螯合分散劑與Fe3+等形成一種水溶性的螯合物,可防止因金屬離子對H202的快速催化分解而造成的織物局部產(chǎn)生白斑、脆損、破洞等問題,同時防止鈣皂的生成而沾污織物。在染色過程中,可以提高活性、直接染料的溶解性和對纖維的親和力。金屬絡(luò)合染料染色時,它不會萃取其中的配位金屬離子,對色光及其色牢度不產(chǎn)生影響,可取得勻染效果;在印花過程中,可以防止染料的凝聚,使染料在印花漿中易于均勻分散;在皂洗中,能有效去除染色織物上的水解染料和未反應(yīng)染料形成的浮色,保證織物合格的色牢度。
4.1螯合分散劑的生態(tài)問題 4.1.1磷酸鹽
磷酸鹽主要有三聚磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉等。此類螯合劑因有離子交換能力,是最早用于印染工業(yè)的水質(zhì)軟化劑。焦磷酸鈉可與三價鐵離子形成絡(luò)合離子,故可用在雙氧水穩(wěn)定劑中。例如磷酸三鈉的絡(luò)合能力較弱,形成的絡(luò)合物熱穩(wěn)定性較差,在100℃以上的高溫下會解離出金屬離子。多磷酸鹽具有良好的分散和膠溶能力,價格便宜,但對環(huán)保不利,對水質(zhì)敏感。三聚磷酸鈉價格便宜,水解傾向小。此外,三偏磷酸鈉和四偏磷酸鈉也有應(yīng)用。無機磷酸鹽在一些地區(qū)已被禁用。
目前使用較多的有機膦酸型螯合分散劑,主要包括氨基三亞甲基膦酸(ATMP)、12羥乙叉21,12二膦酸(HEDP)、EDTMP、DTPMP、氨基三甲叉膦酸(ATP)等。這類螯合分散劑的螯合能力LLEDTA類、磷酸鹽類等強,螯合穩(wěn)定常數(shù)大,金屬離子被螯合后不容易解離,而且耐化學穩(wěn)定性好,易生物降解,但其生物降解產(chǎn)物仍會造成水體富營養(yǎng)化,最終導致水質(zhì)惡化。因此,也不符合環(huán)保要求。
與磷酸鹽相關(guān)的法規(guī)要求,同精練劑、氧漂穩(wěn)定劑。
4.1.2 DTPA和EDTA
目前,有些以被禁用的NTA、DTPA、EDTA等為主要原料的螯合分散劑仍在使用。這三種都屬于氨基羧酸類螯合劑。例如,蠶絲在精練時為防止鈣、鎂及重金屬離子的影響,經(jīng)常加入0.1%~0.5%EDTA;棉布煮練時,加入EDTA、EDTMP。它們的螯合能力很強,但生物降解性差,毒性很大,早已被歐盟禁用。其它多價螯合劑,如羥乙基乙二胺三乙酸鈉等,生物降解性也比較差,可用環(huán)保型螯合劑S取代。
與螯合分散劑相關(guān)的法規(guī)要求,同氧漂穩(wěn)定劑。
4.2螯合分散劑應(yīng)用現(xiàn)狀
目前國內(nèi)應(yīng)用的螯合分散劑主要為有機膦類和高分子聚合物兩大類,有機膦類螯合劑主要品種有ATMP、HPDP、HEDP、22膦酸丁烷21,2,42三羧酸PBTCA、乙二胺四甲叉膦酸鈉EDT2MPS、乙二胺四甲叉膦酸EDTMPA、22羥基膦酸基乙酸HPAA、DTPMP、多氨基多醚基甲叉膦酸PAPEMP、己二胺四甲叉膦酸HDTMPA、多元醇磷酸酯PAPE和雙1,62亞己基三胺五甲叉膦酸BHMTPMPA等。高分子聚合物螯合分散劑主要品種有聚(42羥基四亞甲基1,22二羧酸)(CP2)、聚(四亞甲基1,2,42三羧酸)(CP4)、聚丙烯酸PAA、丙烯酸(鈉)PAAS、丙烯酸2丙烯酸酯共聚物、水解聚馬來酸酐HPMA、丙烯酸2磺酸鹽多元共聚物、馬來酸2丙烯酸共聚物MA2AA、膦酰基羧酸共聚物POCA、TH2903螯合分散劑、TH2801無磷助洗劑、丙烯酸/22丙烯酰胺基222甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、丙烯酸2丙烯酸羥丙酯共聚物T2225和TH21 100聚丙烯酸鹽等。有機膦類螯合劑同樣會造成水體富營養(yǎng)化。而高分子聚合物螯合分散劑是目前符合生態(tài)要求的螯合分散劑。
4.3新型螯合分散劑
符合環(huán)保要求的新型螯合分散劑主要為羥基羧酸類。主要包括葡萄糖酸、草酸、酒石酸、檸檬酸、馬來酸(MAO)、羧甲基羥基丙二酸(CMOM)、羧甲基羥基丁二酸(CMOS)和羥乙基氨基乙酸(DHEG)等,以檸檬酸鈉和葡萄糖酸鈉為主。葡萄糖酸鈉在堿性較強的溶液中螯合能力較強,但在一般的洗滌液中螯合能力不很顯著,因此,在合成洗滌劑中不常用。合成洗滌劑中比較常用的分散劑是檸檬酸鈉,其螯合Fe3+的能力較強,生物降解性好,但螯合鈣鎂離子的能力較弱,且分散力較差,因此主要作為螯合分散劑的輔助組分。此類螯合劑生物降解性好,符合環(huán)保要求。另外,由丙烯酸、甲基丙烯酸、2,32二甲基丁二酸、丙二酸、衣康酸、馬來酸酐這些含有羧基的單體共聚后的高聚物,在一定條件下也可作為螯合劑使用。
常用的聚合物類螯合分散劑有前述的PAMS、HPMA、TH2903。其中,使用較多的是馬來酸2丙烯酸共聚物(MA2AA),聚(42羥基四亞甲基1,22二羧酸)(CP2),聚(四亞甲基1,2,42三羧酸)(CP4)。用甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐與丙烯酰胺共聚所得產(chǎn)物是一種可以生物降解、無毒且對環(huán)境無污染的螯合分散劑。四川省紡織工業(yè)研究所研制的無磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑STF22,也是一種易生物降解且降解產(chǎn)物對環(huán)境無污染、對生態(tài)無影響的新型螯合分散劑。
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