本发明属于纺织印染助剂技术领域，涉及一种高效螯合分散剂及其应用方法。
背景技术：
螯合分散剂，又称：络合剂、螯合剂、金属离子封锁剂、水质软化剂等。螯合分散剂与金属离子结合只有配位键而无共价键形成的化合物称为络合物，既有配位键又有共价键形成的化合物为螯合物。
螯合分散剂在纺织印染行业有着广泛的应用，可用作染整前处理、精炼、漂白、染色、皂洗等工艺中的助剂。
染整行业对螯合分散剂有以下要求：
1、高效的螯合、分散、悬浮作用。
2、不同ph值下都有良好的络合作用。(例如：常用的edta适宜于酸性与中性介质而不适合碱性介质；六偏磷酸钠则在酸性介质中有较好的络合力)
3、强的阻垢、化垢功能。
4、不含表面活性剂。(例如：复配阴离子表活剂，染晴纶会出问题等)
5、耐高温，甚至到200℃不分解；耐酸、碱、氧化剂、还原剂；使用时不损伤纺织品。
6、能生物降解，不污染环境，对人体无毒。(edta、二乙烯三胺五乙酸[dtpa]及磷酸盐类应为禁用之列)
7、对fe3+、cu2+、zn2+等显色金属离子有强的络合作用。
目前，现有的很多螯合分散剂螯合分散效果欠佳，比如说，很多螯合分散剂对fe3+、cu2+、zn2+等显色金属离子的螯合为暂时性，随时间延长、温度升高又释放出金属离子，使翠兰、艳兰、宝蓝、艳绿等敏感色在金属离子诱导下发生聚集，导致色花。此外，现有的很多螯合分散剂不能生物降解，会污染环境，对人体有毒害性。
技术实现要素：
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种螯合分散效果好，能生物降解、不会污染环境、对人体无毒害的高效螯合分散剂及其应用方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
本发明一种高效螯合分散剂，它包括以下质量份数的组分：
改性的聚丙烯酸类物质50-80份
有机磷酸盐10-30份
醇胺类物质10-20份
进一步地，所述的聚丙烯酸类物质为：水解聚马来酸酐(hpma)、聚丙烯酸(paa)、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物、聚丙烯酰胺等中的一种。
进一步地，所述的有机磷酸盐为：乙二胺四甲叉磷酸钠(edtmps)、二乙烯三胺五甲叉磷酸盐(detpmps)、胺三甲叉磷酸盐等中的一种。
进一步地，所述的醇胺类物质为：单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种。
所述高效螯合分散剂的制备方法为将所述三种组分按所述配比混合均匀即成。
所述的螯合分散剂可广泛应用于棉及其混纺产品的前处理、染色和皂洗工艺中。
本发明所述的高效螯合分散剂的应用方法，包括：
(1)用于涤棉混纺染色工艺中，所述螯合分散剂的使用量为0.5-1.5克/升；在染色初始阶段加入。
如果涤纶先行染色，棉上释放出来的蜡和果胶类杂质，会在此酸性染料中溶解，但是，在随后用还原染料或活性染料染色时，碱性介质会使这些杂质与染料络合形成沉淀。尤其在筒子纱染色时，这些沉淀物会大量沉淀在纱线上引起诸如堵塞络液循环等更加严重的问题。在染色初始阶段加入0.5-1.5克/升本发明所述的螯合分散剂能有效防止这类沉淀的发生。
(2)用于还原染料染棉工艺中，在一般的染色条件下，所述螯合分散剂的用量为：0.5-2克/升；在碱剂之前加入。
当使用还原染料染棉时，一般而言，原棉中所含的高浓度的钙、镁离子很难控制，而这些金属离子容易与还原染料起反应形成沉淀，由于本发明所述的螯合分散剂对钙、镁离子有明显的络合能力，在中等硬度下(小于18.75℃lark)，能有效防止这类沉淀的发生。因此，极其适用于还原然染料对棉纺产品的染色工艺。当水硬度高于18.75℃lark时，建议再加入0.5克/升的乙二胺四乙酸。
(3)用于活性染料或直接染料染棉工艺中，在一般的染色条件下，所述螯合分散剂的用量为：0.5-2克/升，在染色初始阶段加入。
当使用活性染料或直接染料染棉时，硬水会引起碳酸钙沉淀。该螯合分散剂强力的分散性能，可十分有效地扩散染色中形成的碳酸钙，防止染浴浑浊。该螯合分散剂的络合作用，还可防止水解的活性染料形成不易洗除的钙盐。但是，与edta及nta不同，该螯合分散剂不会打破染料中的配位金属络合键，因此，对活性和直接染料的色调和色牢度没有负面影响。
(4)用于活性染料染色、印花的后皂洗工艺中，在一般的皂洗浴中，所述螯合分散剂的用量为：0.5-1克/升；如果浮色较难去除，可采用二次皂洗，所述螯合分散剂的用量每次均为：0.5-1克/升。
该螯合分散剂因其出色的扩散性能，极为适用于活性染料染色、印花的后皂洗。使织物上泛出的浮色分散于皂洗浴中，不至重新沉积于织物表面，从而可有效提高织物的水洗、摩擦等各项色牢度。
(5)用于连续轧染工艺中，在轧液中加入0.5-1克/升所述的螯合分散剂，有助于染色。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明所述的高效螯合分散剂是一种能生物降解、不会污染环境、对人体无毒害的高效螯合分散剂。
本发明所述的高效螯合分散剂，将改性的聚丙烯酸类物质、有机磷酸盐、醇胺类物质这三种具有螯合分散作用的物质有机组合在一起，充分发挥其协同增效作用，使螯合分散效果更好。试验证明，相比普通市售螯合分散剂，本发明的螯合分散剂的螯合力更强，分散力更大。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本发明一种高效螯合分散剂，它包括以下质量份数的组分：
改性的聚丙烯酸80份
二乙烯三胺五甲叉磷酸盐(detpmps)10份
二乙醇胺10份
上述高效螯合分散剂的制备方法为：将上述三种组分按上述配比混合均匀即成。
实施例2
本发明一种高效螯合分散剂，它包括以下质量份数的组分：
改性的聚丙烯酰胺50份
乙二胺四甲叉磷酸钠(edtmps)30份
单乙醇胺20份
上述高效螯合分散剂的制备方法为：将上述三种组分按上述配比混合均匀即成。
实施例3
本发明一种高效螯合分散剂，它包括以下质量份数的组分：
改性的聚羟基丙烯酸70份
胺三甲叉磷酸盐15份
三乙醇胺15份
上述高效螯合分散剂的制备方法为：将上述三种组分按上述配比混合均匀即成。
应用例1
在涤棉混纺染色工艺中，在染色初始阶段加入0.5-1.5克/升本发明实施例1所述的螯合分散剂。
如果涤纶先行染色，棉上释放出来的蜡和果胶类杂质，会在此酸性染料中溶解，但是，在随后用还原染料或活性染料染色时，碱性介质会使这些杂质与染料络合形成沉淀。尤其在筒子纱染色时，这些沉淀物会大量沉淀在纱线上引起诸如堵塞络液循环等更加严重的问题。在染色初始阶段加入0.5-1.5克/升本发明所述的螯合分散剂，能有效防止这类沉淀的发生。
应用例2
在用还原染料染棉工艺中，在一般的染色条件下，在加入碱剂之前，加入0.5-2克/升本发明实施例1所述螯合分散剂。
当使用还原染料染棉时，一般而言，原棉中所含的高浓度的钙、镁离子很难控制，而这些金属离子容易与还原染料起反应形成沉淀，由于本发明所述的螯合分散剂对钙、镁离子有明显的络合能力，在中等硬度下(小于18.75℃lark)，能有效防止这类沉淀的发生。因此，极其适用于还原然染料对棉纺产品的染色工艺。当水硬度高于18.75℃lark时，建议再加入0.5克/升的乙二胺四乙酸。
应用例3
在用活性染料或直接染料染棉工艺中，在一般的染色条件下，所述螯合分散剂的用量为：，在染色初始阶段加入0.5-2克/升本发明实施例2所述螯合分散剂。
当使用活性染料或直接染料染棉时，硬水会引起碳酸钙沉淀。该螯合分散剂强力的分散性能，可十分有效地扩散染色中形成的碳酸钙，防止染浴浑浊。该螯合分散剂的络合作用，还可防止水解的活性染料形成不易洗除的钙盐。但是，与edta及nta不同，该螯合分散剂不会打破染料中的配位金属络合键，因此，对活性和直接染料的色调和色牢度没有负面影响。
应用例4
在用活性染料染色、印花的后皂洗工艺中，在一般的皂洗浴中，加入0.5-1克/升本发明实施例2所述的螯合分散剂；如果浮色较难去除，可采用二次皂洗，每次加入螯合分散剂的量均为：0.5-1克/升。
该螯合分散剂因其出色的扩散性能，极为适用于活性染料染色、印花的后皂洗。使织物上泛出的浮色分散于皂洗浴中，不至重新沉积于织物表面，从而可有效提高织物的水洗、摩擦等各项色牢度。
应用例5
在连续轧染工艺中，在轧液中加入0.5-1克/升本发明实施例3所述的螯合分散剂，有助于染色。
性能测试对比试验
本发明实施例1所述的螯合分散剂的螯合力和分散力，与普通市售螯合分散剂的螯合力和分散力的对比测试方法和结果：
试验方法：
试验组和对比组，各称取0.2g螯合分散剂2份于170ml蒸馏水中，分别加入feci3溶液(使[fe3+]为100×10-6～600×10-6)和caci2溶液(使[ca2+]为100×10-6～600×10-6)，再各加入20mlna2co3(20％)溶液，加蒸馏水至200ml,室温放置3h后观察、记录，并过滤。
试验组：采用本发明实施例1所述的螯合分散剂；
对比组：采用普通市售螯合分散剂。
试验中，[fe3+]、[ca2+]一旦超过螯合分散剂(络合剂)的络合容量，未被络合的fe3+、ca2+就会与co32-结合而浑浊，进而产生絮状物甚至沉淀。
评价螯合分散剂的螯合力：主要看能否在高浓的fe3+、ca2+液中保持澄清，无浑浊，无絮状物或沉淀。如果该螯合分散剂能在高浓的fe3+、ca2+液中保持澄清，无浑浊，无絮状物或沉淀，说明该螯合分散剂的螯合力强(络合能力强)，反之，则螯合力弱(络合能力弱)。
评价螯合分散剂的分散力：主要看絮状物或沉淀的析出速度。分散力越大，絮状物或沉淀析出速度越慢，由此可判断其分散力大小。分散力越大，越有利于螯合，有利于化垢、阻垢。
试验结果：
用上述方法测得：本发明实施例1所述的螯合分散剂的螯合力为：对fe3+的螯合力：约为450ppm；对ca2+的螯合力：约为250ppm；而普通市售螯合分散剂的螯合力为：对fe3+的螯合力：约为350ppm；对ca2+的螯合力：约为125ppm。由此可见，相比普通市售螯合分散剂，本发明的螯合分散剂的螯合力更强。
试验过程中还发现，采用本发明的螯合分散剂较采用普通市售螯合分散剂，絮状物或沉淀析出速度慢。由此可见，相比普通市售螯合分散剂，本发明的螯合分散剂的分散力更大。