前言

果胶质主要存在于棉纤维的初生胞壁中，约占纤维重量的0.9%~1.2%[1]，是棉纤维中主要的天然杂质之一。果胶质主要由聚—D—半乳糖醛酸为主链组成，是一种混杂链构成的高分子物质，其中部分甲基化，并有半乳糖和木糖等其他糖类连接作为支链。果胶质虽含有大量亲水性的羟基和羧基，但由于其中部分以果胶酸钙、镁盐和甲酯的形式存在，影响了棉纤维的润湿性和染色性能，因此必须在前处理中去除。

果胶质可通过烧碱和果胶酶得到去除，除此之外，螯合剂对果胶质的去除也有较好的促进作用。螯合剂之所以能促进果胶去除，是由于果胶质中结合的钙镁离子，能与螯合剂有效结合成螯合物。随着果胶质中金属离子的去除，以果胶质为骨架的疏水性网状层中其他杂质间的结合力下降，精练中被陆续处理下来，通过水洗进一步得到去除。棉织物精练时，在练液中加入EDTA、EDTMP等螯合剂，不但有利于果胶质的去除，防止钙皂沉淀产生，也能改善织物白度和手感。

不同金属螯合剂按化学结构分主要有聚磷酸盐（无机磷酸盐）类、有机膦酸盐类、氨基（羟基）多羧酸类等[2]。本文选用不同螯合剂进行了试验，并对果胶质去除效果作了对比分析。

2．试验部分

2.1织物

14.5tex纯棉棉毛布（无锡针织总厂提供）

2.2化学药品

草酸铵、咔唑、浓硫酸、无水乙醇、草酸钠、柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸（EDTA）（以上分析纯）；三聚磷酸钠、六偏磷酸钠（化学纯）；乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDPA)、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA）（常州姚氏同德化工有限公司）；果胶酶Bioprep3000L（诺维信公司）。

2.3试验设备

Rapid恒温振荡水浴锅（厦门瑞比试色机公司）、721分光光度计、MP200B电子天平等。

2.4试验工艺

2.4.1工艺流程

热水预浸→螯合处理→水洗→烘干

2.4.2工艺处方

螯合剂x g/L（或果胶酶y g/L），

2.5果胶质去除率测试

草酸铵萃取－咔唑比色法[1]。

萃取液中的果胶质经酸水解生成半乳糖醛酸，在强酸中与咔唑试剂发生缩合反应，生成紫红色化合物，其呈色强度与半乳糖醛酸的含量成正比，可用比色定量测定。该法具有操作简便、快速，准确度较高，重现性好等优点，是目前应用较多的一种定量测定方法。

具体方法：称取织物干重1.5g，剪碎后盛放在250ml的烧瓶中，加入100ml的0.5%的草酸铵溶液，接上冷凝管，在沸水浴中煮1.5h，过滤后取滤液2ml加入到12ml的浓H2 SO4中并以冰水冷却，然后在沸水浴中煮10min后再用冷水冷却，最后加入0.15%的咔唑无水乙醇溶液1ml，混合均匀，静置30min后，用721分光光度仪在530nm波长下测吸光值，再由标准曲线算出半乳糖醛酸百分含量，从而得到果胶质的百分含量。

3.结果与讨论

3.1不同浓度螯合剂对果胶质去除的影响

聚磷酸盐（无机磷酸盐）能与金属离子形成络合物或可溶性复盐，这类螯合剂包括焦磷酸盐、多聚磷酸盐等，生产中常用的软水剂六偏磷酸钠就属于此类。以三聚磷酸钠和六偏磷酸钠为例，用于棉织物果胶质去除试验时，测得的结果见表1。

表1聚磷酸盐类螯合剂果胶质去除效果（%）

注：100℃，60min，浴比1：30。

表1中三聚磷酸钠的处理效果较好，2g/L时去除率已达85%，随着浓度增加，果胶质去除率趋于稳定。三聚磷酸钠的果胶质去除效果较好，一方面是由于其易进入棉纤维角皮层中，与其中的金属离子形成可溶性络合物，使果胶质间靠离子维系的紧密结构松动；同时三聚磷酸钠的溶液呈碱性，也不同程度地利于纤维溶胀和果胶质的去除。

尽管聚磷酸盐价格便宜，也有较好的金属离子络合能力，但由于部分盐类高温下易水解，本身

有机膦酸类螯合剂有较好的金属离子螯合作用，也有分散和悬浮杂质作用，能利于果胶质去除，在棉织物精练生产中有所应用。选用不同有机膦酸类螯合剂乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDPA)和二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)进行果胶质去除试验，结果见表2。

表2的数据表明EDTMPS是试验中效果最好的一种有机膦酸类螯合剂。当用量为2g/L时，去除率就达到了78%，继续增加螯合剂EDTMPS用量，去除率上升变缓，表明其作用已经接近充分，与金属离子的结合趋于饱和。

除了聚磷酸盐和有机膦酸盐类螯合剂外，氨基（羟基）多羧酸类也有较好的金属离子螯合作用。与含磷类螯合剂相比，多羧酸类螯合剂不但生态污染少，对金属离子有螯合作用，热稳定性也较好。选用乙二胺四乙酸（EDTA）、柠檬酸三钠和草酸钠三种多羧酸类螯合剂进行棉织物果胶质去除试验，测得的去除效果见表3。

表3中EDTA对果胶质的去除效果较好，当用量为2g/L时，果胶质去除率接近90%。EDTA是使用较多的一类螯合剂，其络合稳定常数较大，高温下易渗入织物与纤维表层的金属离子结合，形成螯合物，剥离出纤维，使纤维表层的果胶质间杂质结合不再紧密，变得易于去除。在棉织物和蚕丝精练时，为消除钙镁离子的影响，也常加入0.1~0.5%的EDTA。

3.2不同处理温度对果胶质去除的影响

选用三类螯合剂中对果胶质去除效果较好的三聚磷酸钠、EDMPS、EDTA试验，不同温度条件下果胶质的去除效果见表4。

表4不同温度下螯合剂果胶质去除效果（%）

注：螯合剂2g/L

表4中三聚磷酸钠低温下的果胶质去除效果较好，温度的上升有利于增加去除效果，但提高量较少。EDTMPS低温处理效果较差，随温度的上升去除率明显增加，呈规律的线性关系。EDTA在低温下果胶质去除效果不明显，随着处理温度升高果胶去除率增加，100℃处理时果胶质去除率最高，表明EDTA在高温下更易发生螯合作用。EDTA为氨基多羧酸类螯合剂，高温条件下处理时，不但果胶质去除率高，稳定性也较好[3]，因此是去除棉织物果胶质的较好的螯合剂。

3.3螯合剂与果胶酶组合应用对果胶质去除的影响

已有的试验结果表明，EDTA在高温条件下浸渍处理时，具有较好的果胶质去除效果。采用果胶酶与EDTA组合应用，考察果胶质的综合去除效果，试验结果见表5。

分析表5中数据可得出，果胶酶与EDTA二浴法处理对棉织物的果胶质的去除效果良好。织物经不同浓度的果胶酶处理后，再经EDTA处理，果胶质去除率都达到了90%左右，进一步表明EDTA对果胶质的去除效果较有效。

4．结论

4.1不同螯合剂对棉织物上果胶质均有一定去除效果，且随着螯合剂浓度增加、温度升高，果胶质去除效果增加。

4.2相同处理条件下，EDTA对棉织物中果胶质具有更好的去除效果，且高温稳定性好，对生态环境影响也较小。

4.3果胶酶与EDTA二浴组合应用可降低酶精练中果胶酶用量，能提高各自单独应用时果胶质的去除效果。

参考文献

[1]王强,范雪荣,王平等.棉织物酶练后的果胶含量测定[J].印染:2003,（1）：24-26.

[2]黄茂福.螯合剂及其在印染工业中的应用[J].印染:2001,（1）：37-41.

[3]叶金鑫.应用于染整加工的金属螯合剂[J].现代纺织技术:2002,（1）：46-51.