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荧光增白剂的稳定分散液的制备
- 2020-09-11-

稳定的分散液是指不溶于水的荧光增白剂以细小的微粒(微粒的直径大小约为5~200nm)高度分散在水中的悬浮体。这种分散液主要是为其在合成纤维中的应用而制备的。因为合成纤维用荧光增白剂主要为非离子分散型,这种荧光增白剂用于合成纤维增白时,如涤纶,是以细小的颗粒进人纤维的无定形区,所以需要将荧光增白剂加工成水分散液,使其在染浴中能够迅速、均匀地分散而获得良好的增白效果。这种分散液的商品形式适用于不溶于水的荧光增白剂。

(1)分散液的制备方法。分散液的制备主要有以下两种方法:研.磨法和络合剂法。

①研磨法:研磨法制备稳定的分散液是将不溶于水的非离子型荧光增白剂通过湿拼混,在分散剂(主要是非离子或阴离子型分散剂)、保护胶体等助剂的存在下,在水中砂磨制得。同时依靠各种助剂对荧光增白剂微粒的协同效应和保护作用而防止微粒凝聚,使微粒稳定地分散在水中。

②络合剂法:络合剂法是指借助于低分子的络合试剂使水不溶性的荧光增白剂转变为水溶性的络合物,这种络合物与一些聚合物的水溶液混合,不经研磨即可直接得到稳定的分散液。

(2)影响分散液稳定性的主要因素。荧光增白剂分散液商品化加工的关键和技术难点是如何保持分散液贮存的稳定性。因为影响分散液稳定性的因素比较多,例如:我国南方和北方的气候差异比较大,冬季和夏季的温差也比较大等都会对分散液的稳定性有影响,所以这些因素也是必须要认真考虑的。除了这些外界因素外,分散体系本身的内在因素对产品的稳定性起着决定性的作用,主要包括以下几点:

①颗粒的大小:颗粒的大小通常用颗粒的直径来表示。颗粒大小对分散体系的稳定性有很大影响,这也是液状荧光增白剂不同于其他剂型的特性之一。液状产品中的细小颗粒在瞬间要受到几万次甚至几百万次来自不同方向的碰撞,这种高频撞击的结果使粒子受到的撞击力相互抵消。当粒子较大时运动速度降低,体系中含固量相同时,颗粒大的体系比颗粒小的体系比表面积小,形成双电层的面积小,不利于产生足够的排斥力。另外,根据斯托克斯定律,在重力场中颗粒的沉降速度与颗粒直径的平方成正比,所以,颗粒越大,沉降速度越高,导致体系不稳定。而过小颗粒的大量存在,容易使荧光增白剂在分散液中结晶而颗粒变大,因为当温度升高时,荧光增白剂的溶解度随之增大,过小的颗粒因溶解而消失,当温度下降时,分散在液体中的结晶成了结晶核而长大;大量的过细颗粒还能引起悬浮体轧染后焙烘时的小颗粒的“泳移”;另外,大量过细的小颗粒荧光增白剂,由于颗粒表面自由能较高,遇到高温、酸、电解质、搅拌等条件均容易产生凝聚。所以微粒过大或过小都不利于分散液的稳定,也不利于产品的应用。

②体系含固量:液状荧光增白剂的含固量越高,颗粒之间相互碰撞的概率就越大,粒子聚集的机会就越大,越容易产生沉淀,从而破坏体系的稳定性。加工高浓度液状荧光增白剂是商品化加工的方向,这其中容易产生沉淀的问题是要解决的技术关键。

③电解质的含量:无机盐是荧光增白剂产品中常见的电解质,在水中发生电离,当无机盐含量高时,将有较多的与双电层中紧密层.电性相反的电荷进入紧密层。当紧密层电荷被完全中和时,胶团中的ξ电位降至零,使胶团间的静电斥力变小以至于完全消失,抗凝聚能力降低,使体系的稳定性遭到破坏。

合成荧光增白剂时残留在荧光增白剂滤饼中的无机盐是电解质的来源之一,因此对制备液状荧光增白剂来讲,采用膜过滤技术以除去无机盐不失为一种好的分离方法,不但可以提高产品的稳定性,而且对于提高液状产品中活性物质的含量也很有好处。

加工助剂和填充剂也是带人电解质的主要渠道之一,助剂中用量大的分散剂更是电解质的主要载体,在确定液状染料配方时,应特别注意分散剂(如需要加人时)中电解质的含量。