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第十四章 荧光增白剂 引言 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（Fluorescent Whitening Agent或Fluorescent Brightener）。目前，荧光增白剂在纺织、造纸、塑料、及合成洗涤剂等工业都有着广泛的应用。目前，荧光增白剂在纺织、造纸、塑料、及合成洗涤剂等工业都有着广泛的应用。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。 近年来，随着染整工业的飞速发展，荧光增白剂在应用过程中又被赋予更高的要求，如树脂整理与增白同浴进行可以简化染整工艺，减少废水，节约能源，这就要求荧光增白剂具有一定的耐酸、碱性。 将荧光增白剂无定形产品转化为晶形产品，以及尽可能提高纯度，是今后的发展方向之一。因为产品中的杂质或副产品会削弱和抵消荧光效果，所以通过转化与提纯，既能使产品外观有所改进，又能提高增白效果，同时还可以在一定程度上防止变黄。 用多组分荧光增白剂取代单组分荧光增白剂也是发展方向之一，因为多组分增白剂会产生荧光增白的协和作用，提高增白效果，故越来越受到人们的关注。 提高荧光增白剂的染色牢度，特别是日晒牢度成为研究的重点，如何在合成纤维上提高耐升华牢度也将成为重要的研究方向。 荧光增白剂的增白机理 荧光增白剂是一类含有共轭双键，且具有良好平面性的特殊结构的有机化合物。在日光照射下，它能够吸收光线中肉眼不能看见的紫外线（波长为300－400nm），使分子激发，再回复到基态时，紫外线能量便消失一部分，进而转化为能量较低的蓝紫光（波长为420－480nm）发射出来。这样，被作用物上的蓝紫光的反射量便得以增加，从而抵消了原物体上因黄光反射量多而造成的黄色感，在视觉上产生洁白、耀目的效果。 荧光增白剂的增白只是一种光学上的增亮补色作用，并不能代替化学漂白给予织物真正的“白”，因此含有色素或地色深黯的织物，若不经漂白而单用荧光增白剂处理，就不能获得满意的白度。一般的化学漂白剂是强氧化剂，纤维经过漂白处理后，其组织会在一定程度上受到损伤；而荧光增白剂的增白作用是一种光学作用，故不会对纤维组织造成损伤。并且，荧光增白剂要在日光下才具有柔和耀目的荧光色泽，而在白炽灯光下因没有紫外线，所以看起来也没有象日光下洁白耀目。 荧光增白剂的日晒牢度各品种不同。这是因为在紫外线作用下，增白剂的分子会被逐渐破坏。因此，用荧光增白剂处理过的产品，长期曝晒在日光下便容易使白度减退。一般来说，涤纶增白剂的日晒牢度较好，锦纶、腈纶为中等，羊毛、丝的较低。日晒牢度和荧光效果取决于荧光增白剂的分子结构，以及取代基的性质和位置，例如杂环化合物中的N、O以及羟基、氨基、烷基、烷氧基的引入，有助于提高荧光效果，而硝基、偶氮基则降低或消除荧光效果而提高日晒牢度。 荧光增白剂的分类与命名 荧光增白剂可按化学结构或其用途来分类。 按化学结构分类 按照荧光增白剂的母体分类，大致可将它们分为碳环类、三嗪基氨基二苯乙烯类、二苯乙烯-三氮唑类、苯并噁唑类、呋喃，苯并呋喃和苯并咪唑类、1,3-二苯基-吡唑啉类、香豆素类、萘酰亚胺类和杂类等九类。 按用途分类 荧光增白剂也可根据其用途分类，例如：用于涤纶纤维增白的就称作涤纶增白剂，用于洗涤剂的就称作洗涤用增白剂等等。如此，经常有人把荧光增白剂DT称作涤纶增白剂，把荧光增白剂DCB称作腈纶增白剂，把荧光增白剂VBL称作棉用增白剂。然而这种分类法也有缺陷，或者说不够严格，因为有的增白剂可以有多种用途，并且可以用于不同的行业中，例如，荧光增白剂VBL 除了被大量地用于棉纤维的增白以外，还被大量地用于洗涤剂，而粉状的荧光增白剂DT(在商业上常常称作荧光增白剂PF) 主要用于塑料的增白。在商业上有时还按荧光增白剂的离解性质分类，将它们分为阳离子类、阴离子类和非离子类，或者按其使用方式分为直染型、分散型等等。 荧光增白剂的命名与商品名 商品荧光增白剂化学名称很长，在应用时很不方便，因此大都使用商品名。 我国生产的荧光增白剂其商品名称一般为“荧光增白剂XXX”形式，例如：荧光增白剂VBL。尾标上的英文字母有时还是照搬国外同类产品中的尾标代号，例如：荧光增白剂DCB 就是沿用国外商品Blankophor DCB中的名称。进口的荧光增白剂其商品名称一般由商标加英文字母组成，商标后的英文字母一般表示它的性能和应用对象，例如：“荧光增白剂DT”表示增白涤纶用的增白剂。 我国生产的荧光增白剂品种主要有16个，而产量超过百吨的品种仅7个，它们是：荧光增白剂VBL、荧光增白剂DT、荧光增白剂BSL、荧光增白剂BSC、荧光增白剂3