荧光增白剂是一种能吸收紫外光并激发出蓝色或蓝紫色荧光的有机化合物,可与物体表面的黄光互补从而产生白光效应,使物体看起来更白更亮。其发展史可大致分为以下几个阶段:
早期探索阶段(19世纪末 - 20世纪30年代)
发现基础现象:
1852年,英国物理学家斯托克斯(Stokes)发现了荧光现象,即某些物质在吸收特定波长的光后,能发射出波长更长的光。这一发现为荧光增白剂的研发奠定了理论基础。
1921年,拉戈(K. Lagorio)观察到荧光染料发出的可见光能量多于它所吸收的可见光能量,并推测所增加的能量来源于染料吸收的不可见的紫外光,这进一步加深了人们对荧光现象的理解。
初次合成与应用尝试:
1929年,克劳斯(Krais)用6,7-二羟基香豆素和苯甲醛在吡啶溶液中合成了具有增白作用的香豆素类化合物,这是荧光增白剂的初次合成。
1934年,瑞士汽巴公司(Ciba)申请了初个荧光增白剂专利,并将其应用于纺织品的增白处理,开启了荧光增白剂的工业化应用时代。
快速发展阶段(20世纪40年代 - 70年代)
二战推动需求:
二次世界大战期间,由于天然纤维供应紧张,合成纤维如聚酰胺纤维(尼龙)得到了快速发展。然而,合成纤维的白度和亮度不如天然纤维,这促使荧光增白剂在纺织工业中的应用需求大幅增加。
汽巴公司、拜耳公司(Bayer)等化工企业加大了对荧光增白剂的研发和生产投入,开发出了多种适用于不同纤维类型的荧光增白剂产品。
应用领域拓展:
除了纺织工业,荧光增白剂在造纸工业中的应用也逐渐普及。20世纪50年代,荧光增白剂开始被添加到纸张中,以提高纸张的白度和亮度,改善纸张的外观质量。
此后,荧光增白剂的应用领域不断拓展,逐渐涉及到洗涤剂、塑料、涂料、油墨等多个行业。例如,在洗涤剂中添加荧光增白剂可以使衣物在洗涤后看起来更加洁白鲜艳。
技术不断进步:
这一时期,荧光增白剂的合成技术和应用技术不断进步。科研人员通过改进合成工艺,提高了荧光增白剂的产量和质量;同时,对荧光增白剂的性能进行了深入研究,开发出了具有不同光学性能、耐光性、耐热性和耐化学稳定性的产品,以满足不同行业的需求。
成熟与多元化发展阶段(20世纪80年代至今)
产品种类丰富:
经过多年的发展,荧光增白剂的产品种类日益丰富。根据化学结构的不同,荧光增白剂可分为二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型、苯二甲酰亚胺型等多种类型。每种类型的荧光增白剂都具有不同的性能和应用特点,可适用于不同的基质和应用场景。
环保与安全关注:
随着人们环保意识的增强和对健康安全的关注,荧光增白剂的环保性和安全性成为了研究的核心。科研人员致力于开发低毒、低残留、易生物降解的荧光增白剂产品,以减少对环境和人体的潜在危害。
各国政府也纷纷出台了相关的法规和标准,对荧光增白剂的使用进行了规范和限制。例如,欧盟对洗涤剂中荧光增白剂的使用进行了严格的监管,要求产品须符合相关的环保和安全标准。
新兴应用领域涌现:
在传统应用领域不断巩固和发展的同时,荧光增白剂在新兴领域的应用也逐渐涌现。例如,在生物医学领域,荧光增白剂被用于细胞成像、荧光标记等方面;在光电材料领域,荧光增白剂被用于提高发光二极管(LED)的发光效率和色彩纯度。