荧光增白剂(Fluorescent Whitening Agent,FWA)
什么是荧光增白剂
荧光增白剂 或称光学增白剂(Optical Brightener)，是一种具有很高量子效率的化合物，在百万至十万分之一量级即可对本白色或白色的基质（如纺织品、纸张、塑料、涂料有效地增白。它能够吸收波长340-380nm左右的紫外光，发射出波长400-450nm左右的蓝光，可有效地弥补白色物质因蓝光缺损而造成的泛黄，在视觉上显著提高白色物质的白度以及亮度。荧光增白剂本身呈无色或浅黄（绿）色，在国内外被广泛地应用于造纸、纺织、合成洗涤剂以及塑料、涂料等行业。
荧光增白剂的增白机理
一般而言，当紫外光照射到某些物质的时候，这些物质吸收紫外光后会发射出各种颜色和不同强度的可见光，而当紫外光停止照射时，这种光纤也随之很快小试，这种光线称为荧光。
上蓝提高白度是利用蓝色光和黄色光互为补色的原理。上蓝剂使织物反射光中增加蓝色光以抵消织物原有的黄色。虽然在人们的目光下看起来似乎增加了白度，但事实上上蓝剂也吸收了一部分光线，因此织物总的反光率有某些下降，所以比较起来带有某些灰暗，这是上蓝剂的不足之处。
荧光增白剂自身无色，在织物上不但能反射可见光，同时还能吸收日光中的紫外光而发射波长为415～466nm，即紫色光的荧光，正好同织物原来反射出的黄色光互为补色，增加而成白色，使织物具有明显的增白感。由于荧光增白剂发射荧光，使织物总的可见光率较原来增大，故也提高了白度，使织物更悦目。荧光增白剂用于浅色织物，也同样使亮度增加而起增艳作用。荧光增白剂是利用光学上的补色作用来增白，因此，又可称为光学增白剂。
荧光增白剂的分类
荧光增白剂种类繁多，可以按母体化学结构或使用用途等对其进行分类。 按用途常分为：①洗涤剂用荧光增向剂；②纺织品用荧光增自剂；③造纸用荧光增白剂；④塑料和合成材料用荧光增自剂；⑤其他用途的荧光增白剂。按荧光增自剂的离解性质分类，又可分为阴离子增白剂，刚离子增白剂，两性增向剂 根据1982年《染料索引》收录的359只荧光增自剂， 按照化学结构可分为二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并恶唑型、苯二甲酰亚胺型五人类：
1.二苯乙烯型
代表物VBL，最大吸收波长346nm，蓝色荧光。
2.香豆素型
代表物WS，较强蓝色荧光，X、Y或其它 咐置引入基团会有很高的商用价值。
3.吡唑啉型
(1) 对称型：最大吸收波长374nm代表DT，主要用于对涤纶的增白。
(2)不对称型：最大吸收波370rnm红色荧光，代表物EBF， 红色荧光。
4.苯并恶唑型
代表物WG、DCB，最大吸收波长350nm，蓝色荧光，适用于腈纶，羊毛，锦纶，塑料。
5.苯二甲酰亚胺型
蓝色荧光。
荧光增白剂的应用
荧光增白剂的用途非常广泛，由最初的仅用于纺织品发展到现在主要用于造纸、洗涤剂、塑料、涂料、油墨、皮革等领域．目前，在非纺织品上的用量远大于在纺织品上的用量阎．下面主要介绍荧光增白剂在造纸、洗涤剂和纺织品中的应用．
1.荧光增白剂在造纸中的应用
在造纸工业中，荧光增白剂是非常重要的添加剂之一，有人形象地把荧光增白剂比作造纸工业的“工业味精”，是生产高白度、高品质纸产品必需使用的功能性助剂．添加了荧光增白剂后制备的纸张，白度可提高10％ 以上。
因为纸的主要成分是纤维素纤维，对纸进行增白，通常采用在打浆、施胶、表面涂布的造纸过程中应用．不同的工艺，应选用性能不同的荧光增白剂．用于造纸工业的荧光增自剂至少应满足以下条件：①与各种造纸用化学试剂有良好的相容性，也就是说，荧光增白剂的加入不会导致纸品质量下降；②能耐一定的酸碱度，能耐化学漂白后纸品中残留氯的影响，能适应造纸工艺过程的需要，也就是说，要有良好的化学稳定性；③对纸纤维有亲和力，有较高的白度，对环境无害等。
目前，可用于造纸工业的荧光增白剂品种很多， 牌号也不少，但由于双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂的增白效果好且价格低廉，所以在造纸工业中得到了广泛的使用，这类产品占荧光增白剂总量的60％ 以上。
当前在中国加工制造业能力普遍过剩的状况下，造纸工业是为数不多的需求不断扩张的行业之一． 据中国造纸工业协会公布的《中国造纸工业2009年度报告》，2009年全国纸及纸板产量虽达到8 640万t，但国内市场纸品的消费量已达到8569万t。造纸业的飞速发展，将使用于造纸业的荧光增白剂有非常广阔的发展空间。
2.荧光增自剂在洗涤剂中的应用
洗涤剂是人们日常生活中的必需品．随着生活水平的提高，人们对洗涤剂的需求也不断提高，并朝着环保、方便、经济、高效的方向发展，表面活性剂和助剂是洗涤剂的主要成分，关系到洗涤剂的性能．目前世界上荧光增白剂消费量的50％ 是用于洗涤剂行业。
在洗涤剂中添加一定品种适量的荧光增白剂，不但能改善洗涤剂的外观，同时还能增加被洗涤织物的白度或鲜艳度，改善洗涤效果．因此可以说，荧光增白剂已成为织物类洗涤剂配方中不可缺少的重要助剂之一．用于洗涤剂工业的荧光增白剂至少应满足以下条件：①直染性好，即添加到洗涤剂中，一般在常温或稍加热并通过浸泡就能增白、增艳；②尽可能地和多种纤维有较好的亲合性；③有良好的化学稳定性；④有较好的均匀增白性；⑤对环境无害等。
用于洗涤剂行业的荧光增白剂一般也能在纺织业、造纸业使用，目前，大量用于洗涤剂工业的荧光增白剂主要有5个品种：荧光增白剂VBL；荧光增白剂31#；荧光增白剂33#；荧光增白剂BL；荧光增白剂CBS。
2009年中国合成洗涤剂的产量已高达693万t，并以每年近5％ 的速度递增．因此与合成洗涤剂配套的荧光增白剂需求量将逐渐递增。
3.荧光增白剂在织物上的应用
荧光增白剂最初用于纺织纤维领域，至今已有近70年的历史．由于纤维有纤维素纤维、蛋白质纤维和合成纤维三大类，所以，在使用荧光增白剂时，必须先了解纤维的化学组成和物理性能，以便可以准确地选择合适的荧光增白剂，从而得到满意的增白效果 ．用于纺织纤维工业的荧光增白剂至少应满足以下条件：①对纤维无损伤，并与其有较好的亲和力；②具有较好的水溶性；③有良好的化学稳定性；④有较好的均匀增白性；⑤对环境无害等。
荧光增白剂在纺织纤维上应用比例为：棉42％，黏胶和醋纤23％，合纤25％，羊毛10％．三嗪基氨基二苯乙烯类荧光增白剂主要用于纤维素纤维的增白；涤纶纤维是一种疏水性纤维，故需采用非离子型疏水性的荧光增白剂对其增白，如荧光增白剂DT等；羊毛本身略带黄色，在增白前必须先经漂白，目前常用的荧光增白剂为CBS等；聚酰胺纤维常用C.I荧光增白剂40等进行增白；因为腈纶上有带负电荷的酸性基团，所以腈纶增白多用阳离子型荧光增白剂，如C.I荧光增白剂363等；醋酸纤维在水中的膨化度很低，在水中带有很强的负电荷，所以需用非离子型的荧光增白剂进行增白，如荧光增白剂DT等。
4.其他应用
随着塑料丁业的蓬勃发展，人们对塑料制品的外观性能要求不断提高，因此用荧光增白剂来改善塑料制品的外观性能已越来越受到关注。荧光增白剂除了在上述各领域的应用外，还应用到了珍珠增白、涂料、皮革等。选取何种类型的荧光增白剂需要根据具体应用情况而定。在应用时，要充分考虑增白剂的应用条件，如pH、温度、湿度和增白效果，才能达到理想的增白效果。
发表评论