于范芹

（中國紡織科學(xué)研究院，北京 100025）

1. 熒光增白劑概述

英國物理學(xué)家George Gabriel Stokes在1852年首次闡述了熒光現(xiàn)象。1929年，Krais. P首先發(fā)現(xiàn)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(fā)出具有實用價值的熒光增白劑，并開始了其商品化歷程。

1959年，原天津染料廠生產(chǎn)出我國第一只熒光增白劑——VBL（C.I.85），該品種屬雙三嗪氨基二苯乙烯類型。1966年，原化學(xué)工業(yè)部頒布了該品種的化工行業(yè)標準（部頒標準），編號為HG 2-382-66，這是我國熒光增白劑產(chǎn)品的第一個行業(yè)標準?，F(xiàn)在該產(chǎn)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只用于紡織印染行業(yè)。60年代后期，熒光增白劑開始在合成洗滌劑行業(yè)使用，70年代才用于造紙行業(yè)。

熒光增白劑的用途非常廣泛，從最初僅用于紡織品，到現(xiàn)在廣泛用于造紙、洗滌劑、塑料、涂料、油墨、皮革等多個領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，熒光增白劑的用途與用量仍在不斷擴大。目前，紡織工業(yè)已經(jīng)不是熒光增白劑用量最大的領(lǐng)域。在世界各國，熒光增白劑在不同行業(yè)的應(yīng)用比例存在差異，但使用比例的排序基本相同：即主要用于洗滌劑，其次是造紙 ，紡織第三， 塑料及其他領(lǐng)域的用量較小。

2. 熒光增白劑在紡織品上的增白原理

在紡織工業(yè)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，由于生長環(huán)境與生長周期不同，其白度差異很大。白色物質(zhì)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、增艷。

在熒光增白劑出現(xiàn)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，而且由于總的反射光量減少，使物品色澤變暗。②化學(xué)漂白法，主要是通過氧化還原反應(yīng)而使物質(zhì)褪色，但對纖維素會造成一定的破壞，而且漂白后的織物常帶黃色，反而影響增白效果。

熒光增白劑可以彌補傳統(tǒng)增白方法的不足，并顯示出巨大的優(yōu)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(fā)態(tài)，然后被激分子躍遷到能量較低的基態(tài)，并發(fā)射出熒光。由于發(fā)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。由于發(fā)射光的強度超過了投射于被處理織物上原來可見光的強度，所以產(chǎn)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(fā)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(jié)構(gòu)決定的。它的發(fā)色基團具有可發(fā)生π一π*躍遷的共軛體系，最常見的這些體系有苯環(huán)、萘環(huán)、三嗪環(huán)、乙烯基、五元雜環(huán)和其他一些稠環(huán)體系。共軛程度小的電子體系一般只吸收很短波長的光，隨著共軛體系增大，可吸收光的波長增大，電子就越容易被激發(fā)，增白劑的熒光效率越大，從而滿足熒光增白劑的增白要求。

3. 熒光增白劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用

熒光增白劑在紡織工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已有近70年的歷史，由于其在紡織纖維上特有的增白、增艷效果而受到染整業(yè)者和消費者的喜愛。目前，還未有相應(yīng)技術(shù)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。而且這方面有些產(chǎn)品確有研究，如通過氯漂和氧漂的多次漂白來達到面料的白度要求，但過渡漂白容易損傷纖維，造成服裝穿著時強力下降。

紡織纖維有纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維和合成纖維三大類。在紡織品上應(yīng)用熒光增白劑是有要求的，至少應(yīng)滿足以下5個方面的要求：①對纖維無損傷，并與其有較好的結(jié)和力；②具有較好的水溶性；③有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；④有較好的均勻增白性；⑤對環(huán)境無害等。

按化學(xué)結(jié)構(gòu)類型分，在紡織工業(yè)中應(yīng)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(lián)苯類型；③雙苯并唑類型；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(jù)纖維的化學(xué)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。

熒光增白劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用比例如下（按在纖維上所占百分數(shù)計)：棉纖維占42%，粘膠、醋纖占23%，合成纖維占25%，羊毛占10%。

4. 與熒光增白劑相關(guān)的紡織品標準

在國際上，熒光增白劑被認為是一種白色染料，每一種結(jié)構(gòu)的熒光增白劑有其相應(yīng)的染料索引號；在我國，熒光增白劑通常被認為是一種重要的功能性整理助劑。

熒光增白劑作為染料使用，其安全性應(yīng)滿足染料的安全標準。我國在2004年和2006年由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會頒布了GB 19601-2004《染料產(chǎn)品中23種有害芳香胺的限量及測定》和GB 20814-2006《染料產(chǎn)品中10種重金屬元素的限量及測定》兩個標準。這兩個標準認為，隨著人們環(huán)保和健康意識的不斷加強，經(jīng)某些染料染色的紡織品在特殊條件下能分解產(chǎn)生多種對人體有害（致癌）的芳香胺。此外，由于重金屬的存在而危及人體健康的問題亦愈來愈引起人們的重視，世界許多國家對此都進行了嚴格限制。要控制紡織品中有害芳香胺含量和重金屬含量，最直接的方法是控制用于染色的染料產(chǎn)品中有害芳香胺的量和重金屬的量。兩個標準在制定中參考了國際紡織品生態(tài)研究和檢測協(xié)會2003年版Oeko-Tex標準100、2003年版Oek-Tex標準200、歐共體2002年版Eco-Label生態(tài)標志、染料制造工業(yè)的生態(tài)學(xué)與毒理學(xué)協(xié)會（ETAD）的有關(guān)規(guī)定，以及德國聯(lián)邦消費者衛(wèi)生保護和獸醫(yī)藥研究院《染色紡織品上禁用偶氮染料檢驗方法》、德國標準DIN 53316:1997《皮革檢驗皮革中某些偶氮色素的測定》等方法。用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用等分析方法測定染料產(chǎn)品中23種有害芳香胺，為檢測染料產(chǎn)品中有害芳香胺化合物提供了可靠的依據(jù)，進而對染料產(chǎn)品中有害芳香胺的含量進行了限制（≤150mg/kg）；用原子吸收光譜法測定染料產(chǎn)品中重金屬的含量，為染料產(chǎn)品中重金屬的檢測提供了可靠的依據(jù)，從而對染料產(chǎn)品中重金屬的含量進行了限制。

熒光增白劑作為助劑使用，其安全性應(yīng)滿足助劑的安全標準。我國在2006年由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會又頒布了GB/T 20708-2006《紡織助劑產(chǎn)品中部分有害物質(zhì)的限量及測定》，該標準規(guī)定了紡織助劑產(chǎn)品中有害芳香胺（≤30mg/kg，比染料標準更為嚴格）、重金屬及甲醛的限量、試驗方法、檢驗規(guī)則、試驗報告。

在紡織工業(yè)中應(yīng)用熒光增白劑，面市的經(jīng)過各種加工處理后的紡織品，其安全性也有強制性安全技術(shù)規(guī)范作為保障。我國2003年頒布了GB 18401-2003《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》，該技術(shù)規(guī)范是依據(jù)《中華人民共和國標準化法》、《中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》等法律法規(guī)制定的強制性國家標準。該標準對紡織產(chǎn)品安全提出了最基本的技術(shù)要求，使紡織產(chǎn)品在生產(chǎn)、流通和消費過程中能夠保障人體健康和人身安全。標準規(guī)定了嬰幼兒用品、直接接觸皮膚的產(chǎn)品、非直接接觸皮膚的產(chǎn)品的基本安全技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及實施與監(jiān)督，其中對禁用可分解芳香胺染料、甲醛限量、pH值等提出了要求。

化工行業(yè)也有一些熒光增白劑的標準，大致有13個品種的標準：HG/T 2555-1993，《熒光增白劑DCB》；HG/T 2556-1993，《熒光增白劑DT》；HG/T 2590-2000，《熒光增白劑ER(330%)》；HG/T 3675-2007，《熒光增白劑CXT（C.I. 熒光增白劑71）》；HG/T 3703-2002，《熒光增白劑OB-1》；HG/T 3725-2003，《熒光增白劑CF-127》；HG/T 3726-2010，《熒光增白劑351（C. I. 熒光增白劑351）》；HG/T 3727-2003，《熒光增白劑BBU》；HG/T 3967-2007，《熒光增白劑MST-H》；HG/T 3970-2007，《熒光增白劑SH》；HG/T 3971-2007，《熒光增白劑HST》；HG/T 3990，《熒光增白劑BA》；HG/T 4037-2008，《熒光增白劑SWN》。其中有輕工行業(yè)標準QB/T 2953-2008《洗滌劑用熒光增白劑》中規(guī)定的兩類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品：二苯乙烯基聯(lián)苯類產(chǎn)品的標準HG/T 3726-2010《熒光增白劑351（C. I. 熒光增白劑351）》；雙三嗪氨基二苯乙烯類產(chǎn)品CXT的標準HG/T 3675--2007《熒光增白劑CXT（C. I. 熒光增白劑71）》，這兩個標準對23種有害芳香胺的量和10種重金屬元素的量指標及相應(yīng)測試方法分別做出了規(guī)定（要求符合GB 19601和GB 20814的標準要求）。

5. 熒光增白劑在織物洗滌劑中的應(yīng)用

織物洗滌劑是居民日常生活必需品。隨著生活水平的提高，人們對洗滌劑的需求也在不斷提高，并朝著環(huán)保、方便、經(jīng)濟、高效的方向發(fā)展。

表面活性劑和助劑是織物洗滌劑的主要成分，對洗滌劑的性能和洗滌衣物潔凈度的效果起著至關(guān)重要的作用。紡織印染廠對出廠的面料上進行熒光增白處理是廣泛且通用的技術(shù)，但是它還達不到永久性洗滌牢度，即隨著人們穿著與洗滌，熒光增白劑會脫落，衣物會發(fā)舊、甚至泛黃等。在洗滌劑中添加一定量、品種合適的熒光增白劑，不但能增加被洗滌織物的白度或鮮艷度、改善洗滌效果，同時還能改善洗滌劑的外觀。目前，世界上熒光增白劑消費量的50%是用于洗滌劑行業(yè)。因此可以說，熒光增白劑已成為織物類洗滌劑配方中不可缺少的重要助劑之一。

在洗滌衣物時，一種洗滌劑一般會同時面臨各種纖維的織物，如純棉、滌棉、純滌、羊毛、絲綢、粘膠、尼龍，等等。要對不同纖維同時達到較好的增白增艷效果，對熒光增白劑的選擇是有要求的。在我國2008年9月1日實施的行業(yè)標準《洗滌劑用熒光增白劑》（QB/T 2953-2008）中明確規(guī)定了洗滌劑添加的熒光增白劑種類——雙二苯乙烯基聯(lián)苯類（標準中3.1結(jié)構(gòu)，如CBS）以及雙三嗪氨基二苯乙烯類（標準中3.2結(jié)構(gòu)，如33#）。這兩種結(jié)構(gòu)類型的熒光增白劑是紡織上應(yīng)用廣泛的兩種結(jié)構(gòu)，對紡織纖維的增白效果好，更為重要的是它適用的纖維品種廣泛。

6. 結(jié)論

因此，無論熒光增白劑作為染料還是作為助劑使用，只要熒光增白劑生產(chǎn)的企業(yè)能夠按照標準的要求生產(chǎn)、銷售和使用達標熒光增白劑，則熒光增白劑產(chǎn)品在紡織品上使用對消費者是安全的。不難理解，熒光增白劑加到洗滌劑中洗滌衣服等織物也是安全的。

但是，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，對熒光增白劑的需求也會與日俱進，熒光增白劑發(fā)展速度也會很快。需要不斷跟進技術(shù)的發(fā)展和標準的制修訂工作，加強新品種的安全性研究，規(guī)范市場。熒光增白劑無論應(yīng)用在哪個行業(yè)，都要有相應(yīng)的使用安全研究、標準依據(jù)，從而使我國消費者的人身健康能夠得到保證，國家國民經(jīng)濟各領(lǐng)域能夠健康有序發(fā)展。