荧光增白剂191的增白原理

背景及概述^[1]

荧光增白剂称光学增白剂，简称增白剂。能提高纤维织物和纸张等的白度的有机物。增白剂能吸收330～360毫微米波长的紫外光，反射光波长是400～440毫微米的蓝紫色光，正好与漂白处理后仍泛黄的织物原来反射出来的黄色光互为补色，因而相加成为白色，使织物变得洁白。经增白处理后因有一部分紫外光也转变为可见光反射出来，反射总量比不经处理的增加，所以处理后的织物亮度也增大，使白色织物更加洁白，有色织物增加了鲜艳度。荧光增白与化学漂白不同，不会损伤织物的色泽和强度，但对底色深暗的织物、纸张等，如果不经漂白而直接用增白剂处理，不能获得较好效果。用作荧光增白剂的有机化合物的分子结构中至少具有4个共轭双键，如—C=C—C=C—C=C—C=C—或—N=C—C=C—C=N—C=C—。发色团的结构常见的有4种：①二苯乙烯型，如增白剂VBL。主要用作棉纤维增白及高级合成洗涤剂中作增白组分。②香豆素型，如增白剂WS。具有较强的蓝荧光，是聚酰胺、羊毛及丝绸用的增白剂。③唑型。主要用于羊毛、聚酰胺及腈纶的增白。④萘二甲酰亚胺型，如APL。可用于聚酰胺、聚脂纤维及聚氯乙烯塑料增白。增白剂主要用于纺织印染工业以提高各种天然及合成纤维织物的白度并增强光泽。近年来在造纸、塑料、皮革、肥皂、合成洗涤剂及其他日用品工业部门的应用也迅速增长。三氮哩二苯乙烯类荧光增白剂，例如C.I.荧光增白剂40（BlankophorG）或C.I.荧光增白剂191（BlankhorCC），除具有上述性能外，还对氯漂具有稳定性。

增白原理^[2]

白色物质一般对可见光中450～480nm的蓝光有轻微吸收，而造成蓝色不足，使其稍带黄色而给人以陈旧之感。为此，人们采取了不同的措施来使物品增白、增艳。通常采用的方法有：①加蓝增白法。加蓝可以增白，但效果有限，而且由于总的反射光量减少，使物品色泽变暗。②化学漂白法，主要是通过氧化还原反应而使物质褪色，因此对纤维素会造成一定的破坏，而且漂白后的物体常带黄色，影响增白效果。上世纪30年代发现的荧光增白剂弥补了上述方法的不足，并显示了巨大的优越性。荧光增白剂191吸收能量较高的近紫外光线使其分子进入激发态，然后被激分子跃迁到能量较低的基态，并发射出荧光。由于发生了能量损失，幅射的荧光波长变长，大约为450nm的蓝光，泛黄物品的黄色可以被荧光增白剂反射出来的蓝光补偿，从而增加了物品的表观白度。由于发射光的强度超过了投射于被处理物上原来可见光的强度，所以产生了略带色光的增白效果。具有实用价值的荧光增白剂191，除了吸收紫外光而发出紫蓝色的荧光和具有高的荧光效率外，本身还必须接近无色或微黄色，具有普通染料的特性，对被增白的物质如纤维有良好的亲和力、良好的溶解性或分散性能以及较好的耐洗、耐晒和耐烫等牢度性能。荧光增白剂191的增白特性是由其分子的特殊结构决定的，其分子内基团会影响荧光的性质与强度。有些基团对发色系统的影响较小，但可改变荧光增白剂的应用性能及对纤维、塑料等的亲和力。

主要参考资料

[1] 科学技术社会辞典·化学

[2] 荧光增白剂的应用及发展趋势