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。
荧光增白剂检测标准
荧光增白剂检测标准荧光增白剂是一种常见的化学添加剂，被广泛应用于纺织、造纸、洗涤剂等行业，用于增加产品的白度和亮度。
然而，荧光增白剂的使用也存在一定的风险，因此需要建立相应的检测标准，以确保产品质量和安全性。
一、荧光增白剂的基本原理。
荧光增白剂是一类能够吸收紫外光并发射蓝色荧光的化合物，通过这种荧光效应来增加产品的白度和亮度。
其主要作用是在可见光下，荧光增白剂吸收紫外光，然后再以蓝色光的形式发射出来，使产品看起来更加白皙和明亮。
二、荧光增白剂的检测方法。
1. 紫外光检测法，利用荧光增白剂在紫外光下发出蓝色荧光的特性，通过紫外灯的照射来观察样品是否含有荧光增白剂。
2. 高效液相色谱法，通过高效液相色谱仪对样品进行分析，确定其中是否含有荧光增白剂，并对其含量进行定量分析。
3. 红外光谱法，利用红外光谱仪对样品进行扫描，通过不同波长下的吸收峰来判断样品中是否存在荧光增白剂。
三、荧光增白剂的检测标准。
1. 含量标准，对不同行业中使用的荧光增白剂，制定相应的含量标准，以确保产品的安全性和稳定性。
2. 检测方法标准，针对不同的荧光增白剂检测方法，建立相应的标准操作程序，确保检测结果的准确性和可靠性。
3. 安全标准，制定荧光增白剂的使用安全标准，包括对其使用量、使用范围等方面的规定，以降低潜在的风险。
四、荧光增白剂检测标准的意义。
1. 保障产品质量，建立荧光增白剂检测标准，可以有效监控产品中荧光增白剂的含量，保障产品的质量和稳定性。
2. 保护消费者权益，严格执行荧光增白剂检测标准，可以有效减少产品中荧光增白剂残留对消费者健康的影响，保护消费者的权益。
3. 促进行业健康发展，建立统一的荧光增白剂检测标准，有利于整个行业的规范化和健康发展，提升行业整体形象和竞争力。
五、结论。
荧光增白剂作为一种常见的化学添加剂，其检测标准的建立对于产品质量、消费者健康和行业发展具有重要意义。
需要不断完善和严格执行相关的检测标准，以确保荧光增白剂的安全使用和产品质量的稳定性。
荧光增白剂的概念
荧光增白剂是什么？人类生活在一个充满色彩的世界，自然界拥有的色彩以及人类发明和合成的各种染料、颜料,将人类生活的环境装点得五彩缤纷，而在众多的色彩中，白色则是最为常见的色泽,可谓无处不见，尤其在纺织品领域,白色更是担当着相当重要的角色。
白色的纺织品不仅可以美化生活环境,增加环境整洁、优雅、舒适的感觉,更可以用于服饰，体现高贵、纯洁、潇洒的风貌。
然而这种白色在多年以前是依靠传统的漂白、上蓝获得,在视觉上给人一~种陈旧感,荧光增白剂的出现则改变了这种陈旧感,使白色产品“白上加白”,达到了前所未有的程度。
一荧光增白剂的命名荧光增白剂在国家标准GB/T6687-1986中的定义是:荧光增白剂是一-种无色的荧光染料,在紫外光的照射下,可激发出蓝、紫光，与基质上的黄光互补而具有增白效果。
因为荧光增白剂的增白是光学上的补色作用,利用其处理过的白色或浅色基质可增白、增亮或增艳，所以荧光增白剂又称为光学增白剂,还有的称其为上光剂、光亮剂、白色的荧光染料等。
荧光增白剂常用的英文名称为: Fluorescent Whitening Agent ,缩写为FWA; Fluorescent Brightener, 缩写为FB; Optical BrighteningAgent(光学增白剂) ,缩写为0BA; Fluorescent Brightening Agent ,缩写为FBA。
荧光增白剂实际上可以被看作是白色染料,所以在国外将其列入染料类别之中,在《染料索引》(英文名称为ColourIndex,以下简称为C.I. )上也有它的类称,称为Fluorescent Brightener。
在我国将荧光增白剂列入印染助剂类别中,称为“增白剂”或“荧光增白剂”;在日本将荧光增白剂称为“荧光染料”。
二、荧光增白剂的属性荧光是一种光致发光现象,许多能吸收光的物质并不一定能发出荧光;能发出荧光的化合物也不一定能作为荧光增白剂使用。
一个化合物能成为荧光增白剂必须同时具备以下条件:(1)化合物本身接近无色,通常略带黄色。
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。
8
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。
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。
26
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)：
27
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：
25
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）
荧光增白剂用途
荧光增白剂用途荧光增白剂是一种广泛应用于纺织、塑料、洗涤剂、纸张等行业的白色颜料。
荧光增白剂通过吸收紫外光，并将其转化为可见光，从而使物体表面呈现出更加明亮白净的效果。
荧光增白剂的主要成分为荧光增白剂ER、荧光增白剂OB等，它们可以吸收280-400纳米的紫外光，然后以蓝光或绿光的形式发射出来。
荧光增白剂主要的用途如下：1. 纺织工业：荧光增白剂广泛应用于纺织品的染色和整理过程中，可以使纺织品呈现出更加白净、明亮的颜色。
同时，荧光增白剂还能够在室外光线下吸收紫外光，然后发射出蓝光，进一步增强纺织品的白度，提高其质感和附加值。
2. 塑料工业：荧光增白剂可添加到塑料制品中，以增加其光洁度和透明度。
在塑料制品的生产过程中，荧光增白剂能够与塑料分子相互作用，使塑料表面呈现出明亮的效果，同时可以屏蔽掉塑料颜料中的杂色，提高塑料制品的质量。
3. 洗涤剂工业：荧光增白剂是洗涤剂中的一种重要成分。
通过添加适量的荧光增白剂，可以使洗涤剂中的洗衣成分在洗衣液中更加均匀分布，并能够增加衣物的白度和明亮度。
同时，在洗涤剂中添加荧光增白剂还可以在洗衣过程中发出蓝光，提高洗涤剂的增白效果，使衣物更加清洁。
4. 纸张工业：荧光增白剂是制造光面纸、包装纸等各类纸张中的一种重要添加剂。
在纸张的生产过程中，通过向纸浆中添加适量的荧光增白剂，可以增加纸张的白度和亮度，使其更加吸引人。
尤其是在高品质印刷品制作中，荧光增白剂能够使印刷品呈现出高对比度、高色彩饱和度的效果。
5. 墨水工业：荧光增白剂是彩色墨水和草图墨水中的一种常见成分。
通过添加荧光增白剂，墨水可以在黑色或彩色的字迹下呈现出更加鲜艳的颜色，使字迹更加清晰可见。
总的来说，荧光增白剂在纺织、塑料、洗涤剂、纸张和墨水等行业中发挥着重要的作用。
它不仅可以提高产品的白度和明亮度，增加产品的附加值，还可以使产品更加吸引人。
因此，荧光增白剂在现代工业中有着广泛的应用前景。