CN104231667A

CN104231667A - 一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物及其合成与应用

Info

Publication number: CN104231667A
Application number: CN201410452094.6A
Authority: CN
Inventors: 陈青山; 钱静亚; 程云霞
Original assignee: Xu Tai (taicang) Fine Chemical Co Ltd
Current assignee: Xu Tai (taicang) Fine Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明公开了一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物及其合成与应用。四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成包括第一步缩合：三聚氯氰与对氨基苯磺酸钠、间氨基苯磺酸钠反应，得到一步缩合混合物；一步缩合混合物与4，4'-二氨基二苯乙烯－2，2'-二磺酸进行第二步缩合反应，得到二步缩合混合物；二步缩合混合物和二乙醇胺反应，反应完成后过滤，浓缩得到液体的所述四磺酸类液体荧光增白剂组合物。本发明提供的四磺酸类液体荧光增白剂组合物荧光强度明显提高，色光明显提高，白度高、外观透明、常温稳定性好，能够较长时间储存，使用方便，运输过程中无毒、无腐蚀。

Description

一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物及其合成与应用

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物及其合成与应用。

背景技术

荧光增白剂，具有亮白增艳的作用，广泛用于造纸、纺织、塑料、涂料、合成洗涤剂和皮革等领域中。其中三嗪基氨基二苯乙烯类荧光增白剂，由于性价比高，被广泛应用于造纸、印染和洗涤剂等领域。

现有技术中采用三聚氯氰、4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸、对氨基苯磺酸钠和二乙醇胺缩合制备荧光增白剂，这种荧光增白剂应用于纸张白度不高，色光为青光，纸张表面发暗，反应活性也不够高。

发明内容

为了提高荧光增白剂的荧光强度，提高荧光增白剂应用于纸张的白度，提高荧光增白剂的纯度，本发明提供一种四磺酸类液体荧光增白剂。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物，包括I、II、III三种四磺酸类液体荧光增白剂，结构分别如下：

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，包括以下步骤：

第一步缩合：三聚氯氰与对氨基苯磺酸钠、间氨基苯磺酸钠反应，得到一步缩合混合物，包括两种物质，二者结构式为：

第二步缩合：一步缩合混合物与4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸进行第二步缩合反应，得到二步缩合混合物，包括三种物质，三者结构式为：

第三步缩合：二步缩合混合物和二乙醇胺反应，反应完成后过滤，浓缩得到液体的所述四磺酸类液体荧光增白剂组合物。

作为优选，上述技术方案中目标产物的后处理采用纳滤膜进行过滤处理。

浓缩和过滤过程的主要目的是对于给定的透析水量尽可能多的将混杂在荧光增白剂中的盐分等杂质进入滤液中，也就是纳滤膜对无机盐的截留率越小越好，即脱盐率越高越好。

由于在反应过程中，产生大量的无机盐和有机水解小分子，为了更好的除去无机盐和有机小分子，达到提纯产品和提高产品质量的目的，我们采用先进的纳膜过滤技术，本实验研究证明，在此所述四磺酸类液体荧光增白剂组合物中，盐含量≥8000ppm时，液体的稳定性能就下降，存放三个月，就会导致增白剂析出沉淀，当盐含量≤6000ppm，存放时间达12个月。目前市场上许多产品均使用纳膜过滤，但是不同的产品需要不同膜芯，在不断的试验和研究中，发现使用NF-400的纳滤膜膜芯，可以得到盐含量低，储存稳定性较好的所述四磺酸类液体荧光增白剂组合物。

作为优选，上述技术方案中所述三聚氯氰、所述对氨基苯磺酸钠和所述间氨基苯磺酸钠三者的物质的量之比是范围1：(07-0.9)：(0.1-0.2)，优选为1：0.88：0.19。

作为优选，上述技术方案中所述三聚氯氰与所述4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸的物质的量之比是(2～2.3)：1。优选2：1，所述三聚氯氰与所述4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸的物质的量之比为2：1时，第二步缩合反应较彻底，4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸彻底反应，避免残留的4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸影响第三步缩合反应，减少副产物的产生，避免了产品的颜色受残留的4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸影响，保证产品的增白性能，保证产品的品质

作为优选，上述技术方案中所述三聚氯氰与所述二乙醇胺的物质的量之比是1：(0.9～1.4)，优选1：1.2，在所述三聚氯氰与所述二乙醇胺的物质的量之比是1：1.2时，第二步缩合得到的二步缩合混合物反应进行的更彻底，得到的产品溶解性和稳定性较好，易于过滤。

作为优选，上述技术方案中第二步缩合反应和第三步缩合反应使用碳酸钠作为缚酸剂，第二步缩合：缚酸剂是与4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸交替加入反应体系，第三步缩合中二乙醇胺加入体系后，再加入的缚酸剂。

上述技术方案中第一步缩合反应时间1小时，pH控制在6～7，温度0～15℃，反应终点以氨基消失为准；第二步缩合反应时间1小时，pH控制在6～7.5，温度40℃～60℃，反应终点以氨基消失为准；第三步缩合反应时间3.5小时，pH控制在8～9，温度90～100℃，反应终点以pH不变化为准。

作为优选，上述技术方案中第二步缩合反应和第三步缩合反应使用碳酸钠作为缚酸剂。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在抄纸中过程中对纸浆进行荧光增白，PH值保持在6～9，用量为纸浆重量的0.10％～1.5％；

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在涂布过程中进行荧光增白，以溶液形式在制备涂料的任何阶段配入，PH值保持在8～10，用量为绝干颜料重量的0.10％～0.75％。

为了解决以上技术问题，本发明还提供一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在纺织过程中对棉布进行荧光增白，PH值保持在8～11，用量占涂料重量的0.40％～2.0％。

本发明提供的四磺酸类液体荧光增白剂组合物，其最大吸收波长为350nm，，具有强烈荧光，并且产品的收率及品质有比较大的幅度提升，收率达87％，纯度达94％。水溶性好，白度和红光均有提升，在常温下，具有较好贮存稳定性，常温可以保存12个月。能够较长时间储存，使用方便，运输过程中无毒、无腐蚀。可以用于棉纤维及合成纤维、造纸、制皂等工业，。特别是适用于高白纸的施胶和涂布，制备简单，可大规模工业化生产，易于推广。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。

实施例1

一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物，包括I、II、III三种四磺酸类液体荧光增白剂，结构分别如下：

上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物合成：

第一步缩合：

1000毫升的四口烧瓶中加入100g去离子水、100g冰和15g三聚氯氰，温度维持在0℃，搅拌10分钟，分散均匀；然后加入14g对氨基苯磺酸，缓慢的加入4.3g的碳酸钠，控制pH在6，反应1小时；

向反应体系中加入3g间氨基苯磺酸和4.27g碳酸钠，反应1小时；

第二步缩合：

升高温度至35℃，向反应体系中加入15g4，4'-，二氨基二苯乙烯－2，2'-二磺酸，4.3g碳酸钠，二者交替加入反应体系中，控制pH在6，保持温度45℃，反应1小时；

第三步缩合：

升高温度至60℃，向反应体系中依次加入12g二乙醇胺，3.67g碳酸钠，控制pH范围在8，保持温度98℃，反应3.5小时，反应完成后过滤，浓缩得到液体四磺酸类液体荧光增白剂组合物，收率87％，纯度94％。

对比例1

对比例1与实施例1的区别是使用等物质的量的对氨基苯磺酸钠替代实施例中的间氨基苯磺酸钠。

实验条件：称取所制的荧光增白剂0.5g配置成0.2g/L、0.3g/L的水溶液进行染色实验，实验用5g棉针织布，按浴比1：20的比例染色，控制pH值为8～11，在98℃染色30分钟，染毕，于105℃烘干，测试白度W和红光a。，结果如表1所示。

按照同样方法测试现有技术中的四磺酸类荧光增白剂的白度W和红光a。测试结果见表1。

白度W、红光a测试仪器为白度色差仪(Color Touch PC)。

表1：本发明提供的四磺酸类液体荧光增白剂组合物与现有技术中的四磺酸类荧光增白剂测试数据。

由表1可以看出，在相同浓度下，本发明所提供的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的白度和红光有提升，本发明所提供的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的增白性能明显高于现有技术中的单一组分的四磺酸类荧光增白剂的增白性能。

实验结果表明，产品的增白效果在低浓度情况下效果较好，且随着浓度的不断增大增白效果提升，产品适用于在高浓度条件下使用。

实施例2

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在抄纸中过程中对纸浆进行荧光增白，PH值保持在9，用量为纸浆重量的1.5％。

实施例3

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在抄纸中过程中对纸浆进行荧光增白，PH值保持在6，用量为纸浆重量的0.10％。

实施例4

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在涂布过程中进行荧光增白，以溶液形式在制备涂料的任何阶段配入，PH值保持在8，用量为绝干颜料重量的0.10％。

实施例5

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在涂布过程中进行荧光增白，以溶液形式在制备涂料的任何阶段配入，PH值保持在10用量为绝干颜料重量的0.75％。

实施例6

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在纺织过程中对棉布进行荧光增白，PH值保持在8，用量占涂料重量的0.40％。

实施例7

一种上述四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，在纺织过程中对棉布进行荧光增白，PH值保持在11，用量占涂料重量的2.0％。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种四磺酸类液体荧光增白剂组合物，包括I、II、III三种四磺酸类液体荧光增白剂，结构分别如下：

2.一种权利要求1所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，其特征在于，包括以下步骤：

第二步缩合：一步缩合混合物与4，4'-二氨基二苯乙烯－2，2'-二磺酸进行第二步缩合反应，得到二步缩合混合物，包括三种物质，三者结构式为：

3.根据权利要求2所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，其特征在于，目标产物的后处理采用纳滤膜进行过滤处理。

4.根据权利要求2所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，其特征在于，所述三聚氯氰、所述对氨基苯磺酸钠和所述间氨基苯磺酸钠三者的物质的量之比是范围1：(07～0.9)：(0.1～0.2)。

5.根据权利要求2所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，其特征在于，所述三聚氯氰与所述4，4'-二氨基二苯乙烯-2，2'-二磺酸的物质的量之比是(2～2.3)：1。

6.根据权利要求2所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，其特征在于，所述三聚氯氰与所述二乙醇胺的物质的量之比是1：(0.9～1.4)。

7.根据权利要求2至6任一项所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的合成，其特征在于，第二步缩合反应和第三步缩合反应使用碳酸钠作为缚酸剂。

8.一种权利要求1所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，其特征在于，在抄纸中过程中对纸浆进行荧光增白，PH值保持在6～9，用量为纸浆重量的0.10％～1.5％。

9.一种权利要求1所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，其特征在于，在涂布过程中进行荧光增白，以溶液形式在制备涂料的任何阶段配入，PH值保持在8～10，用量为绝干颜料重量的0.10％～0.75％。

10.一种权利要求1所述的四磺酸类液体荧光增白剂组合物的应用，其特征在于，在纺织过程中对棉布进行荧光增白，PH值保持在8～11，用量占涂料重量的0.40％～2.0％。