來(lái)源:練達化工發(fā)布日期:2019-01-11閱讀:-
目前,造紙熒光增白劑主要分為以下五大類(lèi):①二苯乙烯型,是造紙工業(yè)用的較多的一類(lèi)熒光增白劑。主要有雙三嗪氨基二苯乙烯類(lèi)、單/雙三唑二苯乙烯類(lèi)、二苯乙烯基苯類(lèi)和二苯乙烯苯并唑類(lèi)等;②香豆素型;③吡唑啉型;④聯(lián)苯類(lèi);⑤萘二甲酰亞胺型等。今天,練達熒光科技主要介紹常用的三類(lèi):
1二苯乙烯型
根據分子內磺酸根的個(gè)數,把雙三嗪二苯乙烯類(lèi)增白劑分成三種類(lèi)型,即二磺酸、四磺酸、六磺酸三種。其結構通式如圖1,其中R、R為取代基。熒光增白劑VBL[學(xué)名4,4-雙-(4-羥乙氨基-2-苯胺基-1,3,5-三嗪-2-氨基)二苯乙烯-2,2-二磺酸鈉]型增白劑是較常用的一類(lèi),也是造紙中較主要的一類(lèi),產(chǎn)量較大,約占80%以上。常用的此類(lèi)VBL熒光增白劑的結構有順式和反式兩種,且反式的增白效果優(yōu)于順式,在高溫和陽(yáng)光照射條件下,反式轉換為順式,削弱了增白效果。VBL也有一些缺陷,例如泛黃點(diǎn)低,水溶性不夠好,pH較低時(shí)容易形成凝聚和沉淀等。
2香豆素型
香豆素型熒光增白劑的種類(lèi)數目?jì)H次于二苯乙烯型增白劑。在香豆環(huán)的3位和7位引入各種取代基后,可生成吸收各種波長(cháng)紫外光的增白劑。因此,不同類(lèi)型的香豆素型熒光增白劑可以應用于不同的領(lǐng)域,可用于醋酸纖維、蛋白纖維、尼龍以及各種塑料等工業(yè)產(chǎn)品的增白。造紙用的香豆素型熒光增白劑主要是PEB(學(xué)名3-羧基-5,6-苯并α-吡喃酮),呈淡黃色,粉末狀,不溶于水,其本身具有強烈的藍色熒光。
3吡唑啉型
根據取代基類(lèi)型的差異,吡唑啉型熒光增白劑可分為非離子型、陰離子型和陽(yáng)離子型三種。非離子型增白劑主要用于腈綸、聚酰胺纖維以及醋酸纖維的增白;陰離子型除了可用作聚酰胺的增白以外,還可用作黏膠纖維的增白;此外,腈綸還可以用陽(yáng)離子型增白劑來(lái)增白。其結構通式如圖。當R1為氯時(shí),熒光增白劑有較好的增白效果。表1是R1和R2分別為不同取代基時(shí)的幾種熒光增白劑的結構和性能。
1.金屬離子的影響
與Ca2+、Mg2+相比,Fe3+的影響較大,可以在抄紙系統中生成不溶的有色物質(zhì),這會(huì )對熒光增白劑形成不好的影響。對于二苯乙烯型熒光增白劑,隨磺酸基數量的增加,溶解度增加,與纖維的親和性增加。二磺酸、四磺酸和六磺酸三種類(lèi)型的熒光增白劑在軟水和硬水中有不同的作用效果。二磺酸類(lèi)更適合在軟水中使用,其與纖維的親和性高,而硬水中的Ca2+、Mg2+等可使四磺酸和六磺酸類(lèi)增白劑溶解能力變差,削弱增白效果。
2.pH的影響
熒光增白劑的增白效果受介質(zhì)pH的影響很大,其在中堿性條件下的作用效果較好,但是不耐酸。一般情況下,當介質(zhì)pH在6.5~8.5范圍內時(shí)增白效果較好。
對二苯乙烯型熒光增白劑,當pH>6.5時(shí),二磺酸類(lèi)增白劑的增白效果較好;當pH<6.5時(shí),四磺酸類(lèi)增白劑的增白效果較好。其他不同類(lèi)型的熒光增白劑,當紙料在網(wǎng)上的pH介于4.4~5.4之間時(shí),熒光增白劑的效果已經(jīng)大打折扣,當pH比4.4還小時(shí),已經(jīng)失去了使用熒光增白劑的意義。
3.助留劑和填料的影響
陽(yáng)離子聚合物會(huì )對熒光增白劑產(chǎn)生淬熄效應,從而使二磺酸和四磺酸類(lèi)熒光增白劑的增白效果降低,例如聚乙烯亞胺和聚酰胺多胺可以使熒光增白劑產(chǎn)生部分的沉淀,使增白效果顯著(zhù)降低;然而陰離子助留劑并不破壞熒光增白劑的效果。且在使用熒光增白劑和助留劑時(shí),兩者的添加位置不能靠的太近,以免發(fā)生反應。另外,不同類(lèi)型的填料對熒光增白劑也會(huì )產(chǎn)生不同的效果,常用的填料有碳酸鈣、滑石粉和高嶺土等。在中堿性條件下,碳酸鈣和滑石粉對熒光增白劑沒(méi)有負面作用,會(huì )增強熒光增白劑的效果;但大多數高嶺土會(huì )淬熄熒光增白劑。
4.原漿白度的影響
原漿的白度越高,加入熒光增白劑后的增白效果越明顯,色調越鮮艷。劉愛(ài)運、劉溫霞的研究表明,原漿白度越高,隨熒光增白劑加入劑量的增多,色調就越鮮亮。原漿白度低,木素含量就高,原漿白度高,漿中木素等的含量很少,則木素對紫外光的吸收減少,激發(fā)熒光增白劑的紫外光增多,所以發(fā)射出的藍紫光增多,紙漿的白度就增加了。為了取得良好的增白效果,需要對原漿進(jìn)行漂白凈化處理,當原漿白度低于65%ISO時(shí),熒光增白劑幾乎失去了增白效果。但是,大量使用熒光增白劑不能從根本上提高紙漿的白度,要使紙張看起來(lái)更白更艷,需要從根本上提高原漿的白度,輔助使用熒光增白劑增白。
5.損紙的影響
在造紙中,損紙的回收利用不可避免,降低成本的同時(shí)可以節省原料。因為損紙中含有的陽(yáng)離子化合物會(huì )對熒光增白劑產(chǎn)生淬熄作用,使增白效果大大降低,所以損紙混合之前在原生漿中添加熒光增白劑就能明顯提高白度。因此,在生產(chǎn)過(guò)程中既要控制好損紙的加入位置,又要保證損紙穩定的回抄,這樣才可以保證白度和色調的穩定。
6.熒光增白劑用量的影響
紙漿在一定白度的基礎上,隨著(zhù)熒光增白劑用量的增加,紙漿白度也會(huì )有一定程度的提高,當增白劑用量達到一定程度后,紙漿的白度達到較大;然而,增白劑使用過(guò)多,紙漿的白度反而下降??梢?jiàn)增白劑的用量與白度并不成正比關(guān)系。黃顯南、黃艷規等提出二苯乙烯型熒光增白劑的吸附符合Langmuir單分子層吸附理論的規律,增白劑在快速吸附階段纖維表面的吸附位接近飽和,隨時(shí)間延長(cháng),吸附量并沒(méi)有顯著(zhù)增加。所以,紙漿的白度也不會(huì )無(wú)限增加,若纖維表面形成了二層吸附,熒光增白劑的增白效率反而降低,熒光波段向更長(cháng)波段移動(dòng)。同時(shí),考慮到要降低成本,提高經(jīng)濟效益,熒光增白劑要適當添加。
7.熒光增白劑的添加點(diǎn)與其他助劑添加順序的影響
對固體熒光增白劑需要配制成溶液,濃度適當低一些,防止“堆積現象”的產(chǎn)生,降低增白效果。熒光增白劑通常添加在打漿池、濃漿泵入口、沖漿泵的入口,以及流漿箱等位置,且熒光增白劑應在其他化學(xué)助劑添加之前加入紙漿中,以保證在其他助劑加入之前,熒光增白劑已與纖維牢固地結合在一起,并在一段時(shí)間之后再加入其它試劑,如分散劑、殺菌劑等,它們會(huì )對熒光增白劑產(chǎn)生不利影響,一般≥15min,使增白劑與纖維充分結合。
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