【学习课件】第三章荧光增白剂
荧光增白剂
荧光增白剂定义中文名称：荧光增白剂英文名称：fluorescent whitening agent定义：能吸收近紫外线(波长300~400nm)、再放射出蓝紫色荧光(420~480nm)的无色有机化合物。
多数是具有较大共轭体系的有机化合物。
应用学科：材料科学技术（一级学科）；高分子材料（二级学科）；高分子材料相关助剂（三级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布荧光增白剂荧光增白剂（fluorescent brightener）是一种荧光染料，或称为白色染料，也是一种复杂的有机化合物。
它的特性是能激发入射光线产生荧光，使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应，使肉眼看到的物质很白，达到增白的效果。
简介荧光增白剂是一种色彩调理剂，具有亮白增艳的作用，广泛用于造纸、纺织、洗涤剂等多个领域中。
荧光增白剂约有15种基本结构类型，近400种结构。
我国允许在衣物洗涤剂中添加的荧光增白剂有两种类型：二苯乙烯基联苯类（如CBS等)和双三嗪氨基二苯乙烯类（如33#等)。
荧光增白剂可以吸收不可见的紫外光，（波长范围约为360—380 nm），转换为波长较长的蓝光或紫色的可见光，因而可以补偿基质中不想要的微黄色，同时反射出比原来入射的波长在400——600 nm范围的更多的可见光，从而使制品显得更白、更亮、更鲜艳。
荧光增白剂CBS，目前广泛适用于洗衣液中的一种荧光增白剂。
荧光增白剂的国家标准按照国家标准《GB 15193.3-2003急性毒性试验》规范性附录D“急性毒性剂量分级表”判定，二苯乙烯基联苯类荧光增白剂（CBS）为无毒，与日常食用的食盐的急性毒性属于同等级别。
编辑本段荧光增白剂的发现人类首次从理论上阐述荧光现象是在1852年，当时Stokes提出了被后人称为Stokes定律的理论。
1921年Lagorio观察到荧光染料发出的可见荧光能量高于它所吸收的可见光能量，为此，他推论：荧光染料具有将不可见的紫外光转换为可见荧光的能力。
荧光增白剂的增白原理
荧光增白剂的增白原理
荧光增白剂是一类被广泛应用于纸张、塑料及洗涤剂等工业领域的化学物质，它可以使物体表面看起来更白、更亮。
荧光增白剂的增白原理主要是利用荧光效应。
荧光增白剂分子中含有苯并三唑和双咪唑等芳香环结构，这些结构中的π-电子能吸收紫外光，并在经历激发后迅速释放出
蓝光。
这种蓝光可以被人眼所感知，并与原来的物体表面发出的黄光相混合，从而使物体整体呈现出一种更白、更亮的外观。
具体而言，荧光增白剂吸收紫外光后激发到高能级电子态，随即通过非辐射跃迁、内部转换等过程回到低能级电子态，释放出蓝光。
而物体表面的黄光在相同波长范围内也被荧光增白剂吸收，然后重新辐射出更白、更亮的蓝白光。
这样，人眼就会感知到物体表面更白的效果。
荧光增白剂在增白过程中并不改变物体本身的颜色，而是利用光的特性来改善物体的视觉效果。
荧光增白剂有很好的增白效果且具有较高的稳定性，因此被广泛应用于纺织品、造纸、塑料、洗涤剂等不同领域。
荧光增白剂
/newsdetail.asp?id=28085 /newsdetail.asp?id=28395
28
86
87 CBS-X;
ER-III;
OB-1;
双鲸牌荧光增白剂33号增白剂
点击图片查看原图
品 牌： 双鲸 型 号： 33#
规 格： 荧光强度：100% 单 价： 28.00元/公斤 起 订：
25 公斤 供货总量： 5000000 公斤
发货期限： 自买家付款之日起 3 天内发货 所在地： 上海 有效期至： 长期有效 最后更新： 2013-01-06 浏览次数：
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纯碱、CMC、酶制剂等良好的配伍。
当与阴离子、非离子活性剂配伍时，可产生协同效应，提高
增白效果；与阴离子配伍时，可产生增艳作用；但不能与阳离子染料、阳离子助剂同浴混用。
本品具有增白效果好、泛黄点低、耐氧漂，是中高档洗衣粉、肥皂、纺织印染、造纸、乳胶漆
用增白剂。
33#荧光增白剂包装贮存：净含量25公斤/纸板桶。
在室温密闭容器中贮藏，防潮、防晒。
荧光增白剂
荧光增白剂中文名称：荧光增白剂英文名称：fluorescent whitening agent定义：能吸收近紫外线(波长300~400nm)、再放射出蓝紫色荧光(420~480nm)的无色有机化合物。
多数是具有较大共轭体系的有机化合物。
百科名片荧光增白剂荧光增白剂（fluorescent brightener）是一种荧光染料，或称为白色染料，也是一种复杂的有机化合物。
它的特性是能激发入射光线产生荧光，使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应，使肉眼看到的物质很白，达到增白的效果。
简介概述荧光增白剂是一种色彩调理剂，具有亮白增艳的作用，广泛用于造纸、纺织、洗涤剂等多个领域中。
荧光增白剂约有15种基本结构类型，近400种结构。
我国允许在衣物洗涤剂中添加的荧光增白剂有两种类型：二苯乙烯基联苯类（如CBS等)和双三嗪氨基二苯乙烯类（如33#等)。
作用原理荧光增白剂可以吸收不可见的紫外光，（波长范围约为360—380 nm），转换为波长较长的蓝光或紫色的可见光，因而可以补偿基质中不想要的微黄色，同时反射出比原来入射的波长在400——600 nm范围的更多的可见光，从而使制品显得更白、更亮、更鲜艳。
荧光增白剂CBS，目前广泛适用于洗衣液中的一种荧光增白剂。
全称：二苯乙烯联苯二磺酸钠荧光增白剂CBS分子式：分子式原理亮白效果荧光增白剂的作用原理是吸收光线中不可见的紫外光，并发出可见的蓝光，与织物发出的黄光进行叠加后，互补形成白光，使织物发出的白光增加，肉眼可感觉到白色织物明显变得亮白，这就是亮白效果。
分类按化学结构可分为五类：1、二苯乙烯型，用于棉纤维及某些合成纤维、造纸、制皂等工业，具有蓝色荧光；2、香豆素型，具有香豆酮基本结构，用于赛璐璐、聚氯乙烯塑料等，具有较强的蓝色荧光；3、吡唑啉型，用于羊毛、聚酰胺、腈纶等纤维，具有绿色荧色；4、苯并氧氮型，用于腈纶等纤维及聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料，具有红色荧光；5、苯二甲酰亚胺型，用于涤纶、腈纶、锦纶等纤维，具有蓝色荧光。
荧光增白剂
§4.4 荧光增白剂的增白机理及性能 （一）化合物结构与荧光色调
荧光是一种光致发光的物理现象， 荧光是一种光致发光的物理现象，即紫外光照射到荧光物 质上，该物质吸收紫外光而发出不同强度的可见光。 质上，该物质吸收紫外光而发出不同强度的可见光。不同化学 结构的物质具有不同的能态， 结构的物质具有不同的能态，大多数分子在室温下均处在能量 较低的基态，当光线照射到该荧光物质上， 较低的基态，当光线照射到该荧光物质上，该荧光物质分子就 会吸收与其特征频率相一致的能量， 会吸收与其特征频率相一致的能量，从基态跃迁到能量较高的 激发态或是能级再高一点的第二激发态。 激发态或是能级再高一点的第二激发态。激发态是物质的不稳 定状态，所以有一种自发的倾向要回到较为稳定的基态， 定状态，所以有一种自发的倾向要回到较为稳定的基态，处在 激发态的分子，在短暂的时间内经内转换弛豫 内转换弛豫到激发态的最低 激发态的分子，在短暂的时间内经内转换弛豫到激发态的最低 振动能级上，再由该处回落到基态的较高振动能级上。 振动能级上，再由该处回落到基态的较高振动能级上。如果在 回落的过程中， 光的形式衰减能量，这种光就是荧光 荧光。 回落的过程中，以光的形式衰减能量，这种光就是荧光。
§4.2 荧光增白剂的分类
（二）三嗪基氨基二苯乙烯类
• 它是4,4 ’ -二氨基-二苯乙烯-2,2 -二磺酸（DSD酸）与三聚氯 它是4,4 二氨基-二苯乙烯-2,2’-二磺酸（DSD酸 氰的缩合物，品种最多，约占80% 80%。 氰的缩合物，品种最多，约占80%。 • 广泛用于纤维素类纺织品、纸张、再生纤维以及洗涤剂的增白。 广泛用于纤维素类纺织品、纸张、再生纤维以及洗涤剂的增白。 • 典型的品种有荧光增白剂DMS，该品种在我国还被称为荧光增 典型的品种有荧光增白剂DMS DMS， 白剂挺进33# 常用于固体洗涤剂。 33#， 白剂挺进33#，常用于固体洗涤剂。
荧光增白剂PPT课件
优点，按优化反应条件：邻氨基对甲基苯酚与苹果 酸物质的量比为2:1～2:1.05；除初始升温阶段外， 反应温度分三段控制：第一阶段140℃左右，第二阶 段170℃以下，第三阶段190℃以上，所合成的产品 白度高而收率达85％以上。
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实际工艺操作
将1050Kg氯苯投入缩合反应釜中，加入105Kg 对甲邻氨基苯酚、70Kg苹果酸，通入CO2气体，驱 尽釜内空气，搅拌，升温回流反应，当冷凝器的分 水器出水量达15Kg时，向反应釜中加入4～5Kg硼酸， 继续加热回流反应，直至再分出水量达23Kg（共分
很好，但升华牢度不够好。 5
1.3 荧光增白剂DT合成工艺
荧光增白剂DT制备路线有十余种。国内基本上采用 由邻氨基对甲苯酚与DL-苹果酸（羟基丁二酸）脱水 缩合以“一锅煮”法反应而得到。即采用兰登贝格 苯并噁唑合成法。近年来国内的合成研究也主要集 中于此法改进。反应式如下：
O H
+ N H 2
C at H O O CC HC H 2 C O O H
荧光增白剂DT
1.1 发展 1.2 性质 1.3 合成工艺 1.4 应用 1.5 结论
1
1.1 荧光增白剂DT 发展
织物经漂白后，为了进一步获得满意的白 度；或某些浅色织物要增加鲜艳度，通常采 用能发荧光的有机化合物进行加工，这种化 合物称为荧光增白剂。目前，荧光增白剂在 纺织、造纸、塑料、及合成洗涤剂等工业都
2
有着广泛的应用。全世界生产的荧光增 白剂现已有15种以上的结构，其商品已 经超过1000多种，年总产量达10万吨以 上，占染料总产量的12%左右，而且其产 量年增长率大于染料或颜料的年增长率。
3
DT是瑞士汽巴公司五十年代末的产品, 商品名为Uvitex ERN,主要用于涤纶增白,也 可用于塑料、涂料的增白。我国生产的荧光 增白剂DT的产量约占增白剂总产量的1/4左 右，是仅次于荧光增白剂VBL的重要品种。
荧光增白剂
结构式：中文名称： 4，4’-双（2-二甲氧基苯乙烯基）联苯分子式：C30H26O2分子量： 418外观：本品为浅黄色结晶粉末熔点：216℃~222℃含量： 99%min干燥失重： 0.5%max灰份： 0.1%max用途：一种高效的荧光增白剂，广泛应用于塑料制造,合成洗衣化学名称：2,5-双（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩结构式：分子式：C26H26SO2N2分子量：430.57性质：为亮黄绿色结晶粉末，无味，熔点：196-203℃，分解温度大于220℃，难溶于水，溶于烷烃、脂肪，矿物油，蜡及通常的有机溶剂中，荧光色调为蓝色光，最大吸收光波长375nm（乙醇）。
技术条件：外观：亮黄绿色结晶粉末色光：鲜艳蓝色荧光（与标准品近似）熔点：196℃-203℃含量：≥99.5%细度：通过100目用途：用于热塑性塑料，聚氯乙烯、聚乙烯（PF）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物（ABS）、苯乙烯/丙烯腈共聚物（SAN）、苯乙烯/丁二烯共聚物（SB）、醋酸纤维素（CA）、聚酰胺（PA）、聚甲基丙基醋甲酯（PMMA）、丙烯酸类树脂、聚酯纤维（涤纶）、油漆、涂料、油墨的增白。
粉，印染，洗染以及人造纤维等行业。
荧光增白剂OB—1化学名称：2,2’-(4,4’-二苯乙烯基)双苯并噁唑结构式：分子式： C28H18N2O2分子量： 414性质：荧光增白剂OB-1为黄色结晶物,熔点353℃,不溶于水,无气味,性能稳定，最大吸收光谱波长374nm，具有强烈荧光，荧光发射波长为434nm。
技术条件:外观: 黄色结晶粉末熔点: 351℃-353℃含量: ≥99.5%细度:≤120目用途: 作聚酯原液增白,特别适用于涤纶纤维的增白及涤纶与棉和其它混纺织物的增白,还可用于塑料制品的增白。
包装：10kg纸板桶包装，也可根据用户要求进行大包装或小包装。
分子式: C18H14N2O2分子量: 290性质：本品为淡黄色结晶粉末，熔点182-188℃，最大吸收波长363nm，荧光色调红光蓝，有较好的牢度和耐光性能，不溶于水，溶解于苯、醇、酯、醚等有机溶剂。
荧光增白剂的增白原理
荧光增白剂的增白原理
助剂在洗涤剂、塑料、印染等行业的应用非常广泛，其中在印染助剂中荧光增白剂也是值得一提的。
荧光增白剂本身就是一种近乎无色的染料，它能够把光线中对人体有害的紫外线吸收掉，一部分转化成了自己的振动能，而另一部分则转化成了可以看得见的蓝色光线。
这样，衣物看起来更白、更鲜艳。
实际上，它利用的是一种视觉效应。
在荧光增白剂之前，抵消黄色的其中一种方法是使用蓝色染料。
然而添加蓝色会减少可见光光谱中的长波长部分的反射。
其结果是，纺织品能够呈现出中和的白色，但同时也损失了一部分亮度，使材料看起来变得灰暗。
另一种方法是使用化学漂白，通过氧化纺织品表面的色素使其褪色，但同时对材料本身有着相当的破坏作用。
荧光增白剂出现后基本解决了上述的问题，在阳光下，荧光增白剂可以抵消纺织品上不需要的黄色。
更美妙的是，由于人眼不可见的紫外线被转换成了可见光，材料的亮度而被提高成为一种绚丽的白色。
增白剂知识讲座
四，荧光增白剂与染料的区别
• 1-荧光增白剂是一种无色染料，外观一般为白度至黄色的粉剂， 液体的荧光增白剂一般为浅黄色至黄棕色液体；因染料的品种比 较多并且量比较大，而荧光增白剂属于小品种，人们习惯上将荧 光增白剂归属于化学助剂类，但从实质上从性能上是归属于染料 类，每一只染料在国际染料品种中均有一个染料索引号，荧光增 白剂也不例外，也针对每个品种有相应的索引号，在国际上名称 为Color Index。荧光增白剂在国内有几种叫法：荧光增白剂是最 为常见和正规的叫法，其它如加白剂，增白剂，荧光精等。 • 2-荧光增白剂也属于荧光染料的范畴，只是荧光增白剂吸收可 见光后反射的是蓝紫光，而其它类荧光染料是吸收可见光反射特 定的光谱，因为总体反射光增强，而表现颜色比较鲜亮。
7）香豆素类：SWN
CH3
SWN-140
(H 5 C 2 ) 2 N
O
O
8）吡唑啉类：WG WG-54
八，纺织用荧光增白剂的一般应用方法
• 1）涤纶类：此类增白剂都是分散液体型，使用方法与一般分散 染料一样，但分高温染色和低温染色品种。 • 2）纤维素纤维类：此类增白剂分为二磺酸，四磺酸，六磺酸三 种结构，二磺酸的水洗牢度比较理想，一般用于浸染加白，但是 耐酸性不理想；六磺酸类耐高温性能，耐酸性能比较好，一般用 于轧染增白，但是水洗牢度不理想，而四磺酸则介于两者之间。 具体应用方法与直接染料染色大体相同。 • 3）尼龙，羊毛类：此类增白剂与酸性染料染色方法基本相同 • 4）腈纶类：此类增白剂与阳离子染料染色方法基本相同
十，提问解答
谢谢！
杭州美利环保科技有限公司 产品应用部 2018-5-3
九，常用纺织类荧光增白剂品种
• 1）涤纶类：ER-I，ER-II，DT，EBF，ER-III，主要是前面三个品种用 得最多，其中ER系列是目前涤纶增白剂的主流品种，约占90%以上， 而DT则用于低温染色，白度表现一般，色光偏红。现在市面上的涤 纶类荧光增白剂有复配的，有单一的，有加染料调色的，品种比较 杂，代表性的CPS-A ,CPS-D,MER,MEB,ERN,PAB,EVB,HPSHPS-3,SPS,PS2000等，但是万变不离其宗，都是上面几个品种中的一个或几个。 • 2）棉类：DMS，CXT，4BK，BYB，BY3B，BBT，BHT，MST，BBU， APB-L，6BY，CE-2B，CE-3B，CE-4B，CE-BY,KY250，212，4BK-C， 4BK-F ,CPD-A,CWS,CWR等
第三章荧光增白剂
N
Cl
N
SO2NH2
它在我国的商品名称为荧光增白剂 DCB，被大量用于腈纶纤维 的增白。
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香豆素类
香豆素本身就具有非常强烈的荧光，在它的4位，7位 上引入各种取代基团就可使其成为具有实用价值的荧光增 白剂。但早期研制的各项牢度性能都不好，代替它们的是 在4，7位上引入一些较复杂的取代基团，特别是引入杂 环类型的基团，生成的品种具有白度更高、耐日晒牢度更 高的特点。典型的品种有Uvitex WGS(C.I.荧光增白剂 52)：
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萘二甲酰亚胺类
1，8-萘二甲酰亚胺以及它们的N衍生物就具有较强烈的绿光黄色荧光， 一直被用作荧光染料，例如：C.I.溶 O 剂黄44，将氨基酰化，则这类化合 物的最大荧光波长向蓝移动，适合作 为荧光增白剂使用。目前使用的萘二 甲酰亚胺类荧光增白剂主要是4，5 位上有一个或两个烷氧基取代的衍生 物，典型的品种有：Mikawhite AT(C.I.荧光增白剂162)，它在我国 也未见有生产。
1,3-二苯基-吡唑啉类荧光增白剂的结构通式如下：
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1,3-二苯基-吡唑啉类
（六）1,3-二苯基-吡唑啉类
11,3,3--二二苯苯基基--吡吡唑唑啉啉类类化荧合光物增具白有剂强典烈型的的蓝色品荧种光是，其结构通式 B如la下n：kophor DCB(C.I.荧光增白剂121)：
N
R
N
R
典型的品种有：Blankophor DCB，
5
1、跃迁类型（ π-π*荧光比较强，即有双键 的物质荧光强） 2、共轭效应（共轭体系是π电子更容易被激 发，荧光强） 3、刚性平面结构（有这种结构的分子可以减 小分子的振动，碰撞失活可能性小，荧光强 ） 4、取代基效应（给电子基团，荧光增强；吸 电子基团，荧光减弱甚至猝灭）