荧光增白剂

荧光增白剂亦称光学增白剂，简称增白剂，是一种在紫外光照射下激发出荧光的荧光染料，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。它的特性是能将紫外光转变成蓝、蓝紫或红色的可见光，产生光学上的增白作用，又因射入光线的激发而产生荧光，使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应。荧白增白剂的作用是可显著提高纸张的白度，并使其光彩悦目，这是任何化学漂白剂所不能达到的，为此荧光增白剂广泛应用于高级纸的增白处理。
荧光增白剂是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。

二氨基芪磺酸荧光增白剂的不饱和共轭双键结构 荧光增白剂是能吸收日光或其他光源中的紫外线，发出蓝到紫色荧光，使物料能产生增白及光泽效果的物质。由于它是利用光学补色作用，使颜色发暗的物质经荧光增白后，显得洁白、光亮，所以又称光学增白剂。1929年P.Krais发现6，7- 二羟香豆素在紫外线下能发出荧光，织物在其水溶液中浸渍过后，有增白效果。最早市售荧光增白剂是1940年联邦德国Bayer公司生产的4，4′-双嗪胺基二苯乙烯-2，2′二磺酸的衍生物。此后，又开发了许多荧光增白剂，因而在染料中自成一个系列。大体可分为3种类型：具有像磺酸基这样水溶性的阴离子型、具有像季铵盐这种水溶性阳离子型以及难溶于水的非离子型。近年来的研究重点是苯并唑类和苯乙烯类。 荧光增白剂是一种复杂的有机化合物，种类也很多。这类物质中都有共轭双键，能吸收紫外光，并反射出波长较长的可见光波，荧光增白剂按化学结构分类主要有如下五类。
(1) 二苯乙烯型荧光增白剂是荧光增白剂中品种和数量最多的一类，主要用于棉纤维、纸张和洗涤剂工业，如荧光增白剂DMS (C.I.荧光增白剂260)具有蓝色荧光。
(2) 香豆素型：具有香豆酮的基本结构，用于羊毛、蚕丝及锦纶织物的增白，还用于塑料工业，如荧光增白剂WS (C. I.荧光增白剂52)具有蓝光紫荧光。
(3) 吡唑啉型：用于羊毛、锦纶及腈纶等纤维增白，如荧光增白剂WG (C. I. 荧光增白剂54)具有绿光蓝荧光。
(4) 苯并嗯唑型：用于涤纶、锦纶等纤维及塑料工业，如荧光增白剂DT (C.I.荧光增白剂135)具有红光蓝荧光。
(5) 萘二甲酰亚胺型：用于涤纶、腈纶及锦纶等纤维，如荧光增白剂AT (C. I. 荧光增白剂162) 具有蓝色荧光。

萘二甲酰亚胺型荧光增白剂结构式 荧光增白剂的使用方法依纤维性质的不同而异：用于纤维素纤维的使用法跟直接染料染色基本一致；用于合成纤维的，用法跟分散染料的染色基本一致。
以上信息由Chemicalbook的晓楠编辑整理。 荧光增白剂的增白作用是利用光学上的补色原理，使泛黄物质变白，因此也称光学增白剂。泛黄物质经荧光增白剂处理后，不仅能反射可见光，还能吸收可见光以外的紫外光(波长为300～400nm)并转变为具有紫蓝色的可见光(波长为400～500nm)反射出来。黄色和蓝色互为补色，因此抵消了物质 原有的黄色，并且增加了反射光强度，使被处理的物质变得洁白悦目。
参考资料：王大全 主编.精细化工辞典.北京：化学工业出版社.1998.第838页。 荧光增白剂应用于下述方面：
①直接加入到纸料之内。
②用于表面施胶，即加入到表面施胶的胶液中。
③ 用于加工纸的涂布，即加入到加工纸的涂布液中。
而以第一种方法直接加入到纸料中增白使用得最广泛。
荧光增白剂的使用方法如下：
①增白剂溶液要随用随配，避免放置，因它对紫外线敏感，受日光照射后，日光中紫外线能破坏其显白效果。
②在使用时，可先将增白剂溶解于50～60℃温水中，1份增白剂约用20份水。
③待增白剂充分溶解后，再用冷水稀释至0.3～3.0g/L浓度，随后即可加入到纸料内。
④荧光增白剂染色特性类似直接染料，加入纸料以后，短时间即能与纤维固着。为此，为使增白剂与纤维充分混合和良好留着，应将其溶液缓慢加入纸料中。
⑤加入时，纸料合适的pH值应该接近中性或微碱性(pH值7～8)。
⑥如使用液体增白剂溶液，则应贮入深色玻瓶或陶制容器内，切勿曝露于日光之下。
无论何种荧光增白剂都只是光学上的增亮补色，并不能代替化学漂白。因此，带色纤维不经漂白，直接用荧光增白剂处理，不能从根本上获得洁白效果。使用时应注意。 (1)在白度要求高的纸所用的漂白浆中加以少量增白剂，或对彩色纸染色前在漂白的纸浆中加入少量增白剂均能获得显著的效果。
(2)用于某种纸张增白的适当用量，应根据生产过程中的因素和条件通过生产试验(首先可作小型试验)来确定。
(3)如果增白剂加到某一数量已达要求或者不再增白，这就是用量的极限，如再多用有可能产生副作用，使色泽变黄，并造成浪费。
(4)未加增白剂以前纸浆的白度越高，增白效果越显等，例如，同是一种漂白浆，白度相差不到5度，则增白剂用量相差一倍。
(5)一般认为，增白剂用量超过0.12%，纸浆白度不再显著增加，即在纸浆中施加的增白剂的极限数量为0.12～0.16%。
(6)增白剂对白度低于60%或65%的未漂纸浆，不起增白效果，这是由于未漂浆中带有色素，而使用增白剂仅起着改进色光的作用。根据试验，对于未漂浆如增大增白剂用量，还会产生使纸浆变红的现象。
几种纸张的荧光增白剂的实际用量数据如下图所示：
荧光增白剂会极大削弱免疫力及伤口愈合能力，一旦在人体中蓄积过量，除了对肝脏等重要器官造成严重危害之外，还会诱发细胞癌变，是潜在的致癌因素之一，一旦与人体中的蛋白质相结合，就很难通过正常代谢排出体外。一旦与食品直接接触，污染到食品上，会对食用者的健康造成严重危害。 关于荧光增白剂的安全性，以急性LD50表示时，其值很高，是属于安全性高的一类染料。关于慢性致癌性，对生产量较大的DAST类研究结果表明无致癌性及毒性。此外，关于对环境的影响，经研究认为加有荧光增白剂的洗衣粉，以极稀浓度的增白剂放入河川，经活性污泥在1个月左右大部分可降解，几乎不会积集在河川及海洋堆积物中。 浅黄色粉末，无味，能溶于烷烃、脂肪、矿物油、石蜡及大多数有机溶剂，光谱最大吸收值为375mm（在乙醇中），最大发射波长435nm（乙醇中）。 OB广泛适用于PVC、PE、PP、PS、ABS等热塑性塑料以及聚酯纤维、油漆、油墨、涂料等的增白。 主要用于PVC、PS、PE、PP、ABS等塑料及醋酸纤维、油漆、涂料、油墨等的增白