1、第第3章章 荧光增白剂荧光增白剂13.1 概述概述3.1.1 3.1.1 荧光增白剂的定义荧光增白剂的定义 荧光增白剂是一种无色的有机化合物,它能吸荧光增白剂是一种无色的有机化合物,它能吸收人眼看不见的近紫外光(收人眼看不见的近紫外光(300300400nm400nm之间),再之间),再发射人眼可见的蓝紫色荧光(发射人眼可见的蓝紫色荧光(420420480nm480nm之间)。之间)。2荧光增白剂(fluorescent brightener)是一种荧光染料,或称为白色染料,也是一种复杂的有机化合物。它的特性是能激发入射光线产生荧光,使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应,使肉眼看到的物质很白
2、,达到增白的效果。作为荧光增白剂必须同时具备下列条件:作为荧光增白剂必须同时具备下列条件:3 3、化合物本身接近无色或浅色;、化合物本身接近无色或浅色;2 2、有较高的荧光量子产率;、有较高的荧光量子产率;4 4、对底物有较好的亲和性,但无化学作用;、对底物有较好的亲和性,但无化学作用;5 5、溶解性或分散性要好,具有较好的耐洗、耐、溶解性或分散性要好,具有较好的耐洗、耐晒、耐熨烫的牢度。晒、耐熨烫的牢度。31 1、能吸收紫外光而发出紫蓝色荧光;、能吸收紫外光而发出紫蓝色荧光;n荧光:是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发
3、态,并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。4荧光增白剂发光机理荧光增白剂发光机理51 1、具有刚性的、不饱和的平面多烯烃或多芳香环结构的化、具有刚性的、不饱和的平面多烯烃或多芳香环结构的化合物往往具有荧光及较高的荧光量子产率,任何有利于提合物往往具有荧光及较高的荧光量子产率,任何有利于提高高电子共轭程度的结构改变都将提高荧光量子产率,同电子共轭程度的结构改变都将提高荧光量子产率,同时使荧光波长向长波方向移动;时使荧光波长向长波方向移动;物质结构与荧光的关系物质结构与荧光的关系2 2
4、、卤素取代基对芳香族化合物的荧光量子产率的影响是:、卤素取代基对芳香族化合物的荧光量子产率的影响是:氟氟 氯氯 溴溴 碘碘;3 3、立体异构对荧光的影响是:反式、立体异构对荧光的影响是:反式 顺式顺式;4 4、晶体结构的构造对荧光也有影响。、晶体结构的构造对荧光也有影响。6n1、跃迁类型(-*荧光比较强,即有双键的物质荧光强)2、共轭效应(共轭体系是电子更容易被激发,荧光强)3、刚性平面结构(有这种结构的分子可以减小分子的振动,碰撞失活可能性小,荧光强)4、取代基效应(给电子基团,荧光增强;吸电子基团,荧光减弱甚至猝灭)7n荧光量子产率:n(fluorescent quantum yield)
5、又称荧光量子效率,符号Yf。是指激发态分子中通过发射荧光而回到基态的分子占全部激发态分子的分数。8增白与漂白的区别增白与漂白的区别3.1.1 3.1.1 增白与漂白增白与漂白 漂白的实质是漂白剂将杂质中分子中的化学漂白的实质是漂白剂将杂质中分子中的化学键(一般为不饱和键)键(一般为不饱和键)氧化或者还原氧化或者还原成饱和键而成饱和键而失去颜色。会对纤维组织造成不同程度的失去颜色。会对纤维组织造成不同程度的损伤损伤。荧光增白是自身的一种光致发光现象,不会荧光增白是自身的一种光致发光现象,不会对纤维组织造成影响,但如果长时间暴露在日光对纤维组织造成影响,但如果长时间暴露在日光下,其白度会因荧光增白
6、剂分子被光分解而逐渐下,其白度会因荧光增白剂分子被光分解而逐渐下降。下降。9荧光增白剂的增白机理荧光增白剂的增白机理 荧光增白剂是一类含有荧光增白剂是一类含有共轭双键共轭双键,且具有良好,且具有良好平面性平面性的特殊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(波长为看见的紫外线(波长为300300400nm400nm),使分子激发,再回复到基),使分子激发,再回复到基态时,态时,紫外线能量便消失一部分紫外线能量便消失一部分,进而转化为,进而转化为能量较低的蓝紫光能量较低的蓝紫光(波长为(波长为4204204
7、80nm480nm)发射出来。这样,被作用物上的蓝紫光的)发射出来。这样,被作用物上的蓝紫光的反射量便得以增加,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从而抵消了原物体上因黄光反射量多而造成的黄色感的黄色感,在视觉上产生,在视觉上产生洁白、耀目洁白、耀目的效果。的效果。103.1.1 3.1.1 荧光增白剂荧光增白剂荧光增白剂常用的英文名称为:荧光增白剂常用的英文名称为:Fluorescent Whitening Agent(FWA)Fluorescent Whitening Agent(FWA)Fluorescent Brightening Agent(FBA)Fluores
8、cent Brightening Agent(FBA)Optical Brightening Agent(OBA)Optical Brightening Agent(OBA)类别:类别:染料、助剂染料、助剂11荧光增白剂的分类与命名荧光增白剂的分类与命名12按照荧光增白剂的母体结构可将它们分为按照荧光增白剂的母体结构可将它们分为9 9类:类:碳环类碳环类 1,3-1,3-二苯基吡唑啉二苯基吡唑啉类类 三嗪基氨基二苯乙烯类三嗪基氨基二苯乙烯类 香豆素类香豆素类 二苯乙烯二苯乙烯-三氮唑类三氮唑类 萘酰亚胺类萘酰亚胺类 呋喃类呋喃类 杂类杂类 苯并呋喃类和苯并咪唑类苯并呋喃类和苯并咪唑类按照母体结
9、构划分按照母体结构划分13 碳环类荧光增白剂是指构成分子的母体中不含杂环,同碳环类荧光增白剂是指构成分子的母体中不含杂环,同时母体上的取代基也不含杂环的一类荧光增白剂。时母体上的取代基也不含杂环的一类荧光增白剂。组成碳环类荧光增白剂的母体分子主要有三类:组成碳环类荧光增白剂的母体分子主要有三类:碳环类碳环类1,4-1,4-二苯乙烯苯:二苯乙烯苯:4,44,4-二苯乙烯联苯:二苯乙烯联苯:4,44,4-二乙烯基二苯乙烯:二乙烯基二苯乙烯:14 氰基取代的二苯乙烯苯具有相当高的荧光量子产率,对氰基取代的二苯乙烯苯具有相当高的荧光量子产率,对底物的增白效果很好,底物的增白效果很好,尤其适合用于塑料和
10、合成纤维树脂尤其适合用于塑料和合成纤维树脂。典型的品种有:典型的品种有:Palanil Brilliant white R(C.I.Palanil Brilliant white R(C.I.荧光增白荧光增白剂剂199)199):1,4-1,4-二苯乙烯苯:二苯乙烯苯:该品种在我国的商品名称为荧光增白剂该品种在我国的商品名称为荧光增白剂ERER,常用于塑料和涤纶纤维,常用于塑料和涤纶纤维及树脂的增白。及树脂的增白。15 4,4 4,4-二苯乙烯联苯类的荧光增白剂属于二苯乙烯联苯类的荧光增白剂属于应用性能很好应用性能很好的一类品种,可用于对的一类品种,可用于对应用性能有严格要求的场合应用性能有严
11、格要求的场合,典型的,典型的品种有:品种有:Tinopal CBS-X(C.I.Tinopal CBS-X(C.I.荧光增白剂荧光增白剂 351)351)4,44,4-二苯乙烯联苯:二苯乙烯联苯:该品种在我国的商品名称为荧光增白剂该品种在我国的商品名称为荧光增白剂CBS-X CBS-X,常用于,常用于高档洗涤剂的高档洗涤剂的添加剂。添加剂。16 4,4 4,4-二乙烯基二苯乙烯具有二乙烯基二苯乙烯具有极高的量子产率极高的量子产率,在我国,在我国未有生产,国外的典型品种有:未有生产,国外的典型品种有:Leukophor EHBLeukophor EHB4,44,4-二乙烯基二苯乙烯:二乙烯基二苯
12、乙烯:17 三嗪基氨基二苯乙烯是三嗪基氨基二苯乙烯是4,44,4-二氨基二氨基-二苯乙烯二苯乙烯-2,2-2,2-二二磺酸(磺酸(4,44,4-diaminostilbene-2,2-diaminostilbene-2,2-disulfonic acid,-disulfonic acid,简称简称DSDDSD酸)与三聚氯氰的缩合物:酸)与三聚氯氰的缩合物:三嗪基氨基二苯乙烯类三嗪基氨基二苯乙烯类18 具有具有该结构类型的荧光增白剂是现有荧光增白剂商品中品该结构类型的荧光增白剂是现有荧光增白剂商品中品种最多的种最多的,约,约80%80%以上的荧光增白剂都属于此类结构类型,它们以上的荧光增白剂都属
13、于此类结构类型,它们被广泛用于增白被广泛用于增白纤维素类纺织品、纸张、再生纤维以及洗涤剂纤维素类纺织品、纸张、再生纤维以及洗涤剂,典型的品种有荧光增白剂典型的品种有荧光增白剂DMSDMS(C.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂7171):):三嗪基氨基二苯乙烯类三嗪基氨基二苯乙烯类 该品种在我国还被称为该品种在我国还被称为:荧光增白剂挺进荧光增白剂挺进33#33#,常用于,常用于固体洗涤剂固体洗涤剂。19 二苯乙烯二苯乙烯-三氮唑是二苯乙烯类化合物与三氮唑类化合三氮唑是二苯乙烯类化合物与三氮唑类化合物的缩合物,该类荧光增白剂问世较早。物的缩合物,该类荧光增白剂问世较早。缺点是荧光色调偏缺点是荧光
14、色调偏绿,对纤维增白的白度不够高绿,对纤维增白的白度不够高,现在逐步退出市场。目前仍,现在逐步退出市场。目前仍在使用的此类荧光增白剂在使用的此类荧光增白剂有结构对称的和结构不对称有结构对称的和结构不对称的两种的两种类型。典型的不对称结构的品种是:类型。典型的不对称结构的品种是:Tinopal PBS,Tinopal PBS,主要用于主要用于棉纤维增白棉纤维增白。二苯乙烯二苯乙烯-三氮唑类三氮唑类20 典型的对称结构的品种是:典型的对称结构的品种是:Blankophor BHC,Blankophor BHC,主要用于主要用于棉纤维增白和洗涤棉纤维增白和洗涤。二苯乙烯二苯乙烯-三氮唑类三氮唑类21
15、 苯并噁唑类荧光增白剂在产量上仅次于三嗪基氨基二苯乙烯类苯并噁唑类荧光增白剂在产量上仅次于三嗪基氨基二苯乙烯类的荧光增白剂的荧光增白剂,但是此类品种的大多数是,但是此类品种的大多数是高性能的荧光增白剂,高性能的荧光增白剂,它它们的们的价格价格远远高于三嗪基氨基二苯乙烯类的荧光增白剂。苯并噁唑远远高于三嗪基氨基二苯乙烯类的荧光增白剂。苯并噁唑基团非常容易引进分子中,它们基团非常容易引进分子中,它们在分子中参与电子的共轭在分子中参与电子的共轭,所以将,所以将它们引入分子后,延长了分子的共轭链。典型的品种有:它们引入分子后,延长了分子的共轭链。典型的品种有:(C.I.(C.I.荧荧光增白剂光增白剂3
16、93)393)苯并噁唑类苯并噁唑类 它在我国的商品名称为它在我国的商品名称为荧光增白剂荧光增白剂OB-1OB-1,被广泛用于,被广泛用于涤涤纶纤维树脂的原液增白。纶纤维树脂的原液增白。22苯并噁唑类苯并噁唑类另有一类结构不对称的品种,典型品种的结构如下:另有一类结构不对称的品种,典型品种的结构如下:NOCH CHCH3H3C 它它一般不以单一组分使用一般不以单一组分使用,而是常与其他相似结,而是常与其他相似结构的荧光增白剂一起使用,构的荧光增白剂一起使用,构成混合型荧光增白剂构成混合型荧光增白剂。23 呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑本身不是荧光增白剂的母体,呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑本身不是荧光增白剂
17、的母体,但它们都是构成荧光增白剂的结构单元但它们都是构成荧光增白剂的结构单元。它们可与其他结构。它们可与其他结构单元(如联苯)一起组成性能良好的荧光增白剂。呋喃与联单元(如联苯)一起组成性能良好的荧光增白剂。呋喃与联苯的组合在结构上类似于苯乙烯与联苯的组合。苯的组合在结构上类似于苯乙烯与联苯的组合。含磺酸基团含磺酸基团的此类组合具有很好的水溶性,特别适合尼龙纤维和纤维素的此类组合具有很好的水溶性,特别适合尼龙纤维和纤维素纤维的增白纤维的增白,典型化合物的结构如下:,典型化合物的结构如下:呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑类呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑类24 苯并咪唑基团与呋喃组合就是一类苯并咪唑基团与呋喃组
18、合就是一类水不溶性水不溶性的荧光增白剂,的荧光增白剂,但它们但它们极易生成盐,所以通常被制成阳离子形式的极易生成盐,所以通常被制成阳离子形式的,第一个这,第一个这种类型的阳离子型荧光增白剂是种类型的阳离子型荧光增白剂是Uvitex AT:Uvitex AT:呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑类呋喃,苯并呋喃和苯并咪唑类25 1,3-1,3-二苯基二苯基-吡唑啉类化合物具有吡唑啉类化合物具有强烈的蓝色荧光强烈的蓝色荧光,这,这一点早在一点早在1919世纪末就已为人所知,但是将它们作为荧光增白世纪末就已为人所知,但是将它们作为荧光增白剂使用还是剂使用还是19491949年以后的事情,用取代的苯肼与年以后的事
19、情,用取代的苯肼与-氯代丙氯代丙酰苯类化合物进行缩合反应制得了第一个酰苯类化合物进行缩合反应制得了第一个1,3-1,3-二苯基二苯基-吡唑吡唑啉类荧光增白剂。啉类荧光增白剂。1,3-1,3-二苯基二苯基-吡唑啉类荧光增白剂的结构通式如下:吡唑啉类荧光增白剂的结构通式如下:1,3-1,3-二苯基二苯基-吡唑啉类吡唑啉类26 1,3-1,3-二苯基二苯基-吡唑啉类荧光增白剂典型的品种是吡唑啉类荧光增白剂典型的品种是Blankophor DCB(C.I.Blankophor DCB(C.I.荧光增白剂荧光增白剂121)121):1,3-1,3-二苯基二苯基-吡唑啉类吡唑啉类27 香豆素本身就具有非常
20、强烈的荧光,在它的香豆素本身就具有非常强烈的荧光,在它的4 4位,位,7 7位位上引入各种取代基团就可使其成为具有实用价值的荧光增上引入各种取代基团就可使其成为具有实用价值的荧光增白剂。但早期研制的白剂。但早期研制的各项牢度性能都不好各项牢度性能都不好,代替它们的是,代替它们的是在在4 4,7 7位上引入一些较位上引入一些较复杂的取代基团复杂的取代基团,特别是,特别是引入杂环引入杂环类型的基团类型的基团,生成的品种具有,生成的品种具有白度更高、耐日晒牢度更高白度更高、耐日晒牢度更高的特点的特点。典型的品种有。典型的品种有Uvitex WGS(C.I.Uvitex WGS(C.I.荧光增白剂荧光
21、增白剂52)52):香豆素类香豆素类28 1 1,8-8-萘二甲酰亚胺以及它们的萘二甲酰亚胺以及它们的N-N-衍生物就具有较强烈的衍生物就具有较强烈的绿光黄色荧绿光黄色荧光光,一直被用作荧光染料,例如:,一直被用作荧光染料,例如:C.I.C.I.溶剂黄溶剂黄4444,将氨基酰化,则这类将氨基酰化,则这类化合物的最大荧光波长向蓝移动,适化合物的最大荧光波长向蓝移动,适合作为荧光增白剂使用合作为荧光增白剂使用。目前使用的。目前使用的萘二甲酰亚胺类荧光增白剂主要是萘二甲酰亚胺类荧光增白剂主要是4 4,5 5位上有位上有一个或两个烷氧基一个或两个烷氧基取代的衍取代的衍生物,典型的品种有:生物,典型的品
22、种有:Mikawhite Mikawhite AT(C.I.AT(C.I.荧光增白剂荧光增白剂162)162),它在我国,它在我国也未见有生产。也未见有生产。萘二甲酰亚胺类萘二甲酰亚胺类OCH3NCH3OO29按用途分类按用途分类用于涤纶纤维增白的就称作涤纶增白剂;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;用于洗涤剂的就称作洗涤用增白剂;30按荧光增白剂的离解性质按荧光增白剂的离解性质n阳离子类、阴离子类、非离子类 美国化学协会将荧光增白剂列入染料的范畴美国化学协会将荧光增白剂列入染料的范畴,比照染料的应用命名法则,将不同化学结构的荧比照染料的应用命名法则,将不同化学
23、结构的荧光增白剂统一按照光增白剂统一按照染料索引染料索引的系统进行登录的系统进行登录与命名。但与命名。但由于商业目的由于商业目的,许多荧光增白剂的生,许多荧光增白剂的生产厂商并不愿意在登录时公开它们的化学结构,产厂商并不愿意在登录时公开它们的化学结构,所以在所以在染料索引染料索引上还不能查到它们产品的化上还不能查到它们产品的化学结构。因此学结构。因此会出现不同索引号的荧光增白剂具会出现不同索引号的荧光增白剂具有相同化学结构的现象有相同化学结构的现象。荧光增白剂的命名与商品化荧光增白剂的命名与商品化31n商业上,荧光增白剂大都使用商品名商业上,荧光增白剂大都使用商品名。荧光。荧光增白剂的商品名已
24、近增白剂的商品名已近50005000多种,尽管它们中多种,尽管它们中有的已经不再生产与使用,但根据染料索引有的已经不再生产与使用,但根据染料索引号,荧光增白剂的化学结构应该不到号,荧光增白剂的化学结构应该不到400400个,个,这就表明,相同化学结构的荧光增白剂被不这就表明,相同化学结构的荧光增白剂被不同的生产厂商冠以不同的商品牌号。同的生产厂商冠以不同的商品牌号。32 进口的荧光增白剂其商品名称一般由进口的荧光增白剂其商品名称一般由商标商标+英文字母英文字母组成,商标后的组成,商标后的英文字母一般表示英文字母一般表示它的性能和应用对象。它的性能和应用对象。例如例如“荧光增白剂荧光增白剂 DT
25、DT”表示增白涤纶用的增表示增白涤纶用的增白剂。白剂。荧光增白剂的命名与商品化荧光增白剂的命名与商品化33 我国荧光增白剂的商品名称为我国荧光增白剂的商品名称为“荧光增白剂荧光增白剂XXXXXX”形式,例如形式,例如荧光增白剂荧光增白剂VBLVBL。荧光增白剂在。荧光增白剂在我国我国尚未有正规的,系统的命名法则尚未有正规的,系统的命名法则,所以各,所以各生产厂家常常根据自己的意愿来对所生产的荧生产厂家常常根据自己的意愿来对所生产的荧光增白剂进行命名,尾标上的英文字母有时还光增白剂进行命名,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:荧是照搬国外同类产品中的尾标代号,例如:荧光增
26、白剂光增白剂DCBDCB就是沿用国外商品就是沿用国外商品Blankophor DCBBlankophor DCB中的名称。中的名称。34n我国生产的我国生产的荧光增白剂品种主要有荧光增白剂品种主要有1616个个,而,而产量超过百吨的品种仅产量超过百吨的品种仅7 7个,其中又以个,其中又以荧光荧光增白剂增白剂VBL VBL 和荧光增白剂和荧光增白剂DTDT为最大为最大,这两个,这两个品种的产量几乎占我国荧光增白剂总产量的品种的产量几乎占我国荧光增白剂总产量的80%80%。35 荧光增白剂的应用性能和商品加工荧光增白剂的应用性能和商品加工p荧光增白剂的一般性能荧光增白剂的一般性能 染料对织物染色的
27、给色量与染料的用量成正比染料对织物染色的给色量与染料的用量成正比,而而荧光增白剂在低用量时它的白度与用量成正比荧光增白剂在低用量时它的白度与用量成正比,但是超,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,即所谓的且反而会使织物带黄色,即所谓的泛黄泛黄;染料染色越深越能遮盖织物上的疵点,而荧光增白剂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
28、强烈的增白作用。明显,只有染在纤维上才呈现强烈的增白作用。36 荧光增白剂根据其性能不同可以分为荧光增白剂根据其性能不同可以分为阳离子型、阴离阳离子型、阴离子型和非离子型子型和非离子型三种。三种。阳离子型和阴离子型阳离子型和阴离子型的荧光增白剂一般都是的荧光增白剂一般都是淡黄色的固淡黄色的固体粉末体粉末,易溶于水,在水中呈微黄色有荧光的溶液并能被易溶于水,在水中呈微黄色有荧光的溶液并能被纤维吸附纤维吸附。它们对纤维具有优良的。它们对纤维具有优良的直接性和匀染性直接性和匀染性,使用,使用起来较为方便。起来较为方便。离子型增白剂离子型增白剂不能与同它离子性相反的染料或助剂同浴不能与同它离子性相反的
29、染料或助剂同浴应用,否则会降低增白效果,甚至会完全失去增白作用。应用,否则会降低增白效果,甚至会完全失去增白作用。37荧光增白剂的主要用途荧光增白剂的主要用途:n纺织制品的增白和增艳;纺织制品的增白和增艳;n合成洗涤剂,增加洗涤剂的洗涤效果;合成洗涤剂,增加洗涤剂的洗涤效果;n纸张的增白,提高纸张的白度与商品价值;纸张的增白,提高纸张的白度与商品价值;n塑料的增白,增加它的美观性。塑料的增白,增加它的美观性。影响荧光增白剂性能的一些因素影响荧光增白剂性能的一些因素A A、前处理、前处理 荧光增白剂不能代替化学漂白荧光增白剂不能代替化学漂白,在应用荧,在应用荧光增白剂之前,织物必须先经光增白剂之
30、前,织物必须先经煮练、漂白等前煮练、漂白等前处理处理,以,以除去织物上的杂质,并使织物的白度除去织物上的杂质,并使织物的白度达到一定的要求达到一定的要求。原材料的白度越高,则增白。原材料的白度越高,则增白效果越好。漂白时织物上残留的氯和酸,必须效果越好。漂白时织物上残留的氯和酸,必须充分洗净,否则将影响增白效果。充分洗净,否则将影响增白效果。39B B、荧光增白剂的用量、荧光增白剂的用量 荧光增白剂品种繁多,各种牌号的品种其有效成分荧光增白剂品种繁多,各种牌号的品种其有效成分和最高增白效果各不相同和最高增白效果各不相同。每种荧光增白剂的。每种荧光增白剂的饱和浓度饱和浓度都有其特定的极限都有其特
31、定的极限,超过某一固定的极限值,不但增白,超过某一固定的极限值,不但增白效果不会增加而且反而会出现效果不会增加而且反而会出现“泛黄泛黄”现象,使得增白现象,使得增白变成了变成了“染黄染黄”。40白度的定义:白度的定义:表示物质表面白色的程度,以白色含有表示物质表面白色的程度,以白色含有量的百分率表示。测定物质的白度通常以量的百分率表示。测定物质的白度通常以氧氧化镁为标准白度化镁为标准白度100%100%。41荧光增白剂的浓度与增荧光增白剂的浓度与增白效果的关系如下图所示:白效果的关系如下图所示:从图中的曲线可以看出:从图中的曲线可以看出:荧光增白剂的增白效果荧光增白剂的增白效果在在饱和值以下与
32、它的浓度成饱和值以下与它的浓度成正比,超过饱和值,其增正比,超过饱和值,其增白效果反而下降白效果反而下降。4243C C、酸碱度、酸碱度(pH(pH值值)的影响的影响 不同不同pHpH值的染浴将直接影响到荧光增白剂的值的染浴将直接影响到荧光增白剂的化学稳化学稳定性和溶解度定性和溶解度。对纺织品的增白来说,要特别注意染浴的对纺织品的增白来说,要特别注意染浴的pHpH值与纤维值与纤维亲合力的关系亲合力的关系;pHpH值对离子型荧光增白剂的吸光度影响较大;值对离子型荧光增白剂的吸光度影响较大;阳离子型荧光增白剂在阳离子型荧光增白剂在pH9 pH9 时吸光度明显下降;时吸光度明显下降;阴离子型荧光增白
33、剂在阴离子型荧光增白剂在酸性条件酸性条件下吸光度急剧下降。下吸光度急剧下降。D D、无机添加物的影响、无机添加物的影响 有些增白剂在使用时添加有些增白剂在使用时添加食盐食盐 (或硫酸钠或硫酸钠)可以可以提提高高 (或控制或控制)它在纤维上的它在纤维上的吸附率吸附率。增白剂在染浴与织物增白剂在染浴与织物之间的分配随溶液中无机盐的浓度而变化,增加无机盐的之间的分配随溶液中无机盐的浓度而变化,增加无机盐的浓度可以提高增白剂的上染率。浓度可以提高增白剂的上染率。在增白剂用量较低时,加在增白剂用量较低时,加入无机盐可提高其增白效果,在增白剂用量较高时,加入入无机盐可提高其增白效果,在增白剂用量较高时,加
34、入无机盐则会降低增白剂的泛黄点,对增白不利无机盐则会降低增白剂的泛黄点,对增白不利。一些需添。一些需添加无机盐才能上染到纤维上的增白剂,不宜用在洗涤剂中。加无机盐才能上染到纤维上的增白剂,不宜用在洗涤剂中。44E E、溶液配制、溶液配制即使是水溶性的荧光增白剂大都在水中的溶解度也较即使是水溶性的荧光增白剂大都在水中的溶解度也较低,低,在在10g/L 10g/L 左右。溶解时宜用室温或左右。溶解时宜用室温或30-4030-40 C C 的温水,的温水,同时要求同时要求水中不含铜、铁等离子水中不含铜、铁等离子。对一些不溶于水的分散型荧光增白剂,可酌情加入对一些不溶于水的分散型荧光增白剂,可酌情加入
35、匀匀染剂、分散剂染剂、分散剂等以获得均匀的增白效果。等以获得均匀的增白效果。配制好的增白剂溶液或分散液配制好的增白剂溶液或分散液,不宜长时间暴露在强,不宜长时间暴露在强光下,光下,最好是随配随用,并置于阴暗处最好是随配随用,并置于阴暗处。分散型荧光增白剂在加水稀释时,应先搅匀或摇匀分散型荧光增白剂在加水稀释时,应先搅匀或摇匀,因分散型荧光增白剂久置后易造成沉淀。因分散型荧光增白剂久置后易造成沉淀。45F F、表面活性剂的影响、表面活性剂的影响 在离子型的荧光增白剂溶液中在离子型的荧光增白剂溶液中加入表面活性剂加入表面活性剂,对荧,对荧光增白剂的增白效果有影响。光增白剂的增白效果有影响。加入带相
36、反电荷的表面活性剂时,会降低溶液的吸光加入带相反电荷的表面活性剂时,会降低溶液的吸光度,有时甚至会导致荧光的猝灭作用度,有时甚至会导致荧光的猝灭作用,加入同电荷的表面,加入同电荷的表面活性剂则无影响或影响极小。活性剂则无影响或影响极小。非离子型的荧光增白剂通常要配备表面活性剂后才能非离子型的荧光增白剂通常要配备表面活性剂后才能使用,它们在一定程度上起着防沉淀及匀染作用。使用,它们在一定程度上起着防沉淀及匀染作用。46G G、后处理、后处理 后处理方法有后处理方法有物理方法、化学方法及热处理方法物理方法、化学方法及热处理方法等。等。非离子型荧光增白剂处理织物,后处理通常采用非离子型荧光增白剂处理
37、织物,后处理通常采用热热处理处理,其,其焙烘时间和温度对白度焙烘时间和温度对白度有一定的影响,例如:有一定的影响,例如:荧光增白剂荧光增白剂DT DT 对纯涤纶织物增白,要获得较好的增白对纯涤纶织物增白,要获得较好的增白效果,其焙烘时间和温度以效果,其焙烘时间和温度以180180 C C 时不超过时不超过5050秒,秒,200200 C C时不超过时不超过4040秒秒 。焙烘温度有时称荧光增白剂的焙烘温度有时称荧光增白剂的“发色发色”温度温度。不同。不同的荧光增白剂具有不同的发色温度。的荧光增白剂具有不同的发色温度。后处理时没有达到后处理时没有达到发色温度和预定的时间,也就达不到理想的增白效果
38、发色温度和预定的时间,也就达不到理想的增白效果。4748 用用亚硫酸氢钠和抗坏血酸钠亚硫酸氢钠和抗坏血酸钠处理用香豆素处理用香豆素类增白剂增白过的羊毛织物可类增白剂增白过的羊毛织物可提高该织物的耐提高该织物的耐日晒牢度日晒牢度,这是因为亚硫酸氢钠有还原作用它,这是因为亚硫酸氢钠有还原作用它可抑制引起羊毛发黄的氧化过程。可抑制引起羊毛发黄的氧化过程。用用硫代硫酸钠硫代硫酸钠溶液处理荧光增白剂增白过溶液处理荧光增白剂增白过的棉纤维,能提高棉纤维的的棉纤维,能提高棉纤维的耐日晒牢度耐日晒牢度。色光调节色光调节 荧光增白剂与不同印染助剂同时应用时,其荧光增白剂与不同印染助剂同时应用时,其色调将随助剂的
39、不同而微有影响。为达到同一色色调将随助剂的不同而微有影响。为达到同一色调,必要时可加调,必要时可加微量染料进行调节微量染料进行调节。如:棉纤维增白时,加直接染料或活性染料;如:棉纤维增白时,加直接染料或活性染料;涤纶增白时用分散染料、涂料等。涤纶增白时用分散染料、涂料等。49荧光增白剂的商品化加工荧光增白剂的商品化加工 荧光增白剂根据本身的性质和应用荧光增白剂根据本身的性质和应用对象的不同,可加工成不同物理状态及对象的不同,可加工成不同物理状态及各种不同的商品形式。这些形式有各种不同的商品形式。这些形式有粉状、粉状、液状和分散体以及微胶囊状液状和分散体以及微胶囊状等数种形式。等数种形式。50粉
40、状增白剂粉状增白剂是用增白剂滤饼与氯化钠、元明粉、是用增白剂滤饼与氯化钠、元明粉、尿素配成,制成浆状,再喷雾干燥而成粉状。尿素配成,制成浆状,再喷雾干燥而成粉状。液状荧光增白剂液状荧光增白剂是指一种与水能完全混合的荧光是指一种与水能完全混合的荧光增白剂。常用的制备方法是,在增白剂盐析分离增白剂。常用的制备方法是,在增白剂盐析分离后,与添加剂混合,再用水调节浓度;也有将反后,与添加剂混合,再用水调节浓度;也有将反应液浓缩,与乙二醇甲醚混合或加三乙醇胺和其应液浓缩,与乙二醇甲醚混合或加三乙醇胺和其他有机碱浓缩。他有机碱浓缩。在液状商品中,增白剂含量大约在液状商品中,增白剂含量大约15%15%,分散
41、剂含,分散剂含量约量约50%50%。51 分散状荧光增白剂分散状荧光增白剂是指不溶于水的荧是指不溶于水的荧光增白剂以极细小的微粒高度分散在水中光增白剂以极细小的微粒高度分散在水中的悬浮体,此时具有活性的荧光物质并非的悬浮体,此时具有活性的荧光物质并非溶解于水中,而是经过研磨后在分散剂的溶解于水中,而是经过研磨后在分散剂的帮助下以固体状态存在于水中帮助下以固体状态存在于水中 。5253微胶囊荧光增白剂微胶囊荧光增白剂也是为了减少生产和使用也是为了减少生产和使用中的粉尘污染而设计的一种商品形式。中的粉尘污染而设计的一种商品形式。生产原理:在适当的温度下,将油状或固体生产原理:在适当的温度下,将油状
42、或固体状的荧光增白剂分散加入在成膜材料溶液制成的状的荧光增白剂分散加入在成膜材料溶液制成的乳浊液或分散液中,然后将这种物料用使之成型乳浊液或分散液中,然后将这种物料用使之成型的方法处理或喷雾干燥即可得到微胶囊化的产品。的方法处理或喷雾干燥即可得到微胶囊化的产品。荧光增白剂的应用工艺荧光增白剂的应用工艺棉纤维的增白棉纤维的增白 为了使棉织品达到所要求的白度和艳度,可用棉用增白剂来为了使棉织品达到所要求的白度和艳度,可用棉用增白剂来后处理,有时为了达到某一白度,后处理,有时为了达到某一白度,可和少量直接或活性染料同浴可和少量直接或活性染料同浴进行进行。蛋白质纤维的增白蛋白质纤维的增白 羊毛本身微带
43、乳黄色,羊毛本身微带乳黄色,必须先经漂白,然后进行增白处理必须先经漂白,然后进行增白处理,增白一般在酸性浴进行。常用浸染法,也有用轧染法。增白一般在酸性浴进行。常用浸染法,也有用轧染法。真丝织物在精练后一般都带黄色,对于白度要求较高的丝织物,真丝织物在精练后一般都带黄色,对于白度要求较高的丝织物,可用增白剂进行增白。可用增白剂进行增白。54合成纤维制品的增白合成纤维制品的增白 常用合成纤维如锦纶、涤纶、腈纶等,因为本身常用合成纤维如锦纶、涤纶、腈纶等,因为本身洁白,一般可不需漂白即行增白。但增白的白度持久洁白,一般可不需漂白即行增白。但增白的白度持久性较差。为此某些合纤可采用漂白增白同浴进行,
44、以性较差。为此某些合纤可采用漂白增白同浴进行,以获得持久的白度。由于合纤性质的不同,可选择不同获得持久的白度。由于合纤性质的不同,可选择不同品种的荧光增白剂。品种的荧光增白剂。55常用的工业荧光增白剂品种常用的工业荧光增白剂品种1 1、纤维素纤维增白用品种、纤维素纤维增白用品种纤维素纤维的特点:纤维素纤维的特点:对荧光增白剂的要求:对荧光增白剂的要求:如果对纤维的漂白与增白是同时进行的(一浴如果对纤维的漂白与增白是同时进行的(一浴法),则要求所用的荧光增白剂法),则要求所用的荧光增白剂能耐氯漂或氧漂能耐氯漂或氧漂。既具有水溶性又对纤维具有直接性的既具有水溶性又对纤维具有直接性的阴离子型阴离子型
45、。主要由葡萄糖分子组成,分子中含有较多的主要由葡萄糖分子组成,分子中含有较多的羟基羟基,所以具有,所以具有较好的亲水性较好的亲水性。如棉、麻等。如棉、麻等56常用的工业荧光增白剂品种常用的工业荧光增白剂品种使用使用间歇式增白工艺间歇式增白工艺时,常使用对纤维具有中等时,常使用对纤维具有中等或高等直接性的荧光增白剂;或高等直接性的荧光增白剂;CHCHHNHNNNNNNNNHHN(HOC2H4)2NN(C2H4OH)2NaO3SNaO3SC.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂2828:57常用的工业荧光增白剂品种常用的工业荧光增白剂品种使用使用连续式增白工艺连续式增白工艺时,常使用对纤维具有直接性较
46、时,常使用对纤维具有直接性较低的荧光增白剂。低的荧光增白剂。C.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂156156:C.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂2424:CHCHHNHNNNNNNNNHHN(HOC3H6)2NN(C3H6OH)2NaO3SNaO3SNaO3SSO3NaCHCHHNHNNNNNNNNHHNHOC2H4HNNHC2H4OHNaO3SNaO3SNaO3SSO3Na582 2、聚酰胺纤维增白用品种、聚酰胺纤维增白用品种聚酰胺纤维的特点:聚酰胺纤维的特点:对荧光增白剂的要求:对荧光增白剂的要求:既可使用水溶性的阴离子型荧光增白剂,又可使用疏水性的非、既可使用水溶性的阴离子型荧光增白剂
47、,又可使用疏水性的非、阴离子型荧光增白剂的分散液。阴离子型荧光增白剂的分散液。商品名为尼龙,主要是有己二酸(商品名为尼龙,主要是有己二酸(6 6个碳原子)和己二胺(个碳原子)和己二胺(6 6个个碳原子)经缩聚而成,故它们又称为尼龙碳原子)经缩聚而成,故它们又称为尼龙66.66.酰胺基有一定的亲水酰胺基有一定的亲水性,所以尼龙纤维具有一定的性,所以尼龙纤维具有一定的吸湿性吸湿性。OONNH3C荧光增白剂荧光增白剂 WS(C.I.WS(C.I.荧光增白剂荧光增白剂262)262)593 3、聚丙烯腈纤维增白用品种、聚丙烯腈纤维增白用品种聚丙烯腈纤维的特点:聚丙烯腈纤维的特点:阳离子型、耐氯漂或耐氧
48、漂的牢度要求低。阳离子型、耐氯漂或耐氧漂的牢度要求低。商品名为腈纶,一种合成纤维,主要是由丙烯腈与商品名为腈纶,一种合成纤维,主要是由丙烯腈与衣康酸衣康酸等等聚合而成,这样形成的聚合物比起由纯丙烯腈聚合而成的分子容聚合而成,这样形成的聚合物比起由纯丙烯腈聚合而成的分子容易进行染色加工。易进行染色加工。腈纶本身有较好的白度,故增白前不需要先进腈纶本身有较好的白度,故增白前不需要先进行漂白。行漂白。荧光增白剂荧光增白剂 DCB(C.I.DCB(C.I.荧光增白剂荧光增白剂121)121)对荧光增白剂的要求:对荧光增白剂的要求:NNClSO2NH2604 4、聚酯纤维增白用品种、聚酯纤维增白用品种聚
49、酯纤维的特点:聚酯纤维的特点:非离子型、耐热非离子型、耐热 商品名为涤纶,合成纤维,是一种疏水性纤维。商品名为涤纶,合成纤维,是一种疏水性纤维。荧光增白剂荧光增白剂 PF(C.I.PF(C.I.荧光增白剂荧光增白剂135)135)对荧光增白剂的要求:对荧光增白剂的要求:CHCHONNOH3CCH361洗涤剂使用的品种洗涤剂使用的品种重垢型固体洗涤剂重垢型固体洗涤剂荧光增白剂荧光增白剂 挺进挺进33#(C.I.33#(C.I.荧光增白剂荧光增白剂71)71)C.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂 1111CHCHHNHNNNNNNNNHHNNNNaO3SNaO3SOO重垢型液体洗涤剂重垢型液体洗涤
50、剂CHCHHNHNNNNNNNNHHNNHHNNaO3SNaO3SC.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂 9 9轻垢型液体洗涤剂轻垢型液体洗涤剂62造纸工业使用的品种造纸工业使用的品种纸浆的增白纸浆的增白C.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂 276276表面施胶表面施胶表面涂布表面涂布CHCHHNHNNNNNNNNHHN(HOC2H4)2NN(C2H4OH)2NaO3SNaO3SC.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂2828CHCHHNHNNNNNNNNHHN(HOC2H4)2NN(C2H4OH)2NaO3SNaO3SNaO3SSO3NaC.I.C.I.荧光增白剂荧光增白剂220220:CHCHH
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