---

ГОСТ 30351-2001

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОЛИАМИДЫ, ВОЛОКНА, ТКАНИ,
ПЛЕНКИ ПОЛИАМИДНЫЕ

Определение массовой доли
остаточных капролактама и низкомолекулярных
соединений и их концентрации миграции в воду.
Методы жидкостной и газожидкостной
хроматографии

Издание официальное

БЗ 11-99/452

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
МинскПредисловие

1. РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 301 «Синтетические волокна и нити»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 19 от 24 мая 2001 г.)

За принятие проголосовали:

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 7 февраля 2002 г. №59-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30351—2001 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2003 г.

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 2002

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разре­шения Госстандарта России

Содержание

1. Область применения 1

2. Нормативные ссылки 1

3. Определение массовой доли остаточных капролактама и низкомолекулярных соединений ... 2

4. Определение концентрации миграции капролактама и низкомолекулярных соединений в воду 4

5. Определение массовой доли капролактама 6

Приложение А Протокол испытания 8

Приложение Б Хроматограммы градуировки и испытаний 9МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОЛИАМИДЫ, ВОЛОКНА, ТКАНИ, ПЛЕНКИ ПОЛИАМИДНЫЕ

Определение массовой доли остаточных капролактама и низкомолекулярных соединений
и их концентрации миграции в воду.

Методы жидкостной и газожидкостной хроматографии

Polyamides, polyamide fibres, fabrics, films.

Determination of mass fraction of residual caprolactam and low-molecular compounds
and their concentration of migration in water. Methods of liquid and gas-liquid chromatography

Дата введения 2003—01—01

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения массовой доли остаточных капролак­тама (КЛ) и низкомолекулярных соединений и их концентрации миграции в воду (методы жидкост­ной и газожидкостной хроматографии).

Метод жидкостной хроматографии применяют для испытаний поли-Е-капроамида (полиами­да 6), полиамидных волокон, тканей, пленок и изделий из них.

Метод газожидкостной хроматографии применяют для испытаний полиамидных пленок.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 427—75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 1770—74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, про­бирки. Общие технические условия

ГОСТ 2768—84 Ацетон технический. Технические условия

ГОСТ 3022—80 Водород технический. Технические условия

ГОСТ 3118—77 Кислотасоляная. Технические условия

ГОСТ 6611.0—73 Нити текстильные. Правила приемки

ГОСТ 6709—72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7850—86 Капролактам. Технические условия

ГОСТ 9293—74 (ИСО 2435—73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 9968—86 Метилен хлористый технический. Технические условия

ГОСТ 10213.0—73 (ИСО 1130—75) Волокно и жгут химические. Правила приемки и метод отбора проб

ГОСТ 12026—76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 14919—83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия

ГОСТ 18300—87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20566—75 Ткани и штучные изделия текстильные. Правила приемки и метод отбора проб

ГОСТ 23785.0—2001 Ткань кордная. Правила приемки и метод отбора проб

ГОСТ 24104—88* Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГОСТ 25336—82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные парамет­ры и размеры

ГОСТ 25706—83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования

ГОСТ 29104.0—91 Ткани технические. Правила приемки и метод отбора проб

ГОСТ 29227—91 (ИСО 835-1—81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуирован­ные. Часть 1. Общие требования

* С 1 июля 2002 г. действует ГОСТ 24104-2001.

Издание официальное

3. Определение массовой доли остаточных капролактама и низкомолекулярных соединений

Метод основан на селективном определении массовой доли остаточных капролактама, димера, тримера, тетрамера, пентамера, гексамера и их суммы в растворах (полиамида 6), полиамидных волокон, тканей, пленок, изделий из них в соляной кислоте методом жидкостной хроматографии.

Отбор проб (полиамида 6) и пленок полиамидных — по нормативным документам (НД) на материал.

Отбор проб полиамидных волокон, тканей, изделий из них—по ГОСТ 6611.0, ГОСТ 10213.0, ГОСТ 20566, ГОСТ 29104.0 и ГОСТ 23785.0.

Для проведения испытания применяют:

• хроматограф жидкостный «Милихром» или аналогичный, снабженный спектрофотомет­рическим детектором с диапазоном измерений от 190 до 360 нм; автоматическим потенциомет­ром с предельным значением шкалы 10 мВ; хроматографической микроколонкой металлической (длина 60 мм, внутренний диаметр 2 мм), заполненной Силосорбом С₁₈с размером частиц 5 мкм;

• весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наиболь­шим пределом взвешивания 200 г или другие с аналогичными метрологическими характеристи­ками;

• весы лабораторные по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешива­ния 20 г;

• лупу измерительную (цена деления 0,1 мм) по ГОСТ 25706 или интегрирующее устройство;

• линейку измерительную по ГОСТ 427;

• колбу Кн-1-100 по ГОСТ 25336;

• колбу Кн-1-25-14/23 по ГОСТ 25336;

• колбу Кн-1-50-14/23 по ГОСТ 25336;

• цилиндр 1(3)-100 по ГОСТ 1770;

• насос водоструйный по ГОСТ 25336;

• универсальную мельницу «Амита-02» или любое другое измельчающее устройство;

• магнитную мешалку;

• электроплитку закрытого типа по ГОСТ 14919;

• кислоту соляную по ГОСТ 3118;

• спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300;

• ацетонитрил по НД;

• воду дистиллированную по ГОСТ 6709;

• капролактам по ГОСТ 7850;

• циклический димер по НД.

Для испытания гранулы полиамида измельчают на измельчителе по инструкции, прилагаемой к прибору; полиамидные волокна, ткани, изделия из них и пленку режут.

Хроматограф готовят к работе в соответствии с инструкцией.

Подвижную фазу готовят смешением этилового спирта, ацетонитрила и дистиллированной воды в соотношении 15:10:75 по объему и обезвоздушивают при перемешивании в течение 10 мин под вакуумом 20—50 мм рт. ст.

Массовую долю остаточных капролактама (КЛ) и олигомеров определяют по методу абсолют­ной калибровки.

Для построения градуировочных графиков готовят 5 градуировочных растворов из смеси КЛ и димера с массовой долей каждого компонента 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040 %. Для этого навески по 0,0015; 0,0030; 0,0060; 0,0090; 0,0120 г капролактама и димера помещают в предварительно взвешенную колбу вместимостью 50 см³, растворяют в 25 см³ соляной кислоты, взвешивают и рассчитывают массовую долю капролактама и димера в растворе.

Каждый градуировочный раствор хроматографируют 3 раза при условиях по 3.4 и вычисляют площади пика каждого компонента. Площадь пика 5, мм², вычисляют по формуле

5 = hb, (1)

где h — высота пика, мм;

b — ширина пика, измеренная на половине его высоты, мм.

За площадь пика принимают среднеарифметическое результатов 3 параллельных определений каждого раствора.

По полученным данным строят градуировочные графики, откладывая по оси абсцисс массовую долю капролактама или димера, по оси ординат — площадь их пиков. Градуировочные графики должны иметь вид прямой линии. Поскольку коэффициенты экстинкции гомологического ряда олигомеров примерно одинаковы, для расчета содержания циклических димера, тримера, тетрамера, пентамера и гексамера используют градуировочный график димера.

Градуировочные графики необходимо проверять при смене колонки и не реже одного раза в месяц по свежеприготовленным градуировочным смесям.

Режим работы при проведении градуировки прибора и испытаний должен быть строго постоянным и одинаковым.

При проведении испытаний в лаборатории должны соблюдаться следующие условия:

• атмосферное давление 97,3 — 103 кПа (730—770 мм рт. ст.);

• температура окружающего воздуха 10—35 °С;

• относительная влажность воздуха в пределах 30—80 %;

• отсутствие веществ, вызывающих коррозию хроматографа.

Навеску измельченного полиамида 6 или нарезанных полиамидных волокон, ткани, пленки массой 0,05 г помещают в предварительно взвешенную колбу вместимостью 25 см³, растворяют в 5 см³ соляной кислоты при слабом нагревании на электроплитке, не доводя до кипения; охлаждают до комнатной температуры и взвешивают.

Полученный раствор хроматографируют 2—3 раза при следующих условиях:

скорость потока подвижной фазы, мкл/мин 50

скорость движения диаграммной ленты, см/мин 0,15

длина волны, нм 210

чувствительность детектора 0,4—0,8

постоянная времени измерения 1,2

объем пробы, мкл 2

Вычисляют площади пиков по формуле (1) и по градуировочным графикам определяют массовую долю компонентов в анализируемом растворе.

Массовую долю остаточных капролактама и олигомеров X_t, %, вычисляют по формуле

X = Q М/т, (2)

где т — масса пробы, г;

М — масса раствора пробы в соляной кислоте, г;

Q — массовая доля КЛ, димера, тримера и других олигомеров в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, %.

Массовую долю остаточных низкомолекулярных соединений (НМС) в процентах вычисляют как сумму остаточных капролактама и олигомеров.

Результаты вычисляют до третьего десятичного знака с последующим округлением до второго десятичного знака.

За результат испытания принимают среднеарифметическое 2—3 параллельных определений, относительное расхождение между которыми не должно превышать 5,7 % для КЛ и 8,4 % для олигомеров при доверительной вероятности Р = 0,95.

Пределы допускаемого значения относительной суммарной погрешности результата испытания составляют ± 11 % для КЛ в диапазоне определяемых концентраций 0,5—2,0 % и ± 14 % для олигомеров в диапазоне определяемых концентраций 0,5—2,0 %.

Для контроля погрешности измерений снимают в условиях испытания 4—5 хроматограмм одного из градуировочных растворов, приготовленного по 3.3.4. На каждой хроматограмме опреде­ляют площадь пика КЛ и димера. По градуировочному графику находят массовую долю каждого компонента в растворе в процентах и вычисляют среднеарифметическое результатов измерений. Сравнивают полученные значения с известным значением концентрации КЛ и димера в градуиро­вочном растворе. Расхождение не должно превышать значение предельной относительной суммар­ной погрешности результата испытаний.

В приложении Б для информации приведены хроматограммы градуировки и испытаний гранул полиамида 6.

4. Определение концентрации миграции капролактама и низкомолекулярных соединений в воду

Метод основан на миграции капролактама, димера, тримера, тетрамера, пентамера и гексамера в водную среду и определении их концентрации миграции в воду методом жидкостной хроматогра­фии.

Диапазон определяемых концентраций миграции капролактама составляет 100—1000 мг/дм³. Минимально определяемая концентрация капролактама без концентрирования — 0,5 мг/дм³.

Отбор проб — по 3.1.

Для проведения испытаний применяют:

• хроматограф жидкостный «Милихром» или аналогичный, снабженный: спектрофотометри­ческим детектором с диапазоном измерений от 190 до 360 нм; автоматическим потенциометром с предельным значением шкалы 10 мВ, классом точности 0,5; хроматографической металлической микроколонкой (длина 60 мм, внутренний диаметр 2 мм), заполненной Силосорбом С₁₈ с размером частиц 5 мкм;

• весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г или другие с аналогичными метрологическими характеристиками;

• лупу измерительную (цена деления 0,1 мм) по ГОСТ 25706 или интегрирующее устройство;

• линейку измерительную по ГОСТ 427;

• пипетку 1-1-2-1 по ГОСТ 29227;

• пипетку 1-2-2-5 по ГОСТ 29227;

• колбы 2-100-2; 2-10-2 по ГОСТ 1770;

• колбы Кн-2-50(100)-18 по ГОСТ 25336;

• спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300;

• ацетонитрил по НД;

• воду дистиллированную по ГОСТ 6709;

• капролактам по ГОСТ 7850;

• циклический димер по НД;

• фильтр бумажный по ГоСт 12026.