第十四章荧光增白剂.ppt
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1、第十四章 荧光增白剂,引言 织物经漂白后,为了进一步获得满意的白度;或某些浅色织物要增加鲜艳度,通常采用能发荧光的有机化合物进行加工,这种化合物称为荧光增白剂(Fluorescent Whitening Agent或Fluorescent Brightener)。目前,荧光增白剂在纺织、造纸、塑料、及合成洗涤剂等工业都有着广泛的应用。目前,荧光增白剂在纺织、造纸、塑料、及合成洗涤剂等工业都有着广泛的应用。全世界生产的荧光增白剂现已有15种以上的结构,其商品已经超过1000多种,年总产量达10万吨以上,占染料总产量的12%左右,而且其产量年增长率大于染料或颜料的年增长率。,近年来,随着染整工业的
2、飞速发展,荧光增白剂在应用过程中又被赋予更高的要求,如树脂整理与增白同浴进行可以简化染整工艺,减少废水,节约能源,这就要求荧光增白剂具有一定的耐酸、碱性。将荧光增白剂无定形产品转化为晶形产品,以及尽可能提高纯度,是今后的发展方向之一。因为产品中的杂质或副产品会削弱和抵消荧光效果,所以通过转化与提纯,既能使产品外观有所改进,又能提高增白效果,同时还可以在一定程度上防止变黄。,用多组分荧光增白剂取代单组分荧光增白剂也是发展方向之一,因为多组分增白剂会产生荧光增白的协和作用,提高增白效果,故越来越受到人们的关注。提高荧光增白剂的染色牢度,特别是日晒牢度成为研究的重点,如何在合成纤维上提高耐升华牢度也
3、将成为重要的研究方向。,荧光增白剂的增白机理,荧光增白剂是一类含有共轭双键,且具有良好平面性的特殊结构的有机化合物。在日光照射下,它能够吸收光线中肉眼不能看见的紫外线(波长为300400nm),使分子激发,再回复到基态时,紫外线能量便消失一部分,进而转化为能量较低的蓝紫光(波长为420480nm)发射出来。这样,被作用物上的蓝紫光的反射量便得以增加,从而抵消了原物体上因黄光反射量多而造成的黄色感,在视觉上产生洁白、耀目的效果。,荧光增白剂的增白只是一种光学上的增亮补色作用,并不能代替化学漂白给予织物真正的“白”,因此含有色素或地色深黯的织物,若不经漂白而单用荧光增白剂处理,就不能获得满意的白度
4、。一般的化学漂白剂是强氧化剂,纤维经过漂白处理后,其组织会在一定程度上受到损伤;而荧光增白剂的增白作用是一种光学作用,故不会对纤维组织造成损伤。并且,荧光增白剂要在日光下才具有柔和耀目的荧光色泽,而在白炽灯光下因没有紫外线,所以看起来也没有象日光下洁白耀目。,荧光增白剂的日晒牢度各品种不同。这是因为在紫外线作用下,增白剂的分子会被逐渐破坏。因此,用荧光增白剂处理过的产品,长期曝晒在日光下便容易使白度减退。一般来说,涤纶增白剂的日晒牢度较好,锦纶、腈纶为中等,羊毛、丝的较低。日晒牢度和荧光效果取决于荧光增白剂的分子结构,以及取代基的性质和位置,例如杂环化合物中的N、O以及羟基、氨基、烷基、烷氧基
5、的引入,有助于提高荧光效果,而硝基、偶氮基则降低或消除荧光效果而提高日晒牢度。,荧光增白剂的分类与命名,荧光增白剂可按化学结构或其用途来分类。按化学结构分类 按照荧光增白剂的母体分类,大致可将它们分为碳环类、三嗪基氨基二苯乙烯类、二苯乙烯-三氮唑类、苯并噁唑类、呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑类、1,3-二苯基-吡唑啉类、香豆素类、萘酰亚胺类和杂类等九类。,按用途分类荧光增白剂也可根据其用途分类,例如:用于涤纶纤维增白的就称作涤纶增白剂,用于洗涤剂的就称作洗涤用增白剂等等。如此,经常有人把荧光增白剂DT称作涤纶增白剂,把荧光增白剂DCB称作腈纶增白剂,把荧光增白剂VBL称作棉用增白剂。然而这种分类法也
6、有缺陷,或者说不够严格,因为有的增白剂可以有多种用途,并且可以用于不同的行业中,例如,荧光增白剂VBL 除了被大量地用于棉纤维的增白以外,还被大量地用于洗涤剂,而粉状的荧光增白剂DT(在商业上常常称作荧光增白剂PF)主要用于塑料的增白。在商业上有时还按荧光增白剂的离解性质分类,将它们分为阳离子类、阴离子类和非离子类,或者按其使用方式分为直染型、分散型等等。,荧光增白剂的命名与商品名商品荧光增白剂化学名称很长,在应用时很不方便,因此大都使用商品名。我国生产的荧光增白剂其商品名称一般为“荧光增白剂XXX”形式,例如:荧光增白剂VBL。尾标上的英文字母有时还是照搬国外同类产品中的尾标代号,例如:荧光
7、增白剂DCB 就是沿用国外商品Blankophor DCB中的名称。进口的荧光增白剂其商品名称一般由商标加英文字母组成,商标后的英文字母一般表示它的性能和应用对象,例如:“荧光增白剂DT”表示增白涤纶用的增白剂。我国生产的荧光增白剂品种主要有16个,而产量超过百吨的品种仅7个,它们是:荧光增白剂VBL、荧光增白剂DT、荧光增白剂BSL、荧光增白剂BSC、荧光增白剂31#、荧光增白剂BC、荧光增白剂33#,其中又以荧光增白剂VBL 和荧光增白剂DT为最大,这两个品种的产量几乎占我国荧光增白剂总产量的80%。,荧光增白剂的应用性能和商品加工,荧光增白剂的一般性能染料对织物染色的给色量与染料的用量成
8、正比,而荧光增白剂在低用量时它的白度与用量成正比,但是超过一定极限,再增加用量不仅得不到提高白度的效果而且反而会使织物带黄色,即所谓的泛黄;染料染色越深越能遮盖织物上的疵点,而荧光增白剂的增白效果越好,疵点却越明显;荧光增白剂本身及它的水溶液在日光下的荧光效果不明显,只有染在纤维上才呈现强烈的增白作用。,荧光增白剂根据其性能不同可以分为阳离子型、阴离子型和非离子型三种。阳离子型和阴离子型的荧光增白剂一般都是淡黄色的固体粉末,易溶于水,在水中呈微黄色有荧光的溶液并能被纤维吸附。它们对纤维具有优良的直接性和匀染性,使用起来较为方便。离子型增白剂不能与同它离子性相反的染料或助剂同浴应用,否则会降低增
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