Оптический отбеливатель в бумаге

Флуоресцентный отбеливающий агент (FWA) — это химическое вещество, которое поглощает ультрафиолетовый свет и излучает синий свет. В основном используется для улучшения белизны и яркости бумаги. Этот отбеливающий эффект достигается с помощью принципа оптического отбеливания, благодаря чему бумага кажется белее и ярче невооруженным глазом.

Флуоресцентные отбеливатели широко используются в различных типах бумаги, включая офисную бумагу, бумагу для печати и бумажные полотенца для ежедневного использования. Эта технология удовлетворяет эстетические потребности потребителей в «высокой белизне» и улучшает эксплуатационные характеристики бумаги при чтении и печати.

Влияние флуоресцентного отбеливателя на белизну бумаги

Оптические отбеливатели можно применять на мокром конце, сухом конце или на обоих этапах процесса изготовления бумаги. Для внутренней яркости их добавляют в массу на мокром конце. Однако многие производители бумаги предпочитают использовать оптические отбеливатели на сухом конце, например, на клеильном прессе или каландровом стеке, в качестве поверхностного покрытия. Этот метод более экономичен по сравнению с мокрым концом, поскольку химикаты наносятся только на внешние поверхностные волокна, а не на все содержимое волокна, при этом они эффективно отражают ультрафиолетовый свет. Некоторые производители выбирают комбинированный подход, применяя оптические отбеливатели как на мокром, так и на сухом конце для достижения оптимальных результатов.

Различные типы бумаги предъявляют разные требования к оптическим отбеливателям:

· Мелованная бумага: Мелованная бумага имеет поверхностный слой, и оптические отбеливатели часто добавляются в слой покрытия для повышения яркости поверхности. Этот тип применения распространен для высококачественной продукции, такой как реклама и произведения искусства.

· Немелованная бумага: Немелованная бумага не имеет слоя поверхностной обработки, поэтому оптические отбеливатели воздействуют непосредственно на волокна бумаги, улучшая общую яркость бумаги.

В деталях влияние флуоресцентного отбеливателя на белизну бумаги в основном отражается в следующих двух аспектах:

· Препятствуют пожелтению бумажных волокон: эффективно противодействуют пожелтению бумажных волокон и значительно улучшают белизну бумажных волокон после химического отбеливания.

· Удаление желтых оттенков: уменьшает желтизну резиновых материалов, наполнителей, клеев и добавок, а также дополнительно улучшает общую белизну белых пигментов.

Ограничения на использование флуоресцентных отбеливателей в бумаге в некоторых стандартах

Ограничения на использование флуоресцентных отбеливателей в бумаге в основном касаются долгосрочного хранения, контакта с пищевыми продуктами и требований по защите окружающей среды. Различные стандарты имеют разные правила, основанные на сценариях применения и потенциальных рисках.

· ISO 9706:1994 (Стандарт для бумаги длительного хранения)
В этом стандарте указано, что бумага длительного хранения не должна содержать флуоресцентных отбеливателей, чтобы гарантировать, что оптические свойства бумаги не ухудшатся или бумага не пожелтеет из-за деградации оптических отбеливателей во время хранения.

Это связано с тем, что хотя флуоресцентные отбеливатели и отражают более высокую яркость под ультрафиолетовым светом, их химические свойства нестабильны. Длительное воздействие света и воздуха может вызвать деградацию, что, в свою очередь, влияет на долговечность и стабильность цвета бумаги. Для обеспечения сохранности бумаги необходимо не добавлять флуоресцентные отбеливатели.

· EN 12281:2002 (Стандарт для копировальной и печатной бумаги)

Этот стандарт ограничивает оптические свойства копировальной и печатной бумаги. Хотя он не запрещает полностью флуоресцентные отбеливатели, он требует, чтобы их использование не влияло на долгосрочные эксплуатационные характеристики и печатные свойства бумаги.

Поскольку бумага должна выдерживать высокие температуры в процессе копирования и печати, чрезмерное использование флуоресцентных отбеливателей может привести к пожелтению бумаги или ухудшению ее характеристик, что повлияет на конечный эффект печати и срок службы.

· Стандарты материалов, контактирующих с пищевыми продуктами (например, правила FDA и ЕС )  Стандарты FDA США :

Для бумажных материалов, которые напрямую контактируют с продуктами питания, использование флуоресцентных отбеливателей строго ограничено. FDA требует, чтобы флуоресцентные отбеливатели соответствовали правилам безопасности пищевых продуктов, чтобы гарантировать, что они не попадут в продукты питания.

·  Регламенты ЕС (EC 1935/2004) : предусматривают, что химические компоненты в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами, не должны быть вредными для здоровья человека. Бумага, в которой используются флуоресцентные отбеливатели, должна быть протестирована, чтобы гарантировать, что ее химические компоненты не попадут в пищу.

·  Причина : Флуоресцентные отбеливатели по сути представляют собой класс органических соединений, которые могут выделять вредные вещества при высоких температурах или в кислотно-щелочной среде, представляя потенциальный риск для здоровья человека.

· Стандарты, связанные с охраной окружающей среды
         ·  FSC (Сертификация Лесного попечительского совета) : способствует устойчивому производству бумаги и сокращает использование химикатов. Хотя FSC не запрещает флуоресцентные отбеливатели полностью, производители должны доказать, что их использование не окажет существенного воздействия на окружающую среду.

        ·  Blue Angel (Экологическая сертификация Blue Angel) : этот стандарт требует, чтобы в процессе производства максимально исключалось использование флуоресцентных отбеливателей, чтобы снизить загрязнение окружающей среды, особенно в процессе переработки и регенерации макулатуры, где отбеливатели могут вызывать загрязнение воды.

        ·  Причина : Флуоресцентные отбеливающие агенты могут создавать отходы и сточные воды в процессе производства и использования, увеличивая нагрузку на окружающую среду. Поэтому многие экологические сертификации поощряют сокращение или запрет таких химикатов.

Метод обнаружения флуоресцентного отбеливателя в бумаге

Как одна из наиболее часто используемых добавок в бумажной промышленности, флуоресцентные отбеливатели всегда были горячей темой для исследователей в стране и за рубежом. Существует множество методов тестирования флуоресцентных отбеливателей. Наиболее распространенными методами являются метод флуоресцентной белизны, метод облучения ультрафиолетовым светом, флуоресцентная фотометрия, ультрафиолетовая спектрофотометрия, тонкослойная хроматография и высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Вот некоторые из них:

1. Метод белизны

Лаборатория используется для проверки отбеливающего эффекта флуоресцентных отбеливающих агентов на бумаге. Традиционный метод заключается в непосредственном добавлении флуоресцентных отбеливающих агентов в пульпу, затем изготовлении бумаги и использовании измерителя белизны для проверки разницы в белизне между бумагой с флуоресцентными отбеливающими агентами и без них, чтобы определить, соответствует ли флуоресцентный отбеливающий агент требованиям к использованию. Метод белизны в основном используется в процессе изготовления бумаги для проверки отбеливающего эффекта флуоресцентных отбеливающих агентов и не подходит для качественного и количественного тестирования флуоресцентных отбеливающих агентов в бумажных изделиях.

2. Метод облучения ультрафиолетовым светом

Этот метод использует свойство флуоресцентных отбеливателей поглощать ультрафиолетовый свет и преобразовывать его в синий или фиолетовый видимый свет. Ультрафиолетовые лампы (254 нм и 365 нм) используются для облучения бумажных изделий, а площадь синих или фиолетовых областей в бумажных изделиях наблюдается для определения использования флуоресцентных отбеливателей в бумажных изделиях.

Метод ультрафиолетовой лампы позволяет быстро определить, содержат ли бумажные изделия флуоресцентные отбеливатели. Он используется отделами контроля качества для контроля качества бумажных изделий. Используя стандартный световой короб TILO 3nh TILO для подбора цвета, источник ультрафиолетового света можно быстро включить для обнаружения флуоресценции.

3. Флуоресцентная спектрофотометрия

После возбуждения ультрафиолетовым светом флуоресцентные отбеливающие агенты могут испускать флуоресценцию с большей длиной волны, чем длина волны возбуждения. Флуоресцентная спектрофотометрия использует этот принцип для проведения количественного анализа флуоресцентных отбеливающих агентов.

Конкретные шаги: (1) подготовить серию стандартных растворов; (2) измерить интенсивность флуоресценции серии стандартных растворов при подходящей длине волны возбуждения и построить стандартную кривую; (3) измерить интенсивность флуоресценции раствора образца в линейном диапазоне; (4) рассчитать концентрацию флуоресцентного отбеливателя на основе стандартной кривой и интенсивности флуоресценции.

Спектрофотометр 3nh имеет высокоточную функцию измерения, объединяющую источник УФ-излучения и определение белизны в одном устройстве, прост в эксплуатации, дает точные результаты и может быть выбран как портативный или настольный для адаптации к различным сценариям применения.

Свяжитесь с нами, чтобы получить продукт, который подходит именно вам!