關(guān)光增白劑復(fù)配增效的原理

有關(guān)熒光增白劑復(fù)配增效的作用原理,目前尚沒有明確的解釋，有資料認(rèn)為是由于熒光增白劑的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生改變,在受熱加工時，從a結(jié)晶形態(tài)變?yōu)棣滦螒B(tài)所致。但沈永嘉博士從宏觀的角度對復(fù)配增效產(chǎn)生的原因從以下三個方面做了較為全面的闡述。

(1)兩種熒光增白劑混合復(fù)配,兩個組分的光學(xué)行為互不干擾。熒光增白劑經(jīng)過染色處理上染被增白基質(zhì),它在增白基質(zhì)上主要以單分子狀態(tài)固著,少數(shù)分子以低分子聚集體固著。熒光增白劑在基質(zhì)上的光學(xué)行為與其在溶液中的光學(xué)行為類似,復(fù)配后的熒光增白劑對紫外光的吸收和輻射互不干擾,輻射光譜范圍變寬。這--點可以從熒光增白劑OB-1和熒光增白劑DT混合物的紫外吸收光譜和它們的熒光光譜反映出來,分別見圖2- 1-6和圖2- 1-7。圖2- 1-6表明該混合物的紫外吸收光譜是熒光增白劑OB--1和DT吸收光譜的簡單疊加,兩者在混合物中的光吸收行為互不干擾。圖2-1-7則表明了混合物的熒光光譜是熒光增白劑OB--1和DT熒光光譜的疊加,兩者也是互不干擾的。.

(2)在-一定的濃度范圍內(nèi),熒光增白劑的熒光量子產(chǎn)率隨濃度的增加而降低。

熒光增白劑用于具有一-定基礎(chǔ)白度的基質(zhì)上，其增白效果與它在基質(zhì)上發(fā)射的熒光強弱有關(guān)，而熒光的強弱又與熒光量子產(chǎn)率密不可分。通常情況下，在一定濃度范圍內(nèi)，熒光增白劑溶液的濃度越高，其熒光強度也越高，其熒光量子產(chǎn)率越低。但是當(dāng)其濃度超過某--數(shù)值時，其熒光強度反而降低，這主要是由于熒光的猝滅和內(nèi)濾作用所致。

同樣熒光增白劑用于基質(zhì)的增白,相當(dāng)于熒光增白劑溶于固體溶液中,在一定的使用濃度范圍內(nèi),增白效果(以白度變化反映出來)隨使用濃度的提高而提高,當(dāng)其使用濃度達到某一定值,其增白效果較好,白度較高。但高于某- -定值后,其熒光強度反而降低,則又會產(chǎn)生泛黃現(xiàn)象。表2-1-6為熒光增白劑DT在不同濃度下的熒光量子產(chǎn)率和白度值。

熒光增白劑DT和OB--1混合應(yīng)用時,由于它們的光學(xué)行為互不干擾,一方的存在等于降低了另一方的濃度,這相當(dāng)于提高了兩個組分的熒光量子產(chǎn)率,從而也提高了兩個組分混合物的熒光強度,見表2-1-7。將這種熒光增白劑混合物應(yīng)用于基質(zhì)上,其增白效果將優(yōu)于單獨使用同樣濃度的熒光增白劑DT或OB- 1。

(3)在--定濃度范圍內(nèi),熒光增白劑在基質(zhì)上白度的提升力隨其使用濃度的提高而下降。

熒光增白劑在基質(zhì)上發(fā)射的熒光強度與其在基質(zhì)上的量(濃度)有關(guān),否則就不能解釋為什么使用濃度提高了,其熒光量子產(chǎn)率降低了,但對基質(zhì)的增白效果卻提高了。例如,在用浸染法對紡織品進行增白處理時,較低的染色深度(或稱染色濃度)比較高的染色深度有更高的提升力,圖2一1-8所示為熒光增白劑CXT的染色深度對棉織物白度的提升力曲線。如圖所示,隨染色深度的提高,曲線變得越來越平緩,提升力越來越低。之所以會有這種情況,是因為在染浴中的熒光增白劑并未全部上染到織物上。當(dāng)兩種熒光增白劑復(fù)配應(yīng)用時,在總的用量不變的情況下,彼此的用量(濃度)實際上都降低了,混合物中的每-一組分都以較低的用量、較高的白度提升力對織物增白。由于兩種組分互不干擾對方的行為,這就增加了熒光增白劑在織物上的量,從而強化了對織物的增白效果。

正是由于以上幾種因素的共同作用,使各組分的提升力增高,熒光量子產(chǎn)率增大,總的效果是熒光強度增強,產(chǎn)生比各自單- -組分更高的增白效果。因此將兩種或兩種以上的熒光增白劑組分混合后使用,在相同用量的情況下可以得到比使用單--化合物更高的白度。