二苯乙烯类FWA合成工艺的优化及其在纤维表面的吸附动力学初探

论文摘要

荧光增白剂(FWA)是一种光学增白剂，其二苯乙烯类产品广泛应用于纸张、纺织品等的增白，而其中的液体剂型产品又是最重要的一种。本文在已有的研究成果基础之上对二苯乙烯类液体FWA的合成工艺进行优化，并成功将小试最佳工艺放大至20L反应釜中。本文还对二苯乙烯类FWA在纤维表面的吸附动力学进行了初步研究，所建立的吸附动力学数学模型对此类荧光增白剂在造纸工业中的合理使用具有实际指导意义。优化后的小试合成工艺为：第一步缩合反应工艺：三聚氯氰：对氨基苯磺酸=1：1(摩尔比)，pH 7～8，温度7℃，时间90min，分散剂(乙醇)用量17：1(乙醇与三聚氯氰的摩尔比)。第二步缩合反应工艺：DSD酸用量0.40：1(1指第一步完全反应时产物的理论产量)，pH 8～10，温度60℃，时间120min。第三步缩合反应工艺：二乙醇胺：三聚氯氰=1.1：1(摩尔比)，温度95℃，时间120min。将优化后的最佳工艺放大到20L反应釜进行中试实验，通过对缩合反应转化率及产品增白性能等指标进行考察，两种合成规模所得产品具有相近的实验结果，表明20L反应釜中试实验取得阶段性成果。本课题运用实时监测光谱法初步研究了二苯乙烯类荧光增白剂在纤维表面的吸附动力学行为，并建立了其吸附动力学数学模型：(式中相关符号的含义及数值见文章正文及附表)，该模型对二苯乙烯类荧光增白剂在造纸工业上的合理应用具有指导作用。二苯乙烯类液体荧光增白剂符合增白剂向环保型、液体剂型发展方向的要求，经提纯等后加工处理后将作为传统粉剂型荧光增白剂的替代产品，具有很大的市场竞争力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 荧光增白剂概述
• 1.2.1 荧光增白剂的增白机理
• 1.2.2 荧光增白剂的现状
• 1.2.3 荧光增白剂的分类
• 1.2.4 造纸用荧光增白剂
• 1.2.5 对称的双（三嗪基氨基） 二苯乙烯类荧光增白剂
• 1.3 荧光增白剂的研究进展和发展趋势
• 1.4 二苯乙烯类液体荧光增白剂的合成原理
• 1.5 本课题的研究意义和研究内容
• 第二章 二苯乙烯类液体荧光增白剂合成工艺的优化
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 仪器及设备
• 2.2.3 实验方法
• 2.2.4 分析检测方法及标准溶液的配制及标定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 第一步缩合反应
• 2.3.2 第二步缩合反应
• 2.3.3 第三步缩合反应
• 2.4 本章小结
• 第三章 二苯乙烯类液体荧光增白剂的中试合成实验
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 主要设备及性能
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 中试合成与小试合成实验结果比较
• 3.3.2 中试产品应用结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 二苯乙烯类 FWA 性在纸浆纤维表面的吸附动力学研究
• 4.1 引言
• 4.1.1 吸附概念
• 4.1.2 固体自溶液中的吸附特性与吸附量
• 4.1.3 造纸过程的吸附动力学
• 4.1.4 荧光增白剂的吸附动力学
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试验原料
• 4.2.2 仪器及设备
• 4.2.3 研究方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 二苯乙烯型 FWA 的紫外吸收光谱以及光照对其吸收值的影响
• 4.3.2 FWA 的吸附过程
• 4.3.3 FWA 在纤维表面的吸附行为分析
• 4.3.4 吸附动力学参数的确定和数学模型的推导
• 4.4 结论
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 二苯乙烯类液体荧光增白剂合成工艺的优化结果
• 5.1.2 二苯乙烯类液体荧光增白剂中试合成试验结果
• 5.1.3 FWA 在纤维表面的吸附动力学机理研究
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文