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
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 定的耐酸、碱性。 将荧光增白剂无定邢产品转化为晶形产品,以及尽可能提髙 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
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硏究的 重点,如何在合成纤维上提高耐升华牢度也将成为重要的硏究 方向
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、 偶氨基则降低或消除荧光效果而提高日晒牢度
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、苯并嗯唑类 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
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
(一)碳环类 碳环类荧光增白剂是指构成分子的母体中不含杂环,同时母体上的取代基也不 含杂环的一类荧光增白剂。组成碳环类荧光增白剂的母体分子主要有三种,即: 1,4-二苯乙烯苯(1,4- Distyrylbenzene),结构如下 2.44-二苯乙烯联苯(4,4- Distyrylbiphenyl),结构如下 3.4,4-二乙烯基二苯乙烯(4,4- Divinylstilbene),结构如下:
（一）碳环类 碳环类荧光增白剂是指构成分子的母体中不含杂环，同时母体上的取代基也不 含杂环的一类荧光增白剂。组成碳环类荧光增白剂的母体分子主要有三种，即： 1．1,4-二苯乙烯苯(1,4-Distyrylbenzene)，结构如下： 2．4,4’-二苯乙烯联苯(4,4’-Distyrylbiphenyl)，结构如下： 3．4,4’-二乙烯基二苯乙烯（4,4’-Divinylstilbene），结构如下：
氰基取代的二苯乙烯苯具有相当高的荧光量子产率,对底物的增白效果很好, 尤其适合用于塑料和合成纤维树脂。典型的品种有: Palanil brilliant White r, NC CHE CH CH= CH 该品种在我国的商品名称为荧光增白剂ER,常用于塑料和涤纶纤维及树脂的 增白。 443-二苯乙烯联苯类的荧光增白剂属于应用性能很好的一类品种,视其上的取 代基性质可用于对应用性能有较严格要求的场合,典型的品种有: Tinopal CBS-X, 结构如下: NaOs HC= HO CHE CH 该品种在我国的商品名称为荧光增白剂CBS-X,常用于高档洗涤剂的添加剂 443-二乙烯基二苯乙烯具有极高的荧光量子产率,在我国未有生产,国外的典 型品种有: Leukophor EHB, H,OoC CH= CH -COoC,H
氰基取代的二苯乙烯苯具有相当高的荧光量子产率，对底物的增白效果很好， 尤其适合用于塑料和合成纤维树脂。典型的品种有：Palanil Brilliant White R， CH CH CH CH CN NC 该品种在我国的商品名称为荧光增白剂 ER，常用于塑料和涤纶纤维及树脂的 增白。 4,4’-二苯乙烯联苯类的荧光增白剂属于应用性能很好的一类品种，视其上的取 代基性质可用于对应用性能有较严格要求的场合，典型的品种有：Tinopal CBS-X， 结构如下： HC HC CH CH SO3Na NaO3 S 该品种在我国的商品名称为荧光增白剂 CBS-X，常用于高档洗涤剂的添加剂。 4,4’-二乙烯基二苯乙烯具有极高的荧光量子产率，在我国未有生产，国外的典 型品种有：Leukophor EHB， CH CH COOC2H5 H5C2OOC
嗪基氨基二苯乙烯类 三嗪基氨基二苯乙烯是由44-二氨基-二苯乙烯-2,2-二磺酸(DSD酸)与三聚 氯氰的缩合物,其结构通式如下: R Naos N NH CHE CH NH- R SO,Na R 具有该结构类型的荧光增白剂是现有已商品化的荧光增白剂中的品种最多的, 约80%以上的荧光增白剂都属于此结构类型,它们被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 NH Naos NH N 一NH CH=CH- NH- SO,Na 该品种在我国还被称为荧光增白剂挺进33#,常用于固体洗涤剂
（二）三嗪基氨基二苯乙烯类 三嗪基氨基二苯乙烯是由 4,4'-二氨基-二苯乙烯-2,2'-二磺酸（DSD 酸）与三聚 氯氰的缩合物，其结构通式如下： N N N NH R R CH SO3Na CH NH NaO3 S N N N R R 具有该结构类型的荧光增白剂是现有已商品化的荧光增白剂中的品种最多的， 约 80%以上的荧光增白剂都属于此结构类型，它们被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： N N N NH N NH CH SO3Na CH NH NaO3 S N N N NH N O O 该品种在我国还被称为:荧光增白剂挺进 33#，常用于固体洗涤剂