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荧光增白剂对洗衣粉白度与去污及织物增白的影响

上传时间:2016/9/14 10:00:50浏览次数:269次

研究了用于洗衣粉的主要类型增白剂对粉体白度、去污性能和织物增白3个方面的影响。结果表明,不同类型的增白剂对洗衣粉粉体白度、去污性能及织物增白作用的影响有较大差异,确定了不同增白剂的适宜使用量。
  • 荧光增白剂对洗衣粉白度与去污及织物增白的影响

    陈海兰,王泽云,李鹏



    摘要:研究了用于洗衣粉的主要类型增白剂对粉体白度、去污性能和织物增白3个方面的影响。结果表明,不同类型的增白剂对洗衣粉粉体白度、去污性能及织物增白作用的影响有较大差异,确定了不同增白剂的适宜使用量。

    关键词:洗涤剂助剂;荧光增白剂;粉体白度;去污;织物增白

    中图分类号:TQ649.4 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2007)02-0131-04


    洗衣粉的外观质量已引起消费者的广泛关注。白度是评价洗衣粉外观质量的主要指标之一,全面提高洗衣粉白度是一个综合性问题,影响洗衣粉白度的因素不仅涉及到原料,同时还与生产工艺有关。作者就增白剂对洗衣粉白度的影响进行了研究,同时考察了其对去污性能及织物增白作用的影响。

    荧光增白剂是一类吸收紫外光、发出蓝色或紫蓝色的荧光物质。吸附有荧光增白剂的物质不仅能将照射在物体上的可见光发射出来,而且还能将不可见的紫外光转化为可见光反射出来,这样就增加了物体对光的反射率,由于反射出来的可见光量的增加,反射光强度超过了投射在物体上原来可见光的强度,所以,眼睛感觉物体被荧光增白剂增白了。

    荧光增白剂自问世以来,便引起了极大的关注,市场发展得非常快,在20世纪70年代曾因生态问题有所下降,80年代以后随着洗涤剂市场新产品的不断创新,促进了荧光增白剂的应用。荧光增白剂的品种很多,用于合成洗涤剂的主要有以下几类:

    1)双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂,如荧光增白剂31#,化学结构式为:


     

    荧光增白剂VBL与荧光增白剂31#所不同的是,上述结构式中不含Cl取代基。荧光增白剂31#呈阴离子性质,耐酸碱程度为pH7~12,可耐硬水300mg/L,耐游离氯0.25%,不耐铜、铁等金属离子,不耐高温烘焙。

    荧光增白剂DMS,化学结构式为:


     

    DMS用于洗涤中,复配量大,累积洗涤白度高,相当于VBL3倍多。其荧光色调为青色,耐氯性能优于增白剂VBL,使用pH7~8

    2)二苯乙烯联苯型荧光增白剂,如荧光增白剂CBSCF351CBW,化学结构式为:


     

    其外观为白色粉末,可溶于水,色调为微青色,荧光波长为435nm~440nm。对棉布的增白效果相当于二苯乙烯双三嗪类荧光增白剂的2.7倍,对次氯酸钠稳定性极高,属于耐漂白型的荧光增白剂。

  • 3)酰胺型二苯乙烯类荧光增白剂,如荧光增白剂BR,该产品适用于棉和锦纶的增白,可加入洗涤剂中。其结构如下:


    目前洗衣粉中应用的主要是双三嗪氨基二苯乙烯类及二苯乙烯联苯型荧光增白剂。如荧光增白剂31#,价格便宜,但对洗衣粉外观不够明亮。随着技术的发展,更多复合型的荧光增白剂被应用于合成洗涤剂中,如BLF-2荧光增白剂。对于荧光增白剂的应用不仅考虑对合成洗涤剂外观的改善,更重要的是对洗涤对象的去污及增白效果。作者主要研究了这两大类荧光增白剂在洗涤剂中的综合应用性能。


    1实验部分

    1.1主要实验仪器及原料

    RHLQ立式去污机,由南风集团技术中心提供;WSD-3U白度仪,北京康光仪器厂。JB-01JB-02JB-03国标污布,国家洗涤用品质量监督检验中心;纯棉及聚酯布(中华人民共和国国家标准贴衬织物),上海市纺织工业技术监督局标准织物研究所。荧光增白剂31#(简称31#),山西临猗青山化工有限公司;BLF-2,上海合丽亚日化技术有限公司;CBW,陕西石油化工研究院;CF351,沈阳新纪化学有限公司;CBS,汽巴精化有限公司;其他合成洗涤剂原料,南风集团。

    1.2实验方法

    白度的测定:将洗衣粉试样在压样器中压制成表面平整、无裂纹和无污点的试样板,每个样品同时压制两块,记录白度计测定的每个试样板的R457值,即为样品的白度值。

    去污力的测定:按照GB/T 13174—2003中去污洗涤试验方法进行样品去污力的测定和计算。

    织物增白试验测定:按照GB/T 15815—1995中循环洗涤试验方法进行织物增白试验测定和计算。


    2结果与讨论

    2.1不同类型荧光增白剂对粉体白度的影响

    根据不同品种荧光增白剂的市场价格及提供厂家的建议添加量,在相同的衣粉配方基础上,同成本对不同类型的荧光增白剂进行梯度加量的试验,考察其对洗衣粉粉体白度的影响。图1结果显示:


  • 1)31#加入洗衣粉中后,随着增白剂加量的增加,粉体白度的提高有最高值,可以看出增白剂加量为0.1%时比不加增白剂时粉体白度提高9.4%,但随加量的继续增加,增白剂不但对粉体没有进一步的增白效果,反而是其自身的黄色会影响粉体的白度。另外,由于31#耐高温性能稍差,所以生产中一定要注意对洗衣粉喷粉塔温度的控制,如果喷粉塔热风温度超过450℃,则会导致31#分解,使洗衣粉白度下降,粉体外观泛黄。

    2)CBW-01加量的增加,粉体白度相应提高,当增白剂加量增加到0.05%时,粉体白度比不加增白剂粉体白度提高20.44%,之后随着加量的增加,粉体白度变化不大。

    3)CBS-XCF351对粉体白度的影响趋势接近,随着增白剂加量的增加,粉体白度都在增高,加量达到0.05%时,比不加增白剂提高20%以上,进一步提高增白剂加量,白度的增加幅度减小。

    4)从试验数据看,BLF-2可能是一种复合型荧光增白剂,对粉体的增白效果也比较好,加量为0.1%时,白度提高了20.03%,加量再提高时白度增加幅度不大。可见,几种二苯乙烯联苯型增白剂与复合型增白剂对粉体增白效果明显优于31#


    2.2不同类型的增白剂对去污比值的影响

    选择突光增白剂除了考虑其对洗衣粉粉体白度的影响外,还要考察其与配方中其他物料的配伍性及协同性,也就是对去污作用的影响。表1〜表5为各种增白剂在洗衣粉配方中不同加量时对皮脂、碳黑污布去污作用的影响。

    1~5可看出:对于皮脂污布,31#加量0.15%时,去污效果最佳,去污比值达1.23,但随着加量的继续增大,去污比值反有所下降。BLF-2对去污的协同作用较好,加量0.1%时,去污比值达1.30,加量继续增大,去污效果不再突出。CBW-01CBS-X在加量0.05%时,去污比值达到最高1.2左右,随着加量的增加,去污比值也有所下降。CF351对去污的协同作用也较明显,加量0.07%,去污比值1.22,但与CBW-01相比成本较高。

    对于碳黑污布,31#随着加量的提高,去污比值逐步提高,加量达到0.2%时,去污比值达到1.15。与其他类型增白剂相比,BLF-2对碳黑污布的去污效果最好,且随加量的增多,去污性能持续增加,增白剂加量由0.03%提高到0.1%,去污比值由1.15增加到1.24CBW-01在加量为0.05%时效果突出,去污比值1.16,随着加量的继续增加去污提高不明显。CF351CBS-X加量为0.03%时,去污比值即达到1.15,随加量继续增加,去污不再增加。综合皮脂、碳黑污布上的去污性能,BLF-2效果最佳,但使用时也要考虑温度的因素,大生产的试验结果表明,喷粉塔热风温度超过400℃,BLF-2的效果会受到影响。





  • 2.3不同类型、不同加量增白剂对织物白度的影响

    按照循环洗涤的方法,分别用纯棉布和聚酯布对空白洗衣粉及含有不同类型、不同加量荧光增白剂的洗衣粉进行织物白度变化的实验,初始白度值:纯棉88.79%,聚酯86.06%。试验结果见表6、表7(表中数据为实验样品洗涤后相对原始纯棉白布的白度变化百分数,其中正值为增加值,负值为下降值;0代表不加光增白剂的空白洗衣粉)



  • 从表6可看出,经过10次、20次洗涤后,在纯棉织物上,所有增白剂的加入对洗涤后的织物都有明显的增白作用,但效果有较大差别。31#加量0.10%时,洗涤后,织物白度可分别增加17.41%24.53%;加量增多对织物还有增白的作用,但由于加量多,粉体泛黄,限制了产品的加量。CBW-01加量0.05%时,洗涤后织物白度可分别增加16.64%24.09%CF351加量为0.03%时,效果比较理想,洗涤后织物白度可分别增加18.21%27.54%,加量继续增高时对织物白度贡献不明显。BLF-2加量0.10%时,洗涤后织物白度可分别增加19.69%26.99%CBS-X加量0.03%时,洗涤后织物白度可分别增加16.29%23.79%,随着加量的继续提高,对棉布的增白效果趋于平缓。不加增白剂的体系多次洗涤后对织物白度贡献不大。

    从表7可看出,与纯棉布相反,洗涤聚酯类织物时,无论加与不加增白剂,经过10次、20次洗涤后,织物白度均会有不同程度的下降,其中:31#加量0.15%时,洗涤后织物白度分别下降1.26%1.21%,加量减少时,下降程度更大;CBW-01加量0.05%时,洗涤后织物白度分别下降3.57%3.41%,洗涤加量减少时,下降程度更大;CF351加量0.03%时,洗涤后白度分别下降1.34%1.08%,加量增加时,织物白度不会增加;BLF-2加量0.10%时,洗涤后织物白度分别下降1.98%1.49%,加量减少,白度基本上保持不变;CBS-X加量0.05%时,洗涤后白度分别下降2.10%1.63%,加量减少时,白度下降程度更大;⑥不加增白剂的体系洗涤后,织物白度分别下降2.54%2.28%


    3结论

    1)不同类型的增白剂对洗衣粉粉体白度均有不同程度的提高。总体上看,二苯乙烯联苯类荧光增白剂对粉体的增白程度更加明显,且用量更少,性价比更优异,而且能适应更宽范围的生产工艺条件,如CF351CBW-01CBS-X荧光增白剂。

    2)增白剂的选择不仅要考虑对粉体白度的影响,还应考虑对去污的影响。从去污结果看,对皮脂污布的去污性能BLF-2>31#>CBS-X>CBW-01>CF351,而对碳黑污布的去污性能则是:BLF-2>31#>CBW-01>CF351>CBS-X。可见从去污性能考虑,BLF-2综合效果较理想,在皮脂、碳黑污布上均有突出的表现;其次是31#,在加量较少、成本很低的情况下,相对其他增白剂的去污性能较好。

    3)从对白色织物增白的效果看,对纯棉布的增白效果,增白剂的顺序为:BLF-2>CF351>31#>CBW-01>CBS-X;对聚酯布的增白效果,增白剂的顺序为:31#>CF351>BLF-25≥CBS-X>CBW-01。综合来看BLF-231#CF351较理想。

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