洗滌用熒光增白劑發(fā)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(yùn)城 044100）

洗滌用熒光增白劑發(fā)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(yùn)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(jìn)行了說明，討論了熒光增白劑在洗滌行業(yè)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(fā)展方向。

熒光增白劑；洗滌劑；肥皂；增白效果

1 前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著社會的不斷進(jìn)步和人民生活水平的逐漸提高，各種各樣的洗滌劑已經(jīng)走進(jìn)了我國城鄉(xiāng)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(fèi)總量已經(jīng)達(dá)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(lǐng)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(fā)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(bǔ)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(xiàn)有的生產(chǎn)洗滌劑和肥皂的企業(yè)，在生產(chǎn)家用的洗滌產(chǎn)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(yīng)用早在20世紀(jì)40年代就已經(jīng)出現(xiàn)，但是真正的應(yīng)用于工業(yè)中還是在20世紀(jì)50年。進(jìn)入21世紀(jì)后，消費(fèi)者隨著生活品位的逐漸提高，對洗滌劑和肥皂的質(zhì)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(fā)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(jīng)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(dá)到較好的洗滌恢復(fù)效果。

市面上的織物大都屬于紡織纖維，其主要化學(xué)成分是各種天然或是合成高分子物質(zhì)，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?jié)n及織物本身產(chǎn)生的泛黃則很難通過簡單的洗滌除去。使用漂白劑等化學(xué)物質(zhì)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(chǎn)生一定的損傷，如破壞織物的纖維結(jié)構(gòu)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(fā)射藍(lán)紫色熒光，這些光與織物纖維上的黃色互補(bǔ)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(jīng)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(zhì)量指標(biāo)，但是市場上大多數(shù)洗衣粉和肥皂還是保留著傳統(tǒng)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(guān)系，但是從消費(fèi)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(fèi)者從心理上感覺這樣的洗衣粉或肥皂洗滌效果更好。在實(shí)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(fā)出的藍(lán)紫光會和潛在的黃光互補(bǔ)形成白光，使洗衣粉和肥皂的外觀晶瑩悅目，使消費(fèi)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(lián)苯類熒光增白劑

熒光增白劑CBS-351是二苯乙烯聯(lián)苯類增白劑的代表之作，其目前廣泛應(yīng)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(qiáng)、熒光強(qiáng)度高等優(yōu)異的特性。該類產(chǎn)品的主要合成方法有以下幾種。

3.1.1 偶聯(lián)反應(yīng)

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(jìn)行偶聯(lián)，然后制備得到二苯乙烯聯(lián)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(fù)雜，收率較低（約為48%）。

3.1.2 鹵代芐基物的縮合反應(yīng)

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(yīng)成二苯乙烯。該方法在熒光增白劑的合成中，收率可以達(dá)到74%左右，并且當(dāng)在苯環(huán)鹵代甲基的對位有吸電子取代基基時，反應(yīng)的效果會更好[2]。

3.1.3 對硝基甲苯與醛的Knoevenagel縮合反應(yīng)

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

3.1.4 Witting反應(yīng)

該反應(yīng)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(yīng)生成目標(biāo)物。這種方法的優(yōu)點(diǎn)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(yīng)的溫度可在室溫或略高于室溫的條件下進(jìn)行，得到產(chǎn)物的收率較高，可達(dá)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(yīng)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(jù)其產(chǎn)品劑型的不同又分為CXT、AMS、DMS和FBCW，根據(jù)其劑型的不同可應(yīng)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(yīng)用在高端的洗滌劑中，這種產(chǎn)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(diào)節(jié)pH值。然后再加入苯胺，升溫至40℃左右，攪拌反應(yīng)。最后加入嗎啉，逐步升溫至140℃，高溫高壓反應(yīng)并轉(zhuǎn)變晶型[5]，最終得到產(chǎn)物[6]。該方法收率較高，操作簡便，目前廣泛應(yīng)用于各個熒光增白劑生產(chǎn)廠家。

除了C.I.71#產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)過程中的加料順序、加料方式、增白劑自身的外觀色澤、色調(diào)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(fā)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(bào)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(dá)1.23，但是對著加量的繼續(xù)增大，去污比值有所下降。CBS的加量在0.05%時，去污比值可達(dá)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(dāng)31#產(chǎn)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(dá)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(dá)到1.16。當(dāng)這兩個產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(diào)

熒光增白劑的不同品種因?yàn)樯a(chǎn)工藝的不同，其產(chǎn)品的外觀色澤、色調(diào)都不盡相同，目前普遍認(rèn)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(shù)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(diào)也叫色光，是指其被增白的洗滌劑或是肥皂所呈現(xiàn)出來的藍(lán)色、紫色、紅色或是綠色熒光[8]。熒光增白劑因其不同結(jié)構(gòu)具有不同的吸收光譜和發(fā)射光譜，在光照下，受光源中紫外線的激發(fā)，會在不同的可見光區(qū)域發(fā)射出光線，因此使洗滌劑和肥皂產(chǎn)生不同色調(diào)，對織物的洗滌效果產(chǎn)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(shù)，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(jìn)一步地促進(jìn)了熒光增白劑的開發(fā)和更新?lián)Q代。在開發(fā)和生產(chǎn)熒光增白劑的同時，也會使企業(yè)的研發(fā)實(shí)力逐步提升，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力。

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

近兩年來，已經(jīng)有不少的科學(xué)研究表明，復(fù)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(tǒng)單一熒光增白劑添加的洗滌劑3%～4%。因此，未來復(fù)合型熒光增白劑應(yīng)該成為中國熒光增白劑生產(chǎn)企業(yè)的主要開發(fā)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(xué)，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(jī)化學(xué)—反應(yīng)、機(jī)理和結(jié)構(gòu)[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(zhuǎn)變[J].染料工業(yè)，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(xué)品，2007（37）.

[8]趙章楣.洗滌劑用熒光增白劑[J].日用化學(xué)工業(yè)，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。