第三章荧光增白剂

第三章荧光增白剂

3.1荧光增白剂的定义当紫外光照射到有机物质的时候，有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。若在420—455nm发出最大的紫蓝色光（其与黄色互补），使材料颜色变白，即为荧光增白。但是，具有实用价值的荧光增白剂，除以上条件外，本身还必须是无色或接近无色，对纤维具有良好的亲和力，溶解性和分散性要好，具有较好的耐晒牢度，用于塑料的还必须要有耐热、不渗出不析出等。

有机化合物的荧光与它们的结构有密切的关系。荧光通常发生于具有刚性和平面结构的π—电子共轭体系的分子中，随着π电子共轭度和分子平面度的增大，它们的荧光光谱也将向长的波长方向，荧光效率也将提高。荧光增白剂在织物上不但能反射可见日光，同时还能吸收日光中的紫外光而发射荧光，使织物总的可见光反射率较原来增大，故也提高了亮度，使织物的白度比一般漂白或上蓝过的更为悦目。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来增白，因此又可称为光学增白剂。

荧光增白剂一般对紫外线较敏感，所以用荧光增白剂处理过的产品，长期在阳光下嚗晒，则会因荧光增白剂分子的逐渐被破坏而白度减退。

荧光增白剂要在日光下才有柔和耀目的荧光光泽，在白炽灯光下因没有紫外线，所以看起来没有像在日光下洁白耀目。荧光增白剂的增白，只是光学上的增亮补色，并不能代替化学漂白。因此，含有色素纤维，如原棉织物，若不经漂白就用荧光增白剂处理，则不能获得洁白效果。

3.2荧光增白剂主要的母体分类

1、二苯乙烯型

2、香豆型

3、芳唑类

4、苯并氧氮茂类

5、萘二甲酰亚胺类

另外还有联苯乙烯类，富马酸衍生物类，对苯二甲酸衍生物类，苯并呋喃类，含炔基化合物等。

3.3二苯乙烯型

二苯乙烯型荧光增白剂是以二苯乙烯为母体的各种衍生物。其制造工艺简单，对各种纤维的适应性强，因而是目前产量最大、品种最多的一类荧光增白剂。二苯乙烯母体（亦称D.S.D酸）的结构为：

D.S.D酸的合成：

3.3.1双酰胺基二苯乙烯类这种类型是荧光增白剂中早期的品种，如荧光增白剂BR,是由D.S.D酸与苯基异氰酸酯反应而得。

它适合于棉和聚酰胺的增白，也可加到洗涤剂中，由于其在沸水中稳定性较差，耐晒牢度也欠佳，被改进型品种取代。改进型双酰胺二苯乙烯结构为：

3.3.2双三氮苯基，胺基二苯乙烯类：这类结构的荧光增白剂是商品化最多的一类。这类化合物的最大紫外吸收波长为350纳米左右，最大荧光波长在432-442纳米间，正是蓝色荧光范围。它们主要用于棉、纸张和洗涤剂，具有较好的水洗牢度和一定的耐晒牢度。其对锦纶、维纶、再生纤维及蛋白纤维等纺织品都有良好的增白效果。

这类荧光增白剂的合成是以D.S.D酸与两个分子的三聚氯氰缩合，其余的氯原子再分别被其它取代基取代而成。

3.3.3三氮唑基二苯乙烯类这类化合物的增白效果比以上类别好，具有良好耐氯漂稳定性，耐晒牢度也较好。缺点是色调偏绿，常用于合成洗涤剂工业。以D.S.D酸为原料可制得对称二苯乙烯三氮唑型荧光增白剂；据研究，具有不对称结构的这类荧光增白剂，其性能较对称结构的更好，例如：

RBS为棉及聚酰胺的优良增白剂，坚牢度好，耐氯漂。若分子中不含磺酸基时，可作聚脂纤维用增白剂。

3.4香豆素型香豆素，又称α—苯并吡喃酮，一般在7位引入取代基，便成为有实际价值的荧光增白剂。由于这类荧光增白剂毒性小，因此可用于洗衣粉、化妆品、防晒霜，甚至可用于某些食品。这类增白剂香豆素分子中引入取代基的种类和位置的不同，主要有以下几类。

3.4.13-苯基-7-取代胺基香豆素苯基香豆素有优良的耐光性，因此是当前合成纤维用的重要增白剂，其所用基本原料3-苯基-7-氨基香豆素可用如下方法合成：

以3-苯基-7-氨基香豆素为原料可制得具有实用价值的增白剂，例：

这些是羊毛和聚酰胺纤维用的增白剂。

3.4.24-甲基-7取代胺基香豆素代表性的品种如增白剂WS，其荧光色调为蓝光紫。合成方法如下：

实际使用的是它的硫酸盐，可用于羊毛、蚕丝、二醋酸纤维、锦纶和维纶的增白。它的日晒牢度和水洗牢度均属中等；耐酸、耐硬水,但不耐碱和氯漂。

3.4.33-羧基取代香豆素这类增白剂中的重要代表为荧光增白剂PEB。增白剂PEB用于聚氯乙烯和赛璐珞的增白。其合成方法如下：还有所谓纤维活性香豆素类荧光增白剂，它们含有与活性染料类似的活性基团，如氯三嗪基、氯嘧啶基、磺酰乙基等，能与纤维发生化学键结合。据报导是棉、锦纶及羊毛的耐洗增白剂。

3.5芳唑类这一类增白剂也称苯并氧氮茂型增白剂，又可分为对称结构和不对称结构两种，具有良好的耐晒，耐热，耐氯漂和耐迁移等性能，用于合成纤维和塑料的增白，也用于洗涤剂。

3.5.1对称结构对称结构芳唑型荧光增白剂的品种很多。其合成方法可用邻氮基酚及其衍生物与二元酸或其酰氯作用而成。由邻氨基苯酚与二苯乙烯-4,4′-二羧酸反应，则生成增白剂EFT

增白剂EFT其耐热、耐光、耐氯漂各项牢度指标都好，特别适用于涤纶和涤棉混纺织品的增白。由邻氨基苯酚与噻吩-2,5-二羧酸反应生成增白剂EBF

增白剂EBF呈鲜艳的蓝色荧光，非离子性，可与水以任何比例稀释分散。主要用于涤纶和醋酸纤维的增白。其性能优良，耐硬水、耐酸碱、耐晒，对氧化漂白性稳定，能与大多数织物整理剂共浴使用。

还有其他如：

3.5.2不对称结构不对称结构芳唑型荧光增白剂较对称结构的具有更好的增白效果。如以下几种等，都可作聚酯纤维增白剂。

3.6吡唑啉类

这一类主要用于羊毛、聚酰胺、腈纶的增白。其化学通式为：

取代基如下：

R：可改善耐晒牢度和其他应用性能。

R1：H、Cl

R2：磺酸基、磺酰胺基、甲基

R、R1、R2都不能接—NH2、

3.7萘二甲酰亚胺类萘二甲酰亚胺类增白剂有工业价值的是含4—烷氧基和4—酰胺基衔生物的二种。其具有高熔点和稳定性，荧