CN104711897B

CN104711897B - 荧光消减剂

Info

Publication number: CN104711897B
Application number: CN201510154168.2A
Authority: CN
Inventors: 刘廷志; 程富江; 周盼丽
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2035-04-02
Also published as: CN104711897A

Abstract

本发明公开了一种用于消减造纸过程中浆料及水系统中荧光效应的荧光消减剂，由以下质量分数的组分制成：铝盐5～20％，聚胺20～50％，余量为水。本发明还提供了该荧光消减剂的制备方法和用于消除造纸水系统中残存荧光增白剂的方法。所述荧光消减剂能够在纸张抄造过程中有效消除浆料、水系统中存在的二苯乙烯型荧光增白剂及其荧光效应。

Description

荧光消减剂

技术领域

本发明涉及荧光消减剂领域，特别是涉及一种用于消除造纸过程中浆料及水系统中荧光效应的荧光消减剂。

背景技术

荧光增白剂是一类可以吸收360～380nm的不可见紫外光，将吸收的光能转换为波长较长的、肉眼可见的蓝光或紫色光波的有机化合物，广泛用于用于日化、塑料、纸张等制品的生产过程中，可以使制品显得更白、更亮、更鲜艳，满足人们对高白度的要求。根据化合物中所含有的共轭键体系，荧光增白剂可分为二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型以及苯二甲酰亚胺型等。其中二苯乙烯型荧光增白剂在造纸、棉纤维及合成纤维、制皂等工业应用广泛。

随着人们生活质量的不断提高，人们的健康和环保意识也越来越强，荧光增白剂产品所带有的一些负面作用和潜在的危害也越来越受到人们的关注。荧光增白剂会在一定程度上影响伤口的愈合，而且过多的接触还存在潜在的致癌作用。目前我国已经严令禁止在与食品相关的包装纸中添加荧光增白剂，避免这些材料中带有的荧光增白剂向食品中迁移，影响人体健康。

在造纸过程中，含有或残存二苯乙烯型荧光增白剂的浆料、水系统以及对含有同类型荧光增白剂的废纸浆进行回收利用都会不可避免地带来荧光污染，如果能够通过向浆料中添加特定的荧光增白剂消除物质，在转换和生产过程中快速而持续地消除浆料或水系统中残存的荧光物质，而不用专门进行系统的清洗，不仅可以避免影响生产正常，大大提高生产效率，此外，还能够扩大废纸浆的应用范围，实现原料充分利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种荧光消减剂，能够在造纸过程中有效消除浆料、水系统中存在的二苯乙烯型荧光增白剂及其荧光效应。

为此，本发明的技术方案如下：

所述荧光消减剂由以下质量分数的组分制成：

铝盐： 5～20％

聚胺： 20～50％

余量为水；

所述聚胺在荧光消减剂作为阳离子聚合物，可通过与二苯乙烯型荧光增白剂中的荧光基团结合反应而达到去除荧光的效果，为了达到更好的去除荧光效果，所述聚胺优选聚羟丙基二甲基氯化铵；所述铝盐用于阴离子垃圾的捕捉和消除，由于造纸水系统中存在的大量阴离子会影响荧光消减剂与荧光增白剂的结合，通过所述铝盐中的阳离子物质与阴离子的优先结合，可有效消除阴离子垃圾对荧光消减剂作用效果的影响，所述铝盐优选硫酸铝或氯化铝，或二者以任意比例组成的混合物。

所述荧光消减剂的制备方法如下：

(1)将铝盐溶于水中得到铝盐溶液；

(2)将聚胺加入所述铝盐溶液中，搅拌溶解，即获得荧光消减剂产品。

通过向浆料中添加所述荧光消减剂，可在转换和生产过程中快速而持续地消除浆料、水系统中残存的二苯乙烯型荧光增白剂。当用于造纸水系统中残存荧光增白剂的消除时，为了获得持续稳定的消除效果，可以向造纸浆料中持续添加所述荧光消减剂，持续添加过程中可逐渐降低所述荧光消减剂的添加量。优选采用的持续添加方式如下：按质量分数，以0.5～1.5％的初始添加量向浆料中添加所述荧光消减剂，持续添加两天后将添加量降至初始添加量的25％～50％，持续添加一周后将添加量降至0.1％，继续添加至造纸水系统中残存的荧光效应影响不显著为止。

通过本发明技术方案获得的荧光消减剂能够有效作用于造纸浆料、水系统中存在的二苯乙烯型荧光增白剂，达到荧光物质及荧光效应的消减，在生产过程中通过向浆料中添加所述荧光消减剂，可在转换和生产过程中快速而持续地消除浆料、水系统中残存的荧光增白剂，无需专门进行系统的清洗，避免因荧光污染的反复清除而对生产造成的影响，从而大大提高生产效率；此外，还可以扩大废纸浆的应用范围，实现原料充分循环利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例1

按如下质量分数的组分配制荧光消减剂：聚羟丙基二甲基氯化铵25％、硫酸铝18％、氯化铝2％，余量为水；具体方法如下：将硫酸铝和氯化铝溶于水中，再加入聚羟丙基二甲基氯化铵，搅拌溶解后即获得产品。

实施例2

实施例2的产品配制方法与实施例1完全相同，不同之处在于各组分的质量分数如下：聚羟丙基二甲基氯化铵40％、硫酸铝5％，余量为水。

实施例3

实施例3的产品配制方法与实施例1完全相同，不同之处在于各组分的质量分数如下：聚羟丙基二甲基氯化铵:50％、硫酸铝10％，余量为水。

性能测试

将上述3个实施例获得的荧光消减剂产品用于造纸浆料、水系统中二苯乙烯型荧光增白剂的去除及荧光效应消减：

(1)高得率浆中荧光效应的消减：向含有1％(质量分数)荧光增白剂的纸浆中加入1.2％(质量分数)的实施例1产品，搅拌5分钟后，测得纸浆中的荧光消减率为85％；采用同样的方法，对各实施例在具有不同荧光增白剂含量的高得率浆中的荧光消减率进行测定，结果如下表1：

表1 本发明荧光消减剂对高得率浆荧光效应的消减

a：荧光增白剂在高得率浆中的含量，对应的数值为质量分数

b：荧光消减剂的添加量，对应的数值为质量分数

(2)残留荧光增白剂的废纸浆中荧光效应的消减：采用与上述高得率浆中荧光效应消减及测定相同方法：结果如下表2：

表2 本发明荧光消减剂对废纸浆中残留荧光效应的消减

*荧光消减剂的添加量，对应的数值为质量分数

(3)造纸水系统中残存荧光增白剂的消减(该性能测试部分，所有物质的百分比含量均为质量分数)：向成浆中添加1％的实施例1产品并进行荧光增白剂消减率的测定，结果表明：实施例1产品对水系统中残余荧光增白剂的消减率为97.5％；持续添加方式为：以1％的添加量添加两天，之后再以0.5％的添加量添加一周，最后将添加量减至0.1％，继续添加至造纸水系统中残存的荧光效应影响不显著为止。

向成浆中添加0.7％的实施例2产品并进行荧光增白剂消减率的测定，结果表明：实施例2产品对水系统中残余荧光增白剂的消减率为98％；持续添加方式为：以0.7％的添加量添加两天，之后再以0.2％的添加量添加一周，最后将添加量减至0.1％，继续添加至造纸水系统中残存的荧光效应影响不显著为止。

向成浆中添加1.5％的实施例3产品并进行荧光增白剂消减率的测定，结果表明：实施例3产品对水系统中残余荧光增白剂的消减率为97.8％；持续添加方式为：以1.5％的添加量添加两天，之后以0.4％的添加量添加一周，最后将添加量减至0.1％，继续添加至造纸水系统中残存的荧光效应影响不显著为止。

上述性能测定表明，由本发明技术方案获得的所述荧光消减剂对造纸浆料、水系统中二苯乙烯型荧光增白剂的去除及荧光效应的消减具有良好的效果：体现在上述实施例产品对高得率浆的荧光消减率为82％～88％；对废纸浆的荧光消减率为85％～95％；对造纸水系统中残存的荧光增白剂也具有良好的消减效果，持续添加可彻底消除水系统中残存的荧光增白剂，达到无荧光产品的生产要求。另外，本发明所述荧光消减剂的生产原料仅为聚胺和铝盐，且制备方法简单、使用添加量低，是一种生产及使用成本较低的荧光消减剂。

Claims

1.一种消除造纸水系统中残存二苯乙烯型荧光增白剂的方法，其特征在于：向造纸浆料中持续添加荧光消减剂，添加过程中逐渐降低添加量；所述荧光消减剂由以下质量分数的组分混合制成：铝盐5～20％，聚胺20～50％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述聚胺为聚羟丙基二甲基氯化铵；所述铝盐为硫酸铝或氯化铝，或二者以任意比例组成的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述逐渐降低添加量的方法为：按质量分数，以0.5～1.5％的初始添加量向浆料中添加所述荧光消减剂，持续添加两天后将添加量降至所述初始添加量的25％～50％，持续添加一周后将添加量降至0.1％，继续添加至造纸水系统中残存的荧光效应影响不显著为止。