第十四章熒光增白劑課件

第十四章熒光增白劑引言織物經(jīng)漂白后，為了進(jìn)一步獲得滿意的白度；或某些淺色織物要增加鮮艷度，通常采用能發(fā)熒光的有機(jī)化合物進(jìn)行加工，這種化合物稱為熒光增白劑（FluorescentWhiteningAgent或FluorescentBrightener）。目前，熒光增白劑在紡織、造紙、塑料、及合成洗滌劑等工業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。目前，熒光增白劑在紡織、造紙、塑料、及合成洗滌劑等工業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。全世界生產(chǎn)的熒光增白劑現(xiàn)已有15種以上的結(jié)構(gòu)，其商品已經(jīng)超過(guò)1000多種，年總產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)噸以上，占染料總產(chǎn)量的12%左右，而且其產(chǎn)量年增長(zhǎng)率大于染料或顏料的年增長(zhǎng)率。第十四章熒光增白劑引言1近年來(lái)，隨著染整工業(yè)的飛速發(fā)展，熒光增白劑在應(yīng)用過(guò)程中又被賦予更高的要求，如樹脂整理與增白同浴進(jìn)行可以簡(jiǎn)化染整工藝，減少?gòu)U水，節(jié)約能源，這就要求熒光增白劑具有一定的耐酸、堿性。將熒光增白劑無(wú)定形產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為晶形產(chǎn)品，以及盡可能提高純度，是今后的發(fā)展方向之一。因?yàn)楫a(chǎn)品中的雜質(zhì)或副產(chǎn)品會(huì)削弱和抵消熒光效果，所以通過(guò)轉(zhuǎn)化與提純，既能使產(chǎn)品外觀有所改進(jìn)，又能提高增白效果，同時(shí)還可以在一定程度上防止變黃。近年來(lái)，隨著染整工業(yè)的飛速發(fā)展，熒光增白劑在應(yīng)用過(guò)程中又被賦2用多組分熒光增白劑取代單組分熒光增白劑也是發(fā)展方向之一，因?yàn)槎嘟M分增白劑會(huì)產(chǎn)生熒光增白的協(xié)和作用，提高增白效果，故越來(lái)越受到人們的關(guān)注。提高熒光增白劑的染色牢度，特別是日曬牢度成為研究的重點(diǎn)，如何在合成纖維上提高耐升華牢度也將成為重要的研究方向。用多組分熒光增白劑取代單組分熒光增白劑也是發(fā)展方向之一，因?yàn)?熒光增白劑的增白機(jī)理熒光增白劑是一類含有共軛雙鍵，且具有良好平面性的特殊結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物。在日光照射下，它能夠吸收光線中肉眼不能看見的紫外線（波長(zhǎng)為300－400nm），使分子激發(fā)，再回復(fù)到基態(tài)時(shí)，紫外線能量便消失一部分，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為能量較低的藍(lán)紫光（波長(zhǎng)為420－480nm）發(fā)射出來(lái)。這樣，被作用物上的藍(lán)紫光的反射量便得以增加，從而抵消了原物體上因黃光反射量多而造成的黃色感，在視覺上產(chǎn)生潔白、耀目的效果。熒光增白劑的增白機(jī)理熒光增白劑是一類含有共軛雙鍵，且具有良好4熒光增白劑的增白只是一種光學(xué)上的增亮補(bǔ)色作用，并不能代替化學(xué)漂白給予織物真正的“白”，因此含有色素或地色深黯的織物，若不經(jīng)漂白而單用熒光增白劑處理，就不能獲得滿意的白度。一般的化學(xué)漂白劑是強(qiáng)氧化劑，纖維經(jīng)過(guò)漂白處理后，其組織會(huì)在一定程度上受到損傷；而熒光增白劑的增白作用是一種光學(xué)作用，故不會(huì)對(duì)纖維組織造成損傷。并且，熒光增白劑要在日光下才具有柔和耀目的熒光色澤，而在白熾燈光下因沒(méi)有紫外線，所以看起來(lái)也沒(méi)有象日光下潔白耀目。熒光增白劑的增白只是一種光學(xué)上的增亮補(bǔ)色作用，并不能代替化學(xué)5熒光增白劑的日曬牢度各品種不同。這是因?yàn)樵谧贤饩€作用下，增白劑的分子會(huì)被逐漸破壞。因此，用熒光增白劑處理過(guò)的產(chǎn)品，長(zhǎng)期曝曬在日光下便容易使白度減退。一般來(lái)說(shuō)，滌綸增白劑的日曬牢度較好，錦綸、腈綸為中等，羊毛、絲的較低。日曬牢度和熒光效果取決于熒光增白劑的分子結(jié)構(gòu)，以及取代基的性質(zhì)和位置，例如雜環(huán)化合物中的N、O以及羥基、氨基、烷基、烷氧基的引入，有助于提高熒光效果，而硝基、偶氮基則降低或消除熒光效果而提高日曬牢度。熒光增白劑的日曬牢度各品種不同。這是因?yàn)樵谧贤饩€作用下，增白6

熒光增白劑的分類與命名熒光增白劑可按化學(xué)結(jié)構(gòu)或其用途來(lái)分類。按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類

按照熒光增白劑的母體分類，大致可將它們分為碳環(huán)類、三嗪基氨基二苯乙烯類、二苯乙烯-三氮唑類、苯并噁唑類、呋喃，苯并呋喃和苯并咪唑類、1,3-二苯基-吡唑啉類、香豆素類、萘酰亞胺類和雜類等九類。熒光增白劑的分類與命名熒光增白劑可按化學(xué)結(jié)構(gòu)或其用途來(lái)分類7第十四章熒光增白劑ppt課件8第十四章熒光增白劑ppt課件9第十四章熒光增白劑ppt課件10第十四章熒光增白劑ppt課件11第十四章熒光增白劑ppt課件12第十四章熒光增白劑ppt課件13第十四章熒光增白劑ppt課件14第十四章熒光增白劑ppt課件15第十四章熒光增白劑ppt課件16第十四章熒光增白劑ppt課件17第十四章熒光增白劑ppt課件18按用途分類熒光增白劑也可根據(jù)其用途分類，例如：用于滌綸纖維增白的就稱作滌綸增白劑，用于洗滌劑的就稱作洗滌用增白劑等等。如此，經(jīng)常有人把熒光增白劑DT稱作滌綸增白劑，把熒光增白劑DCB稱作腈綸增白劑，把熒光增白劑VBL稱作棉用增白劑。然而這種分類法也有缺陷，或者說(shuō)不夠嚴(yán)格，因?yàn)橛械脑霭讋┛梢杂卸喾N用途，并且可以用于不同的行業(yè)中，例如，熒光增白劑VBL除了被大量地用于棉纖維的增白以外，還被大量地用于洗滌劑，而粉狀的熒光增白劑DT(在商業(yè)上常常稱作熒光增白劑PF)主要用于塑料的增白。在商業(yè)上有時(shí)還按熒光增白劑的離解性質(zhì)分類，將它們分為陽(yáng)離子類、陰離子類和非離子類，或者按其使用方式分為直染型、分散型等等。按用途分類19熒光增白劑的命名與商品名商品熒光增白劑化學(xué)名稱很長(zhǎng)，在應(yīng)用時(shí)很不方便，因此大都使用商品名。我國(guó)生產(chǎn)的熒光增白劑其商品名稱一般為“熒光增白劑XXX”形式，例如：熒光增白劑VBL。尾標(biāo)上的英文字母有時(shí)還是照搬國(guó)外同類產(chǎn)品中的尾標(biāo)代號(hào)，例如：熒光增白劑DCB就是沿用國(guó)外商品BlankophorDCB中的名稱。進(jìn)口的熒光增白劑其商品名稱一般由商標(biāo)加英文字母組成，商標(biāo)后的英文字母一般表示它的性能和應(yīng)用對(duì)象，例如：“熒光增白劑DT”表示增白滌綸用的增白劑。我國(guó)生產(chǎn)的熒光增白劑品種主要有16個(gè)，而產(chǎn)量超過(guò)百噸的品種僅7個(gè)，它們是：熒光增白劑VBL、熒光增白劑DT、熒光增白劑BSL、熒光增白劑BSC、熒光增白劑31#、熒光增白劑BC、熒光增白劑33#，其中又以熒光增白劑VBL和熒光增白劑DT為最大，這兩個(gè)品種的產(chǎn)量幾乎占我國(guó)熒光增白劑總產(chǎn)量的80%。熒光增白劑的命名與商品名20

熒光增白劑的應(yīng)用性能和商品加工熒光增白劑的一般性能染料對(duì)織物染色的給色量與染料的用量成正比，而熒光增白劑在低用量時(shí)它的白度與用量成正比，但是超過(guò)一定極限，再增加用量不僅得不到提高白度的效果而且反而會(huì)使織物帶黃色，即所謂的泛黃；染料染色越深越能遮蓋織物上的疵點(diǎn)，而熒光增白劑的增白效果越好，疵點(diǎn)卻越明顯；熒光增白劑本身及它的水溶液在日光下的熒光效果不明顯，只有染在纖維上才呈現(xiàn)強(qiáng)烈的增白作用。熒光增白劑的應(yīng)用性能和商品加工熒光增白劑的一般性能21

熒光增白劑根據(jù)其性能不同可以分為陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型三種。陽(yáng)離子型和陰離子型的熒光增白劑一般都是淡黃色的固體粉末，易溶于水，在水中呈微黃色有熒光的溶液并能被纖維吸附。它們對(duì)纖維具有優(yōu)良的直接性和勻染性，使用起來(lái)較為方便。離子型增白劑不能與同它離子性相反的染料或助劑同浴應(yīng)用，否則會(huì)降低增白效果，甚至?xí)耆ピ霭鬃饔?。此外，介質(zhì)的pH對(duì)離子型增白劑的增白效果影響也是很大的。非離子型的增白劑是一類不溶于水或微溶于水的化合物，它的商品劑型有分散懸浮體、有機(jī)溶液及超細(xì)粉三種。它不僅可以用于織物的增白，而且還可直接加入合成纖維的樹脂原液中，成為一種“永久增白劑”。熒光增白劑根據(jù)其性能不同可以分為陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子22影響熒光增白劑性能的一些因素前處理熒光增白劑不能代替化學(xué)漂白，在應(yīng)用熒光增白劑之前，織物必須先經(jīng)退漿、煮練、漂白等前處理，以除去織物上的雜質(zhì)，并使織物的白度達(dá)到一定的要求。原材料的白度越高，則增白效果越好。漂白時(shí)織物上殘留的氯和酸，必須充分洗凈，否則將影響增白效果。此外，如羊毛制品用漂白粉和增白劑及腈綸產(chǎn)品用亞硫酸鈉和增白劑同浴處理，這種與增白劑同時(shí)進(jìn)行的方法，在處理時(shí)需加強(qiáng)清洗工作。影響熒光增白劑性能的一些因素23熒光增白劑的用量熒光增白劑品種繁多，各種牌號(hào)的品種其內(nèi)有效成分和最高增白效果各不相同。每種熒光增白劑的飽和濃度都有其特定的極限，超過(guò)某一固定的極限值，不但增白效果不會(huì)增加而且反而會(huì)出現(xiàn)“泛黃”現(xiàn)象，使得增白變成了“染黃”。泛黃點(diǎn)在使用熒光增白劑時(shí)是應(yīng)特別注意的，不同的熒光增白劑有不同的泛黃點(diǎn)；同一增白劑在不同的織物上泛黃點(diǎn)也不相同。熒光增白劑的用量24熒光增白劑的濃度與增白效果的關(guān)系如下圖所示：從圖中的曲線可以看出：熒光增白劑的增白效果在飽和值以下與它的濃度成正比，超過(guò)飽和值，其增白效果反而下降。熒光增白劑的濃度與增白效果的關(guān)系如下圖所示：25酸堿度(pH值)的影響不同pH值的染浴將直接影響到熒光增白劑的化學(xué)穩(wěn)定性和溶解度。對(duì)紡織品的增白來(lái)說(shuō)，要特別注意染浴的pH值與纖維親合力的關(guān)系。pH值對(duì)離子型熒光增白劑的吸光度影響較大。陽(yáng)離子型熒光增白劑在pH>9時(shí)吸光度明顯下降，而陰離子型熒光增白劑在酸性條件下吸光度急劇下降。酸堿度(pH值)的影響26無(wú)機(jī)添加物的影響有些增白劑在使用時(shí)添加食鹽(或硫酸鈉)可以提高(或控制)它在纖維上的吸附率。增白劑在染浴與織物之間的分配隨溶液中無(wú)機(jī)鹽的濃度而變化，增加無(wú)機(jī)鹽的濃度可以提高增白劑的上染率。在增白劑用量較低時(shí)，加入無(wú)機(jī)鹽可提高其增白效果，在增白劑用量較高時(shí)，加入無(wú)機(jī)鹽則會(huì)降低增白劑的泛黃點(diǎn)，對(duì)增白不利。一些需添加無(wú)機(jī)鹽才能上染到纖維上的增白劑，不宜用在洗滌劑中。無(wú)機(jī)添加物的影響27溶液配制即使是水溶性的熒光增白劑大都在水中的溶解度也較低，在10g/l左右。溶解時(shí)宜用室溫或30-40C的溫水，同時(shí)要求水中不含銅、鐵等離子。對(duì)一些不溶于水的分散型熒光增白劑，可酌情加入勻染劑、分散劑等以獲得均勻的增白效果。配制好的增白劑溶液或分散液，不宜長(zhǎng)時(shí)間暴露在強(qiáng)光下，最好是隨配隨用，并置于陰暗處。分散型熒光增白劑在加水稀釋時(shí)，應(yīng)先攪勻或搖勻后計(jì)量，因分散型熒光增白劑久置后易造成沉淀。溶液配制28表面活性劑的影響在離子型的熒光增白劑溶液中加入表面活性劑，對(duì)熒光增白劑的增白效果有影響。加入帶相反電荷的表面活性劑時(shí)，會(huì)降低溶液的吸光度，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致熒光的猝滅作用，加入同電荷的表面活性劑則無(wú)影響或影響極小。非離子型的熒光增白劑通常要配備表面活性劑后才能使用，它們?cè)谝欢ǔ潭壬掀鹬莱恋砑皠蛉咀饔?。表面活性劑的影?9后處理使用熒光增白劑增白后的織物，通常還有一道后處理工序。后處理的方法有物理方法、化學(xué)方法及熱處理方法等。非離子型熒光增白劑處理織物，后處理通常采用熱處理，其焙烘時(shí)間和溫度對(duì)白度有一定的影響，例如：熒光增白劑DT對(duì)純滌綸織物要獲得較好的增白效果，其焙烘時(shí)間和溫度以180C時(shí)不超過(guò)50秒，200C時(shí)不超過(guò)40秒，220C時(shí)不超過(guò)30秒為宜。焙烘溫度有時(shí)也叫熒光增白劑的“發(fā)色”溫度。不同的熒光增白劑具有不同的發(fā)色溫度。后處理時(shí)沒(méi)有達(dá)到發(fā)色溫度和預(yù)定的時(shí)間，也就達(dá)不到理想的增白效果。用亞硫酸氫鈉和抗壞血酸鈉處理用香豆素類增白劑增白過(guò)的羊毛織物可提該織物的耐日曬牢度1-2級(jí)，這是因?yàn)閬喠蛩釟溻c有還原作用它可抑制引起羊毛發(fā)黃的氧化過(guò)程。用硫代硫酸鈉溶液處理熒光增白劑增白過(guò)的棉纖維，能提高棉纖維的耐日曬牢度。后處理30色光調(diào)節(jié)熒光增白劑與不同印染助劑同時(shí)應(yīng)用時(shí)，其色調(diào)將隨助劑的不同而微有影響。為達(dá)到同一色調(diào)，必要時(shí)可加微量染料進(jìn)行調(diào)節(jié)。如棉纖維增白時(shí)，加直接染料或活性染料；滌綸增白時(shí)用分散染料、涂料等。色光調(diào)節(jié)31熒光增白劑的商品加工粉狀增白劑是用增白劑濾餅與氯化鈉、元明粉、尿素配成所需要的力份，制成漿狀，再噴霧干燥而成粉狀。液狀熒光增白劑是指一種與水能完全混合的熒光增白劑。常用的制備方法是，在增白劑鹽析分離后，與添加劑混合，再用水調(diào)節(jié)濃度；也有將反應(yīng)液濃縮，與乙二醇甲醚混合或加三乙醇胺和其他有機(jī)堿濃縮。在液狀商品中，增白劑含量大約15%，分散劑含量約50%。熒光增白劑的商品加工32分散狀熒光增白劑是指不溶于水的熒光增白劑以極細(xì)小的微粒高度分散在水中的懸浮體，此時(shí)具有活性的熒光物質(zhì)并非溶解于水中，而是經(jīng)過(guò)研磨后在分散劑的幫助下以固體狀態(tài)存在于水中.微膠囊熒光增白劑也是為了減少生產(chǎn)和使用中的粉塵污染而設(shè)計(jì)的一種商品形式。它的生產(chǎn)原理是：在適當(dāng)?shù)臏囟认?，將油狀或固體狀的熒光增白劑分散加入在成膜材料溶液制成的乳濁液或分散液中，然后將這種物料用使之成型的方法處理或噴霧干燥即可得到微膠囊化的產(chǎn)品。分散狀熒光增白劑是指不溶于水的熒光增白劑以極細(xì)小的微粒高度分33熒光增白劑的應(yīng)用工藝棉纖維的增白為了使棉織品達(dá)到所要求的白度和艷度，可用棉用增白劑來(lái)后處理，有時(shí)為了達(dá)到某一白度，可和少量直接或活性染料同浴進(jìn)行。增白時(shí)按品種不同，如棉紗用浸染法，棉布、絨布用卷染或軋染法。蛋白質(zhì)纖維的增白羊毛本身微帶乳黃色，必須先經(jīng)漂白，然后進(jìn)行增白處理，增白一般在酸性浴進(jìn)行。常用浸染法，也有用軋染法。