螯合分散剂445N

2　低聚丙烯酸类螯合分散剂 445N的前处理作用

2.1　精练对于棉和羊毛的精练,445N具有双重效果.首先,它能促进杂质的去除;其次,它能防止已被去除的杂质在后续工序中再沾污.图1为用二氯甲烷溶剂或二氯丙烷溶剂对羊毛坯布、原棉坯布样品在精练前后所萃取的杂质百分率.



时间30ｍｉｎ;棉水温90℃.从图1数据可知,低聚丙烯酸系分散螯合剂对棉和羊毛具有不错的精练效果.以上实验未加入表面活性剂,如在加入了表面活性剂后,加入适当量的445N,可大大提升精练的整体效果,故它可被视为精练加工的“味精”.

2.2　Ｈ2Ｏ2漂白低聚丙烯酸系分散螯合剂对于防止双氧水被Ｆｅ3 、Ｃｕ2 的催化分散有益,从而导致漂白织物白度的进一步改善.具体实验操作如下:漂白浴中有意加入2ｍｇ ＬＦｅ3 与1ｍｇ ＬＣｕ2 ,并测定双氧水的分解速率[4](见图2).



　　实验条件:浴比1∶20;高标准纯棉布;8ｍｌ Ｌ;35%Ｈ2Ｏ2;0.8ｇ Ｌ,ＮａＯＨ(ｓ).从图2可知:未加445N时Ｈ2Ｏ2的分解极快,而加入445N则Ｈ2Ｏ2的分解速率减缓,从而有效地防止了Ｈ2Ｏ2的快速分解.双氧水快速分解方程式如下:2Ｈ2Ｏ2Ｆｅ3 2Ｈ2Ｏ Ｏ2导致漂白剂Ｈ2Ｏ2以Ｏ2形式大量逸出,而所生成的[Ｏ]使纤维织物受到损伤.一旦Ｆｅ3 、Ｃｕ2 等催化离子被有效舒缓,则只有漂白的有效因子对织物起到真实的漂白作用.Ｈ2Ｏ2 ＮａＯＨＮａ Ｈ2Ｏ ＨＯ-2白度获得大大改善[5].

3　低聚丙烯酸类螯合分散剂445N的染色作用　　由于ＥＤＴＡ作用有限,特别是对金属络合染料的作用,使之不宜采用.所以低聚丙烯酸类螯合分散剂表现出其一定的优势.

3.1　还原染料染色如用还原染料染纤维素纤维,而用水为含有Ｃａ2 、Ｍｇ2 的硬水,由于隐色体钠盐与Ｃａ2 、Ｍｇ2 离子结合形成巨大的不溶性物质,从而导致还原染料对纤维素纤维的亲和力大大下降,得色率减小,另一方面导致染色物的摩擦牢度下降.但如果加入1-2ｇ Ｌ,445N将可完全防止不溶性钙盐的形成,而不至于降低其得色率,且摩擦牢度不至于下降.
众所周知,染整用水中Ｃａ2 、Ｍｇ2 、Ｃｕ2 、Ｆｅ2 、Ｍｎ2 、Ｚｎ2 等离子的存在对精练、漂白、染色、印花等加工是极其有害的.主要会造成碱性条件下的不溶物碳酸盐、氢氧化物沉淀;漂白工序中硅酸盐析出;因生成钙皂而污染;有损漂白浴中稳定剂的效果;和荧光增白剂结合,生成黄—绿色不溶物;破坏表面活性剂的乳化作用和分散作用;降低染料溶解度;引起染料凝聚,造成沾污;染色匀染性、重现性差.因此,长久以来采用螯合物分散剂来螯合这些金属离子的做法已不足为奇了.其中以ＥＤＴＡ较有名[1].染整工业上使用不同种类的金属离子螯合分散剂,大致有:胺基羧酸类的ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＮＴＡ等[2];聚合磷酸盐类的六偏磷酸钠、三聚磷酸盐;聚胺基磷酸盐类;聚合羧酸盐类的445N等.

1　各种金属离子螯合剂之特点氨基多羧酸螯合剂在合适的ｐＨ范围内,具有良好的金属离子螯合能力;酸性或碱性,或者说100℃高温下耐水解,但氯漂时失去螯合能力,且没有污物的分散效果,和金属络合染料并用时,因金属离子的被夺取而造成变色.由于螯合能力很强,担心它会导致重金属离子进入河川系统而引起严重污染.聚合磷酸盐类螯合剂,在ｐＨ值6-12范围内,螯合能力优良,但对Ｃｕ2 、Ｆｅ3 螯合能力差.它对污物的分散效果好,在80℃以上,或在酸性(ｐＨ4以下),碱性(ｐＨ11以上)中水解[3].营养价值高,容易产生藻类繁殖等环境问题.所以从环境角度出发含磷产品面临日益增长的压力.聚合羧酸盐类,如445N是以低分子量的聚丙烯酸钠为主体: ＣＨ2-Ｃ|ＣＯＯＮａＨｎ 聚合度ＤＰ值相对较低[3].在ｐＨ值6-13范围内对Ｃａ2 、Ｍｇ2 螯合能力较强,对重金属离子螯合能力相对较弱.在弱酸、弱碱下,对染料的分散、离散、溶解效果好.对因凝聚而难洗的酞菁染料凝聚物等有辅助洗净之效.对氧化———还原稳定,它的较大特点是对织物的前处理与漂白效果尤好.

2　低聚丙烯酸类螯合分散剂445N的前处理作用

2.1　精练对于棉和羊毛的精练,445N具有双重效果.首先,它能促进杂质的去除;其次,它能防止已被去除的杂质在后续工序中再沾污.图1为用二氯甲烷溶剂或二氯丙烷溶剂对羊毛坯布、原棉坯布样品在精练前后所萃取的杂质百分率.
时间30ｍｉｎ;棉水温90℃.从图1数据可知,低聚丙烯酸系分散螯合剂对棉和羊毛具有不错的精练效果.以上实验未加入表面活性剂,如在加入了表面活性剂后,加入适当量的445N,可大大提升精练的整体效果,故它可被视为精练加工的“味精”.

2.2　Ｈ2Ｏ2漂白低聚丙烯酸系分散螯合剂对于防止双氧水被Ｆｅ3 、Ｃｕ2 的催化分散有益,从而导致漂白织物白度的进一步改善.具体实验操作如下:漂白浴中有意加入2ｍｇ ＬＦｅ3 与1ｍｇ ＬＣｕ2 ,并测定双氧水的分解速率[4](见图2).
实验条件:浴比1∶20;高标准纯棉布;8ｍｌ Ｌ;35%Ｈ2Ｏ2;0.8ｇ Ｌ,ＮａＯＨ(ｓ).从图2可知:未加445N时Ｈ2Ｏ2的分解极快,而加入445N则Ｈ2Ｏ2的分解速率减缓,从而有效地防止了Ｈ2Ｏ2的快速分解.双氧水快速分解方程式如下:2Ｈ2Ｏ2Ｆｅ3 2Ｈ2Ｏ Ｏ2导致漂白剂Ｈ2Ｏ2以Ｏ2形式大量逸出,而所生成的[Ｏ]使纤维织物受到损伤.一旦Ｆｅ3 、Ｃｕ2 等催化离子被有效舒缓,则只有漂白的有效因子对织物起到真实的漂白作用.Ｈ2Ｏ2 ＮａＯＨＮａ Ｈ2Ｏ ＨＯ-2白度获得大大改善[5].

3　低聚丙烯酸类螯合分散剂445N的染色作用　　由于ＥＤＴＡ作用有限,特别是对金属络合染料的作用,使之不宜采用.所以低聚丙烯酸类螯合分散剂表现出其一定的优势.

3.1　还原染料染色如用还原染料染纤维素纤维,而用水为含有Ｃａ2 、Ｍｇ2 的硬水,由于隐色体钠盐与Ｃａ2 、Ｍｇ2 离子结合形成巨大的不溶性物质,从而导致还原染料对纤维素纤维的亲和力大大下降,得色率减小,另一方面导致染色物的摩擦牢度下降.但如果加入1-2ｇ Ｌ,445N将可完全防止不溶性钙盐的形成,而不至于降低其得色率,且摩擦牢度不至于下降.

3.2　金属络合染料染色由于金属络合染料不能与ＥＤＴＡ同浴,故比较理想的螯合剂为445N.图3表示了使用0.5%酸性黑58对尼龙进行染色[6]:1#单独用水染色;2#添加2ｇ ＬＥＤＴＡ(40%)染色;3#添加2ｇ 445N染色后染色物亮度及根据光电比色计测定的反射率与未添加之染色物的色差△Ｅ.

3.3　活性染料对棉纤维的染色图4为使用1.0%活性紫1染料,并使用二种助剂[7],对棉纤维染色的实验效果.

从图3、图4中可知:虽然添加了445N会有少许色相发生了变化,但比ＥＤＴＡ来说小得多.

4　钙盐的可溶化、分散作用在大多数漂白工艺中由于加入了Ｎａ2ＳｉＯ3稳定剂,从而导致Ｃａ2 、Ｍｇ2 与之生成不溶性的ＣａＳｉＯ3、ＭｇＳｉＯ3沉淀并沾污织物,而445N的加入可完全防止这种现象的产生,甚至在高度硬水和高浓硅酸钠中也能防止.即使是已经在织物上产生了沉淀,当加入445N后它能使沉淀残渣再分散,而快速水洗去除.

3.2　金属络合染料染色由于金属络合染料不能与ＥＤＴＡ同浴,故比较理想的螯合剂为445N.图3表示了使用0.5%酸性黑58对尼龙进行染色[6]:1#单独用水染色;2#添加2ｇ ＬＥＤＴＡ(40%)染色;3#添加2ｇ 445N染色后染色物亮度及根据光电比色计测定的反射率与未添加之染色物的色差△Ｅ.

3.3　活性染料对棉纤维的染色图4为使用1.0%活性紫1染料,并使用二种助剂[7],对棉纤维染色的实验效果.

从图3、图4中可知:虽然添加了445N会有少许色相发生了变化,但比ＥＤＴＡ来说小得多.

4　钙盐的可溶化、分散作用在大多数漂白工艺中由于加入了Ｎａ2ＳｉＯ3稳定剂,从而导致Ｃａ2 、Ｍｇ2 与之生成不溶性的ＣａＳｉＯ3、ＭｇＳｉＯ3沉淀并沾污织物,而445N的加入可完全防止这种现象的产生,甚至在高度硬水和高浓硅酸钠中也能防止.即使是已经在织物上产生了沉淀,当加入445N后它能使沉淀残渣再分散,而快速水洗去除.