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1·5　聚羧酸型螯合劑

丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、衣康酸等含有羧基的單體共聚后的高聚物,在一定條件下能發(fā)揮與螯合劑一樣的作用,一般將它們稱作螯合分散劑[3]。聚羧酸型螯合劑的最大的特點(diǎn)是具有良好的膠體性能和分散作用,耐堿,但其絡(luò)合能力較弱,因此須將其進(jìn)行共聚或改性以改善性能。

Debasish Kuila[4]等在未使用鏈轉(zhuǎn)移劑的情況下,以過硫酸鹽為引發(fā)劑,通過水溶液聚合制備聚丙烯酸,探討影響螯合力和分散力的因素,確定了產(chǎn)品的最佳合成條件:反應(yīng)溫度95℃,滴加時(shí)間>1.5 h,丙烯酸21%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。反應(yīng)未使用異丙醇作為鏈轉(zhuǎn)移劑,不僅解決了之前遇到的顏色和氣味方面的問題,還改善了聚合物的分子量范圍。制備的螯合分散劑具有優(yōu)良的性能,鈣離子螯合值達(dá)到680±104 CaCO3mg/g。

蒲宗耀[5]等利用自制α-羥基丙烯酸和α-烯烴磺酸鹽、衣康酸、丙稀酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸等在鏈轉(zhuǎn)移劑和催化劑等的作用下合成了一種特殊的聚合物,該聚合物的鈣螯合值為:148.3 CaCO3mg/g ,分散值為103.6 mg/g,鐵螯合值為489.6 mg/g。將該聚合物與其它助劑復(fù)配得到了一種無磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑,該螯合分散劑具有螯合能力強(qiáng)(特別是對Fe3+、Fe2+具有很強(qiáng)的螯合能力)、分散性能優(yōu)異、耐堿、耐高溫、易生物降解,并且降解產(chǎn)物對環(huán)境無污染、對生態(tài)無影響等特點(diǎn)。

張英[6]等以馬來酸酐和丙烯酸為單體,(NH4)2S2O8為引發(fā)劑,采用水溶液聚合法合成了馬來酸酐-丙烯酸共聚物螯合分散劑。當(dāng)m(AA)∶m(MA)=3∶1 ,引發(fā)劑的用量占單體質(zhì)量的4%時(shí),產(chǎn)品的性能最好,對CaCO3的螯合力達(dá)到599 mg·g-1。結(jié)果表明:增加馬來酸酐的用量,共聚物的分散性能提高;增加丙烯酸的用量,共聚物的螯合性能提高。

高分子聚合時(shí)最重要的參數(shù)是聚合物的分子量,分子量的大小直接影響聚合物的性能。聚合物分子量過小,聚合物的分散性差;聚合物分子量增大,分散性提高。但分子量過大,容易發(fā)生橋聯(lián)作用而引起絮凝,不利于分散;同時(shí)分子量過大時(shí)由于空間位阻效應(yīng),使得單位重量的聚合物的螯合值降低,因此聚合物的分子量必須適當(dāng)。對聚合物分子量的控制可通過加入鏈轉(zhuǎn)移劑,控制引發(fā)劑的用量,控制聚合溫度,控制聚合時(shí)間等來達(dá)到[7]。

2　螯合劑在印染各階段的應(yīng)用

2·1　水處理

印染行業(yè)除個(gè)別工序外均需使用軟水,因此可加入螯合劑螯合水中的金屬離子,以達(dá)到軟化水的目的。

2·2　退漿[8]

紡織廠在上漿時(shí)為了防腐而加入重金屬化合物,這些化合物的加入不利于酶退漿,加入螯合劑可以螯合這些金屬離子。另外,化學(xué)纖維在退漿時(shí),使用螯合劑還可使?jié){料更易膨化,脫離纖維并分散成膠體狀而去除,同時(shí)螯合劑的強(qiáng)分散力,還可防止雜質(zhì)和漿料再次沉積在纖維上,這樣使底布更潔白,退漿更完全,設(shè)備更干凈。

2·3　煮練

在煮練工序中加入螯合劑,可以螯合和分散煮練液中的鈣、鎂離子,有利于果膠的去除,防止不溶性鈣、鎂鹽沉積于織物上,從而提高毛效,消滅鈣斑,大大提高煮練效果,改善染色的勻染性。

2·4　漂白

工廠織物漂白普遍采用氧漂,在雙氧水漂白浴中,設(shè)備管道、水溶液帶來的Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+等金屬離子會(huì)加速雙氧水的分解,造成紡織品在漂白過程中局部過度氧化,導(dǎo)致強(qiáng)力下降,甚至產(chǎn)生破洞。在紡織品漂白中加入螯合劑,可有效地封鎖金屬離子,間接控制雙氧水的分解速度,防止紡織品損傷。螯合劑用于漂白后洗滌,可促使漂白過程中降解的雜質(zhì)從纖維表面去除。在用雙氧水漂白時(shí)常用硅酸鈉作氧漂穩(wěn)定劑,長期使用會(huì)產(chǎn)生硅垢,如果加入螯合劑,則可防止硅酸鹽結(jié)晶沉積于設(shè)備,長期使用還可使設(shè)備上產(chǎn)生的硬垢得到清除[9]。

2·5　染色

螯合劑所具有的分散、絡(luò)合、靜電斥力作用,能幫助染料溶解,提高其擴(kuò)散速率,使染料在更短的時(shí)間內(nèi)充分、均勻地?cái)U(kuò)散,并溶解在染液中,從而上染纖維。在染色過程中,染浴中的Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金屬離子的存在會(huì)使染料變性,影響染色性能,而螯合劑的加入則可阻止其作用,絡(luò)合染液中的一些金屬離子和雜質(zhì),形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,減少染料的締合,避免色斑等疵點(diǎn)的產(chǎn)生,間接地起到勻染的作用。