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荧光增白剂

来源:合丽亚上传时间:2017/10/10 10:26:28浏览次数:759次



中文名称:荧光增白剂


英文名称:fluorescent whitening agent


定义:能吸收近紫外线(波长300~400nm)、再放射出蓝紫色荧光(420~480nm)的无色有机化合物。多数是具有较大共轭体系的有机化合物。


应用学科:


材料科学技术(一级学科);高分子材料(二级学科);高分子材料相关助剂(二级学科)


荧光增白剂(fluorescent brightener)是一种荧光染料,或称为白色染料,也是一种复杂的有机化合物。它的特性是能激发入射光线产生荧光,使所染物质获得类似荧石的闪闪发光的效应,使肉眼看到的物质很白,达到增白的效果。


荧光增白剂是一种色彩调理剂,具有亮白增艳的作用,广泛用于造纸、纺织、洗涤剂等多个领域中。荧光增白剂约有15种基本结构类型,近400种结构。我国允许在衣物洗涤剂中添加的荧光增白剂有两种类型:二苯乙烯基联苯类(如CBS等)和双三嗪氨基二苯乙烯类(如33#等)。


作用原理荧光增白剂可以吸收不可见的紫外光,(波长范围约为360—380 nm),转换为波长较长的蓝光或紫色的可见光,因而可以补偿基质中不想要的微黄色,同时反射出比原来入射的波长在400——600 nm范围的更多的可见光,从而使制品显得更白、更亮、更鲜艳。


荧光增白剂CBS,目前广泛适用于洗衣液中的一种荧光增白剂。


全称:二苯乙烯联苯二磺酸钠


荧光增白剂CBS分子式:

荧光增白剂 分子式


分子式


荧光增白剂的国家标准


按照国家标准《GB 15193.3-2003急性毒性试验》规范性附录D“急性毒性剂量分级表”判定,二苯乙烯基联苯类荧光增白剂(CBS)为无毒,与日常食用的食盐的急性毒性属于同等级别。


荧光增白剂的发现


人类首次从理论上阐述荧光现象是在1852年,当时Stokes提出了被后人称为Stokes定律的理论。1921年Lagorio观察到荧光染料发出的可见荧光能量高于它所吸收的可见光能量,为此,他推论:荧光染料具有将不可见的紫外光转换为可见荧光的能力。他还发现天然纤维的白度可通过用荧光物质的水溶液处理而提高。1929年Krais采用Lagorio的原理证明,将泛黄色的人造丝浸入到6,7-二羟基香豆素配糖体的溶液中,干燥后发现该人造丝的白度有了很明显的提高。


荧光增白剂的飞速发展,使得有人将此与活性染料和有机颜料DPP的问世并列为染料界在20世纪后期的三大成就。


荧光增白剂的应用


目前,许多行业都开始使用荧光增白剂,例如纸张、塑料、皮革、洗涤剂。同时在许多高科技的领域内也在使用荧光增白剂,例如荧光探测、染料激光器、防伪印刷等,甚至是高空摄影用的高感光度胶片为提高感光胶乳的感光度,也会使用荧光增白剂。


在我国,荧光增白剂最先是被划分为印染助剂类产品,然后又被划分为染料类产品。由于其特有性质和大量的用量需求,其已于上述两个行业分开,成为单独的一类精细化工产品。目前国内,荧光增白剂的第一大用户是洗涤剂,第二大用户是纸张,纺织品为第三大用户。


荧光增白剂的原理


亮白效果

增白效果对比


荧光增白剂的作用原理是吸收光线中不亮白效果可见的紫外光,并发出可见的蓝光,与织物发出的黄光进行叠加后,互补形成白光,使织物发出的白光增加,肉眼可感觉到白色织物明显变得亮白,这就是亮白效果。




荧光增白剂的分类


按化学结构可分为五类:


1、二苯乙烯型,用于棉纤维及某些合成纤维、造纸、制皂等工业,具有蓝色荧光;


2、香豆素型,具有香豆酮基本结构,用于赛璐璐、聚氯乙烯塑料等,具有较强的蓝色荧光;


3、吡唑啉型,用于羊毛、聚酰胺、腈纶等纤维,具有绿色荧色;


4、苯并氧氮型,用于腈纶等纤维及聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料,具有红色荧光;


5、苯二甲酰亚胺型,用于涤纶、腈纶、锦纶等纤维,具有蓝色荧光。


荧光增白剂CBS


首先要明确的一点是洗涤剂用荧光增白剂只是荧光增白剂中的一类,目前我国允许在衣物洗涤剂中添加的荧光增白剂有两种类型:二苯乙烯基联苯类(如CBS等)和双三嗪氨基二苯乙烯类(如33#等)。目前蓝月亮洗衣液事件中提到的其产品亮白增艳洗衣液中添加的正是荧光增白剂CBS。


行业标准


CBS是中华人民共和国国家发展和改革委员会于2008年发布的行业标准《QB/T 2953-2008洗涤剂用荧光增白剂》中,规定可用于衣物洗涤剂的荧光增白剂之一,是安全环保的。CBS在美国、日本、欧盟等发达国家广泛用于高档衣物洗涤剂中。


德国环境部于1983年郑重声明:CBS不具有任何致敏及致畸性。


欧盟洗涤剂协会(A.I.S.E.)于2003年发表安全性评价报告称:CBS在洗衣液中使用是安全的。


日本肥皂洗涤剂工业协会(JSDA)于2007年发表《人体健康和环境影响风险评估》:CBS对人体和环境都是安全的。


对人体影响:


(1)对皮肤无刺激


经过多年的动物及人体试验表明:即使是皮肤直接接触荧光增白剂CBS纯品,对皮肤也无刺激性,不会导致皮肤过敏。


沈永嘉教授等编写的《荧光增白剂》一书中指出:荧光增白剂不会被皮肤吸收。即使荧光增白剂CBS在使用过程中可能有少量粘附在皮肤上,也不会和人体皮肤发生反应,而且通过日常的洗涤活动(例如洗手、洗澡等)很容易被完全的洗掉,不会经皮吸收。


因此,皮肤直接与添加CBS的洗衣液接触不会造成伤害。


(2)对伤口愈合无不良影响


发表于1994年《德国皮肤病学》杂志上的《荧光增白剂的毒理学性质》一文中指出,即使是用含有荧光增白剂的纺织材料直接接触伤口,也不会对伤口愈合产生不良影响,且不会对人体皮肤造成病理性变化。


(3)代谢:荧光增白剂CBS是水溶性的,通过正常代谢可很快完全排出体外


德国Georg Thieme出版社出版的《环境质量和安全》增补第四卷《荧光增白剂》(`Environmental Quality and Safety` Supplement Volume IV `Fluorescent Whitening Agents`)一书中指出,通过小鼠代谢研究表明,在大剂量喂食洗涤剂用荧光增白剂CBS后,绝大部分增白剂都会迅速通过肠道排出,不被肠道吸收。其血、肝、肾、脑、肌肉和脂肪中均无荧光增白剂残留,即不会造成体内蓄积。所以日常生活中即使有少量荧光增白剂CBS进入人体,也会通过正常代谢过程很快排出体外。


(4)荧光增白剂CBS无致畸性,无致癌性


通过对多种动物的急性毒性研究和长达两年的小鼠慢性毒理实验研究证明:CBS属于无毒性物质,无致畸、无致癌、无致突变性。


欧盟洗涤剂协会(A.I.S.E.)的测试报告《家用洗涤剂成分对人体和环境影响的风险评估之荧光增白剂FWA-5》中对荧光增白剂CBS(也叫FWA-5)的毒理性研究结果表明:荧光增白剂CBS无光致癌反应。


德国环境部于1983年郑重声明,荧光增白剂CBS不具有任何致敏及致畸性。


对环境影响:


(1)CBS降解性高


CBS在洗涤剂中使用量不高,经漂洗稀释,生活污水经一次一般处理后,CBS即可减少95%以上,最后进入环境中的量很少。即使少部分进入地表水(如河流),也是会非常迅速的进行光降解,光降解的产物也很容易进行二次降解,即被微生物吃掉后分解成二氧化碳等对环境没有影响的物质。


(2)对生物链没有影响


CBS是一种水溶性的荧光增白剂,被鱼类食入后,不会滞留在生物组织和器官中。实验室研究表明,鱼类即便在高浓度CBS的条件下生活一段时间后,脱离这一环境两天,CBS在鱼类体内也不会有蓄积。


基于对长期的生态学研究结果表明,CBS对环境没有危害。