荧光增白剂的用途（荧光增白剂的作用原理）

荧光增白剂的用途（荧光增白剂的作用原理）二、荧光增白剂的分类了解了光与色的知识后，荧光增白剂的增白原理就很好理解了，荧光增白剂可以吸收不可见的紫外光，(波长范围约为360380nm) 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400600nm范围的更多的可见光，从而使制品显得更白、更亮更鮮艳。其作用是把制品吸收的不可见的紫外线辐射转变成紫蓝色的荧光辐射 与原有的黄光辐射互为补色成为白光 提高产品在日光下的白度。我们的肉眼一般只能看到400～700nm波长的光，把这段波长叫做可视波段，把这个光叫做可视光线。把可视波段的光分光的话，能够看到从蓝紫色(短波长)变化到红色的光(长波长)，称此为光谱。把这些所有的光按某个比例混合的话，看上去就是白色的，把光通量按同样比例减少下去的话，就从灰色最后变到黑色，最终变成漆黑状态。把此白灰黑色系列称为无彩色。就上图来考虑的话，射入的自然光在可

荧光增白剂是一种荧光染料，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。

一、荧光增白剂的作用原理

1.1、荧光增白剂增白原理之光的反射

光射到物体上时，其中某个波段的光被吸收，剩余的全部被反射。我们肉眼所感到的物体的颜色，可以说是反射光的颜色，是光学上对反射光刺激的视感觉。光射入、吸收及反射概念，如图所示：

我们的肉眼一般只能看到400～700nm波长的光，把这段波长叫做可视波段，把这个光叫做可视光线。把可视波段的光分光的话，能够看到从蓝紫色(短波长)变化到红色的光(长波长)，称此为光谱。把这些所有的光按某个比例混合的话，看上去就是白色的，把光通量按同样比例减少下去的话，就从灰色最后变到黑色，最终变成漆黑状态。把此白灰黑色系列称为无彩色。就上图来考虑的话，射入的自然光在可视波段内按一样的比例反射的物体呈无彩色。另一方面、可视波段的光谱中，如果某个特定光相对增大的话，其色就很突出，从无彩色变到有彩色，我们就觉得是物体的固有颜色。因此，所谓白度就是指物体反射的可视部分所有光谱段按同一比例，即按无彩色充分且漫射性的反射。

1.2、荧光增白剂增白原理之互补色

红、蓝、黄称作三原色 通过它们之间的混合，几乎所有的颜色都能调出。而且，二种颜色的光混色后，结果是白色时，这二种颜色互相称为补色，也就是说，位于下图的色环的对角线上的颜色互为补色。从这张图，我们可以知道，物体泛黄是因为蓝光不够，失去了平衡。

了解了光与色的知识后，荧光增白剂的增白原理就很好理解了，荧光增白剂可以吸收不可见的紫外光，(波长范围约为360380nm) 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400600nm范围的更多的可见光，从而使制品显得更白、更亮更鮮艳。其作用是把制品吸收的不可见的紫外线辐射转变成紫蓝色的荧光辐射 与原有的黄光辐射互为补色成为白光 提高产品在日光下的白度。

二、荧光增白剂的分类

荧光增白剂分子结构主要包括两部分：一个含芳环的连续共轭体系和一个或多个取代基团。共轭体系含有一定的π电子，吸收紫外线后，x电子由基态激发到活泼态，然后在极短时间内又回到基态，这时放出波长为420-450nm的蓝色荧光。根据结构可分为以下九类：

（1）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类：1 4-二苯乙烯苯、 4 4'-二苯乙烯联苯和4 4'-二乙烯基二苯乙烯，代表的典型品种分别是：荧光增白剂ER、荧光增白剂CBS-X、LeukophorEHB（国外品种）。

（2）三嗪基氨基二苯乙烯类

三嗪基氨基二苯乙烯类具有该结构类型的荧光增白剂是现有荧光增白剂商品中品种最多的，约80%以上的荧光增白剂都属于此类结构类型，它们被广泛用于增白纤维素类纺织品、纸张、再生纤维以及洗涤剂，典型的品种有荧光增白剂DMS。

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。

（3）二苯乙烯-三氮唑类

该类荧光增白剂问世较早。缺点是荧光色调偏绿，对纤维增白的白度不够高，现在逐步退出市场。仍在使用的此类荧光增白剂有结构对称的和结构不对称的两种类型。典型的不对称结构的品种是：TinopalPBS，主要用于棉纤维增白，及某些合成纤维造纸、制皂等工业，具有蓝色荧光，

典型的对称结构的品种是：BlankophorBHC 主要用于棉纤维增白和洗涤。

（4）苯并噁唑类

苯并噁唑类在产量上仅次于三嗪基氨基二苯乙烯类的荧光增白剂，品种大多数是高性能的荧光增白剂，价格较高。苯并噁唑基团非常容易引进分子中，它们在分子中参与电子的共轭延长了分子的共轭链。C.I.荧光增白剂393，在我国的商品名称为荧光增白剂OB-1，被广泛用于涤纶纤维树脂的原液增白。

另有一类结构不对称的品种，典型品种的结构如下：它一般不以单一组分使用，而是常与其他相似结构的荧光增白剂一起使用，构成混合型荧光增白剂。

（5）呋喃，苯并呋喃和苯并咪唑类

呋喃，苯并呋喃和苯并咪唑本身不是荧光增白剂的母体，但它们都是构成荧光增白剂的结构单元。它们可与其他结构单元（如联苯）一起组成性能良好的荧光增白剂。呋喃与联苯的组合在结构上类似于苯乙烯与联苯的组合。含磺酸基团的此类组合具有很好的水溶性，特别适合尼龙纤维和纤维素纤维的增白，典型化合物的结构如下：

（6）1 3-二苯基-吡唑啉类

1 3-二苯基-吡唑啉类化合物具有强烈的蓝色荧光。典型的品种是BlankophorDCB(C.I.荧光增白剂121)：在我国的商品名称为荧光增白剂DCB，被大量用于腈纶纤维的增白。

（7）香豆素类

香豆素本身就具有非常强烈的荧光，在它的4位，7位上引入各种取代基团就可使其成为具有实用价值的荧光增白剂。但早期研制的各项牢度性能都不好，代替它们的是在4，7位上引入一些较复杂的取代基团，特别是引入杂环类型的基团，生成的品种具有白度更高、耐日晒牢度更高的特点。典型的品种有UvitexWGS(C.I.荧光增白剂52)：

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。

（8）萘二甲酰亚胺类

1，8-萘二甲酰亚胺以及它们的N-衍生物就具有较强烈的绿色黄色荧光，一直被用作荧光染料，例如：C.I.溶剂黄44，将氨基酰化，则这类化合物的最大荧光波长向蓝移动，适合作为荧光增白剂使用。目前使用的萘二甲酰亚胺类荧光增白剂主要是4，5位上有一个或两个烷氧基取代的衍生物，典型的品种有：MikawhiteAT(C.I.荧光增白剂162)，国内未见有生产。用于涤纶、睛纶、锦纶等纤维 具有蓝色荧光。

（9）杂类

以芘为母体的荧光增白剂XMF主要用于涤纶纤维，尼龙纤维，醋酸纤维的增白，也用于聚苯乙烯和聚氯乙烯的增白。除了可用于纤维的增白外，还被大量用于办公用品中，如：荧光记号笔。

三、塑料制品中常用的荧光增白剂主要性能及用途

荧光增白剂从用途上分为两类 -类是水溶性的增白剂可用于纸张 涂料 洗衣粉 棉织物的增白剂 另-类为水不溶性增白剂可用于化纤 塑料等增白。塑料制品中常用的荧光增白剂主要有OB.OB-1.CBS-127.KSN.KCB等，主要用于各种塑料增加色度、增白、减少色粉用量。

3.1、荧光增白剂OB

CAS号：7128-64-5，化学名称2 2’-(2 5-二苯基硫代)双[5-(1 1-甲基乙基)]苯并恶唑。分子式:、：C26H26N2O2S 分子量为430。其产品外观为淡黄色或乳白色粉末，透光率为450nm296%、500nm297%。从结构类型上说属苯并恶唑型化合物，难溶于水，但溶于烷烃、矿物油、通常的有机溶剂等。

荧光增白剂OB可用于热塑性塑料、聚氣乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS、醋酸纤维、油漆、涂料、印刷油漆等的增白，荧光增白剂OB用于各加工阶段中的聚合物增白，可赋予加工品明亮兰白色光泽。

在实际使用中，荧光增白剂OB应以相当于塑料重量的0.01~0.05%添加，与各种塑料粒子充分混台均匀即可，国外同类产品有:UvitexOB。

3.2、荧光增白剂HE

分子式：C24H16N2，主要成分是双苯乙烯型衍生物 分子量为332。外观呈黄色粉末，色光为蓝白。荧光增白剂HE荧光强度好、白度高。热稳定性好，300*C高温不分解。分散性优良，极易与塑料混合均匀。适用于PP、PE、PS、ABS等塑料的增白增艳，特别适用于PVC型材、片材、板材、管材及电缆料的增白增亮。

在实际使用中 在每100kg塑料中加入荧光增白剂HE20--60g(与塑料原料重量百分比) 特殊情况下(如填料比例高时)须经试验确定。在PVC电缆料上荧光增白剂HE用量只须PF的一半 白度远高于PF。

3.3、荧光增白剂KCB(FBA367)

CAS号:5089-22-5(63310-10-1)属苯并恶唑类型荧光增白剂，化学名称为1 4-二(苯并恶唑基-2-基)萘。外观呈淡黄色或乳白色结晶粉末。

荧光增白剂KCB广泛用于塑料、涂料、油墨纺织等各个领域能使产品不变色，不变黄防止老化延长寿命的特点荧光增白剂KCB对各种塑料及塑料制品均具有很好的的增白效果，对聚氯乙烯、聚丙烯、等塑料制品增白效果更为优秀，对人造革制品的增白增艳效果特别理想，且具有长期存放不泛黄不褪色的优点。

实际使用中，荧光增白剂KCB用量一般以被增白物重量的0.01-0.05%添加为宜。将该增白剂与所需增白的料粒充分混合均匀，进行成型加工即可。

3.4、荧光增白剂OB-1

CAS号:1533-45-5.化学名称为2 2-(4 4-二苯乙烯基)双苯并唑 外观呈亮黄色结晶粉末。

该产品熔点为351一358*C 可耐375°C高温 是所有增白剂中耐热性最好的，特别适合高熔点塑料如聚酯(PET)，OB-1有极强的荧光增白能力，良好的稳定性，能与很多聚合物的兼容性，是塑料制品有效的荧光增白剂，广泛应用于ABS.PS.HLPS.PA.PC.PP.EVA和硬制PVC等塑料。OB-1通常也被用在涤纶矫正纤丝中、丙纶、锦纶纤维、尼龙和聚酯中添加了OB-1后加入也会明显提高白度。在回收的聚酯纤维废料，瓶料和切片中加入OB-1后回料会显得更白，而且不同回收料的色度会变得更白一致。对于高温塑料的增白，强烈建议使用OB-1。

荧光增白剂OB-1以塑料或聚酯料粒的0.01~0.05%添加在各种塑料制品成型加工前或聚酯纤维抽丝前，与塑料充分混合均匀即可。

3.5、荧光增白剂FP-127(FBA378)

外观呈淡黄色或乳白色结晶粉未 最大吸收峰：368nm，最大荧光反射：436nm，比重:1.23g/m3。

荧光增白剂FP-127对各种塑料及塑料制品均具有很好的增白效果 对聚氨乙烯、聚丙烯等塑料制品的增白效果更为优秀 对人造革制品的增白增艳效果特别理想 且具有长期存放不泛黄、不褪色的优点。

将增白剂FP-127以相当于塑料重量的0.01-0.05%添加在各种塑料制品成型加工前 与塑料粒子充分混合均匀即可。

3.6、.荧光增白剂KSN(FBA368)

CAS号:5242-49-9 分子式:C29H20N2O2。外观呈亮黄色粉体。不溶于水 能溶于三氧化苯等高沸点有机溶剂。结构类型为二苯乙烯双苯并咪唑型化合物。

荧光增白剂KSN与OB-1具有类似的化学结构 但对聚酯纤维及塑料制品的增白效果比OB-1更佳 而且与塑料的相溶性比OB-1更好 很少用量就能产生非常好的增白效果 这是OB-1远不及的。KSN不仅耐高温性能优良 还具有卓越的耐日晒和耐气候性能。荧光增白剂KSN还适用于聚酰胺 聚丙烯腈等聚合物纤维的增白 也可用于薄膜 注射成型和挤压成型材料中 在合成高聚物的任何加工阶段加入KSN都具有很好的增白效果。

将荧光增白剂KSN以相当于塑料或聚酯料粒重量的0.01-0.05%添加在各种塑料成型加工前或聚酯纤维拉丝前，与物料充分混台均匀即可。

四、塑料制品中常用的荧光增白剂选择注意事项

4.1、塑料的加工成型温度较高，往往达到200-300℃甚至更高，这就要求所选用的荧光增白剂在此温度下要保持稳定。以下是各型号的增白剂的熔点指标，指的是纯品增白剂受热由固态转变为液态时的温度。熔点越高，耐高温性能越好。

（1）OB-1：熔点355-360 ℃

（2）FP-127：熔点219-221 ℃

（3）KCB：熔点210-212℃

（4）KSN：熔点335-345℃

（5） OB：熔点198- 203℃

温馨提示：

有些增白剂的应用 需要增白剂耐高温，所以需要了解增白剂的熔点。（如果有熔点低于说明书上的理论值的情况，有可能这个增白剂不是纯品）

4.2、平时我们看到的户外广告，店面招牌等，大部分都是塑料制品。对于这种长期置于户外的塑料，为了保持其色彩的艳丽，塑料荧光增白剂必须具有极高的耐候性，也就是长期使用不易变色发黄。我们经过多年的研究实验总结出稳定性：

OB>KCB>FP>KSN>OB-1

4.3、许多荧光增白剂在一定的加工温度时会部分溶解在塑料中，此时荧光增白剂容易在这些底物中发生迁移。因此，荧光增白剂要具备优良的耐迁移性，不能迁移或渗透到其他材料中。

a: OB-1具有初期着色好的优点，添加量不大就会有很好的白度。但是他的白度持续性很短，纯品添加量超过塑脂比例的万分之二有析出的风险。不适用于软制品。

b: OB最耐迁移，最耐黄变。但是他是所有增白剂里添加同等克数时白度最差的。

c: FP不推荐应用在PE制品，有析出风险。

4.4、与其他添加剂的化学惰性且相容性要好。塑料在加工时，必然会加入许多添加剂，如钛白粉、增塑剂、颜料、填充剂等，其中钛白粉也能吸收部分的紫外线，这无形中就降低了荧光增白剂的光吸收，从而影响塑料增白剂的增白剂效果。如果两者要同时使用，应当考虑它们的匹配性。有些添加剂如受阻胺类的光稳定剂，由于其光稳定机理是紫外吸收机理，它的存在同样会影响荧光增白剂对紫外光的吸收而影响增白剂的增白效果。

4.5、高纯度。对荧光增白剂而言，高纯度意味着高的荧光效率。其中少量杂质的存在，有时甚至是少量溶剂的存在，都会因为荧光猝灭效应而降低荧光增白剂的增白效果。

4.6、无毒性且对环境友好。在我们的生活中，塑料制品扮演了重要的角色，而且经常与食品或人体接触，用于这类塑料的荧光增白剂必须无毒且符合一定的卫生标准，例如FDA、MITL、欧盟的卫生法规等。此外，在使用过程中甚至是废弃时对环境的友好与否也是非常重要的。

来源：练达化工、弘毅化学，韧客团队组合

声明：凡注明“来源：XXX”的文/图等稿件，是本头条号出于传递更多信息及方便产业探讨之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性，文章内容仅供参考。如有侵权，请联系我们删除。凡文首注明作者的文/图等稿件，系本头条号原创，如需转载，请获得本头条号授权。