4A分子篩是一種人工合成的、具有微孔型立方晶格的硅鋁酸鹽。依據(jù)其晶體內部孔穴的大小而吸附或排斥不同物質的分子,因而被稱為“分子篩”。分子篩在晶格中存在著金屬陽離子(如 Na+,K+,Ca2+,Li+ 等),以平衡晶體中多余的負電荷。分子篩的類型按其晶體結構主要分為:A型,X型,Y型等。
4A分子篩的性能如下:
1、離子交換性能----軟化水質功能: 4A分子篩骨架中的每一個氧原子都為相鄰的兩個四面體所共有,這種結構形成了可為陽離子和水分子占據(jù)的大晶穴,而且這些陽離子和水分子有較大的移動性,可進行陽離子交換和可逆脫水。4A分子篩的離子交換是在帶有鋁離子的骨架上進行的,每一個鋁離子所帶的一個負電荷,不僅可以結合鈉離子,也可以結合其它陽離子。鈣、鎂離子可以進入原來鈉離子占據(jù)的大晶穴,將4A分子篩中的鈉離子替換下來----即4A分子篩中的鈉離子可進行離子交換,可與硬水中的Ca2+、、Mg2+離子進行交換,從而達到軟化水質的目的。
4A分子篩結合鈣鎂離子的速度比三聚磷酸鈉慢,且與鎂離子的結合能力較弱。但4A分子篩可將水溶液中少量有害的重金屬離子(如Pb2+、Cd2+、Hg2+)能很容易快速除去,對凈化水質有著十分重要的意義。
2、對表面活性劑的吸附性----載液功能: 由于4A分子篩晶體的孔穴結構,加上微粒具有很大的比表面積,所以4A分子篩的吸附性能很強。
對非離子表面活性劑的吸附,4A分子篩是NTA(次氨基三乙酸鹽)和碳酸鈉的3倍,是三聚磷酸鈉(STPP)和硫酸鈉的5倍,這個性質對于在附聚成型生產(chǎn)高濃縮洗衣粉中配入更多的表面活性劑,制得洗滌和流動性能好的產(chǎn)品很有意義。通過實驗,4A分子篩的液體攜帶量≥30%,在洗衣粉生產(chǎn)過程中加入4A分子篩,可增加材料流動性,調節(jié)粘度,制得產(chǎn)品外觀、流動性和抗結塊性能力好的產(chǎn)品。
3、去污力:通過實驗對含不同助劑同一配方,改變助劑比較其去污力,發(fā)現(xiàn)20%的STPP、20%的分子篩、4%的聚合物去污效果與40%的STPP相當,在無磷配方中20%的分子篩中加入10%的碳酸鈉和4、5%的聚合物,可得到去污力十分理想的產(chǎn)品。
4、抗再沉積性:4A分子篩具有良好的油污附著力,當碳酸鈉、CMC、硅酸鈉和硫酸鈉等助劑中加入沸石后,明顯減少尼龍布對油污的吸附。沸石的粒度在0、4-1、0μm時,其分散性比較好,可以防止在織物上附著。
雖然4A分子篩的分散能力不如STPP,但通過與聚丙烯酸鈉復配可以解決其對污垢的分散問題。
5、與其他助劑的配伍性: 4A分子篩與其他助劑得當可以使其性能互補,4A分子篩對污垢的分散性及對硬度離子的螯合性不如STPP,但4A分子篩與STPP混用,去污力可達到單一用STPP的效果。這是因為STPP能自固體表面快速絡合鈣鎂離子,并通過水介質傳給4A分子篩。4A分子篩結合鎂離子能力差,可通過在分子篩中復配硅酸鹽、碳酸鹽得到補償。