纺织用荧光增白剂的品种及应用

纺织用荧光增白剂的品种及应用

研磨增强剂是一种无色的荧光染料。用白色和浅黄色的纺织品处理，不仅可以改善外观和质量，而且可以提高商业价值。近年来,荧光增白剂消费量逐年增加,应用涉及面也越来越广,包括棉、麻、毛、丝、粘胶、涤纶、腈纶、维纶、醋酯、锦纶等纤维及其混纺织物,因此,对荧光增白剂进行应用研究在纺织印染行业中具有重要意义1荧光增白剂的应用荧光增白剂种类繁多,按用途常分为洗涤剂用荧光增白剂、纺织品用荧光增白剂、造纸用荧光增白剂、塑料和合成材料用荧光增白剂、其他用途的荧光增白剂;按照化学结构可分为二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并口恶唑型、苯二甲酰亚胺型。下面按化学结构介绍各自的分子式及其荧光特点1.1二苯乙烯型代表物VBL,最大吸收波长346nm,有蓝色荧光,结构式如下:1.2香豆素类型代表物WS,有较强的蓝色荧光,在X、Y或其他位置引入基团会有很高的商用价值,结构式如下:1.3过敏型1.3.1对称型最大吸收波长374nm,代表物DT,主要用于对涤纶的增白,结构式如下:1.3.2非对称型最大吸收波370nm,有红色荧光,代表物EBF,结构式如下:1.4苯并口环己二醇代表物DCB、WG,最大吸收波长350nm,有蓝色荧光,适用于腈纶、羊毛、锦纶、塑料等,结构式如下:1.5苯丙烯酸-胺类有蓝色荧光,结构式如下:2棉、棉、醋纤合纤的应用比例2010年,荧光增白剂在纺织纤维上应用的大概比例为:棉42%,粘胶和醋纤23%,合纤25%,羊毛10%。不同纤维选择不同的增白剂进行增白。2.1天然纤维纤维增白剂2.1.1直接荧光增白剂纤维素纤维是分子中有较多羟基的线性高聚物,有较好的水溶性。纤维素纤维的增白,一般使用既含有水溶性基团又对纤维有直接性的阴离子型荧光增白剂。这类增白剂一般相对分子质量较大,含有磺酸基,对纤维具有很好的直接性。但直接性太高会导致增白不匀,连续加工时,常使用直接性低的品种;间歇加工时,常使用具有中等或较高直接性的荧光增白剂;对纤维的漂白和增白一浴法加工时,还要求能耐氯漂和氧漂2.1.2纤维在长期接触中的问题蛋白质分子的基本组成单元是各种氨基酸,氨基酸彼此之间通过氨基和羧基脱水缩合,以肽键相连接构成蛋白质的基本结构,蛋白质纤维的组成和结构特性决定了它对许多化学物质非常敏感,有较强的选择性:(1)蛋白质纤维不耐碱,常温下与弱碱的稀溶液长期接触也会发黄,失去光泽并变硬变脆;(2)蛋白质纤维对各种氧化剂也十分敏感,如与次氯酸钠或亚氯酸钠接触会受到损伤和泛黄,机械强度明显下降;(3)浓酸即使在低温条件下也会破坏蛋白质纤维。因此,蛋白质纤维只适用于稀酸条件,并且短时间接触才不会受损伤。针对蛋白质纤维的这种特性,用于蛋白质纤维增白的荧光增白剂应满足下列条件:对人体无毒害;对蛋白质纤维无损伤,并与其有较好的亲和力;有较好的水溶性或可较好地溶于弱酸性水溶液中;一般可在弱酸条件下使用。可用于蛋白质纤维增白的荧光增白剂按化学结构可分为香豆素类型、吡唑啉类型、二苯乙烯联苯类型、双三嗪氨基二苯乙烯类型等。增白在酸性浴中进行时,荧光增白剂一般为香豆素衍生物C.I.140荧光增白剂SWN和二苯乙烯联苯类型的C.I.351荧光增白剂CF-3512.2用于合成纤维的增白剂2.2.1涤纶用增白剂涤纶纤维结晶度高,是一种疏水性纤维,染色需要高温,因此,用于涤纶增白的增白剂一般是分子质量较小的非离子型表面活性剂,并且具有一定的热稳定性。目前使用的增白剂有二苯乙烯苯类型的荧光增白剂C.I.199荧光增白剂ER(330%)和苯并口恶唑类的荧光增白剂DT2.2.2荧光增白剂的漂染腈纶纤维由3个单体组成,荧光增白剂与纤维的结合不仅受到含有染座的第三单体的影响,还受到聚合度的影响,因此,选用荧光增白剂很复杂。但是腈纶本身有较好的白度,增白前不需要漂白,因此,对荧光增白剂的耐氯漂和耐氧漂要求较低。一般来说,大部分阳离子型荧光增白剂都适用于腈纶,一些分散型荧光增白剂比如吡唑啉、香豆素、萘酰亚胺类也可用于腈纶增白。目前,在纺织行业中,腈纶最常用的荧光增白剂是吡唑啉型荧光增白剂C.I.121以及荧光增白剂DCB。该类增白剂属于非离子型,对腈具有很好的增白效果2.2.3醋酸纤维用荧光增白剂醋酸纤维在水中的膨化度很低,并且纤维表面带有负电荷,因此不能用水溶性阴离子型荧光增白剂增白,需用非离子型荧光增白剂。目前,常用于醋酸纤维的荧光增白剂是苯并口恶唑类增白剂如DT(C.I.荧光增白剂135)、二苯乙烯二氮唑类如TinopalPBS(C.I.46)以及萘酰亚胺类如增白剂AT(C.I.162)等。这类增白剂可在60~80℃或沸腾温度下于中性至弱酸性浴中,以竭染法对纤维增白。2.2.4聚酰胺纤维荧光增白剂的分类常用的聚酰胺纤维具有一定的亲水性,既可使用疏水性的非离子型荧光增白剂,又可用水溶性的阴离子型荧光增白剂。由于聚酰胺纤维的荧光增白常与氧化剂漂白或保险粉还原漂白一起进行,又因漂白后采用汽蒸和酸处理,因此,这类荧光增白剂必须具备耐氧化剂、耐还原性、耐热和耐酸等性质。例如目前所使用的C.I.荧光增白剂40(BlankophorG)和C.I.荧光增白剂191(BlankophorCC)就属此类3增白剂的复配技术目前,纺织用增白剂的改性主要是改变其母体上的取代基近年来,聚合型增白剂的研究成为热点,重点是新型结构的开发和性能的研究增白剂的制备很复杂,因分子结构不同制备方法也差别很大。但是,由于复配产品能够降低成本,提高效益,因此,增白剂的制备往往由单一结构化合物的制备转向多种组分的复配。荧光增白剂的复配技术可分为化学复配和物理复配,经过化学复配的增白剂对织物的增白效果一般优于物理复配。常见的化学复配有荧光增白剂ER系列的复配和荧光增白剂OB-1系列的复配。荧光增白剂ER系列的复配不仅可以起到复配增效的效果,还可以改善染色条件以及改变色光等;荧光增白剂OB-1系列的复配除了能够提高白度和改变色光外,还可以提高荧光增白剂与织物的相容性。由于多个荧光增白剂复配使用能降低成本,起到事半功倍的效果,因此受到重视,然而国内相关报道并不多,仅有对荧光增白剂MST在棉织物应用中的复配和涤纶荧光增白剂共混增效研究4增白剂用量要求随着生活水平的提高,健康问题越来越被重视,