洗滌用熒光增白劑發展前景

薛紅波 杜江鋒 劉愛玲 季東峰

（山西青山化工有限公司，山西 運城 044100）

洗滌用熒光增白劑發展前景

薛紅波 杜江鋒 劉愛玲 季東峰

（山西青山化工有限公司，山西 運城 044100）

洗滌劑和肥皂中添加熒光增白劑后，洗滌織物時，對織物有著明顯的增白效果。本文綜述了用于熒光增白劑在洗滌織物時的增白效果。對其中一些具有代表性品種及制備方法進行了說明，討論了熒光增白劑在洗滌行業中使用時可能對織物增白效果的影響因素。并展望了洗滌劑中熒光增白劑的發展方向。

熒光增白劑；洗滌劑；肥皂；增白效果

1 前言

進入21世紀以來，隨著社會的不斷進步和人民生活水平的逐漸提高，各種各樣的洗滌劑已經走進了我國城鄉居民的家庭。合成洗滌劑作為人類日常生活中不可缺少的日用品，2012年其在中國消費總量已經達到了870多萬噸，并且每年還以7%左右的增長速度在增長。

熒光增白劑作為合成洗滌劑和肥皂的輔助成分，與其在印染領域一樣對被洗的織物具有一定的增白效果。洗滌白色或淺色織物時，織物上原有的一些熒光增白劑會被洗掉，使織物看起來發暗。而用添加了熒光增白劑的洗滌劑或肥皂洗滌，能有效的補充織物上掉落的熒光增白劑，使織物洗滌以后仍然具有明亮、艷麗的色彩。因此現有的生產洗滌劑和肥皂的企業，在生產家用的洗滌產品時都會加入一定量的熒光增白劑，用以提高洗滌劑的洗滌和增白效果。

2 熒光增白劑在洗滌劑和肥皂中的作用效果

熒光增白劑在洗滌劑中的應用早在20世紀40年代就已經出現，但是真正的應用于工業中還是在20世紀50年。進入21世紀后，消費者隨著生活品位的逐漸提高，對洗滌劑和肥皂的質量及洗滌效果要求是越來越高，因此熒光增白劑在洗滌劑和肥皂中的作用是越發的重要，這種作用目前是其他任何助劑都無法取代的。

2.1 提高織物的洗滌效果

經過添加熒光增白劑的洗滌劑或是肥皂洗滌后的織物，其在視覺感受上能夠給人一種明顯增白或是增艷的感覺，特別是淺色或是白色織物被洗滌后，有一種明亮的感覺，從而達到較好的洗滌恢復效果。

市面上的織物大都屬于紡織纖維，其主要化學成分是各種天然或是合成高分子物質，在使用和洗滌過程中會逐漸泛黃。泛黃的主要原因有兩個，一個是紡織纖維中的大分子本身由于光照、氣候的變化而泛黃，其次是由于紡織纖維吸附了空氣中塵埃等自然污染物和人體的分泌物，隨著這些污物和人體分泌物的氧化而使織物泛黃。吸附在紡織品上的塵埃等自然污染物可以通過洗滌輕易地除去，但是人體的分泌物如汗漬及織物本身產生的泛黃則很難通過簡單的洗滌除去。使用漂白劑等化學物質雖然也可以除去這些難以洗滌的泛黃，但是同時會對織物本身產生一定的損傷，如破壞織物的纖維結構等。

用含有熒光增白劑的洗滌劑或肥皂洗滌泛黃的織物，熒光增白劑分子可以有效地吸附在纖維上，沖洗后大部分的熒光增白劑分子會有效留在織物上。這些熒光增白劑分子在光照下，通過吸收光線中的紫外線而發射藍紫色熒光，這些光與織物纖維上的黃色互補而形成白光，在視覺上使被洗滌的織物明亮艷麗，白色和淺色的織物經過洗滌后效果更明顯。

2.2 改善洗衣粉和肥皂的外觀色澤

對于市場上銷售的洗衣粉或肥皂，雖然其外觀的色澤不是一個重要的質量指標，但是市場上大多數洗衣粉和肥皂還是保留著傳統的白色或亮色，特別是出口時對白度的要求更高。洗衣粉或是肥皂本體的白度與其去污能力本身并沒有直接的關系，但是從消費者的心理上分析，白度越好的洗衣粉或是外觀往往更能引起他們的注意。

不含有熒光增白劑的洗衣粉和肥皂往往給人一種色澤灰暗的感覺，而目前在洗滌劑和肥皂中添加的熒光增白劑大多為白色或淺黃綠色，這本身也使添加了熒光增白劑的洗滌劑和肥皂看起來更為明亮，使消費者從心理上感覺這樣的洗衣粉或肥皂洗滌效果更好。在實際使用這種洗衣粉或肥皂時，在光照的條件下，熒光增白劑發出的藍紫光會和潛在的黃光互補形成白光，使洗衣粉和肥皂的外觀晶瑩悅目，使消費者更為滿意。

3 洗滌劑和肥皂中用的熒光增白劑的種類和制備方法

3.1 二苯乙烯聯苯類熒光增白劑

熒光增白劑CBS-351是二苯乙烯聯苯類增白劑的代表之作，其目前廣泛應用于高端的合成洗滌劑和肥皂中，是一種高檔的洗滌用熒光增白劑，其具有溶解速度快，與纖維親和力強、熒光強度高等優異的特性。該類產品的主要合成方法有以下幾種。

3.1.1 偶聯反應

這種合成方法時以鈀碳為催化劑，將兩分子的鹵代二苯乙烯化合物放置在燒瓶中，以DMF為溶劑，加熱進行偶聯，然后制備得到二苯乙烯聯苯類化合物[1]。這種方法所選取的原材料比較便宜，并且容易得到，但是制備過程較為復雜，收率較低（約為48%）。

3.1.2 鹵代芐基物的縮合反應

將兩分子的鹵代芐基物加入到燒杯中，以DMF為溶劑，在甲醇鈉/甲醇溶液的作用下，縮合反應成二苯乙烯。該方法在熒光增白劑的合成中，收率可以達到74%左右，并且當在苯環鹵代甲基的對位有吸電子取代基基時，反應的效果會更好[2]。

3.1.3 對硝基甲苯與醛的Knoevenagel縮合反應

以二甲基亞砜為溶劑，將聯苯-4，4’-二甲醛和對硝基甲苯磺酸鈉鹽放入燒瓶中，在有機堿吡咯的作用下可發生Knoevenagel縮合反應。這種制備二苯乙烯聯苯類化合物的方法較新，但該方法反應速度較慢，并且原材料價格較貴，反應得到的產物收率較低[3]。

3.1.4 Witting反應

該反應時以DMF作為溶劑，將磺酸醛與4，4’-二甲基磷酯化物（磷葉立德）放入燒瓶中，在甲醇鈉/甲醇溶液的作用下反應生成目標物。這種方法的優點是所生成的化合物的碳碳雙鍵位置是完全確定的，并且該反應的溫度可在室溫或略高于室溫的條件下進行，得到產物的收率較高，可達到90%以上[4]。

3.2 二苯乙烯雙三嗪類熒光增白劑

熒光增白劑C.I.71#是應用于洗滌劑中的二苯乙烯雙三嗪類熒光增白劑的典型代表，根據其產品劑型的不同又分為CXT、AMS、DMS和FBCW，根據其劑型的不同可應用在不同的洗滌劑中。熒光增白劑C.I.71#外觀為白色，其劑型中的AMS、DMS、FBCW都應用在高端的洗滌劑中，這種產品的合成方法主要如下：

以冰水混合物為溶劑，并在其中添加一定量的鹽酸，首先在燒瓶中投入三聚氯氰，待其攪拌均勻后，加入DSD酸鈉鹽，用液堿作為縛酸劑調節pH值。然后再加入苯胺，升溫至40℃左右，攪拌反應。最后加入嗎啉，逐步升溫至140℃，高溫高壓反應并轉變晶型[5]，最終得到產物[6]。該方法收率較高，操作簡便，目前廣泛應用于各個熒光增白劑生產廠家。

除了C.I.71#產品外，還有其他類型的二苯乙烯三嗪類熒光增白劑如31#等，這一類熒光增白劑性價比較高，主要應用在普通的洗滌劑和肥皂中。

4 熒光增白劑對洗滌劑和肥皂中增白效果的影響因素

熒光增白劑在洗滌劑和肥皂中的增白效果受多種因素的影響，熒光增白劑的添加量、生產過程中的加料順序、加料方式、增白劑自身的外觀色澤、色調等都會影響洗滌劑和肥皂對織物的增白效果，因此選擇合適的增白劑，并且綜合考慮各種影響因素，才能最大效果地發揮出熒光增白劑的使用價值。

4.1 熒光增白劑的添加量

有研究報道，熒光增白劑31#在洗衣服和肥皂中的添加量為0.15%時，其對皮脂污布的去污效果最佳，去污比值達1.23，但是對著加量的繼續增大，去污比值有所下降。CBS的加量在0.05%時，去污比值可達到最高值1.2左右，隨著加量的增加，去污比值也有所下降[7]。當31#產品在洗衣粉和肥皂中的加量為0.2%時，其對炭黑污布的去污比值可達到1.15，CBS的加量在0.05%時，其對炭黑污布的去污效果最好，可達到1.16。當這兩個產品的加入量都在提高時，其對炭黑污布的去污比值開始出現下降的趨勢。

4.2 熒光增白劑的加料順序和加料方式

熒光增白劑在洗滌劑或是肥皂生產過程中的加入時間和加料的方式，對洗滌劑和肥皂的增白效果也有著明顯的不同。其加入時間可分為配料前加入和配料后加入，加入方式可分為干粉加入和溶解為液體加入。采用配料后加入和干粉加入的方式，可使洗滌劑和肥皂對織物的增白效果更佳。

4.3 增白劑自身外觀色澤、色調

熒光增白劑的不同品種因為生產工藝的不同，其產品的外觀色澤、色調都不盡相同，目前普遍認為熒光增白劑存在有α和β兩種晶型。α晶型的熒光增白劑外觀偏黃或是綠色，而β晶型的熒光增白劑外觀偏白或是淺黃綠色。在洗滌劑和肥皂中添加的增白劑如果多數為β晶型的熒光增白劑，其對織物的洗滌效果要明顯高于使用α晶型熒光增白劑的洗滌劑或肥皂。

熒光增白劑的色調也叫色光，是指其被增白的洗滌劑或是肥皂所呈現出來的藍色、紫色、紅色或是綠色熒光[8]。熒光增白劑因其不同結構具有不同的吸收光譜和發射光譜，在光照下，受光源中紫外線的激發，會在不同的可見光區域發射出光線，因此使洗滌劑和肥皂產生不同色調，對織物的洗滌效果產生不同影響。

除此之外，還有一些其他的影響因素如洗滌次數，洗滌時的水溫，織物的干燥方式等均會對洗滌效果帶來一些影響。

5 展望

隨著人民群眾生活水平的不斷提高，人們在選擇衣物和紡織用品時，逐漸將目光投向那些舒適、清爽的棉類淺色衣物和床上用品，這就進一步地促進了熒光增白劑的開發和更新換代。在開發和生產熒光增白劑的同時，也會使企業的研發實力逐步提升，增強企業的核心競爭力。

目前國內的熒光增白劑生產企業主要是在生產一些相對低端、便宜的熒光增白劑，這也與我們國家處于發展中國家階段有著一定的關系。高端的一些熒光增白劑市場主要由一些跨國集團所壟斷，雖然近些年來國內的一些生產廠家已經逐步向熒光增白劑的高端市場進行開拓，如山西青山化工有限公司、浙江宏達化學制品有限公司、浙江傳化股份有限公司等都已經在開發CBS和71#系列產品，但是產品的質量同國外的公司還有一定的差別。

近兩年來，已經有不少的科學研究表明，復合型洗滌用熒光增白劑對織物的洗滌效果更好，平均增白效果高于傳統單一熒光增白劑添加的洗滌劑3%～4%。因此，未來復合型熒光增白劑應該成為中國熒光增白劑生產企業的主要開發方向。

[1]KurtWeber.Halostilbene Sulfonates Useful As Ataring Ma?terials For Making FluorescentWhitening Agent Of The 4，4’-Disty?rylbiphenyl Series[P].US 4424170.1984.4.

[2]易兵.雙苯并惡唑二苯乙烯熒光增白劑中間體合成研究[D].湘潭：湘潭大學，2000.

[3]Huglin Dietmar.Process For Prepaing Distyrylbiphenyl com?pound[P].EP 0881214A1，1998，18.

[4]J.馬奇著，陶慎熹譯.高等有機化學—反應、機理和結構[M]，北京：高等教育出版社，1990.

[5]董仲生.二苯乙烯雙三嗪類熒光增白劑的晶型轉變[J].染料工業，1985（05）.

[6]朱永全.熒光增白劑CXT合成工藝研究[J].印染助劑，2000（03）.

[7]陳海蘭.熒光增白劑對洗衣粉白度和去污劑織物增白的影響[J].日用化學品，2007（37）.

[8]趙章楣.洗滌劑用熒光增白劑[J].日用化學工業，2002（04）.

TQ619

A

1671-0037（2014）03-16-2

薛紅波（1985-），女，助理工程師，研究方向：熒光增白劑的檢測方法研究。