一種液體熒光增白劑及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)一種液體熒光增白劑及其制備方法，屬于印染和造紙專用助劑技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的技術(shù)問題是提供一種液體熒光增白劑及其制備方法；熒光增白劑，它的有效成分為4,4'-雙[(4-苯胺基-6-R氨基酸基)-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2,2'-四磺酸四鈉鹽，其中R為含有苯環(huán)的氨基酸基；其制備方法包括首先將4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸和NaOH溶液混合配成4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸鈉溶液產(chǎn)物Ⅰ，接著將氨基酸和NaOH溶液混合配成氨基酸鈉鹽；然后將乳化劑、濃鹽酸、三聚氯氰、對(duì)氨基苯磺酸鈉加入冰水中反應(yīng)生成產(chǎn)物Ⅱ；將產(chǎn)物Ⅰ加入產(chǎn)物Ⅱ中生成產(chǎn)物Ⅲ；最后氨基酸鈉鹽加入Ⅲ中得到增白劑粗品Ⅳ，再經(jīng)過抽濾和脫鹽濃縮得到產(chǎn)品。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)一種液體熒光增白劑及其制備方法，屬于印染和造紙專用助劑

技術(shù)介紹
熒光增白劑，是目前市場(chǎng)上最為有效的增白劑，特別是對(duì)淺色和白色的基質(zhì)具有增白增艷的作用，經(jīng)過近20年的發(fā)展，已經(jīng)在造紙、印染、合成洗滌劑及塑料、涂料等領(lǐng)域中被廣泛的使用。當(dāng)前市場(chǎng)上超過80％的熒光增白劑屬于二苯乙烯雙三嗪類熒光增白劑，這一類的產(chǎn)品因?yàn)槠渑c纖維有較強(qiáng)的親和力，并且制備工藝和使用方法較為簡(jiǎn)單，因此被廣泛的使用。但是這些熒光增白劑普遍是用在普通的紙張和棉、麻織物的增白，大都處于市場(chǎng)的低端，附加值較低。因此開發(fā)高端的熒光增白劑在未來搶占高端市場(chǎng)，就顯得極為重要。一直以來，四磺酸類熒光增白劑因?yàn)槠渌苄暂^好，因此耐水性性能較差，所以主要應(yīng)用在造紙行業(yè)。而二磺酸酸類熒光增白劑雖然耐水洗性能好，染色比較穩(wěn)定，但是因?yàn)槠渌苄暂^差，因此成品大都是固體粉末的劑型。即使制備成為液體劑型，也需要在其中加入大量的尿素以保持其穩(wěn)定性，增加其均一性。特別是在低溫的條件下不易析出。但是這樣的產(chǎn)品在客戶進(jìn)行使用時(shí)，尿素會(huì)最終進(jìn)入水體中，使廢水中的含氮量增加，增加廢水再回收利用的成品和污染環(huán)境。因此如何將二磺酸酸類和四磺酸類熒光增白劑的優(yōu)勢(shì)集為一體，開發(fā)出一種全新耐水洗、穩(wěn)定性較好、增白強(qiáng)度較高的環(huán)保型熒光增白劑產(chǎn)品，就顯得極為的迫切。CN103436050A介紹了一種混合型的液體熒光增白劑及其制備方法，雖然他們也在熒光增白劑的結(jié)構(gòu)中引入了一種氨基酸，但是該種氨基酸在產(chǎn)品中起到的主要作用是增加該種增白劑的水溶性，在提高熒光增白劑的染色穩(wěn)定性、均一性方面沒有發(fā)揮作用。GB2294708介紹了一種添加少量PVOH的以聚乙二醇和水為溶劑的液體熒光增白劑產(chǎn)品，但他們的產(chǎn)品50℃的高溫下的穩(wěn)定時(shí)間只有5天，太短的穩(wěn)定性時(shí)間令其無法在夏季高溫的天氣下長(zhǎng)途運(yùn)輸和使用。CN103468017A介紹了一種超白高效的二磺酸類熒光增白劑的制備方法，雖然得到的熒光增白劑外觀較白且具有較好的增白效果。但是該熒光增白劑水溶性較差，使用時(shí)需要添加有機(jī)溶劑進(jìn)行助溶，而有機(jī)溶劑會(huì)增加廢水中的COD含量，提高廢水處理成本。CN102924972A介紹了一種高水溶性的二磺酸類熒光增白劑組合物，解決了熒光增白劑在溶解時(shí)速度慢、容易抱團(tuán)的缺點(diǎn)。但是該種熒光增白劑在制備過程中需要添加助溶劑、尿素、軟水劑、潤(rùn)濕劑等助劑，并且該產(chǎn)品最終為粉末狀，在生產(chǎn)和使用過程中存在粉塵大的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有熒光增白劑在對(duì)棉、毛、絲織物進(jìn)行增白時(shí)，存在的增白效果不明顯、穩(wěn)定性差、容易出現(xiàn)染色不均勻一的技術(shù)問題，同時(shí)提供了一種環(huán)保、簡(jiǎn)單、便于操作的合成工藝。該液體熒光增白劑因在其結(jié)構(gòu)中引入了含有苯環(huán)的氨基酸基團(tuán)，與棉、毛、絲制品中的組成單元成分結(jié)構(gòu)相似，因而其對(duì)棉、毛、絲制品的增白效果明顯、穩(wěn)定性好、染色均一。同時(shí)，因?yàn)槭且后w產(chǎn)品，大大降低生產(chǎn)和使用過程中的粉塵污染，且制備方法簡(jiǎn)單、便于操作。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：一種液體熒光增白劑，該熒光增白劑的有效成分為：4,4'-雙[(4-苯胺基-6-R氨基酸基)-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2,2'-四磺酸四鈉鹽，其基本結(jié)構(gòu)式如下：其中R為含有苯環(huán)的氨基酸基。所述的一種液體熒光增白劑，R為以下基團(tuán)：所述的一種液體熒光增白劑，其制備方法包括以下步驟：1)按照三聚氯氰、對(duì)氨基苯磺酸鈉、4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸、R相對(duì)應(yīng)的氨基酸這四種原料的物質(zhì)的量比為1.0:0.9～1.1:0.45～0.55:0.95～1.05稱取各原料；2)按照4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸與濃度為30％氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1.38～1.41:1的配比，將4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸加入到濃度為30％的NaOH溶液中，攪拌均勻得到4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸鈉的水溶液，其反應(yīng)式Ⅰ為：3)按照R相對(duì)應(yīng)的氨基酸與濃度為30％氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量比為1:1～1.05的配比，將R相對(duì)應(yīng)的氨基酸加入到濃度為30％氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到R相對(duì)應(yīng)的氨基酸鈉鹽的水溶液。4)按照乳化劑、濃鹽酸、三聚氯氰、0℃冰水的質(zhì)量比為1:6:400:4000的配比，向0℃的冰水中依次加入乳化劑、濃鹽酸和三聚氯氰，攪拌打漿1h；接著將對(duì)氨基苯磺酸鈉加入到冰水中攪拌1小時(shí)；然后開始向冰水中勻速的滴加濃度為30％的氫氧化鈉溶液作為縛酸劑，控制反應(yīng)體系pH值在2小時(shí)內(nèi)勻速的上升，確保最終pH值在2.0～2.5之間，該階段控制溫度在2℃以下；縛酸劑滴完后，攪拌10分鐘，開始升溫至35～40℃，然后保溫?cái)嚢?～1.5小時(shí)至氨基值消失，得到含有產(chǎn)物Ⅱ的水溶液，產(chǎn)物Ⅱ結(jié)構(gòu)式為：5)將步驟2)所得的4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸鈉的水溶液在1～2h內(nèi)勻速加入步驟4)生成的含有產(chǎn)物II的水溶液中，兩分鐘后同步加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液作為縛酸劑，控制反應(yīng)體系pH值均勻上升，并最終穩(wěn)定在5.0～5.5之間；滴加完成后，開始升溫，在1小時(shí)內(nèi)勻速升溫至55～60℃，期間用縛酸劑調(diào)節(jié)pH值穩(wěn)定在5.0～5.5之間；然后保溫作用1小時(shí)至氨基值消失，得到含有產(chǎn)物Ⅲ的水溶液，其產(chǎn)物Ⅲ結(jié)構(gòu)式為：6)將步驟3)中的產(chǎn)物快速的加入到步驟5)生成的含有產(chǎn)物Ⅲ的水溶液中，攪拌均勻后開始升溫，在60～90分鐘內(nèi)升溫至95～100℃；升溫和保溫期間如果pH值降低至7.0以下，用濃度為30％的氫氧化鈉溶液作為縛酸劑，控制反應(yīng)體系pH值為9～10，待pH穩(wěn)定后，在95～100℃條件下再保溫反應(yīng)3h，得到含有熒光增白劑粗品產(chǎn)物IV的水溶液，產(chǎn)物IV的結(jié)構(gòu)式為：7)將制備得到的含有熒光增白劑粗品產(chǎn)物Ⅳ的水溶液攪拌降溫至60℃以下，用布氏漏斗抽濾，除去水不溶物，濾液用NFM系列膜芯的納濾膜脫鹽濃縮，在0.2～2.0MPa的壓力下進(jìn)行脫鹽濃縮，得到含有熒光增白劑產(chǎn)品Ⅳ的水溶液。所述的一種液體熒光增白劑，R相對(duì)應(yīng)的氨基酸為苯丙氨酸或酪氨酸或色氨酸。與現(xiàn)有技術(shù)相比本專利技術(shù)具有以下有益效果。1、通過引入含有苯環(huán)的氨基酸，一方面增加了該種熒光增白劑的水溶性，一方面因?yàn)橐肓吮江h(huán)，增加了熒光增白劑的熒光效率，同時(shí)還使得增白劑和織物中的蛋白質(zhì)分子，通過π-π共軛更加穩(wěn)定的結(jié)合在一起，提高了熒光增白劑的染色穩(wěn)定性。2、通過引入氨基酸基團(tuán)，為熒光增白劑增加了兩個(gè)羧酸，使產(chǎn)品的水溶性效果明顯增強(qiáng)，經(jīng)過納濾處理后，產(chǎn)品可穩(wěn)定本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種液體熒光增白劑，其特征在于該熒光增白劑的有效成分為：4,4'?雙[(4?苯胺基?6?R氨基酸基)?1,3,5?三嗪?2?基)氨基]二苯乙烯?2,2'?四磺酸四鈉鹽，其基本結(jié)構(gòu)式如下：其中R為含有苯環(huán)的氨基酸基。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種液體熒光增白劑，其特征在于該熒光增白劑的有效成分為：4,4'-雙[(4-苯胺
基-6-R氨基酸基)-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2,2'-四磺酸四鈉鹽，其基本結(jié)構(gòu)式
如下：
其中R為含有苯環(huán)的氨基酸基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體熒光增白劑，其特征在于R為以下基團(tuán)：苯丙氨酸基
或酪氨酸基或色氨酸基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體熒光增白劑，其特征在于其制備方法包括以下步驟：
1)按照三聚氯氰、對(duì)氨基苯磺酸鈉、4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸、R相對(duì)應(yīng)的氨
基酸四種原料的物質(zhì)的量比為1.0:0.9～1.1:0.45～0.55:0.95～1.05稱取各原料；
2)按照4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸與濃度為30％的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為
1.38～1.41:1的配比，將4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸加入到濃度為30％的NaOH溶
液中，攪拌均勻得到4，4＇-二氨基二苯乙烯-2，2＇-二磺酸鈉的水溶液；
3)按照R相對(duì)應(yīng)的氨基酸與濃度為30％氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量比為1:1～1.05的配
比，將R相對(duì)應(yīng)的氨基酸加入到濃度為30％氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻得到R相對(duì)應(yīng)的氨基
酸鈉鹽的水溶液；
4)按照乳化劑、濃鹽酸、三聚氯氰、0℃冰水的質(zhì)量比為1:6:400:4000的配比，向0℃的
冰水中依次加入乳化劑、濃鹽酸和三聚氯氰，攪拌打漿1h；接著將對(duì)氨基苯磺酸鈉加入到冰
水中攪拌1小時(shí)；然后開始向冰水中勻速的滴加濃度為30％的氫氧化鈉溶液作為縛酸劑，控
制反應(yīng)體系pH值...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：薛紅波，杜江鋒，甘宏宇，季東峰，王真祥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山西青山化工有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山西;14