螯合分散剂在纺织印染加工使用用途和作用.pdf

蟹合分散制在前处 理及 染策加工中 租垢作用机理的 探讨 夏建明， 陈晓玉( 浙 江 轻 纺 职 业 技 术 学 院 染 整 研 究 所 ， 浙 江 宁 波3 1 5 2 1 1 ) 摘要: 从分析染整加工中产生沉垢的原因和危害以及登合分散剂阻垢的作用机理着手， 介绍了登合分散 剂的祖垢， 清 垢功能 及在几种设备上 应用的 情况 关健词: 登合分散剂; 染整加工; 队 垢 鳌合分散剂( S e q u e s t e ri n g a g e n t ) 是我们染整加 工常用的一只助 剂， 其作用已 被染整行业所认识 如 用在水处理中， 鳌合分散剂可软化 水质; 酶退浆 时 加人鳌合分散剂， 可防止重金属离子 ( 有时防腐 剂中 带人) 对退浆酶效果的影响， 并使浆料容易膨 化， 从纤维里分离并分散成胶状而易于去除; 煮练 时加人鳌合分散剂可避免碱液和金属离子形成水 溶性络合物， 可以彻底去除纤维中 所含的金属离 子， 同时鳌合煮练液中的 钙镁离子， 防止生成沉垢 沉积在织物上，提高纺织品的吸水性和白度; 漂白 时加人鳌合分散剂，可鳌合 F e ' ‘ 等催化 H 2 O : 分解 的重金属离子，防止金属离子对 H z 0 2 的无效快速 催化分解而造成织物局部白斑、 脆损、 破洞; 在涤纶 减碱量时加人鳌合分散剂， 可防止低聚物及其它杂 质污染设备; 在染 色时 加人鳌合 分散剂， 防止金属 离子造成染料沉淀、 絮状上浮、 色光变萎、 鲜艳度下 降等染色问 题， 并 能帮助染 料分 散; 在皂洗时加人 鳌合分散剂， 能令印 染产品表面浮色彻 底清除， 并 在印花产品用时有白 地防沾污功能等等。

但鳌合 分 散剂还有很大的一个功能， 有时被印染界同行所忽 视， 这就是鳌合分散剂的 阻垢防垢、 清 垢功能， 利用 鳌合分散剂的 分散、 悬浮等 作用阻 止垢类沉积在 纺 织品及设备上， 较长 时间 应用鳌合 分散剂还能清除 设备上的积垢 1 染整加工中 沉垢的种类及形成: 1 . 1 可形成沉垢的 金属离子的来 源 染整加工中大量用到水，而 水中 存在着金 属 离子， 在染整加工的水介质中存在的能形成沉垢的 金属离子的来源主要有: ( 1 ) 未经软化处理的自 来水或天然水中含有金 属离子及各种杂质， 经软 化处理的自 来水或天然水 中残留的金属离子 ( 2 ) 设备及 水管道、 汽管 道、 化学品管道均为金 属制造， 会“ 溶” 出金 属离子或 在化学物质作用下析 出金属离子 ( 3 ) 纤维的 天然 杂质中含有金 属离子或其它杂 质 ( 如果棉上果胶质， 涤纶的低聚物) 及织物上的浆 料等杂质 ( 4 ) 染化料中的杂质， 如元明粉、 食盐、 烧碱、 纯 碱等以及其它助剂中均会带来金属离子及杂质 由于 这些物质的 存在， 在一定 条件下形成不溶 物沉积到设备上( 如导布辊、 轧辊、 染缸底部及染缸 壁、 换热器的传热管表面、 管道内壁、 外壁等处， 还 会沉积在纺织品上，这些物质统称沉积物或叫沉 垢。

1 . 2 沉垢的负 面影响 由 于沉垢的存在， 将影响到这 几方面: 川 沉垢沉在织物上， 影响到 织物的吸 水性， 进 而影响到织物的后道加工， 并影响到织物白度， 甚 至出现点状、 片状的垢点、 垢溃等病疵 ( 2 ) 、 沉垢沉在设备中: a . 沉垢在换热器表面， 影响到换热器的传热效率 b 沉积在设备内外壁或 导布辊上， 会造成织物擦伤， 轻者导致布面有擦伤 痕， 重者造成织物发毛， 影响光洁度， 严重影响外 观 e . 沉积在轧辊上， 会造成织物局部点状、 条 状等 轧液不均， 造成染整效果不均匀d .如果沉垢与锈 瘤等同时存在， 还会引起垢下腐蚀，更严重的将助 2 8 9 除静电斥力以外 ， 鳌合分散剂( 如聚丙烯酸) 具 有分散悬浮作用， 能对低聚物、 染料缔合体、 胶状物 等起到强烈分散作用， 使其不凝结， 加上吸附了鳌 合分散剂大分子的垢类颗粒产生了空间位阻， 呈分 散状态的垢类颗粒更不易碰撞凝结而悬浮水中不 沉降， 易被水冲走 2 . 5清垢作用 鳌合分散剂的分子， 与金属离子 ( 未结垢的或 垢体上、 垢体中的) 发生鳌合， 形成立体结垢的双环 或多环鳌合物， 这些大分子络合物是疏松的，可以 分散在水中或进人垢体中，使垢体变松而易去除， 故长期使用鳌合分散剂能起到清除原来积垢的作 用。

由于以上原因， 鳌合分散剂具有了阻垢清垢功 能 原来很易产生的硅垢使织物手感和吸水性变差 问题也得到解决 在染色时加人鳌合分散剂Z F ，不仅染疵减少， 而且沉积到设备的有色污垢明显减少， 减轻了清缸 的负担， 稍有沉积， 也比原来清垢时易于清除 在原有积垢的缸体中， 有的设备因结构原因无 法清垢 ， 加人鳌合分散剂Z F用于染整加工后， 原有 老垢逐渐松软， 逐步被去除 3 应用试验实例 3 . 1 在练漂联合机和轧染机上应用 在宁波、 杭州、 萧山、 绍兴等地染整厂， 在练漂 联合机、 轧染机上加工织物时， 不同工序加人鳌合 分散剂Z F ( 浙江轻纺学院染整研究所提供) 1 一 3 g / l ， 不仅起到了鳌合分散剂的鳌合作用， 而且保持了 设备无沉垢 ， 导布辊清洁光亮， 烘筒无沾污物， 织物 加工病疵明显减少说明起到了阻垢作用 3 . 2 在绳状Q l 1 3 及溢流染缸使用 绳 状 Q 1 1 3 及溢流染 缸中 做练漂或染 色 H 2 0 2 漂白时 用N a 2 S 1 0 ， 作稳定剂， 原来一个月 清洗一次染缸， 否则硅垢沉积， 摩擦使布面发毛、 沉 积使传热不畅等现象不断出现， 设备也会因出现积 垢而使传动阻力增加， 而加人1 一 3 g / L 鳌合分散剂 Z F 后， 不仅不产生硅垢，原有沉积垢体也逐渐清 4结论 川 鳌合分散剂不仅具有一系列的封锁金属离 子的功能，有助染整加工的进行和质量提高， 而且 具有明显的阻垢， 清垢作用 ， 有利于清洁生产， 减轻 设备的清 垢工 作。

( 2 ) 鳌 合分散剂的阻 垢、 清垢机理说法较多， 作 者认为主要通过晶格畸变，相对来说增加溶解度， 静电 斥力， 分散悬浮等方面的作用进行 ( 3 ) 鳌合分散剂的阻垢清垢作用已得到实验及 实际生产所证明 ( 4 ) 印染行业用的优秀鳌合分散剂， 必须能最 大限度 地络合金属离子， 防止金属离子对染整质量 产生影响， 而且必须还具有阻止和消除产生沉垢的 功能 5 参考文献 [ I ]周本省工业水处理技术北京:化学工业出版社， 1 9 9 9 : 5 5 一6 0 . [ 2 ] 益田恭 . 金属封锁剂 . 染色( 日本) , 1 9 8 5 , ( 1 1 ) : 5 7 -6 5 [ 3 ] K o w a ls k i X . S e q u e s le r in g a g e n t i n s i li c a l 一 f r e e p e r a x i d e b le a c h i n g . A D R , 1 9 7 9 , ( 9 ) : 4 9一5 4 2 9 2 第第 13 卷卷 第第 21 期期 2009 年年 12 月月 香港理工大學學報香港理工大學學報 Vol.13 No.21 Dec 2009 各種螯合劑的螯合值對照表各種螯合劑的螯合值對照表 紡織與成衣研發中心紡織與成衣研發中心 黃偉雄黃偉雄 彙整彙整 鈣離子螯合值測定鈣離子螯合值測定------------鉻黑鉻黑 T T 指示劑絡合滴定法指示劑絡合滴定法 準確稱取一定量樣品(約0 ． 1 g～0 ． 2 g) ， 將其用少量蒸餾水溶解 ， 再移取10 mL氯化鈣標準溶液(0.100 moL/L) 於上述溶液中 ， 間歇震盪後 ， 加 10 ml 氨-氯化銨緩衝溶液和 3～4 滴鉻黑 T 指示劑 ， 然後用 0 ． 050moL/L EDTA 標準溶液滴定，以溶液從酒紅色變為純藍色為終點。

以下式計算樣品的鈣螯合值: 鈣離子螯合值 C=螯合劑所螯合的 CaCO3品質/所用螯合劑品質=100.08×(10C1-C2V)/m 式中 C1為 CaCl2標準溶液的濃度，mol/L；C2為 EDTA 標準溶液的濃度，mol/L； V 為滴定時消耗 EDTA 標準溶液的體積，mL；m 為樣品品質，g 表表 一一，，室溫室溫 40℃℃各種各種 pH 值條件下鈣離子螯合值值條件下鈣離子螯合值：： 名稱 （測試樣品均折算成 100%有效含量） 測試條件 40℃ PH=7 測試條件 40℃ PH=11 測試條件 40℃ PH=13 氨基三甲叉膦酸 ATMP 910 mg/g 670 mg/g 320 mg/g 乙二胺四甲叉膦酸鈉 EDTMPS 638 mg/g 550 mg/g 280 mg/g 羥基乙叉二膦酸 HEDP 833 mg/g 610 mg/g 197 mg/g 二乙烯三胺五甲叉膦酸 DTPMPA 850 mg/g 660 mg/g 155 mg/g 聚丙烯酸鈉 PAAS 350 mg/g 370 mg/g 370 mg/g 乙二胺二鄰羥苯基乙酸鈉 EDDHA-Na 845 mg/g 700 mg/g 318 mg/g 三聚磷酸鈉 275 mg/g 275 mg/g 288 mg/g 焦磷酸鈉 188 mg/g 190 mg/g 192 mg/g 磷酸三鈉 160 mg/g 155 mg/g 147 mg/g 檸檬酸鈉 330 mg/g 280 mg/g 190 mg/g 葡萄糖酸鈉 280 mg/g 290 mg/g 285 mg/g 酒石酸鉀鈉 420 mg/g 330 mg/g 280 mg/g 2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸 PBTCA 680 mg/g 320 mg/g 180 mg/g 2-羥基膦酸基乙酸 HPAA 600 mg/g 120 mg/g 90 mg/g 己二胺四甲叉膦酸 HDTMPA 790 mg/g 90 mg/g 33 mg/g 雙 1，6-亞己基三胺五甲叉膦酸 BHMTPMPA 630 mg/g 470 mg/g 325 mg/g 二乙醯胺四乙酸鈉 EDTTI-Na 1150 mg/g 840 mg/g 305 mg/g 聚天冬氨酸鈉 PASP 455 mg/g 280 mg/g 106 mg/g 聚環氧琥珀酸鈉 PESA 390 mg/g 330 mg/g 285 mg/g 馬來酸-丙烯酸共聚物 MA-AA 620 mg/g 410 mg/g 288 mg/g 第第 13 卷卷 第第 21 期期 2009 年年 12 月月 香港理工大學學報香港理工大學學報 Vol.13 No.21 Dec 2009 馬來酸-丙烯酸共聚物 MA-AA 620 mg/g 410 mg/g 288 mg/g 二乙烯三胺五乙酸五鈉 DTPA5Na 420 mg/g 180 mg/g 85 mg/g 次氮基三乙酸 NTA 480 mg/g 330 mg/g 260 mg/g 亞氨基二乙酸 IDA 460 mg/g 190 mg/g 70 mg/g 矽酸鈉 模數=1 270 mg/g 280 mg/g 320 mg/g 矽酸鈉 模數=3 380 mg/g 335 mg/g 360 mg/g 鐵離子螯合值鐵離子螯合值----磺基水楊酸顯色測定磺基水楊酸顯色測定 待測樣品溶液配製:準確稱取待測樣品 5.000 g，加去離子水溶解，移至 500mL 容量瓶中定容至刻度，搖 勻備用待測。

Fe3+滴定法（磺基水楊酸顯色） 移取配製好的樣品溶液 2 mL 於 250 mL 錐形瓶中，加 30 mL 水和 5 滴 2％磺基水楊酸，用 0.01 mol/L 硫 酸鐵銨標準溶液滴定至溶液由無色變成微紅色為終點．計算公式如下： X=Vcx159.6 x250/m 式中，V 為樣品消耗硫酸鐵銨溶液的體積(mL)；c 為硫酸鐵銨溶液的濃度(mol/L)；m。