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萤石的闪闪发光的效应,使肉眼看到的物质很白。
什么是荧光?
荧光是自然界广泛存在的一种现象,它不同于反射光,而是物质的一种发光形式。荧光是指电磁辐射被物质吸收再发射出光,在大多数情况下,物质发射的光比它吸收的辐射波长更长,因此能量更低。比如说,光线中的紫外线波长比可见光更短、能量也更高,但人眼看不见,而荧光物质在被紫外线照射时,它发出的荧光因为波长更长,变成了可见光。
不只是矿物质能发出荧光,自然界中的许多细菌、动植物,甚至我们人类也能发出荧光,不同的只在于辐射强度的高低。例如:枯草芽孢杆菌(奶油色至棕色),紫色色杆菌(紫罗兰色),藤黄微球菌(黄色),微球菌(粉红色),奇异变形杆菌、铜绿假单胞菌(棕色) ,荧光假单胞菌(天然蓝绿色荧光),粘质沙雷氏菌(粉红色或橙色),金黄色葡萄球菌(黄色),酿酒酵母(黄白色),黄曲霉(黄绿色),赭曲霉(黄色),出芽短梗霉(黑色),白色念珠菌(白色浅黄色),假丝酵母、念珠菌属(白色)。2008年诺贝尔化学奖获得者、生物化学家Roger Tsien和他的实验室的科学家根据不同的生物荧光蛋白可以发出不同颜色荧光的原理,用上述的一些细菌为“颜料”在琼脂上画了下面这幅“荧光画”,你在白天看不见它,但只要将其放在紫外灯下,就可以看见椰树、大海和太阳。
大海里的许多珊瑚和鱼类也能在蓝光照射下发出不同颜色的荧光,这些荧光通常用于同一物种成员之间的私下交流,其它的掠食性鱼类很可能看不见它们。蓝光会被水散射,长波光更容易被吸收,许多掠食性鱼类对这些波长的光几乎没有敏感性,因此发出红、橙、黄和绿色等波长光的鱼可以更好地隐藏自己。绿色是生物荧光光谱中最常见的颜色,红色最罕见。
除细菌和深海鱼虾外,一些陆地生物如蝴蝶等昆虫、蜘蛛蝎子等节肢动物、两栖的蛙类、鹦鹉等鸟类,也能够在一定光线的照射上发出荧光。植物的叶绿素可以在紫外线下发出微弱的红色荧光,还有许多植物通过花的荧光来吸引授粉者光顾。
动植物能发出荧光主要因为荧光蛋白发挥功能。可能因为伪装是荧光的最常见用途之一,通常依赖于伪装的物种往往表现出最大的荧光多样性。另外,生物荧光可以在沟通、交配、诱饵、紫外线防护和抗氧化、光致变形等方面发挥着重要作用。
荧光增白的原理
荧光增白不同于漂白,它实际上是利用光化学化合物,吸收自然光线中的紫色光和一部分紫外线(波长通常在340-370nm,我们眼睛对这些光不敏感),并将其转化为蓝色可见光(波长为420-470nm)发出来,这部分蓝色光会弥补物品表面蓝色光的反射的不足,使物品本身的黄色光线看起来没那么显眼,从而造成“美白”效果。
简单地说就是在洗衣粉里添加荧光剂,把一些我们看不见的光线变成了蓝色光,蓝色的反光“中和”了衣服的黄色,使衣服显得更白一些,从而更讨喜。那些添加在其它用品里的荧光增白剂也是同样的道理。
荧光增白剂通常是人工合成的一些化学物质,它的主要成分是二苯乙烯。比如4,4'-二氨基-2,2'-芪二磺酸,它就是一种流行的荧光增白剂。
商业上有90多种荧光增白剂,常用的通常也就只有几种。由于荧光增白剂是作为生活日用品的添加剂,它的添加量受到严格的标准限制,并且在安全性上已经经过长时期的检验。一般来说只要按标准进行添加,并不会对人体健康造成影响。有少数人会对荧光剂产生皮肤敏感,只要停止接触,敏感现象就会自然消除。
其实在很多情况下,荧光增白剂不是添得越多越好,过量添加会导致“绿化效果”,看起来“扎眼”,这并不是厂商想要的效果。
目前,全世界生产的荧光增白剂有15种以上的结构类型,商品化的荧光增白剂超过1000种。根据结构的不同,荧光增白剂可分为二苯乙烯型、苯并噁唑型、吡唑啉型、香豆素型、萘酰亚胺型和其他类型。其中,二苯乙烯型荧光增白剂是发展最迅猛的一个分支。
荧光增白剂的安全性与其结构密切相关,不能一概而论。不同工业领域对荧光增白剂的使用有明确要求,消费者大可不必一听到荧光增白剂就认为是不安全的。例如,《洗涤剂用荧光增白剂》(QB/T2953-2008)规定生产各种衣料用洗涤剂时可以添加二苯乙烯基联苯类和双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂。
早在1999年,欧洲化学工业委员会(CEFIC)和欧盟洗涤剂协会(A.I.S.E)就启动了“欧洲家用清洁产品成分的人类以及环境风险评估”(HERA)项目,并完成了荧光增白剂71等衣物洗涤剂常用的二苯乙烯型荧光增白剂的安全性评价和风险评估,结论是不会对人体和环境造成不良影响。
我国食品行业规定,食品及其相关产品加工中严禁人为添加荧光增白剂。不过,由于一些天然植物原料如竹子等本身含有荧光物质,因此可能不可避免地将微量荧光物质带入包装材料,但应严格控制其残留。
荧光增白剂的应用
有人将荧光增白剂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。
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。
在中国,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。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。
文章来源: 光明网,老粥科普,服装水洗杂志
![免责声明](https://media.zhengtailink.com/kuncai_news/static/upload/image/disclaimer.png)