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螯合分散剂在印染生产中应用

螯合分散剂实际上是一只水质处理剂，近年来在印染生产中广泛使用。螯合分散剂品种很多，一只优良的螯合分散剂其螯合能力强，分散作用好，阻垢与溶垢效果好，稳定性好，可在染整前处理和染色工序中多方面应用，对染色织物或纱线的色泽鲜艳度、均匀度和色牢度起着很重要的作用。

1.退浆

在退浆工序中加入螯合分散剂，可以络合与浆料结合或反应的金属离子，提高浆膜的可溶胀性，使浆膜容易从织物上去除，同时也能促进退浆剂与浆料的反应性，从而大大提高退浆效率，避免由退浆不匀所引起的染色不匀等疵病。

2.煮练

在煮练工序中加入螯合分散剂，可以防止烧碱与纤维素上的共生物(果胶、油蜡、蛋白质)、棉籽壳等杂质生成溶解度很低的高碳酸钙盐和镁盐，有利于水解产物高碳酸的去除，从而提高毛效，消灭钙斑，大大提高煮练效果，改善染色的匀染性。若煮练用水是低于100×10-6钙镁离子的水质，则可选用合适的螯合分散剂。因为螯合分散剂的络合容量已能将水中的金属离子络合，而其分散作用可以帮助将反应的水解产物分散，不再回沾到纤维上，能提高白度和毛效。若水质很差，硬度很高或存在其他重金属离子，则需要螯合剂和螯合分散剂同时使用。因此，各印染厂应根据本厂的水质情况选用合适的螯合剂和螯合分散剂，并按各季节水质变化状况予以调节，达到事半功倍的效果。

3.漂白

在漂白工序中加入螯合分散剂可防止漂布泛黄、用作双氧水漂白稳定剂、促进漂后洗涤。

4.活性染料染色

在活性染料染色工序中加入螯合分散剂是解决染色不匀的较好方法，因为硬水不仅显著降低活性染料的溶解度，影响上染性能，还会导致染料凝聚造成染色不匀。硬水中的1个钙离子可能与2个磺酸基结合，导致2个染料分子架桥成为一个大分子，使扩散性能下降，从而造成了染色不匀。目前国内活性染料匀染剂一般都是螯合分散剂或者以苯酚为骨架的分散剂。

螯合分散剂又名络合剂，是一种能和重金属离子发生螯合作用形成稳定的水溶性络合物，它可以软化水质，对Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子有很强的螯合力及浮渣分散力，防止染整加工过程中沉淀物的生成及其他污物产生的浮渣，并能缓慢地溶解并清除设备内的硅垢、钙皂沉淀物以及低聚物，防止金属盐对各种纤维的再沾污，提高漂白、染色、印花产品的白度、鲜艳度、色牢度，同时能防止印花产品以及色织产品的白底再沾污，所以，螯合分散剂在纺织印染工业中起到非常大的作用。

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分散剂的机理

高分子型的分散剂，在固体颗粒的表面形成吸附层，使固体颗粒表面的电荷增加，提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。

使固体粒子表面形成双分子层结构，外层分散剂极性端与水有较强亲合力，增加了固体粒子被水润湿的程度。固体颗粒之间因静电斥力而远离。

使体系均匀，悬浮性能增加，不沉淀，使整个体系物化性质一样。

分散剂的作用原理

1.双电层原理

水性涂料使用的分散剂水溶，它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。

目前常用的是阴离子型，它们在水中电离形成阴离子，并具有的表面活性，被粉体表面吸附。粉状粒子表面吸附分散剂后形成双电层，阴离子被粒子表面紧密吸附，被称为表面离子。在介质中带相反电荷的离子称为反离子。

它们被表面离子通过静电吸附，反离子中的一部分与粒子及表面离子结合的比较紧密，它们称束缚反离子。它们在介质成为运动整体，带有负电荷，另一部分反离子则包围在周围，它们称为自由反离子，形成扩散层。这样在表面离子和反离子之间就形成双电层。

2.动电电位

微粒所带负电与扩散层所带正电形成双电层，称动电电位 . 热力电位：所有阴离子与阳离子之间形成的双电层，相应的电位。

起分散作用的是动电电位而不是热力电位，动电电位电荷不均衡，有电荷排斥现象，而热力电位属于电荷平衡现象。

如果介质中增大反离子的浓度，而扩散层中的自由反离子会由于静电斥力被迫进入束缚反离子层，这样双电层被压缩，动电电位下降，当全部自由反离子变为束缚反离子后，动电电位为零，称之为等电点。没有电荷排斥，体系没有稳定性发生絮凝。

3.位阻效应

一个稳定分散体系的形成，除了利用静电排斥，即吸附于粒子表面的负电荷互相排斥，以阻止粒子与粒子之间的吸附/聚集而后形成大颗粒而分层/沉降之外，还要利用空间位阻效应的理论，即在已吸附负电荷的粒子互相接近时，使它们互相滑动错开，这类起空间位阻作用的表面活性剂一般是非离子表面活性剂。

分散剂的分类（按结构）

1.阴离子型润湿分散剂 

大部分是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成。2种基团分别处在分子的两端，形成不对称的亲水亲油分子结构。

它的品种有：油酸钠C17H33COONa、羧酸盐、硫酸酯盐(R—O—SO3Na)、磺酸盐R—SO3Na)等。阴离子分散剂相容性好，被广泛应用于水性涂料及油墨中。

多元羧酸聚合物等也可应用于溶剂型涂料，并作为受控絮凝型分散剂广泛使用。

2.阳离子型润湿分散剂

非极性基带正电荷的化合物，主要有胺盐、季胺盐、吡啶鎓盐等。阳离子表面活性剂吸附力强，对炭黑、各种氧化铁、有机颜料类分散效果较好，但要注意其与基料中羧基起化学反应，还要注意不要与阴离子分散剂同时使用。

3.非离子型润湿分散剂

在水中不电离、不带电荷，在颜料表面吸附比较弱，主要在水系涂料中使用。主要分为乙二醇型和多元醇型，降低表面张力和提高润湿性。与阴离子型分散剂配合使用作为润湿剂或乳化剂，广泛用于水性色浆、水性涂料以及油墨中。

4.两性型润湿分散剂

是由阴离子和阳离子所组成的化合物。典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。这类聚合物酸值较高，可能会影响层间附着力。

5.电中性型润湿分散剂

分子中阴离子和阳离子有机集团的大小基本相等，整个分子呈现中性但却具有极性，如油氨基油酸酯C18H35NH3OOCC17H33。

6.高分子型超分散剂

高分子型分散剂较为常用，稳定性也较佳。分为多己内多酯多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物型、丙烯酸酯高分子型、聚氨酯或聚酯型等。

7.受控自由基型超分散剂

采用较新的受控自由基聚合技术（CFPP），使分散剂的结构更为规整。常用方法有：GTP、ATRP、RAFT（可逆加成断裂链转移可控自由基聚合，包括C-RAFT、S-RAFT、NMP、SFRP、TEMPO）等。

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