荧光增白剂的增白原理和作用(必读理论).pdfVIP

荧光增白剂的增白原理和作用 荧光增白剂是一种能吸收紫外光并激发出蓝色或蓝紫色荧光的有机化合物， 吸附有荧光增白剂的物质，一方面能将照射在物体上的可见光反射出来，同时还 能将吸收的紫外光(波长为 300nm～40Onm)转变为蓝色或蓝紫色的可见光发射出 来， 蓝色和黄色互为补色，因而消除了物品基体中的黄色，使其显得洁白．另一 方面 由于增加了物体对光线的发射率，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，人们用眼睛看上去物体的白度增加了，从而达到增白、增艳 的目的。 从颜色学的角度来看，产生非彩色 （无色相）视觉反应的光，通常称之为白 光，白色是一种非常特殊的颜色，它具有很高的亮度和极低的饱和度，可见光的 波长范围在 400～760nm，这只是太阳光谱中很窄的一段。人们常误认为白光是 可见光谱范围内全部波长光的总和，其实给定白度的白色光可以产生于两种或两 种以上的单色混合光，含有两种波长成分的单色混合光也可以组成白光，并把这 两种光的颜色称为互补色。 图 1-2 补色环 将可见光谱围成一个圆环，并分成九个区域，称之为补色环（如图1-2 所示）。 补色环上的数字表示对应色光的波长，单位为纳米（nm），补色环上任何两个对 顶位置扇形中的颜色，互称为补色。例如，蓝色 （ 435 nm～480nm ）的补色为 黄色 （580nm～595nm ）。 通过研究颜色环发现色光具有以下规律： （1 ）按一定的比例混合得到白光。如紫光和黄光绿混合得到的是白光。同 理，青光 （蓝光绿）和橙光混合得到的也是白光； （2 ）颜色环上任何一种颜色都可以用 其相邻两侧的两种单色光，甚至可 以从次近邻的两种单色光混合复制出来。如黄 光和红光混合得到橙光。 （3 ）如果在颜色环上选择三种独立的单色光。就可以 按不同的比例混合 成日常生活中可能出现的各种色调。 （4 ）当太阳光照射某物体时，某波长的光被物体吸取了，则物体显示的颜 色（反射光）为该色光的补色。如太阳光照射到物体上对，若物体吸取了波长为 400nm～435nm 的紫光，则物体呈现黄绿色。 所以白色也可以定义为互补光色混合后形成的一种颜色。在实际生活中，除 了硫酸钡和氧化镁等个别物质的颜色接近白色水平外，一般的白色物质 （如纺织 品、纸张等）并不能 100%的反射可见光，而其中蓝色范围往往被吸收，这样就 产生一定程度的黄色外观。 吸附了荧光增白剂的物体不仅能将照射到物体上的可见光反射回来，还能将 照射到物体上的人眼不可见的紫外光转化为可见光发射出来，提高了物体对可见 光的反射光量，即“发光波长下光的量能够超过此波长下入射光量 100%”，使人 眼感觉到物体变亮变艳了；同时根据光学的补色原理，蓝光和黄光为一对补色， 若将两者混合则得到白光，荧光增白剂将紫外光转化为可见的蓝光，抵消了白色 物质中难以除去的黄色，而使之显得洁白。利用荧光增白剂增白物体实际上是 一种增亮补色的光学效应，这种增白作用不能代替化学漂白，我们曾对不同白度 值的纸张进行荧光增白剂的增白试验，发现在相同条件下，当纸张的白度值 （甘 茨白度）小于72%时，荧光增白剂的作用是微乎其微的，而当纸张的白度值大于 81%时，荧光增白剂则很容易将白度值提高至 100%以上。如果含有色杂质的纤 维不经化学漂白就用荧光增白剂处理该纤维，增白效果将会很差。化学漂白实际 上是利用氧化作用或还原作用使纤维中的有色杂质褪色，其实质是该杂质分子中 的化学键（一般为不饱和键），经氧化作用断裂为无色的小分子，或经还原作用 成为饱和键而失去颜色。很显然，这种漂白会不同程度的损伤纤维组织，然而， 荧光增白剂的增白是一种光学作用，不会对纤维造成损伤，并能得到令人惊诧地 白度。 4 100 3 % 2 / 率 射