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前言

果膠質(zhì)主要存在于棉纖維的初生胞壁中，約占纖維重量的0.9%~1.2%[1]，是棉纖維中主要的天然雜質(zhì)之一。果膠質(zhì)主要由聚—D—半乳糖醛酸為主鏈組成，是一種混雜鏈構(gòu)成的高分子物質(zhì)，其中部分甲基化，并有半乳糖和木糖等其他糖類連接作為支鏈。果膠質(zhì)雖含有大量親水性的羥基和羧基，但由于其中部分以果膠酸鈣、鎂鹽和甲酯的形式存在，影響了棉纖維的潤濕性和染色性能，因此必須在前處理中去除。

果膠質(zhì)可通過燒堿和果膠酶得到去除，除此之外，螯合劑對果膠質(zhì)的去除也有較好的促進作用。螯合劑之所以能促進果膠去除，是由于果膠質(zhì)中結(jié)合的鈣鎂離子，能與螯合劑有效結(jié)合成螯合物。隨著果膠質(zhì)中金屬離子的去除，以果膠質(zhì)為骨架的疏水性網(wǎng)狀層中其他雜質(zhì)間的結(jié)合力下降，精練中被陸續(xù)處理下來，通過水洗進一步得到去除。棉織物精練時，在練液中加入EDTA、EDTMP等螯合劑，不但有利于果膠質(zhì)的去除，防止鈣皂沉淀產(chǎn)生，也能改善織物白度和手感。

不同金屬螯合劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分主要有聚磷酸鹽（無機磷酸鹽）類、有機膦酸鹽類、氨基（羥基）多羧酸類等[2]。本文選用不同螯合劑進行了試驗，并對果膠質(zhì)去除效果作了對比分析。

2．試驗部分

2.1織物

14.5tex純棉棉毛布（無錫針織總廠提供）

2.2化學(xué)藥品

草酸銨、咔唑、濃硫酸、無水乙醇、草酸鈉、檸檬酸三鈉、乙二胺四乙酸（EDTA）（以上分析純）；三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉（化學(xué)純）；乙二胺四甲叉膦酸鈉(EDTMPS)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羥基亞乙基二膦酸(HEDPA)、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA）（常州姚氏同德化工有限公司）；果膠酶Bioprep3000L（諾維信公司）。

2.3試驗設(shè)備

Rapid恒溫振蕩水浴鍋（廈門瑞比試色機公司）、721分光光度計、MP200B電子天平等。

2.4試驗工藝

2.4.1工藝流程

熱水預(yù)浸→螯合處理→水洗→烘干

2.4.2工藝處方

螯合劑x g/L（或果膠酶y g/L），

2.5果膠質(zhì)去除率測試

草酸銨萃?。沁虮壬╗1]。

萃取液中的果膠質(zhì)經(jīng)酸水解生成半乳糖醛酸，在強酸中與咔唑試劑發(fā)生縮合反應(yīng)，生成紫紅色化合物，其呈色強度與半乳糖醛酸的含量成正比，可用比色定量測定。該法具有操作簡便、快速，準確度較高，重現(xiàn)性好等優(yōu)點，是目前應(yīng)用較多的一種定量測定方法。

具體方法：稱取織物干重1.5g，剪碎后盛放在250ml的燒瓶中，加入100ml的0.5%的草酸銨溶液，接上冷凝管，在沸水浴中煮1.5h，過濾后取濾液2ml加入到12ml的濃H2 SO4中并以冰水冷卻，然后在沸水浴中煮10min后再用冷水冷卻，最后加入0.15%的咔唑無水乙醇溶液1ml，混合均勻，靜置30min后，用721分光光度儀在530nm波長下測吸光值，再由標準曲線算出半乳糖醛酸百分含量，從而得到果膠質(zhì)的百分含量。

3.結(jié)果與討論

3.1不同濃度螯合劑對果膠質(zhì)去除的影響

聚磷酸鹽（無機磷酸鹽）能與金屬離子形成絡(luò)合物或可溶性復(fù)鹽，這類螯合劑包括焦磷酸鹽、多聚磷酸鹽等，生產(chǎn)中常用的軟水劑六偏磷酸鈉就屬于此類。以三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉為例，用于棉織物果膠質(zhì)去除試驗時，測得的結(jié)果見表1。

表1聚磷酸鹽類螯合劑果膠質(zhì)去除效果（%）

注：100℃，60min，浴比1：30。

表1中三聚磷酸鈉的處理效果較好，2g/L時去除率已達85%，隨著濃度增加，果膠質(zhì)去除率趨于穩(wěn)定。三聚磷酸鈉的果膠質(zhì)去除效果較好，一方面是由于其易進入棉纖維角皮層中，與其中的金屬離子形成可溶性絡(luò)合物，使果膠質(zhì)間靠離子維系的緊密結(jié)構(gòu)松動；同時三聚磷酸鈉的溶液呈堿性，也不同程度地利于纖維溶脹和果膠質(zhì)的去除。

盡管聚磷酸鹽價格便宜，也有較好的金屬離子絡(luò)合能力，但由于部分鹽類高溫下易水解，本身

有機膦酸類螯合劑有較好的金屬離子螯合作用，也有分散和懸浮雜質(zhì)作用，能利于果膠質(zhì)去除，在棉織物精練生產(chǎn)中有所應(yīng)用。選用不同有機膦酸類螯合劑乙二胺四甲叉膦酸鈉(EDTMPS)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羥基亞乙基二膦酸(HEDPA)和二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)進行果膠質(zhì)去除試驗，結(jié)果見表2。

表2的數(shù)據(jù)表明EDTMPS是試驗中效果最好的一種有機膦酸類螯合劑。當(dāng)用量為2g/L時，去除率就達到了78%，繼續(xù)增加螯合劑EDTMPS用量，去除率上升變緩，表明其作用已經(jīng)接近充分，與金屬離子的結(jié)合趨于飽和。

除了聚磷酸鹽和有機膦酸鹽類螯合劑外，氨基（羥基）多羧酸類也有較好的金屬離子螯合作用。與含磷類螯合劑相比，多羧酸類螯合劑不但生態(tài)污染少，對金屬離子有螯合作用，熱穩(wěn)定性也較好。選用乙二胺四乙酸（EDTA）、檸檬酸三鈉和草酸鈉三種多羧酸類螯合劑進行棉織物果膠質(zhì)去除試驗，測得的去除效果見表3。

表3中EDTA對果膠質(zhì)的去除效果較好，當(dāng)用量為2g/L時，果膠質(zhì)去除率接近90%。EDTA是使用較多的一類螯合劑，其絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)較大，高溫下易滲入織物與纖維表層的金屬離子結(jié)合，形成螯合物，剝離出纖維，使纖維表層的果膠質(zhì)間雜質(zhì)結(jié)合不再緊密，變得易于去除。在棉織物和蠶絲精練時，為消除鈣鎂離子的影響，也常加入0.1~0.5%的EDTA。

3.2不同處理溫度對果膠質(zhì)去除的影響

選用三類螯合劑中對果膠質(zhì)去除效果較好的三聚磷酸鈉、EDMPS、EDTA試驗，不同溫度條件下果膠質(zhì)的去除效果見表4。

表4不同溫度下螯合劑果膠質(zhì)去除效果（%）

注：螯合劑2g/L

表4中三聚磷酸鈉低溫下的果膠質(zhì)去除效果較好，溫度的上升有利于增加去除效果，但提高量較少。EDTMPS低溫處理效果較差，隨溫度的上升去除率明顯增加，呈規(guī)律的線性關(guān)系。EDTA在低溫下果膠質(zhì)去除效果不明顯，隨著處理溫度升高果膠去除率增加，100℃處理時果膠質(zhì)去除率最高，表明EDTA在高溫下更易發(fā)生螯合作用。EDTA為氨基多羧酸類螯合劑，高溫條件下處理時，不但果膠質(zhì)去除率高，穩(wěn)定性也較好[3]，因此是去除棉織物果膠質(zhì)的較好的螯合劑。

3.3螯合劑與果膠酶組合應(yīng)用對果膠質(zhì)去除的影響

已有的試驗結(jié)果表明，EDTA在高溫條件下浸漬處理時，具有較好的果膠質(zhì)去除效果。采用果膠酶與EDTA組合應(yīng)用，考察果膠質(zhì)的綜合去除效果，試驗結(jié)果見表5。

分析表5中數(shù)據(jù)可得出，果膠酶與EDTA二浴法處理對棉織物的果膠質(zhì)的去除效果良好?？椢锝?jīng)不同濃度的果膠酶處理后，再經(jīng)EDTA處理，果膠質(zhì)去除率都達到了90%左右，進一步表明EDTA對果膠質(zhì)的去除效果較有效。

4．結(jié)論

4.1不同螯合劑對棉織物上果膠質(zhì)均有一定去除效果，且隨著螯合劑濃度增加、溫度升高，果膠質(zhì)去除效果增加。

4.2相同處理條件下，EDTA對棉織物中果膠質(zhì)具有更好的去除效果，且高溫穩(wěn)定性好，對生態(tài)環(huán)境影響也較小。

4.3果膠酶與EDTA二浴組合應(yīng)用可降低酶精練中果膠酶用量，能提高各自單獨應(yīng)用時果膠質(zhì)的去除效果。

參考文獻

[1]王強,范雪榮,王平等.棉織物酶練后的果膠含量測定[J].印染:2003,（1）：24-26.

[2]黃茂福.螯合劑及其在印染工業(yè)中的應(yīng)用[J].印染:2001,（1）：37-41.

[3]葉金鑫.應(yīng)用于染整加工的金屬螯合劑[J].現(xiàn)代紡織技術(shù):2002,（1）：46-51.