什麼是熒光增白劑?熒光增白劑在紡織方麵的運用
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“熒光增白劑”,這個一直處在爭議中的物質,關於它是否有害,一直是縈繞在一些人心頭的疑問,今天,就讓小編帶大家起底這個物質,刨根問底地探究下,它的真實麵目?
什麼是熒光增白劑?
英國物理學家George GabrielStokes在1852年首次闡述了熒光現象。1929年,Krais.P首先發現6,7-二羥基香豆素具有熒光增白作用;1940年,德國IG公司研發出具有實用價值的熒光增白劑,並開始了其商品化曆程。
1959年,原天津染料廠生產出我國第一隻熒光增白劑——V B L(C.I.85),該品種屬雙三嗪氨基二苯乙烯類型。
1966年,原化學工業部頒布了該品種的化工行業標準(部頒標準),編號為HG 2-382-66,這是我國熒光增白劑產品的第一個行業標準。
現在該產品標準已升級為GB/T 10661-2003《熒光增白劑VBL》。熒光增白劑在我國最初隻用於紡織印染行業。60年代後期,熒光增白劑開始在合成洗滌劑行業使用,70年代才用於造紙行業。
熒光增白劑的用途非常廣泛,從最初僅用於紡織品,到現在廣泛用於造紙、洗滌劑、塑料、塗料、油墨、皮革等多個領域。隨著經濟飛速發展,熒光增白劑的用途與用量仍在不斷擴大。目前,紡織工業已經不是熒光增白劑用量最大的領域。在世界各國,熒光增白劑在不同行業的應用比例存在差異,但使用比例的排序基本相同:即主要用於洗滌劑,其次是造紙,紡織第三,塑料及其他領域的用量較小。
熒光增白劑原理
在紡織工業中,纖維自身的白度往往達不到人們審美的要求。尤其是天然纖維,由於生長環境與生長周期不同,其白度差異很大。白色物質一般對可見光中450~480nm的藍光有輕微吸收,而造成藍色不足,使其稍帶黃色而給人以陳舊之感。為此,人們采取了不同措施來使物品增白、增豔。
在熒光增白劑出現以前,通常采用的增白方法主要有兩種:
①加藍增白法,這種方法可以起到增白作用,但效果有限,而且由於總的反射光量減少,使物品色澤變暗。
②化學漂白法,主要是通過氧化還原反應而使物質褪色,但對纖維素會造成一定的破壞,而且漂白後的織物常帶黃色,反而影響增白效果。
熒光增白劑可以彌補傳統增白方法的不足,並顯示出巨大的優越性。熒光增白劑能吸收能量較高的近紫外光線,使其分子進入激發態,然後被激分子躍遷到能量較低的基態,並發射出熒光。
由於發生了能量損失,輻射的熒光波長變長(大約為450nm的藍光),泛黃物品的黃色可以被熒光增白劑反射出來的藍光補償,從而增加了物品的表觀白度。由於發射光的強度超過了投射於被處理織物上原來可見光的強度,所以產生了略帶色光的增白效果。具有實用價值的熒光增白劑,除了吸收紫外光而發出紫藍色的熒光和具有高的熒光效率外,本身還必須接近無色或微黃色,具有普通染料的特性,對被增白的織物如纖維有良好的親和力、良好的溶解性或分散性能以及較好的耐洗、耐曬和耐燙等牢度性能。
熒光增白劑的增白特性是由其分子的特殊結構決定的。它的發色基團具有可發生π一π*躍遷的共軛體係,最常見的這些體係有苯環、萘環、三嗪環、乙烯基、五元雜環和其他一些稠環體係。共軛程度小的電子體係一般隻吸收很短波長的光,隨著共軛體係增大,可吸收光的波長增大,電子就越容易被激發,增白劑的熒光效率越大,從而滿足熒光增白劑的增白要求。
熒光反應與熒光增白劑
熒光反應是指物質接受紫外線不可見光的照射後被激化,然後把被激化的能量轉換成肉眼可見的光釋出的過程。這是一種光致發光的冷發光現象。
熒光反應在自然界中極為常見,多種動物體(如蝦、蟹、水母等),食品(如醬油、普洱茶、白酒、咖啡等),藥物,植物提取物(如銀杏黃銅、芍藥、苦參生物堿等),葉綠素,微生物(細菌、黴菌)在紫外燈照射下都能產生熒光反應,這是自然熒光,是物質固有的特性而且是無害的。
人們日常吸收的作為營養及維持生命所必須的物質,如維生素A、B2、B12、E,蛋白質,色氨酸、酪氨酸等,也都能產生熒光反應。正常健康的指甲也可有熒光反應現象。
熒光劑可以產生熒光反應,但是產生熒光反應的東西,不是隻有熒光劑。在熒光燈下會呈現熒光反應的物質並非都是熒光增白劑。一些高品質的日化產品中添加維生素E、甘油等天然成分也會被365nm紫光燈照射出現熒光反應是很正常的。因此,別一看到熒光反應了就喊著產品中有熒光劑了。這個鍋,熒光反應可是不背的。
因此,通過紫光燈照射隻能證明有無熒光反應,卻無法識別是否是熒光增白劑。
在紡織方麵的運用
熒光增白劑在紡織工業領域的應用已有近70年的曆史,由於其在紡織纖維上特有的增白、增豔效果而受到染整業者和消費者的喜愛。目前,還未有相應技術可以替代熒光增白劑的作用。
有人認為,通過漂白的方式就可以取代熒光增白劑。而且這方麵有些產品確有研究,如通過氯漂和氧漂的多次漂白來達到麵料的白度要求,但過渡漂白容易損傷纖維,造成服裝穿著時強力下降。
在紡織品上應用熒光增白劑是有要求的,至少應滿足以下5個方麵的要求:
①對纖維無損傷,並與其有較好的結和力; ②具有較好的水溶性; ③有良好的化學穩定性; ④有較好的均勻增白性; ⑤對環境無害等。
按化學結構類型分,在紡織工業中應用的熒光增白劑主要包括六大類:
①雙三嗪氨基二苯乙烯類型; ②二苯乙烯聯苯類型; ③雙苯並唑類型; ④二苯乙烯基苯類型; ⑤吡唑啉類型; ⑥香豆素類型。
在使用熒光增白劑時,須根據纖維的化學組成和物理性能,選擇合適的熒光增白劑,從而得到滿意的增白效果。