前言
果膠質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之一。果膠質主要由聚—D—半乳糖醛酸為主鏈組成，是一種混雜鏈構成的高分子物質，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。
果膠質可通過燒堿和果膠酶得到去除，除此之外，螯合劑對果膠質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，是由于果膠質中結合的鈣鎂離子，能與螯合劑有效結合成螯合物。隨著果膠質中金屬離子的去除，以果膠質為骨架的疏水性網狀層中其他雜質間的結合力下降，精練中被陸續處理下來，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，不但有利于果膠質的去除，防止鈣皂沉淀產生，也能改善織物白度和手感。
不同金屬螯合劑按化學結構分主要有聚磷酸鹽（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果膠質去除率測試
草酸銨萃取－咔唑比色法[1]。
萃取液中的果膠質經酸水解生成半乳糖醛酸，在強酸中與咔唑試劑發生縮合反應，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，重現性好等優點，是目前應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，從而得到果膠質的百分含量。
3.結果與討論
3.1不同濃度螯合劑對果膠質去除的影響
聚磷酸鹽（無機磷酸鹽）能與金屬離子形成絡合物或可溶性復鹽，這類螯合劑包括焦磷酸鹽、多聚磷酸鹽等，生產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，用于棉織物果膠質去除試驗時，測得的結果見表1。
表1聚磷酸鹽類螯合劑果膠質去除效果（%）
濃度，g/L | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 8.0 |
三聚磷酸鈉 | 68.0% | 84.7% | 86.1% | 87.9% |
六偏磷酸鈉 | 34.5% | 45.2% | 55.8% | 67.4% |
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，果膠質去除率趨于穩定。三聚磷酸鈉的果膠質去除效果較好，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合物，使果膠質間靠離子維系的緊密結構松動；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的去除。
盡管聚磷酸鹽價格便宜，也有較好的金屬離子絡合能力，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作用，能利于果膠質去除，在棉織物精練生產中有所應用。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)進行果膠質去除試驗，結果見表2。
表2的數據表明EDTMPS是試驗中效果最好的一種有機膦酸類螯合劑。當用量為2g/L時，去除率就達到了78%，繼續增加螯合劑EDTMPS用量，去除率上升變緩，表明其作用已經接近充分，與金屬離子的結合趨于飽和。
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污染少，對金屬離子有螯合作用，熱穩定性也較好。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去除試驗，測得的去除效果見表3。
表3中EDTA對果膠質的去除效果較好，當用量為2g/L時，果膠質去除率接近90%。EDTA是使用較多的一類螯合劑，其絡合穩定常數較大，高溫下易滲入織物與纖維表層的金屬離子結合，形成螯合物，剝離出纖維，使纖維表層的果膠質間雜質結合不再緊密，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去除的影響
選用三類螯合劑中對果膠質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的去除效果見表4。
表4不同溫度下螯合劑果膠質去除效果（%）
溫度，℃ | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
三聚磷酸鈉 | 64.4% | 67.9% | 73.2% | 85.9% | 84.7% |
EDMPS | 9.2% | 27.8% | 38.6% | 55.2% | 78.1% |
EDTA | 26.2% | 31.3% | 68.1% | 78.3% | 87.7% |
注：螯合劑2g/L
表4中三聚磷酸鈉低溫下的果膠質去除效果較好，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，呈規律的線性關系。EDTA在低溫下果膠質去除效果不明顯，隨著處理溫度升高果膠去除率增加，100℃處理時果膠質去除率最高，表明EDTA在高溫下更易發生螯合作用。EDTA為氨基多羧酸類螯合劑，高溫條件下處理時，不但果膠質去除率高，穩定性也較好[3]，因此是去除棉織物果膠質的較好的螯合劑。
3.3螯合劑與果膠酶組合應用對果膠質去除的影響
已有的試驗結果表明，EDTA在高溫條件下浸漬處理時，具有較好的果膠質去除效果。采用果膠酶與EDTA組合應用，考察果膠質的綜合去除效果，試驗結果見表5。
分析表5中數據可得出，果膠酶與EDTA二浴法處理對棉織物的果膠質的去除效果良好。織物經不同濃度的果膠酶處理后，再經EDTA處理，果膠質去除率都達到了90%左右，進一步表明EDTA對果膠質的去除效果較有效。
4．結論
4.1不同螯合劑對棉織物上果膠質均有一定去除效果，且隨著螯合劑濃度增加、溫度升高，果膠質去除效果增加。
4.2相同處理條件下，EDTA對棉織物中果膠質具有更好的去除效果，且高溫穩定性好，對生態環境影響也較小。
4.3果膠酶與EDTA二浴組合應用可降低酶精練中果膠酶用量，能提高各自單獨應用時果膠質的去除效果。
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中的應用[J].印染:2001,（1）：37-41.
[3]葉金鑫.應用于染整加工的金屬螯合劑[J].現代紡織技術:2002,（1）：46-51.
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