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熒光增白劑的發(fā)展歷史

作者:佛山市維盛行貿(mào)易有限公司 來源:weishengxing 發(fā)布時(shí)間:2016-08-23 瀏覽:337

許多材料,例如纖維,可分為兩類,tr纖維(棉、毛、亞麻和絲綢等)和合成纖維(聚酰胺、聚酯和聚丙烯腈等),都不是wq的白色,隨著時(shí)間的推移會(huì)泛黃或呈現(xiàn)更深的顏色。如何xc物體表面的黃色有多種方法,在1852年杰出的物理學(xué)家GG.Stokes詳細(xì)地?cái)⑹隽藷晒舛?,它是熒光增白新方法的理論基礎(chǔ)。G.G.Stokes證明,許多物質(zhì)在吸收光線后,會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的輻射,而在分子內(nèi)部沒有發(fā)生任何化學(xué)變化。這一現(xiàn)象被稱作熒光(Fluorescence)或光激發(fā)光(Photoluminescence)。在1921年V.Lagorio發(fā)現(xiàn)熒光染料可以傳遞比吸收的可見光多的可見光,他認(rèn)為這一現(xiàn)象是轉(zhuǎn)化部分的紫外光成為可見光的結(jié)果。在1929年德國(guó)科學(xué)家PaulKrais{dy}個(gè)進(jìn)行了熒光增白實(shí)驗(yàn),用tr化合物去增白亞麻織物。觀察到被染色的亞麻織物在紫外光下產(chǎn)生強(qiáng)烈的熒光。Krais通過萃取tr化合物,即馬栗樹皮苷,得到了可產(chǎn)生熒光的物質(zhì)6,7-二203羥基香豆素的糖苷(1)。但增白后的亞麻織物耐光性能很差,很快變成黃棕色,沒有實(shí)用價(jià)值。1930年人類首先用人工合成的方法得到香豆素結(jié)構(gòu)的熒光增白劑(2)但應(yīng)用性能仍不理想。1934年英國(guó)ICI公司合成出{dy}只具有應(yīng)用前景的熒光增白劑,它是4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸雙?;苌铮ǎ常瑢?duì)纖維素織物和紙張可產(chǎn)生明顯的增白效果,并申請(qǐng)了專利。盡管沒有得到實(shí)際的使用,但它揭示了熒光增白劑合成領(lǐng)域的開始。1935年,改進(jìn)了tr化合物,合成了7-羥基香豆素乙酸(4),近一步確認(rèn)了基本的熒光體系,并在1937年將7-羥基香豆素乙酸衍生物作為光過濾劑和保護(hù)劑用于食品工業(yè)。1940年德國(guó)科學(xué)家B.Wendt等人發(fā)現(xiàn)了DSD酸雙三嗪衍生物,將其作為熒光增白劑的基本結(jié)構(gòu)(5),為熒光增白劑獲得大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。1941年德國(guó)Bayer公司以商品牌號(hào)BlankophorB將4,4′-雙[(4-苯氨基-6-羥基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2,2′-二磺酸二鈉鹽(6)推向市場(chǎng)。從此,實(shí)現(xiàn)了熒光增白劑的商品化工業(yè)生產(chǎn)。同時(shí)帶動(dòng)了熒光增白。1942年Ciba公司推出雙苯并咪唑?yàn)槟阁w的熒光增白劑(7),用于棉和聚酰胺纖維的增白。1943年Ciba公司對(duì)DSD酸三嗪類增白劑進(jìn)行了深入的研究,由于其相對(duì)簡(jiǎn)便的合成及其產(chǎn)品良好的使用性能,推出了許多新型的熒光增白劑(8)。這類水溶性熒光增白劑對(duì)纖維,特別是對(duì)纖維素纖維有良好的親和力和優(yōu)良的增白性能,并且在化學(xué)漂白期間對(duì)堿性介質(zhì)穩(wěn)定。用于纖維素纖維的增白和作為洗滌用品的添加劑,用于棉、亞麻織物的增白。1944年IG公司生產(chǎn)了DSD酸衍生物(9),用于洗衣粉品中。第二次世界大戰(zhàn)后,熒光增白劑的研究與開發(fā)得到了快速發(fā)展。瑞士、英國(guó)、美國(guó)和日本的染料公司紛紛加入了熒光增白劑的研究與生產(chǎn)。與二苯乙烯不同母體結(jié)構(gòu)的化合物大量涌現(xiàn)。1945年Ciba公司開發(fā)出雙苯并唑衍生物(10)用于塑料和合成纖維增白。1946年又推出7-氨基香豆素衍生物(11)用于羊毛和聚酰胺纖維增白。1948年開發(fā)出1,4-雙苯乙烯苯(12)和4,4′-雙萘三唑二苯乙烯(13)為母體的衍生物,用于棉、羊毛及合成纖維的增白。1949年Ilford發(fā)明了吡唑啉為母體的熒光增白劑(14),用于聚酰胺、聚丙烯腈纖維的增白。1951年Geigy公司推出二苯乙烯三唑衍生物(15)。1954年BASF公司開發(fā)出萘酰亞胺類衍生物(16)。1954年Geigy公司研究出3-苯基-7-氨基香豆素衍生物(17)。1957年又研究出吡嗪衍生物(18)。隨后的若干年中熒光增白劑的衍生物不斷地出現(xiàn),并在不同的新領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的探索。但從母體結(jié)構(gòu)上仍然以DSD酸、香豆素、吡唑啉、二苯乙烯唑、雙苯乙烯苯、萘二酰亞胺和雜環(huán)的研究為主。對(duì)于熒光增白劑的需求量始終是穩(wěn)定的增長(zhǎng),應(yīng)用范圍也不斷地闊寬,質(zhì)量和純度的要求也越來越嚴(yán)格。許多國(guó)家紛紛加入到熒光增白劑的研究中來,如前蘇聯(lián)、波蘭、前民,主德國(guó)和捷克等。我國(guó)熒光增白劑的生產(chǎn)始于20世紀(jì)80年代初,研究開發(fā)工作開始于60年代。在此之前無論從品種還是規(guī)模上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比都有相當(dāng)大的差距。隨著科研院所、大專院校加大了對(duì)熒光增白劑的研究力度,與生產(chǎn)企業(yè)的緊密配合,在十幾年的過程中相繼有多個(gè)具有較大影響的新品種投入工業(yè)化生產(chǎn),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,提高了我國(guó)熒光增白劑研究水平和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)檔次,縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。1956年《染料索引》(ColorIndex)第二版正式將熒光增白劑列為染料的一個(gè)分類,2000年版《染料索引》中登錄熒光增白劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)或組成已近400個(gè)。世界市場(chǎng)流行的商品牌號(hào)大于2500個(gè),歸屬于不少于15個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)類型,300種以上的化合物。有30多個(gè)國(guó)家生產(chǎn)熒光增白劑。熒光增白劑的使用不斷地滲透到其他的領(lǐng)域,應(yīng)用范圍也在擴(kuò)展。如今,熒光增白劑已成為人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧晒庠霭讋┑纳a(chǎn)和消耗近些年快速增長(zhǎng)。世界2000年的染料總需求量約90萬(wàn)噸,一般認(rèn)為熒光增白劑的需求量是染料總量的10%~12%,預(yù)計(jì)熒光增白劑的年產(chǎn)量在10萬(wàn)噸左右。熒光增白劑的使用量,紡織、洗滌和紙張行業(yè)幾乎是三分天下,塑料(包括合成材料的原漿著色)行業(yè)的使用得到了快速發(fā)展

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