熒光增白劑是一種能吸收紫外光并激發(fā)出藍(lán)色或藍(lán)紫色熒光的有機(jī)化合物,可與物體表面的黃光互補(bǔ)從而產(chǎn)生白光效應(yīng),使物體看起來(lái)更白更亮。其發(fā)展史可大致分為以下幾個(gè)階段:
早期探索階段(19世紀(jì)末 - 20世紀(jì)30年代)
發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)現(xiàn)象:
1852年,英國(guó)物理學(xué)家斯托克斯(Stokes)發(fā)現(xiàn)了熒光現(xiàn)象,即某些物質(zhì)在吸收特定波長(zhǎng)的光后,能發(fā)射出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光。這一發(fā)現(xiàn)為熒光增白劑的研發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
1921年,拉戈(K. Lagorio)觀察到熒光染料發(fā)出的可見(jiàn)光能量多于它所吸收的可見(jiàn)光能量,并推測(cè)所增加的能量來(lái)源于染料吸收的不可見(jiàn)的紫外光,這進(jìn)一步加深了人們對(duì)熒光現(xiàn)象的理解。
初次合成與應(yīng)用嘗試:
1929年,克勞斯(Krais)用6,7-二羥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類(lèi)化合物,這是熒光增白劑的初次合成。
1934年,瑞士汽巴公司(Ciba)申請(qǐng)了初個(gè)熒光增白劑專(zhuān)利,并將其應(yīng)用于紡織品的增白處理,開(kāi)啟了熒光增白劑的工業(yè)化應(yīng)用時(shí)代。
快速發(fā)展階段(20世紀(jì)40年代 - 70年代)
二戰(zhàn)推動(dòng)需求:
二次世界大戰(zhàn)期間,由于天然纖維供應(yīng)緊張,合成纖維如聚酰胺纖維(尼龍)得到了快速發(fā)展。然而,合成纖維的白度和亮度不如天然纖維,這促使熒光增白劑在紡織工業(yè)中的應(yīng)用需求大幅增加。
汽巴公司、拜耳公司(Bayer)等化工企業(yè)加大了對(duì)熒光增白劑的研發(fā)和生產(chǎn)投入,開(kāi)發(fā)出了多種適用于不同纖維類(lèi)型的熒光增白劑產(chǎn)品。
應(yīng)用領(lǐng)域拓展:
除了紡織工業(yè),熒光增白劑在造紙工業(yè)中的應(yīng)用也逐漸普及。20世紀(jì)50年代,熒光增白劑開(kāi)始被添加到紙張中,以提高紙張的白度和亮度,改善紙張的外觀質(zhì)量。
此后,熒光增白劑的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,逐漸涉及到洗滌劑、塑料、涂料、油墨等多個(gè)行業(yè)。例如,在洗滌劑中添加熒光增白劑可以使衣物在洗滌后看起來(lái)更加潔白鮮艷。
技術(shù)不斷進(jìn)步:
這一時(shí)期,熒光增白劑的合成技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)不斷進(jìn)步。科研人員通過(guò)改進(jìn)合成工藝,提高了熒光增白劑的產(chǎn)量和質(zhì)量;同時(shí),對(duì)熒光增白劑的性能進(jìn)行了深入研究,開(kāi)發(fā)出了具有不同光學(xué)性能、耐光性、耐熱性和耐化學(xué)穩(wěn)定性的產(chǎn)品,以滿(mǎn)足不同行業(yè)的需求。
成熟與多元化發(fā)展階段(20世紀(jì)80年代至今)
產(chǎn)品種類(lèi)豐富:
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,熒光增白劑的產(chǎn)品種類(lèi)日益豐富。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,熒光增白劑可分為二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并氧氮型、苯二甲酰亞胺型等多種類(lèi)型。每種類(lèi)型的熒光增白劑都具有不同的性能和應(yīng)用特點(diǎn),可適用于不同的基質(zhì)和應(yīng)用場(chǎng)景。
環(huán)保與安全關(guān)注:
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和對(duì)健康安全的關(guān)注,熒光增白劑的環(huán)保性和安全性成為了研究的核心。科研人員致力于開(kāi)發(fā)低毒、低殘留、易生物降解的熒光增白劑產(chǎn)品,以減少對(duì)環(huán)境和人體的潛在危害。
各國(guó)政府也紛紛出臺(tái)了相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)熒光增白劑的使用進(jìn)行了規(guī)范和限制。例如,歐盟對(duì)洗滌劑中熒光增白劑的使用進(jìn)行了嚴(yán)格的監(jiān)管,要求產(chǎn)品須符合相關(guān)的環(huán)保和安全標(biāo)準(zhǔn)。
新興應(yīng)用領(lǐng)域涌現(xiàn):
在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域不斷鞏固和發(fā)展的同時(shí),熒光增白劑在新興領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸涌現(xiàn)。例如,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,熒光增白劑被用于細(xì)胞成像、熒光標(biāo)記等方面;在光電材料領(lǐng)域,熒光增白劑被用于提高發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光效率和色彩純度。