聚乙烯基吡咯烷酮对荧光增白剂增白效果的影响

    1 引言

    良好的纸基表观白度,能够使相片显得更明快,更清晰。为了达到提高相纸白度的目的,除了应尽量减少在相纸制造过程中所用原材料带来的黄色或残色外,通常还采用在纸基或乳剂、护膜中加入白颜料、调蓝剂、荧光增白剂等方法来增加相纸对蓝光的反射强度,达到光学增白的效果。

    荧光增白剂由于其用量少,效果显著,使用方便,对照相性能基本无影响等特点而被广泛选用。但荧光增白剂在应用过程中也存在一些问题:荧光强度的提高受其用量的限制;水溶性的分子结构使其易在相纸冲洗加工过程中溶解流失,而影响增白效果。PVP是一种多功能聚合物,具有良好的亲油亲水及成膜性能,对荧光增白剂的增白效果有一定的作用[1]。本文中研究了PVP/荧光增白剂溶液的荧光光谱特征及PVP对荧光增白剂增白效果的影响。

    2 样品的制备

    2.1 PVP的制备

    在氮气的保护下,将经预处理,内含引发剂的N-乙烯基吡咯烷酮单体匀速加入反应釜中,于80~95e温度下反应4~5 h,通过调节助剂等的用量,制得分子量分布约在50000~250000之间的PVP样品。结构式如下:

    代表分子量

    荧光增白剂采用苯乙烯撑类化合物。结构通式如下:

    2.2 试样的配制与制备

    2.2.1 溶液的配制

    用水作溶剂,分别配制10%PVP溶液、2%荧光增白剂溶液,按PVP/荧光增白剂溶液的体积比配成]B0;0.5B1;1B1;2B1;5B1;10B1;0B]系列,编为第一组样A。

    2.2.2 纸样的制备

    将样A加少许明胶、坚膜剂后,涂布于纸基上,晾干,得第二组样B。

    2.2.3 耐冲洗纸样的制备

    将样B中的2%荧光增白剂纸样和PVP/荧光增白剂为5B1的纸样裁成纸条,同时浸泡于5%碳酸钠水溶液中,隔0;0.5;1.0;2.0;4.0;6.0 h取出,晾干,编为第三组样C。

    以上样品均采用RF-5000型荧光分光光度计测定。

    3 PVP/荧光增白剂溶液的荧光光谱特征

    PVP、荧光增白剂、PVP/荧光增白剂溶液的荧光光谱见图1、图2和图3。最大吸收峰和最大荧光峰位置及强度见表1。

    分析图1、图2、图3及表1可知:PVP荧光光谱特征为:吸收、荧光峰区域大,强度弱;荧光增白剂被波长422.4 nm的近紫外光激发,发射出最强波长在442.4 nm的荧光;PVP的加入,荧光波长基本不变。但荧光增白剂的吸收峰向短波长方向位移38. 4 nm,强度显著增强,并明显强于荧光增白剂本身的吸收。可以认为,由于吡咯烷酮环中氮原子上的P电子对与荧光增白剂分子的苯乙烯撑P共轭体系发生缔合作用,导致PVP/荧光增白剂溶液的吸收显著增强。但由于在一定浓度的溶液中,荧光增白剂的激发分子与未激发分子之间的相互碰撞,造成了PVP/荧光增白剂溶液的荧光强度并未与吸收强度同步增强,参见图3。随着溶液浓度的稀释,其荧光强度反而增强,参见表2。