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造纸荧光增白剂有哪些?

来源:太阳化工发布日期:2019-01-11阅读:-

目前,造纸荧光增白剂主要分为以下五大类:①二苯乙烯型,是造纸工业用的最多的一类荧光增白剂。主要有双三嗪氨基二苯乙烯类、单/双三唑二苯乙烯类、二苯乙烯基苯类和二苯乙烯苯并唑类等;②香豆素型;③吡唑啉型;④联苯类;⑤萘二甲酰亚胺型等。今天,2138com太阳集团首页主要介绍常用的三类:

三类常用造纸荧光增白剂

1二苯乙烯型

根据分子内磺酸根的个数,把双三嗪二苯乙烯类增白剂分成三种类型,即二磺酸、四磺酸、六磺酸三种。其结构通式如图1,其中R、R为取代基。荧光增白剂VBL[学名4,4-双-(4-羟乙氨基-2-苯胺基-1,3,5-三嗪-2-氨基)二苯乙烯-2,2-二磺酸钠]型增白剂是最常用的一类,也是造纸中最主要的一类,产量最大,约占80%以上。常用的此类VBL荧光增白剂的结构有顺式和反式两种,且反式的增白效果优于顺式,在高温和阳光照射条件下,反式转换为顺式,削弱了增白效果。VBL也有一些缺陷,例如泛黄点低,水溶性不够好,pH较低时容易形成凝聚和沉淀等。

造纸

2香豆素型

香豆素型荧光增白剂的种类数目仅次于二苯乙烯型增白剂。在香豆环的3位和7位引入各种取代基后,可生成吸收各种波长紫外光的增白剂。因此,不同类型的香豆素型荧光增白剂可以应用于不同的领域,可用于醋酸纤维、蛋白纤维、尼龙以及各种塑料等工业产品的增白。造纸用的香豆素型荧光增白剂主要是PEB(学名3-羧基-5,6-苯并α-吡喃酮),呈淡黄色,粉末状,不溶于水,其本身具有强烈的蓝色荧光。

3吡唑啉型

根据取代基类型的差异,吡唑啉型荧光增白剂可分为非离子型、阴离子型和阳离子型三种。非离子型增白剂主要用于腈纶、聚酰胺纤维以及醋酸纤维的增白;阴离子型除了可用作聚酰胺的增白以外,还可用作黏胶纤维的增白;此外,腈纶还可以用阳离子型增白剂来增白。其结构通式如图。当R1为氯时,荧光增白剂有较好的增白效果。表1是R1和R2分别为不同取代基时的几种荧光增白剂的结构和性能。

影响造纸荧光增白剂效果的因素

1.金属离子的影响

与Ca2+、Mg2+相比,Fe3+的影响最大,可以在抄纸系统中生成不溶的有色物质,这会对荧光增白剂形成不好的影响。对于二苯乙烯型荧光增白剂,随磺酸基数量的增加,溶解度增加,与纤维的亲和性增加。二磺酸、四磺酸和六磺酸三种类型的荧光增白剂在软水和硬水中有不同的作用效果。二磺酸类更适合在软水中使用,其与纤维的亲和性高,而硬水中的Ca2+、Mg2+等可使四磺酸和六磺酸类增白剂溶解能力变差,削弱增白效果。

2.pH的影响

荧光增白剂的增白效果受介质pH的影响很大,其在中碱性条件下的作用效果较好,但是不耐酸。一般情况下,当介质pH在6.5~8.5范围内时增白效果较好。

图片1

对二苯乙烯型荧光增白剂,当pH>6.5时,二磺酸类增白剂的增白效果较好;当pH<6.5时,四磺酸类增白剂的增白效果较好。其他不同类型的荧光增白剂,当纸料在网上的pH介于4.4~5.4之间时,荧光增白剂的效果已经大打折扣,当pH比4.4还小时,已经失去了使用荧光增白剂的意义。

3.助留剂和填料的影响

阳离子聚合物会对荧光增白剂产生淬熄效应,从而使二磺酸和四磺酸类荧光增白剂的增白效果降低,例如聚乙烯亚胺和聚酰胺多胺可以使荧光增白剂产生部分的沉淀,使增白效果显著降低;然而阴离子助留剂并不破坏荧光增白剂的效果。且在使用荧光增白剂和助留剂时,两者的添加位置不能靠的太近,以免发生反应。另外,不同类型的填料对荧光增白剂也会产生不同的效果,常用的填料有碳酸钙、滑石粉和高岭土等。在中碱性条件下,碳酸钙和滑石粉对荧光增白剂没有负面作用,会增强荧光增白剂的效果;但大多数高岭土会淬熄荧光增白剂。

4.原浆白度的影响

原浆的白度越高,加入荧光增白剂后的增白效果越明显,色调越鲜艳。刘爱运、刘温霞的研究表明,原浆白度越高,随荧光增白剂加入剂量的增多,色调就越鲜亮。原浆白度低,木素含量就高,原浆白度高,浆中木素等的含量很少,则木素对紫外光的吸收减少,激发荧光增白剂的紫外光增多,所以发射出的蓝紫光增多,纸浆的白度就增加了。为了取得良好的增白效果,需要对原浆进行漂白净化处理,当原浆白度低于65%ISO时,荧光增白剂几乎失去了增白效果。但是,大量使用荧光增白剂不能从根本上提高纸浆的白度,要使纸张看起来更白更艳,需要从根本上提高原浆的白度,辅助使用荧光增白剂增白。

5.损纸的影响

在造纸中,损纸的回收利用不可避免,降低成本的同时可以节省原料。因为损纸中含有的阳离子化合物会对荧光增白剂产生淬熄作用,使增白效果大大降低,所以损纸混合之前在原生浆中添加荧光增白剂就能明显提高白度。因此,在生产过程中既要控制好损纸的加入位置,又要保证损纸稳定的回抄,这样才可以保证白度和色调的稳定。

6.荧光增白剂用量的影响

纸浆在一定白度的基础上,随着荧光增白剂用量的增加,纸浆白度也会有一定程度的提高,当增白剂用量达到一定程度后,纸浆的白度达到最大;然而,增白剂使用过多,纸浆的白度反而下降。可见增白剂的用量与白度并不成正比关系。黄显南、黄艳规等提出二苯乙烯型荧光增白剂的吸附符合Langmuir单分子层吸附理论的规律,增白剂在快速吸附阶段纤维表面的吸附位接近饱和,随时间延长,吸附量并没有显著增加。所以,纸浆的白度也不会无限增加,若纤维表面形成了二层吸附,荧光增白剂的增白效率反而降低,荧光波段向更长波段移动。同时,考虑到要降低成本,提高经济效益,荧光增白剂要适当添加。

7.荧光增白剂的添加点与其他助剂添加顺序的影响

对固体荧光增白剂需要配制成溶液,浓度适当低一些,防止“堆积现象”的产生,降低增白效果。荧光增白剂通常添加在打浆池、浓浆泵入口、冲浆泵的入口,以及流浆箱等位置,且荧光增白剂应在其他化学助剂添加之前加入纸浆中,以保证在其他助剂加入之前,荧光增白剂已与纤维牢固地结合在一起,并在一段时间之后再加入其它试剂,如分散剂、杀菌剂等,它们会对荧光增白剂产生不利影响,一般≥15min,使增白剂与纤维充分结合。

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