弓 玮 刘建闪 王振元 王红昆 王 蓓 张 迪
(沈阳新纪化学有限公司,辽宁沈阳,110121)
荧光增白剂是一种利用光学上的补色原理,提高物质白度和光泽的有机化合物,主要用于纺织、造纸、塑料及合成洗涤剂等领域[1-3]。其中二苯乙烯联苯类荧光增白剂,具有可低温增白、添加量小、增白效果显著、易于被降解等优点,被誉为超级荧光增白剂[4]。随着该类增白剂的广泛应用,客户对其应用性能提出了更高要求,我们在CF-351的基础上,新开发出荧光增白剂BL、BW两个品种,在洗衣粉粉体白度、棉织物白度、棉织物色光等方面都较传统二苯乙烯联苯增白剂应用效果有较大提高。
BL、BW、CF-351均为沈阳新纪化学有限公司自产,其余增白剂为国产某品牌CBS-X、进口CBS-X,标准无磷洗衣粉、标准棉布、去离子水、无水硫酸钠。
WSD-3全自动白度仪、DL-6000(Starlet-3)红外染色机、datacolor550分光测色仪、恒温鼓风干燥箱、电子天平(万分之一)、容量瓶、烧杯等。
(1)样品的配制
在5个烧杯中加入等量的标准无磷洗衣粉,然后加入同比例的不同荧光增白剂,用水配成料浆,在70℃的水浴中搅拌10 min,将料浆平摊于培养皿中,于(130±5)℃的干燥箱中干燥至恒重,对已干燥的物料进行粉碎、过筛,收集细粉得到实验所需的待测产品。共测3组不同浓度数据,并制作出曲线图。
(2)粉体白度的测定
将干燥后的洗衣粉进行压片,根据G B/T 13176.1-1991分别用白度仪对压片进行白度测定,并记录各产品的白度值(WG)。
染色浴比1:40、染色深度0.2%~0.3%、染色温度80℃,根据 GB/T 23979.1-2009 用红外染色机进行染色,干燥、整理后用分光测色仪进行白度和色光检测。
荧光增白剂对洗衣粉粉体白度性能影响见图1。由图1可见:①与空白相比, 加入适量的增白剂均可使洗衣粉粉体白度提高;②对于同一荧光增白剂,在0~0.03%添加量内,随着增白剂浓度的升高,粉体白度也随之增加;③添加比例相同时,荧光增白剂BL对洗衣粉外观增白效果最好,BW略差,两者在粉体增白性能方面,均远高于CF-351、进口CBS-X和国产CBS-X。
图1 不同浓度增白剂对粉体白度影响
各荧光增白剂对棉织物的增白效果见图2,从图2可以看出:①不同品种的增白剂对棉织物均有明显的增白效果;②同一款荧光增白剂,染色深度0.2%时处理后的棉织物白度明显优于染色深度0.3%时处理后的棉织物白度;③在相同染色深度条件下,进口CBS-X和CF-351处理后的棉织物白度相差不大,增白能力相当,均略高于国产CBS-X。荧光增白剂BL和BW对棉织物具有更强的增白能力,与前三者相比,白度有所提高,其中荧光增白剂BL的增白能力最强。
图2 不同浓度增白剂对棉织物白度的影响
各荧光增白剂对棉织物红色光的影响见图3和表1。其中图3是不同染色深度条件下,各荧光增白剂处理后的棉织物的a值,a值越高,表明棉织物偏红。表1是以进口CBS-X样品作为标样,其余样品与标样a值的差值,记为DA。
从图3和表1可以看出:①不同品种的增白剂对棉织物红色光均有一定作用;②同一个荧光增白剂,染色深度0.2%时处理后的棉织物红色光明显优于染色深度0.3%时处理后的棉织物红色光;③在相同染色深度条件下,以进口CBS-X为标样,CF-351处理后的棉织物红色光相差不大,国产CBS-X样品处理后的棉织物色光偏绿,荧光增白剂BL和BW样品处理后的棉织物色光明显偏红;在棉织物红色光影响方面,荧光增白剂BL和BW的应用效果明显优于其他3个品种。
图3 不同增白剂对棉织物红光的影响
表1 不同增白剂对棉织物红光的影响
各荧光增白剂对棉织物蓝色光的影响见图4和表2。其中图4是不同染色深度条件下,各荧光增白剂处理后的棉织物的b值,b值越低,表明棉织物偏蓝。表2是以进口2号作为标样,其余产品与标样b值的差值,记为DB。从图4和表2可以看出:①不同品种的增白剂对棉织物蓝色光均有一定作用;②同一个荧光增白剂,染色深度0.2%时处理后的棉织物蓝色光明显优于染色深度0.3%时处理后的棉织物蓝色光;③在相同染色深度条件下,以进口CBS-X为标样,CF-351处理后的棉织物蓝色光相差不大,国产CBS-X样品处理后的棉织物色光偏黄,荧光增白剂BL和BW样品处理后的棉织物色光明显偏蓝;在棉织物蓝色光影响方面,荧光增白剂BL和BW的应用效果明显优于其他3个品种。
图4 不同增白剂对棉织物蓝光的影响
表2 不同增白剂对棉织物蓝光的影响
(1)洗衣粉粉体白度:相同用量下,荧光增白剂BW和BL对于标准洗衣粉的粉体白度具有显著的提升作用, 5种增白剂的优劣顺序依次排序为:BL>BW>CF-351>进口CBS-X >国产CBS-X。
(2)棉布白度:增白剂的添加量并不是越高越好,适量的添加有助于显著提高棉织物增白效果,超量白度会降低,优劣顺序依次为:BL>BW>进口CBS-X >CF-351>国产CBS-X。
(3)棉织物色光:浓度升高,对增白剂色光影响比较大,通过比较得出DA优劣顺序为BL>BW>进口CBS-X >CF-351>国产CBS-X,说明荧光增白剂BL和BW红光优于CBS-X(进口);DB优劣顺序为BL>BW>进口CBS-X >CF-351>国产CBS-X,即BL最偏向蓝色光。
综上,荧光增白剂BL和BW更能满足高端客户对增白剂产品应用的不同需求,提升了产品品质。