熒光增白劑整體介紹

熒光增白劑定義

熒光增白劑劑有時(shí)稱(chēng)為光學(xué)增白劑，是無(wú)色到淺色有機(jī)化合物。在300-400 納米 (nm) 范圍內(nèi)吸收主要不可見(jiàn)的紫外線光, 并轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光的紫至藍(lán)色熒光光中, 以產(chǎn)生更明亮、更清新的外觀。它們的設(shè)計(jì)是為了在塑料、噴漆、顏料、墨水、相片處理解決方案和纖維中獲得更亮的顏色或遮蓋泛黃。

熒光增白劑分類(lèi)

1) 按應(yīng)用分類(lèi)

在這里, 我們可以使用光學(xué)增白劑分類(lèi)作為一般指南, 我們可以知道, 如果我們選擇正確的類(lèi)型的光學(xué)增白劑為我們的應(yīng)用

• 洗滌劑用光學(xué)增白劑

包括光學(xué)增白劑 CBS-X, DMS/AMS, CBS-155

• 紙張用光學(xué)增白劑

包括光學(xué)增白劑 PC、BBU/BBU、VBL/VBL l

• 光纖和紡織用光學(xué)增白劑

包括光學(xué)增白劑4BK、ER-I、ER-II、PF/DT、BA、CXT、R4、MST、BAC、SWN/AW、WGS、NFW

• 塑料光學(xué)光亮劑

包括光學(xué)增白劑 OB, OBR, OB-1, KSN, KCB, KSB, FP-127, CBS-127, PF

• 油漆和墨水用光學(xué)光亮劑

包括光學(xué)增白劑 UVT-1、ST、OEF、RT

2) 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)。

1、二苯乙烯型, 藍(lán)色熒光, 用于棉纖維、合成纖維、造紙、肥皂等行業(yè)。

2、香豆素型, 具有香豆酮結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光, 用于賽璐珞, PVC 塑料。

3、吡唑啉, 綠色熒光, 用于羊毛、聚酰胺、腈綸纖維。

4、苯并氮型, 帶紅色熒光光, 用于腈綸, PVC, PS。

5、苯鄰二甲酰亞胺, 藍(lán)色熒光, 用于滌綸、腈綸纖維、棉纖維。

3) 塑料熒光增白劑分類(lèi)

1、苯并惡唑, 化學(xué)結(jié)構(gòu)如下, OB, OB-1, KSN, KCB 都屬于這個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)

2、苯香豆素, 化學(xué)結(jié)構(gòu)如下

3、二苯乙烯聯(lián)苯類(lèi), 化學(xué)結(jié)構(gòu)如下, CBS是與這個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)

增白劑增白機(jī)理 

熒光增白劑 (增白劑) 是無(wú)色到淺色有機(jī)化合物, 是無(wú)色到弱有色有機(jī)化合物。在300-400 納米 (nm) 范圍內(nèi)吸收主要不可見(jiàn)的紫外線光, 并轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光的紫至藍(lán)色熒光光中, 以產(chǎn)生更明亮、更清新的外觀。天然纖維通常吸收更多的在可見(jiàn)光譜 (“藍(lán)色缺陷”) 的藍(lán)色光, 因?yàn)樗鼈兒须s質(zhì) (天然色素)。因此, 天然纖維會(huì)產(chǎn)生不需要的、黃色的色相。合成纖維也有這種黃色的色相, 盡管不明顯。

物質(zhì)的白度可以通過(guò)(1) 增加反射 (反射率) 或 (2) 補(bǔ)償藍(lán)色缺陷來(lái)提高。漂白在一定程度上有這些作用, 但總是留下部分的黃色。即使是最徹底的漂白劑也不能去除所有的黃色。在熒光增白劑 (增白劑) 問(wèn)世之前, 通常的做法是應(yīng)用少量的藍(lán)色或紫色染料 (稱(chēng)為 “發(fā)藍(lán)”) 來(lái)提高視覺(jué)白度的印象。這些染料在光譜的綠黃色區(qū)域吸收光, 從而減少亮度。但是, 由于同時(shí)它們將淡黃色物質(zhì)的色光轉(zhuǎn)移到藍(lán)色, 人類(lèi)的眼睛覺(jué)察到白度的增加。

不同于染料, 增白劑抵消了黃色, 同時(shí)提高亮度, 因?yàn)樗麄兊陌l(fā)藍(lán)效果不是基于減去黃綠光, 而是在添加藍(lán)光。增白劑是一種幾乎無(wú)色的化合物, 當(dāng)存在于基材上時(shí), 在300-400 納米 (nm) 范圍內(nèi)吸收主要不可見(jiàn)的紫外線光,這種能力的增白劑吸收無(wú)形的短波長(zhǎng)輻射在轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光的藍(lán)光, 賦予了被增白物質(zhì)燦爛的反射白光, 是關(guān)鍵增白劑的有效性。

增白劑選用原則

1、增白效果

增白效果與基體的增白、加工條件以及可能與其它成分的相互作用有關(guān)。

2、兼容性

OBAs 應(yīng)與塑料兼容, 以防噴霜。與紡織相比, 熱塑性塑料的使用 OBAs 應(yīng)要求更高的耐熱性和較低揮發(fā)性。

3、耐曬性

熒光增白劑具有有限的耐曬性, 大大低于顏料和大多數(shù)塑料。在任何情況下, 熒光增白劑的光化學(xué)降解不應(yīng)使塑料變黃。

4、色調(diào)

在大多數(shù)情況下, 人們更喜歡中到藍(lán), 而不是紅色的藍(lán)色綠色。

5、加工條件

為了最大限度的增白效果, 熒光增白劑應(yīng)完全解決或均勻分散到產(chǎn)品中。

6、其他組分

系統(tǒng)中的其他元件, 如顏料、紫外線吸收劑、二氧化鈦顏料 (TiO2) 吸收相同范圍的紫外線波長(zhǎng)范圍，從而減少 OBAs 增白效果。銳鈦型二氧化鈦顏料在 380nm時(shí)吸收約40% 的入射輻射, 而金紅石型二氧化鈦顏料吸收約90%。紫外線吸收劑同樣也吸收光但增白效果減少。

塑料、洗滌劑用典型光學(xué)增白劑

如下圖所示, 我們列出了典型的塑料和洗滌劑應(yīng)用光學(xué)增白劑

如何選擇塑料增白劑？

1) 如何選擇聚烯烴用光學(xué)增白劑

2) 如何選購(gòu) PVC 光增白劑

值得注意的是, 同一種光學(xué)增白劑在硬質(zhì) pvc (RPVC) 和柔性 pvc (FPVC) 中獲得不同的增白效果。雙苯并惡唑或苯基香豆素組常用于 PVC。當(dāng)PVC 粉、熱穩(wěn)定劑、熒光增白劑干混、光學(xué)增白劑均勻混合時(shí)候。對(duì)于柔性 PVC, OBAs 被溶解或分散成增塑劑。最好在母粒中加入增白劑。對(duì)于透明pvc, 采用光學(xué)增白劑加增塑劑母粒或熒光增白劑加 pvc 母粒。

劑量:

通常，50 到100毫克/千克就足夠了。為滿足極白的要求, 添加了500毫克/千克光學(xué)增白劑。對(duì)含有金紅石型二氧化的PVC，建議1000mg/kg OBAs 。在大多數(shù)情況下, PVC 增塑劑對(duì) OBAs 的影響不大, 加工溫度通常為100到200度, 熒光增白劑熱穩(wěn)定性可以滿足。我們要注意對(duì)柔性聚氯乙烯的溶解度和遷移問(wèn)題。

3) 如何選擇聚氨酯用熒光增白劑？

4) 如何選擇工程塑料用熒光增白劑？

5) 如何選擇苯乙烯用熒光增白劑？

6) 如何選擇橡膠用熒光增白劑？

如何在塑料中加入熒光劑？

在熱塑性塑料成型過(guò)程中添加光學(xué)增白劑, 而不是在隨后的液體形式中添加，一般情況下，OBAs以粉末或顆粒塑料混合，對(duì)于柔性PVC，OBAs以溶液形式或分散于增塑劑中。為獲得更好的分散效果，在塑料母粒中使用 OBAs,。對(duì)于 PET 纖維, 可在單體聚合過(guò)程中添加一些 OBAs。這樣, OBAs 就需要穩(wěn)定的耐熱性和低揮發(fā)性。

熒光增白劑的檢測(cè)

外觀, 揮發(fā)性含量, 最大熔點(diǎn)以及含量是典型的測(cè)試項(xiàng)目 。

如何測(cè)試塑料中的熒光增白劑？

1.遷移、噴霜

通常在 UV 燈中觀察熒光增白劑的遷移和噴霜，在塑料表面可以分散的黃或綠斑點(diǎn)。斑點(diǎn)的熒光比其他區(qū)域高得多。

2.增白效果

熒光增白劑的增白效果可以用目測(cè)法來(lái)估計(jì), 或者用色度計(jì)測(cè)量。

3.耐曬牢度

在塑料中測(cè)試光學(xué)光亮劑的耐曬牢度沒(méi)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn). 多數(shù)測(cè)試使用 DIN 54004 為參考。一個(gè)可以更好、更客觀的方法是測(cè)試塑料白度隨曝光時(shí)間的變化。