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你有了解過紙張增白劑嗎?

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更新時間 : 2018-10-25 15:20:15
紙漿纖維總是呈黃至灰白色,即使經過漂白處理,依然不能消除這種微黃色調。
在紙漿中加入熒光增白劑后,增白劑吸收紫外光而發出藍色熒光。根據光學互補原理,使紙漿變為純白色,同時使紙漿產生更亮更艷的效果。
熒光增白劑又稱光學增白劑,是一種熒光染料,又稱白色染料,是一種可以吸收紫外光(波長300~400nm,并發出可見的藍色,藍紫色等熒光(波長400~500nm)的一類有機化合物。
1、熒光增白劑的作用機理
熒光增白劑分子含有發色基團,發色基團具有可發生躍遷的л電子體系,這些л電子體系最常見的有乙烯基、苯環、萘環、三嗪環、五元雜環等。單一的л電子體系一般只吸收很短波長的光,而這些л電子體系連接起來形成一個長的共軛雙鍵體系,可吸收更長波長的光,這樣的長的共軛雙鍵體系是熒光增白劑的基本結構稱為發色系統,就是這些發色系統產生可見的熒光。
熒光增白劑被纖維吸附而固著在紙上,在光照下,增白劑既能反射可見光,還能吸收日光中不可見的紫外光,將其轉變為可見光。從紙面發出不同強度和差異的熒光。當紫外光停止照射紙面,這種從紙面發射出的熒光也很快消失。
由于熒光增白劑分子結構不同,輻射的最大熒光波長也有差別,因而熒光色調也不同。熒光波長在415~420nm區間呈紫色調,430~440nm波長的熒光呈藍色調,440~466nm波長熒光呈綠光的藍色。
增白劑輻射出的微藍色熒光,可與紙張原來微黃色調互補而成白色,使紙張增白。同時,由于輻射出強烈的可見熒光,使紙張總的可見光反射率增大,從而增加了紙的亮度,這樣使白色的紙張更加潔白,使淺色紙張更加悅目、鮮艷。
可見,熒光增白劑不僅能使紙張增白,也能增亮,故熒光增白劑的作用是光學上的增亮補色。
2、熒光增白劑種類及結構按化學結構分類:
1)、二笨乙烯類
這類增白劑包括雙三嗪氨基二笨乙烯類、單三唑二笨乙烯類、雙三唑二笨乙烯類、二笨乙烯苯噁唑類、二笨乙烯基苯類和二笨乙烯聯苯類等;
2)、吡唑啉類
3)、香豆素類
4)、雜環類
5)、萘酰亞胺類
造紙行業只要使用的是雙三嗪氨基二笨乙烯類增白劑,稱為VBL型增白劑,它具有較高的增白強度、良好的應用性能和適當的耐光牢度。其結構通式如下:
它是一種具有共軛雙鍵的有機化合物,這類增白劑有以下四種基團:
a、熒光基團:二亞氨基二笨乙烯基。這是一個大共軛基團,具有可被紫外線激發的л電子。當分子吸收紫外線后,能從基態變為激發態,不穩定的激發態輻射出熒光,而后又恢復到基態;
b、轉換波長基團:如結構式中各取代基。取代基具有將輻射光轉換為不同波長可見光(如紫光、藍光的作用)。不同的增白劑具有不同的取代基,所呈現的顏色也有差別;
c、活性基團:即三嗪基該活性基同熒光基團結合又連接轉換波長基團,還能與纖維素親合,是許多熒光增白劑不可缺少的活性部分;
d、親水基團:如磺酸基。其作用是增加增白劑的水溶性在水中易與分散并與纖維素有較高的親和力。
3、熒光增白劑在造紙上的應用
造紙工業中使用的熒光增白劑主要是粉狀和液狀熒光增白劑。液體增白劑其使用方便,更受造紙企業歡迎。其加入方式可以是漿內添加,來增加紙漿及成紙的白度。
4、影響熒光增白劑應用的主要因素
1)金屬離子
生產用水中的金屬離子會影響熒光增白劑的增白效果,其中的Ca2+、Mg2+、Fe3+對增白作用均有不利影響,尤以Fe3+影響最大,生產中所用礬土的Fe3+含量要控制,Fe3+含量過高會使漿的色調發暗。用水硬度過高時,會降低增白劑在水中的溶解度,使增白效率降低。
2)、添加劑
漿料中許多添加劑對熒光增白劑的增白效果有影響。某些助留效果較好的助留劑,對熒光增白劑效果影響較大,如聚乙烯亞胺能使增白效果顯著降低。填料對熒光增白劑影響不同,TiO2能吸收紫外光,會降低熒光增白效果,大多數瓷土也能起抵消熒光的作用,降低增白效果,但CaCO3AlOH3能反射紫外光,可加強增白效果。陽離子淀粉和一些濕強劑也會削弱熒光作用。
3)、漿料性質
紙漿中木素含量越高,熒光增白效果越小,因為木素具有吸收紫外光的特性。所以,熒光增白劑不適于處理顏色深的未漂漿料,而只適用于漂白漿。漿料百度,增白效果就越顯著。
4)、熒光增白劑的用量
造紙生產中熒光增白劑的加量一般均較少。熒光增白劑加入量較少時,隨用量的增加白度逐漸增加,達到一最大值后,再增加用量,白度反而會降低,故增白劑用量不宜過量。一般0。2~1。0%之間。
 
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