SE524471C2 - Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel - Google Patents

Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel

Info

Publication number
SE524471C2
SE524471C2 SE0203602A SE0203602A SE524471C2 SE 524471 C2 SE524471 C2 SE 524471C2 SE 0203602 A SE0203602 A SE 0203602A SE 0203602 A SE0203602 A SE 0203602A SE 524471 C2 SE524471 C2 SE 524471C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
additive
salt
acid
fwa
light
Prior art date
Application number
SE0203602A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0203602L (sv
SE0203602D0 (sv
Inventor
Johan Roger Fredrik Lindgren
Per Engstrand
Arne Roland Agnemo
Original Assignee
Holmen Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Holmen Ab filed Critical Holmen Ab
Priority to SE0203602A priority Critical patent/SE524471C2/sv
Publication of SE0203602D0 publication Critical patent/SE0203602D0/sv
Priority to PCT/SE2003/001867 priority patent/WO2004050994A1/en
Publication of SE0203602L publication Critical patent/SE0203602L/sv
Publication of SE524471C2 publication Critical patent/SE524471C2/sv

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/30Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/06Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing organic luminescent materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06LDRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/60Optical bleaching or brightening
    • D06L4/664Preparations of optical brighteners; Optical brighteners in aerosol form; Physical treatment of optical brighteners
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06LDRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/60Optical bleaching or brightening
    • D06L4/671Optical brightening assistants, e.g. enhancers or boosters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1074Heterocyclic compounds characterised by ligands containing more than three nitrogen atoms as heteroatoms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

20 25 30 , , , . » « a ; ; ; en (Il to .fb -fx \ J .__-Ä Teknikens ståndpunkt Det har visat sig att FWA som ärrmesgrupp är instabil. Med instabil menas, att den ovan beskrivna förmågan försämras med tiden, d v s klingar av, eventuellt ända ner till noll. Den beredningsform som är vanligast är att medlet löses i en vätska och en användbar och vanlig vätska är vatten. Exempelvis kan en utspädning av en vitmedels- vattenlösning leda till instabilitet. Vid ytlimning och bestrykning av papper ingår FWA ofta i det lim respektive den smet, som påföres papperet. Efter påföring av ytlimmet (med mycket låg fastämneshalt) och/eller smeten (med mycket hög fastänmeshalt såsom 60-65%) får papperet torka så, att medlet ingår i ett fast, tunt skikt på papperet. Det är från litteraturen känt, att medlets stabilitet försämras och att det till och med brytes ner av sådana faktorer som dagsljus (den ultravioletta strålningen), värme och luftfuktighet.
I en artikel i Textile Research Joumal, 66 (7), sidorna 464-470, av H Ikuno, M Okuni, M Komaki och T Nakajima benärrmd ”Photofading Behavior of Triazinyl- aminostilbene F luorescent Brightener in Cellophane” beskrives hur ökande luftfuktighet verkar sänkande på FWA:s uppljusande förmåga när medlet inblandats i cellofan. Det utläres, att om natñumkarbonat inblandas i färgbad innehållande medlet vid tillverkningen av cellofanet så minskar instabiliteten hos medlet i den färdiga produkten. Vidare anges, att man i vanliga fall använder koksalt, d v s natriumklorid, som tillsatskemikalie, när man använder sig av medlet vid behandling (färgning) av cellofan.
I ett examensarbete från 1996 av Britt-Marie Andersson YTH-Grafisk Teknik, benämnt ”Optiska vitmedel, effekter av temperatur och luftfuktighet” utreds bl a vithetens förändring hos bestrukna kartongprover, som innehåller FWA, av förhöjd temperatur och förändrad luftfuktighet. Det visade sig, att om kartongen med sitt bestrykningsskikt innehållande FWA upphettades till temperaturer av l40°C och däröver sjönk såväl ljusheten som vitheten hos kartongen markant. Vidare visade det sig, att FWA:s ljushets- och vithetshöj ande förmåga inte återkom vid exempelvis rumstemperatur efter det att kartongen och därmed också FWA väl utsatts för alltför hög temperatur, såsom l40°C och däröver.
Liknande vännekänslighet hos FWA redovisas i artikeln ”An Effect of Optical Brightening Agent Degradation Due to Heat and Moisture” av Nordström, J-E, P, Nordlund J .P. och Grön J .P.L. TAPPI Proceedings, 1997 Coating Conference, s. 265-280. 10 15 20 25 30 a. nu (JFI l 'Q .få .ÅÄ \-'.l .__\ Där varnas också för, att av FWA orsakad flammighet hos bestruken kartong uppstår om kartongen utsätts för temperaturer av 120°C och däröver. Vidare påpekas, att en höjning av relativa fuktigheten från 0% till 50% inte har så stor negativ inverkan på FWA.
I den internationella (PCT) patentansökan WO 92/01115 beskrives en metod för att förbättra vitheten hos ett cellulosamaterial, som endera innehåller eller påförts FWA. Metoden består i att tillföra ett vattenlösligt fosfonat, som har l till 5 fosfonat- grupper, och/eller ett vattenlösligt karboxylat uppvisande 2 till 5 karboxylatgrupper, och utan kväveatom i kedjan, vid ett neutralt eller alkaliskt pH. Det hävdas ej, att dessa tillsatsmedel verkar stabiliserande på FWA, utan endast, att medlen förstärker den vithetshöjning hos cellulosamaterialet, exempelvis papper och bomull, som orsakas av tillsats av F WA.
Redogörelse fór uppfinningen Tekniskt problem Som framgår av det tidigare angivna är fluorescerande vitmedel instabila alltifrån dess beredning och framöver. Vilka omständigheter som påverkar ämnesgruppens instabilitet i sig självt och vad gäller dess ljushets- och vithetshöj ande fönnåga hos de objekt som tillförts och/eller påförts ämnet, har exemplifierats ovan.
Lösningen Föreliggande uppfinning bidrar till att lösa detta problem och avser en metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel efter dess beredning och under dess användning ensamt eller i blandning med andra kemikalier, kännetecknad därav, att vitmedlet tillföres en organisk syra, som innehåller aromatisk grupp och/eller kan esterifieras internt bildande lakton, eller syrans salt (tillsatsmedel A) och reducerande kemikalie (tillsatsmedel B).
Föredraget är att tillsatsmedlet A utgöres av en organisk syra, som innehåller aromatisk grupp, eller syrans salt. Speciellt föredraget är att tillsatsmedlet A utgöres av en organisk syra eller dess salt med generell formel (syraforrnen) 10 15 20 25 30 35 a « | o = | u 524- 4-71 4 oH oH I I c :à- c o=å àflwR \ / ' där R; = - CHOHCHgOH eller -CHOHCOOH Lämpliga ämnen inom den gruppen är askorbinsyra, arabo-askorbinsyra, sackarosaskorbinsyra och xylosaskorbinsyra eller dess salter. Mycket lämplig är askorbinsyra och speciellt syrans eller dess salts L-form. L-formen är att föredra även vad gäller de övriga syrorna och dess salter, förutom xyloaskorbinsyra och dess salt där D-formen är att föredra.
Tillsatsmedlet B kan vara vilket som helst reduktionsmedel. Exempel är borhydrid, ditionit, hydrazin, tioureadioxid, formamidinsulfinsyra och vätesulfit/sulfit.
Vidare är det möjligt att använda sig av katalytisk hydrering. F öredragna är de reduktionsmedel, som både är effektiva och betingar ett lågt pris. Speciellt föredragna är tillsatsmedel innehållande vätesulfit och/eller sulfit.
Vad gäller mängdema av medlen A och B som skall tillsättas så skall mängden av A stå i ett molförhållande till mängden av vitmedlet, som är O.1-50 till 1 och mängden av B räknat som mol skall vara minst densamma som mängden av A. Mängden av B kan med fördel vara sju gånger mängden av A.
Det är sedan tidigare känt att komplettera vitmedlet och förstärka dess effekt med en så kallad bärare. Det finns ett flertal ämnen som fimgerar som bärare och ett exempel på en sådan är polyvinylalkohol. Denna bärare kan tillföras ovan beskriven kemikalieblandning redan från början eller bringas i kontakt med det fluorescerande vitmedlet och tillsatskemikalicma enligt uppfinningen när vitmedlet kommer till användning.
Efter tillverkning av det fluorescerande vitmedlet levereras detta till användaren endera i fast form eller i form av en vätskelösning. Medlen A och B kan i fast form tillföras vitmedlet medan det sistnänmda är i fast form. Vidare kan man låta alla tre medlen ingå i en vätskelösning, företrädesvis en vattenlösning. Det är också möjligt att vänta med tillsatsen av medlen A och B till just före eller vid användningen av vitmedlet.
Vid användning av vitrnedlet vid exempelvis pappers/kartongtillverkning kan medlen 10 15 20 25 30 - u ~ v ~ u - - > « v v o | n - .- tillföras vid beredning av ytlims- och/eller bestrykningssmeten. I detta sammanhang är det också möjligt att tillföra tillsatsmedlen A och B separat, exempelvis efier det att ytlimmet och/eller bestrykningssmeten innehållande FWA påförts papperet/kartongen.
Fördelar De utföringsexempel som redogöres för längre fram i denna skriñ visar, att det med hjälp av tillsatsmedlen A och B är möjligt att stabilisera, d v s att i ökad utsträckning upprätthålla den positiva effekt som fluorescerande vitmedel har vad gäller ljushet/vithet hos diverse objekt, som tillförts vitmedlet. Det är ofrånkomligt, att denna effekt klingar av med tiden och det har tidigare i denna skrift redogjorts för de omständigheter, som är speciellt bidragande till effektnedgången eller om man så vill destabiliseringen. Vid tillämpning av uppfinningen erhålles en stabiliserande effekt både hos det fluorescerande vitmedlet för sig självt, exempelvis i form av en vattenlösning, och när vitmedlet är applicerat i eller på ett objekt.
Tillsatsmedlen A och B är icke särskilt dyra och oss veterligt har de ingen negativ miljöpåverkan.
Figurbeskrivning I figur l visas flurorescensspektra hos vitmedelsinnehållande vattenlösningar med en viss, högre kemikaliekoncentration.
I figur 2 visas fluroescensspektra hos vitmedelsinnehållande vattenlösningar med en viss, lägre kemikaliekoncentration.
Bästa utfóringsform I det följande beskrives uppfinningen mer detaljerat till vissa delar och detta under samtidig återgivning av försök som gjorts på laboratorier.
Exempel 1 Vattenlösningar av ett fluorescerande vitmedel av typ TINOPAL® ABP-Z Fluessi g från företaget Ciba AG iordningställdes på ett laboratorium.
Denna kemikalie har en strukturfonnel i enlighet med den som visas nedan. 10 15 20 25 (fl i* J _75 .IL *J ...s n ~ - a ø | | - . n < . . . . . . ,, no R °~\ Å ts S\ o* \ oH N l H Två vattenlösningar med vitmedel bereddes. Den ena med en vitrnedels- mängd av 0.1 viktprocent och den andra med en vitrnedelsmängd av 0.3 viktprocent. Vid beredning av vitmedelslösningar som sådana och/eller när vitmedlet ingår i en blandning med andra kemikalier, såsom exempelvis i ett ytlim eller en bestrykningssmet, brukar man använda sig av en så kallad bärare, som kan utgöras av polyvinylalkohol (PVA).
Nämnda vattenlösningar uppdelades i tre satser. Den första satsen var intakt, d v s ett nollprov. Till den andra satsen sattes PVA (järnförelseprov) och till den tredje satsen sattes förutom PVA också askorbinsyra av pro analysi kvalitet - plus natriumsulfit - av pro analysi kvalitet- (beredning enligt uppfinningen). I fallet att vitmedelskoncentra- tionen var 0.1 viktprocent (%) var tillsatsen av PVA 0.4 viktprocent i de två berörda satserna och tillsatsen av askorbinsyra 0.1 viktprocent respektive nauiumsulfit i 0.5 viktprocent i den tredje satsen. I fallet att vitmedelskoncentration var 0.3 viktprocent (%) var motsvarande satser 1.2, 0.3 och 1.5%. Vad gäller beredning av de båda tredjesatsema skedde ihopblandningen av kemikaliema i följande ordning; 1) = polyvinylalkohol, 2) = askorbinsyra, 3) = natriumsulñt och 4) = FWA. Avj oniserat vatten (Maxima Ultra Pure Water) användes för lösning och spädning innan vattenlösningarna sammanfördes.
För att skydda FWA från att utsättas för ljusexponering blandades lösningama i en mätkolv klädd med aluminiumfolie. Av samma skäl inblandades FWA-lösníngen sist.
Mätningar på dessa lösningar gjordes med en fluorescensspektrometer av typ SPEX FLUOROLOG 1680 0.22 m DOUBLE SPECTROMETER med tillhörande dataprogram DATAMAX för Windows (version 2.20). I derma spektrometer exciteras proven av ljus med en våglängd av 350 nanometer och fluorescens från proven uppmättes i våglängdsintervallet från 380 nanometer till 650 nanometer.
De olika provlösningarna eller satserna utsattes därefter för belysning med ljus av en våglängd av 365 nanometer från en högtryckskvicksilverlampa med vattenkylda filter för nämnda kvicksilverlinje eller -våglängd under viss tid. Belysningseffekten vid nämnda våglängd av 365 nanometer var cirka 240 mW/cmz. Denna belysning motsvarar 10 15 20 25 30 v ~ : » n 40 gånger vanligt solljus, i de våglängder där FWA absorberar ljus. Efter en behandlingstid av 15 minuter mättes satserna på tidigare beskrivet sätt. Som angivits tidigare finns det flera orsaker till att fluorescerande vitmedel destabiliseras. En orsak är att medlet belyses med ultraviolett ljus, vilket som bekant ingår i dagsljus. I detta fall har vi valt beskriven belysning som destabiliseringsmetod.
I figurerna 1 och 2 visas de resultat som uppmätts. På y-axeln har ljusintensiteten, räknat i cps, avsatts. cps står för ”counts per second”, som kan översättas med fotoner per sekund. Våglängden på x-axeln anges i nanometer.
Kurvorna i figur 1 gäller för den starkare kemikalielösningen med en koncentration av 0.3% av det fluorescerande vitmedlet medan kurvoma i figur 2 gäller för den svagare kemikalielösningen med en koncentration av O.1% av det fluorescerande vitmedlet.
Samma kurvbeteckningar användes i de två figurerna. Den heldragna kurvan är nollprovet, d v s enbart det fluorescerande vitmedlet. Kurvan med långa streck är den sats som tillförts PVA och som ej utsatts för destabiliserande ljusbehandling och kurvan med korta streck är samma sats efter 15 minuters ljusbehandling. Den streckprickade kurvan visar satsen enligt uppfinningen, d v s som förutom PVA också innehåller askorbinsyra plus reduktionsmedel i form av natriumsulñt och den prickade kurvan slutligen visar samma sats efter 15 minuters ljusbehandling.
Vad gäller uppnådda resultat kan konstateras, att bäraren, som idetta fall är PVA, förskjuter spektrat mot våglängder (ex. 430 nm) där den monomera formen av det fluorescerande vitmedlet fluorescerar, vilket är att föredra ur speciellt vithetssynpunkt. Det finns många kemikalier och/eller material som kan tjänstgöra som bärare. Ett exempel är cellulosan i massafibrer. Dock är cellulosa inte lika effektiv som exempelvis PVA.
Beträffande provema, eller satsema 2 och 3, i såväl figur 1 som figur 2, bör man i första hand jämföra satsema inbördes, d v s provet innan det utsatts för destabili- sering och efter 15 minuters lj usbestrålning. I figur 1 har den högsta fluorescensen, mätt exempelvis vid våglängden 430 nanometer, uppnåtts när det fluorescerande vitmedlet tillförts enbart PVA och utan bestrålning (kurvan med långa streck). Efter femton minuters bestrålning av provet (kurvan med korta streck) har ljusintensiteten sjunkit drastiskt och nännare bestämt 30% vid våglängden 430 nanometer. Beträffande provet, eller satsen, enligt uppfinningen är förhållandet det motsatta. Eñer en bestrålning av provet under 10 l5 20 25 30 femton minuter (kurvan med prickar) har ljusintensiteten vid våglängden 430 nanometer ökat med 30% i jämförelse med det ej bestrålade provet (den streckprickade kurvan). [praktiken är ljusintensiteten hos det fluorescerande vitmedlet (i blandning med bärare exempelvis) just när det till- eller påförts ett objekt, exempelvis kartong i form av en kartongbana, ointressant. Det är tidpunkten när objektet, exempelvis kartongen, skall användas som är av intresse och det är ljusheten/vitheten hos objektet vid den tidpunkten som räknas. Om man trots allt gör en järnförelse mellan sats 2 och sats 3 efter 15 minuters ljusbestrâlning vid en vitmedelskoncentration av 0.3%, d v s enligt figur 1, ñnner man att ljusintensiteten vid exempelvis en våglängd av 430 nanometer är något högre för satsen, som beretts enligt uppfinningen än för den sats som innehåller enbart vitmedel och bärare.
Om man ser på våglängder över 430 nanometer är fördelen för satsen, som beretts enligt uppfinningen, markant.
Liknande resultat uppnås vid en svagare vitmedelslösning (0.l% vitmedel), vilket framgår av figur 2. Dock kan konstateras, att samtliga kurvor för satsema 2 och 3 ligger mycket närmare varandra i denna figur än vad som är fallet för motsvarande kurvor i figur l.
Exempel 2 På laboratoriet i ett kartongbruk gjordes följande försök.
Solidkartong av standardkvalitet, med en ytvikt av 240 g/mz och som förbestrukits med en standardförbestrykningssmet i två omgångar med ett smetpålägg av 10 respektive 6 g/mz, uttogs vid bruket. Några lignininnehållande massafibrer användes icke i de olika lagen, som uppgick till ett antal av fem. Enbart blekt sulfatmassa ingick i de olika massamäldema inkluderande såväl barrvedsmassa som lövvedsmassa. Samtliga massor hade en ljushet överstigande 88% ISO.
I en bänkbestrykare på laboratoriet beströks prover på ovannärrmda kartong efter konvertering till A4-storlek med två olika bestrykningssmetar, i ett pålägg av 13 g/mz.
Den ena smeten, som var en standardbestrykningssmet, innehöll följ ande beståndsdelar: 70 delar kalciumkarbonat i form av mald marmor (av typ Hydrocarb) 30 delar lera (av typ Kaofine) 16 delar latex 0.8 delar polyvinylalkohol 10 15 20 25 30 ~ - ~ » | ~ . . - ~ | .u 0.4 delar förtj ockare (karboxymetylcellulosa) 0.2 delar härdare i form av arnmoniumzirkonikumkarbonat (av typ Bacote) 0.2 delar FWA (av typ Blankophor ® P Fluessig) Vad gäller det fluorescerande vitmedlet framgår formeln och dess kemiska struktur av beskrivningen i exempel 1.
I absolut vikt räknat innehöll smeten 1 gram av medlet räknat på 500 gram pigment, d v s kalciumkarbonat plus lera.
Ett antal (10) kartongprover beströks med denna smet och de fick därefier lufttorka på laboratoriet vid rumstemperatur.
Samma antal kartongprover beströks med en smet av ovan beskriven sammansättning och som försetts med två ytterligare kemikalier enligt uppfinningen, nämligen 3 gram askorbinsyra och 17 gram natriumsulfit (NazSOg) räknat på 1 gram av FWA, som kan benämnas den andra smeten. Kartongprovema fick därefter lufttorka på laboratoriet vid rumstemperatur.
De lufitorra kartongprovema exponerades för ljus i en testkamrnare av typ Suntest XLS+ under ett dygn. Ljuset alstras av en Xenonlampa, vars ljus liknar solens.
Dock måste vissa ljusvåglängder bortfiltreras. Detta görs med filter av glas som släpper igenom ultraviolett (UV) ljus. Vid försöken användes ett filter, som bortfiltrerar ljus med en våglängd som understiger 320 nanometer, vilket ljus liknar ljuset i ett skyltfönster.
Xenonlampans effekt var 600 W. En timmes ljusexponering i testkammaren motsvarar en tidsrymd av ungefär 3.5 dygn i dagsljus.
Ett antal avbrott i ljusexponeringen av kartongprovema gjordes för att mäta dessa optiska egenskaper. Det som mättes var ljushet, vithet och våglängdsupplöst reflektans. Mätningen gjordes med Elrepho SF45O fiån Datacolor lntemational. Mätning gjordes också på kartongprovema innan dessa stoppades in i testkamrnaren.
I nedanstående tabell 2 redovisas de uppmätta D65-ljushets- och vithets- värdena enligt CIE hos respektive kartongprovserie. CIE som står för ”Commission Intemationale de l'Eclairage” redovisar den spektrala energifördelningen för ett antal olika standardljus. A motsvarar vanligt glödlampsljus, C motsvarar dagsljus på baksidan av ett solbelyst föremål och D65 är lika som C, men med en något ökad ultraviolett komponent. 10 15 _25 (J) (D | . . . n 10 Tabell 2 Exponeringstid i Kartongprov med skikt Kartongprov med skikt timmar innehållande FWA stabiliserad innehållande ej stabiliserad F WA enligt uppfinningen Ljushet Vithet Ljushet Vithet 0 96.9 108.8 96.7 106.9 1 94.4 102.1 91.1 92.9 2 93.4 99.2 90.0 89.9 4 92.3 96.0 89.4 87.9 8 91.5 93.5 89.1 87.0 12 91.1 92.0 88.7 85.8 16 90.7 90.9 88.6 85.5 20 90.5 90.4 88.5 85.1 24 90.6 90.7 88.3 84.8 Som framgår har tillsatskemikaliema en eventuell initial (se värdena för 0 timmar) positiv verkan på ljusheten och vitheten. Vad gäller ljusheten skiljer bara 0.2 enheter, som kan vara inom felmarginalen, men vad gäller vitheten är ökningen 1.9 enheter.
Vad gäller kartongproven, som innehåller skikt med ej stabiliserad FWA, har en timmes ljusexponering lett till 5.6 enheters sänkning av ljusheten och hela 14 enheters sänkning av vitheten. Det rör sig således om en dramatisk sänkning av speciellt vitheten.
Motsvarande sänkningar hos de kartongprover som har skikt med FWA, som stabiliserats enligt uppfinningen, är 2.5 enheter respektive 6.7 enheter.
Efier tjugofyra timmars ljusexponering av kartongprovema har ljusheten och vitheten hos kartongprovema med ett skikt innehållande FWA stabiliserad enligt uppfinningen sjunkit med 6.3 respektive 18.1 enheter, medan motsvarande sänkningar hos kartongprovema med skikt innehållande ej stabiliserad FWA är 8.4 respektive 22.1 enheter. Uttryckt på annat sätt har kartongprovema där uppfinningen tillämpats i jämförelse med referensprovema en ljushet som är drygt två enheter högre och en vithet som är sex enheter högre.
LI! 15 20 ~ . | « f . o u ø o n» 11 Exempel 3 Ånyo togs solidkartong av standardkvalitet ut från bruket. Närmare uppgifter om kartongen framgår av det i exempel 2 angivna. Dock fórbeströks ej kartongen i detta fall.
Efier konvertering av kartongen till prover av A4-storlek beströks proverna i nämnda bänkbestrykare på laboratoriet med dels den standardbestrykningssmet, som framgår av exempel 2, och dels med sådan smet kompletterad med tillsatskemikalier enligt uppfinningen i fyra olika tillsatsnivåer. Dessa olika nivåer var 0.5 g askorbinsyra plus 2.5 g natriumsulfit, l g askorbinsyra plus 5 g natriumsulfit, 2 g askorbinsyra plus 10 g natriumsulfit och 4 g askorbinsyra plus 20 g natriumsulfit räknat per gram FWA.
Hanteringen av kartongprovema och ljusexponeringen av desamma överensstämde med det som redovisats ovan. Dock utsträcktes exponeringstiden till 48 timmar. Vidare utbyttes lj ushetsmätningen enligt ClÉE D65 till mätning enligt ISO. Vidare instoppades en kartongprovserie i en värmeugn där temperaturen inställdes på 80°C i avsikt att undersöka hur förhöjd temperatur påverkar förloppet av ljushets- och vithetssänkningen med tiden. Även i detta fall var exponeringstiden upp till 48 timmar.
I tabell 3 nedan redovisas hur ljusheten och vitheten hos de olika kartongprovema förändras alltefter ljusexponeringstiden och i tabell 4 hur dessa parametrar förändras alltefier den tid kartongprovema vistats i en temperatur av 80°C. I dessa tabeller har de kartongprov, som uppvisar ett bestrykningsskikt med enbart FWA benämnts referens. Vidare anges tillsatsen av askorbinsyra i gram räknat på 500 gram pigment i bestrykningssmeten. 10 15 20 524- 471 . o o ~ | nu 12 Tabell 3 Exponeringstid Ljushet, ISO Vithet, CIE i timmar Askorbinsyranxängd Askorbinsyramängd Ref. 0.5 g lg 2 g 4 g Ref. 0.5 g 1 g 2 g 4 g 0 89.7 90.5 90.9 90.4 90.4 105.0 107.6 108.5 106.0 105.8 1 86.2 88.8 89.4 89.7 89.8 97.6 99.4 100.7 103.2 102.3 2 87.9 88.4 89.0 89.3 89.3 95.6 97.1 98.1 100.4 99.4 4 87.6 88.2 88.5 89.1 88.6 93.4 95.0 95.5 98.5 95.5 6 - - 88.4 - 88.5 - - 94.1 - 94.9 8 87.4 87.7 - 88.6 - 91.4 92.3 - 95.8 - 15 - - 87.7 - 87.7 - - 89.8 - 90.5 16 87.7 87.9 87.4 88.7 87.3 89.7 90.3 87.5 93.1 87.7 24 87.5 87.7 - 88.4 - 88.1 88.9 - 91.2 - 48 87.3 87.3 - 87.9 - 86.1 86.0 - 87.8 - Tabell 4 Förvaringstid i Ljushet, ISO Vithet, CIE timmar Askorbinsyramängd Askorbinsyramängd Ref. 0.5 g lg 2 g 4 g Ref. 0.5 g 1 g 2 g 4 g 0 89.9 90.4 90.5 90.4 90.3 105.8 107.1 107.6 105.1 105.4 1 89.8 90.3 90.3 90.2 90.2 104.9 106.3 106.6 104.4 104.9 2 89.6 90.2 90.1 90.1 90.0 104.4 105.8 106.1 104.1 104.4 4 89.7 90.2 90.3 90.2 90.2 104.5 106.0 106.4 104.3 104.9 8 89.4 89.9 90.0 90.0 90.1 103.6 105.2 105.7 103.8 104.3 16 89.9 90.7 90.8 90.8 90.7 104.3 106.5 107.2 105.2 105.8 24 89.7 90.5 90.7 90.8 90.7 103.7 106.1 107.1 105.0 105.6 48 89.3 90.3 90.3 90.5 90.5 102.3 105.2 105.8 104.3 105.3 10 m ha -r> JS w -_Ä ~ ~ - - » o . « n n | .u 13 Om resultaten i tabell 3 och 4 jämföres finner man, att den aktuella ljusexponeringen verkar mer nedbrytande på det fluorescerande vitmedlet än en temperaturhöjning till 80°C. Även vid dessa försök visar det sig att tillsatsmedlen askorbinsyra och natriumsulfit stabiliserar det fluorescerande vitmedlet, även om effekten vid dessa försök icke är så uttalad som i försöken enligt exempel 2. Att en viss tillsatsnivå av dessa medel ger en optimal effekt går ej att entydigt fastslå vid dessa försök. Dock verkar det som om en tillsatsmängd av 1 till 2 gram askorbinsyra per gram FWA är tillräckligt. Tillsats- mängden av reduktionsmedlet skall vara minst densamma som tillsatsmängden av den organiska syran, exempelvis askorbinsyran, och lämpligen denna mängd sjufaldigad.

Claims (8)

10 15 20 25 30 a u o 1 nu i. | « u c 4 n- PATENTKRAV
1. l. Metod for att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel efter dess beredning och under dess användning ensamt eller i blandning med andra kemikalier, k ä n n e t e c k n a d därav, att vitmedlet tillföres en organisk syra, som innehåller aromatisk grupp och/eller kan esterifieras internt bildande lakton, eller syrans salt (tillsatsmedel A) och reducerande kemikalie (tillsatsmedel B).
2. Metod enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillsatsmedlet A utgöres av en organisk syra, som innehåller aromatisk grupp, eller syrans salt.
3. Metod enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillsatsmedlet A utgöres av en organisk syra eller dess salt med generell formel (syraformen) (|)H (|)H i = T där R1 = -CHOHCHZOH eller -CHOHCOOH.
4. Metod enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillsatsmedlet A utgöres av askorbinsyra eller dess salt.
5. Metod enligt patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillsatsmedlet B utgöres av kemikalie innehållande vätesulfit och/eller sulfit.
6. Metod enligt patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att tillsatsmedlet A tillfores i en mängd i ett moltörhållande till det fluorescerande vitrnedlet, som är 0.1-50 till 1 och tillsatsmedlet B tilltöres i en mängd räknat i mol, som är minst densamma som mängden räknat i mol av tillsatsmedlet A. 5:.-"| i n . 3. .f . 15
7. Metod enligt patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att även en bärare ingår i eller bringas i kontakt med kemikalieblandningen.
8. Metod enligt patentkraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att det fluorescerande vitmedlet och tillsatsmedlen A och B inblandas i ytlim och/eller bestrykningssmet, som påfores ytan av papper/kartong.
SE0203602A 2002-12-04 2002-12-04 Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel SE524471C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203602A SE524471C2 (sv) 2002-12-04 2002-12-04 Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel
PCT/SE2003/001867 WO2004050994A1 (en) 2002-12-04 2003-12-02 A method for increasing the stability of fluorescent whitening agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203602A SE524471C2 (sv) 2002-12-04 2002-12-04 Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0203602D0 SE0203602D0 (sv) 2002-12-04
SE0203602L SE0203602L (sv) 2004-06-05
SE524471C2 true SE524471C2 (sv) 2004-08-10

Family

ID=20289770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0203602A SE524471C2 (sv) 2002-12-04 2002-12-04 Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE524471C2 (sv)
WO (1) WO2004050994A1 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530020C2 (sv) 2006-06-15 2008-02-12 Holmen Ab Förfarande för stabilisering av vitheten hos i ytbehandlingslim/smet för papper ingående fluroescerande vitmedel (FWA) och hos av detta/dessa formade ytbehandlingsskikt

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1369202A (en) * 1971-08-10 1974-10-02 Ciba Geigy Ag Optical brightening of paper
GB2068430B (en) * 1980-02-05 1983-09-01 Sandoz Products Ltd Stable solutions of optical brighteners
US4386965A (en) * 1980-07-03 1983-06-07 Ciba-Geigy Corporation Process for obtaining coating compositions of improved whiteness
GB2247030B (en) * 1990-07-03 1994-01-12 Grace W R & Co The enhancement of fluorescent whitening agents
JP3457435B2 (ja) * 1995-08-04 2003-10-20 特種製紙株式会社 蛍光増白紙の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
SE0203602L (sv) 2004-06-05
SE0203602D0 (sv) 2002-12-04
WO2004050994A1 (en) 2004-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5135568A (en) Method for improving fluorescent coatings
US20110008637A1 (en) Method for improving the performance of optical brightening agents
EP2007848B1 (en) Inorganic optical brightener
AU8516698A (en) A method for optically brightening paper
CN1279242C (zh) 控制纸类产品亮度的方法
EP2027336B1 (en) Method for stabilizing the whiteness of fluorescent whitening agent(s)(fwa) included in surface-treatment size/coating slip for paper and of surface-treatment layers formed thereof
CN103469690B (zh) 一种提高荧光增白剂在纸张表面增白效率的方法
Missori et al. Gelatine sizing and discoloration: A comparative study of optical spectra obtained from ancient and artificially aged modern papers
Mustalish Optical brighteners: history and technology
SE524471C2 (sv) Metod för att öka stabiliteten hos fluorescerande vitmedel
CN108441018A (zh) 一种竹木材紫外屏蔽材料及其制备方法
JPH0359192A (ja) 紙塗料の増白方法及びこの方法において使用する増白剤調製物
TWI717058B (zh) 螢光增白劑六磺酸的製備方法及其成品
Aman Efficiency of fluorescent whitening agents in pigment coatings
CN106381756A (zh) 一种基于无机氧化物的抑制高得率浆返黄的加填浆料及其制备与应用
EP3794179B1 (en) Coating composition for paper and paperboard
JP5941856B2 (ja) 印刷用塗工紙
JPH03294598A (ja) 蛍光増白剤組成物及び高白度塗工紙の製造法
EP2239371B1 (en) Paper coating compositions
Weaver Surface brightening of paper
AU4769700A (en) Kaolin products and their preparation and use in paper making and coating
Dai et al. Shielding Artwork Paintings from UV-Induced Color Changes based on Carbon Dots Film
Reyes Pérez et al. Under the spotlight: A new tool (artificial light radiation) to bleach paper documents
Hernández Gómez et al. Under the spotlight: A new tool (artificial light radiation) to bleach paper documents
WO2019220326A1 (en) Coating composition for paper and paperboard

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed