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熒光劑
來源:互聯網

熒光劑,又稱熒光增白劑,是一種熒光染料,也是一種復雜的有機化合物。其特點是激發入射光線產生熒光,使所染物質獲得類似熒石的閃閃發光的效應,使肉眼看到的物質很白,從而達到增白的效果。

熒光劑實際上是一種無色的染料,其分子結構中含有共軛雙鍵和良好的共平面性。熒光劑品種很多,截至2020年,全世界生產的熒光劑有15種以上的結構類型,其商品已超過1000多種,其中用于紡織印染的占25%~35%。其中三嗪氨基二苯乙烯類的熒光劑廣泛應用于棉、黏膠纖維、麻、聚酰胺纖維、羊毛和蠶絲的增白處理,是紡織印染行業中最重要的熒光劑之一。

熒光劑大多是用作工業添加劑,如果進入人體并在體內蓄積的話,容易損傷其免疫系統和肝臟等重要器官。

概念解讀

結構及分類

作為增白劑,其分子都具有π電子形成的平面共軛體系,結構如下:-C=C-C=C-C=C-或-N=C-C=N-C=C-,而兩類結構的化合物吸收紫外線后,電子從基態激發到活潑態,在極短時間內又回到基態,可放出波長為420-450nm的熒光。根據1982年“染料索引”收錄的359只熒光增白劑,有一定實用價值的FWA按照化學結構可分為二苯乙烯型、香豆素型、吡唑啉型、苯并惡唑型、二甲酰亞胺型五大類。熒光增白劑的發展比較迅速,可分為三嗪氨基二苯乙烯型、惡唑環型、雙乙酰氨基取代型、香豆素型、吡唑啉型、萘二甲酰亞胺型、惡二唑型、三氮唑型、碳環型、 呋喃型、咪唑型等十一類。

增白原理

熒光增白劑是一種能吸收紫外光并激發出藍色或藍紫色熒光的有機化合物吸附有熒光增白劑的物質,一方面能將照射在物體上的可見光反射出來,同時還能將吸收的不可見紫外光(波長為300-400nm)轉化為藍色或藍紫光的可見光發射出來,藍色和黃色互為補色,因而消除了物品基體的黃色,使其顯得潔白、艷麗。另一方面增加了物體對光線的發射率,發射光的強度超過了投射于被處理物上原來可見光的強度。所以,人們用眼睛看上去物體的白度增加了,從而達到增白的目的。

用途介紹

熒光劑已經有超過80多年的使用歷史。從最初應用在紡織品上,發展到現在廣泛用于造紙、洗潔精、紡織品、塑料、涂料、油墨、皮革、防偽、激光探測甚至生物醫藥上,并且其應用領域仍在不斷地擴大,與人類的生產和生活聯系愈加密切。

熒光劑可用于石油鉆探。石油及其大部分產品,除了輕質油和石蠟外,無論其本身或有機溶劑溶液,在紫外線照射下均可發出熒光。輕質油的熒光為淡藍色,含膠質較多的石油呈黃綠色,含瀝青質多的石油或瀝青質則為褐色熒光。因此,在油氣勘探工作中,常用熒光分析來鑒定巖樣中是否含油,并粗略確定其組分和含量。這個方法簡便快速,經濟實用。大慶油田就是這么被發現的。

熒光增白劑可用于洗潔精生產。許多衣物在穿著使用過程中,由于各種原因導致泛黃,白色衣物白度下降,色彩不再鮮艷。在洗滌劑中加入熒光增白劑,可讓衣物盡量恢復原來的白度和色彩。因此,國內外衣物洗滌劑中都廣泛添加熒光增白劑。據中國洗滌用品工業協會相關人士介紹,目世界上熒光增白劑消費量的50%以上是用于洗滌劑行業。

紡織品是熒光增白劑應用最早的領域,天然纖維、合成纖維織物經過退漿、精煉以后,仍帶有微黃色。熒光增白劑能夠在紡織品上通過吸收紫外光,發出藍紫色熒光從而中和黃色,為織物增白,并利用其增加織物亮度的特性,使淺色織物增艷。

熒光增白劑還是生產紙產品的一種功能性助劑,能在化學漂白基礎上將紙產品的視覺白度提高10%以上,又不會引起紙漿的化學耗損。

熒光增白劑還可用于白色或淡色油漆中,使其顏色更加潔白亮麗,同時減少紫外線對顏料的傷害,提高耐光性,延長使用壽命。

發展歷史

1921年,A.V.Lagario發現了增白原理;1929 年,Krais發現二氧代香豆素糖苷七葉能增白人造絲進一步證實了增白原理,世界上第一只香豆素類熒光劑誕生,但由于其性能不穩定,耐曬牢度很差,且不易合成,因而無實用價值。

1934年英國卜內門公司發現4,4'一二氨基二苯乙烯一2,2'雙磺酸(DSD酸,國外稱DAS酸)可增白纖維素織物及紙張,發表了專利第一只DSD酸類熒光劑的合成,開創了熒光增白劑歷史的先河。1939年拜耳集團第一個以Blancophor為商品名推出系列熒光劑,從此標志著FWA開始進入實用化和商品化的新時期。50年代,洗滌工業引入熒光劑,熒光化合物的合成如雨后春筍,1955年前后,許多國家相繼開始生產熒光劑,如蘇聯波蘭、捷克.日本也緊隨其后.

進入60年代,熒光增白劑開始步入大規模工業化生產期,之后的十年處于穩步增長階段。

由于多年來生產熒光劑的原料和中間體毒性以及熒光增白劑本身降解問題的積累導致生態環境受到影響和破壞,使得70年代后熒光增白劑的發展很緩慢。世界各國的化工、染料生產公司開始致力于研究和開發環保型產品,包括改變劑型(由粉狀變為液狀)和改進合成工藝。到80年代后,隨著洗潔精和合成纖維工業發展的要求,許多新的熒光劑品種應運而生,而且趨于專用化。90年代后,這種特征更為明顯。

檢測方法

紫外燈照射觀測法

現階段在檢測熒光增白劑領域最常使用的方法就是紫外 燈照射觀測法,它的檢測原理是,利用熒光增白劑對可見光能 反射的同時還對不可見紫外光能夠有效吸收,并在充分吸收紫 外光能量后能夠發射具有一定強度的可見藍紫色熒光的特性, 借助肉眼來觀測檢測體表面發出的熒光,分辨熒光增白劑。

白度法

白度法主要是借助白度測定儀側成對檢測樣品的白度進 行測定白度測定儀的基本工作原理是,借助白度測定儀中的積 分球來測量待檢物品對絕對光譜表現出的漫反射率,不僅能夠 有效檢測檢測物品中是否存在熒光增白劑,還能準確鑒定出熒 光增白劑反射所產生的熒光白度,也就是增白度。白度檢測法目 前在中國熒光增白劑檢測領域使用比較少,因為他不僅容易受 到人為因素以及設備的影響,并且很難保證對成分復雜的樣品 的檢測的準確性,此外,現階段對白度檢測法測定熒光增白劑的 具體評判標準還沒有統一,執法監督部門無法應用到執法檢查。

紫外分光光度法

紫外分光光度法是一種建立在物質能夠吸收200~760nm 范圍內的電磁波的特性的基礎上發展起來的一種能夠完成初 步的定性與定量檢測,并進行結構分析的方法。紫外分光光度 法在測定熒光增白劑過程中表現出操作簡單。檢測迅速的優 勢,但是監測過程中需要注意的是,要盡量縮短檢測時間,防止檢測樣品在長時間留置過程中在光線照射下發生順反異構轉換,并且這種檢測方法只能夠完成對檢測物品中所含有的熒光 物質的總量的定量測定,無法分析出其中具體的增白劑的品種與含量。

熒光分光光度法

熒光分光光度法的檢測原理是,物質在吸收比較短范圍內 波長的光線后能夠發射出比較長波長特征光譜的性質,能夠對物品進行定性或者定量檢測。這種檢測方法比較靈敏,與紫外分光光度法相比,靈敏度要高出兩到三個數量級,并且操作起來比較簡單,檢測限比較低,是現階段使用比較普遍的熒光增白劑檢測方法。

熒光劑的風險

相關研究

1999 年,歐洲化學工業協會(CEFIC)和歐洲肥皂洗潔精協會(AISE)為中心,啟動了“家用清潔產品的人類以及環境風險評估(HERA)”項目。研究結果表明:衣物洗滌劑用熒光增白劑在洗滌劑中長期使用是安全的,不會對人體和環境有負面影響。

2007 年 10 月,日本肥皂洗滌劑工業協會(JSDA)發布了《熒光增白劑對人體健康和環境影響的風險評估結果》報告,其研究結論為:衣物洗滌劑用熒光增白劑對人體與環境都是安全。

自上世紀 70 年代開始,中國的許多研究人員也曾就熒光增白劑的安全性做了大量研究,并有《合成洗潔精有毒嗎?》一書出版,肯定了洗滌劑用熒光增白劑的安全性。2008年中國輕工業聯合會出臺了《洗滌劑用熒光增白劑》的企業標準。2016年4月召開的“洗滌用品原料健康風險評估指南”課題專家論證會。專家經過討論,也認定洗滌產品中的熒光增白劑對于消費者是安全的,可放心使用。

相關結論

國際上關于分析熒光劑毒理學效應的論文也表明,此類物質的急性毒性很小,且攝入后基本完全從體內排出,沒證據顯示有刺激性、三致(致癌、致畸、致突變)效應、過敏性等。除非是接觸過量,才可能有潛在的致癌風險。很多生物試劑大多具有熒光,沒有熒光就檢測不出來,所以有熒光不一定就會對人體產生傷害,沒有必要恐懼“熒光”。

法律法規

中國《已使用化妝品原料名稱目錄(2015版)》雖已收錄洗滌產品中常用的熒光劑聯苯乙烯二苯基磺酸二鈉(CBS),但也僅是客觀收錄,國家食品藥品監督管理總局未組織對其安全性進行評價。

對于其他用品,中國與國外發達國家一樣,已明確在食品包裝用紙、食品用工具、設備用洗潔精和餐具洗滌劑等產品中禁止或限制使用增白劑。對于衣料用洗滌劑中的熒光增白劑,中國行業標準QB/T 2953—2008 規定了洗滌劑產品中允許使用的熒光增白劑品種。

相關事件

藍月亮洗衣液添加熒光劑事件

2011年,北京的王峰是藍月亮洗衣液的消費者,有一次他的小孩穿了使用藍月亮洗衣液手洗的衣物啼哭不止,因此他懷疑有可能是衣物上殘留的洗衣液刺激導致的。3月3日,王峰將購買的藍月亮洗衣液(深層潔凈亮白增艷包裝和深層潔凈包裝)送到了天津市產品質量監督檢測技術研究院檢測,檢測發現該洗衣液中含有熒光增白劑。為此,王峰將藍月亮、楊瀾等起訴到了北京市第一中級人民法院。6月27日,廣州藍月亮公司發布《藍月亮關于亮白兩百增艷洗衣液的聲明》。聲明中強調“藍月亮亮白增艷洗衣液使用的是二苯乙烯基聯苯類熒光增白劑。該類熒光增白劑完全符合國家法規和技術標準,50多年來獲得國際廣泛認可并長期使用于衣物洗滌劑,是安全環保的。藍月亮亮白增艷洗衣液經國家權威機構檢測,產品質量合格,無刺激性。”

舒膚佳香皂含熒光劑事件

2023年6月,有博主測評稱舒膚佳香皂含熒光劑引起熱議,許多網友擔憂熒光劑對身體是否會產生危害。6月6日,舒膚佳回應:舒膚佳純白香皂的配方中為了調節香皂的色澤,添加了微量的調色成分,正常使用不會對皮膚產生影響。產品在上市前都經過嚴格的安全評估和全面檢測,并符合中國有關法律法規對產品質量的要求,是合格合法的產品。

參考資料 >

那些不該出現的熒光劑.中國網.2023-06-06

熒光增白劑對身體有害嗎?.新華網.2023-06-06

熒光劑也致癌?別鬧!.中化新網.2023-06-06

洗衣粉和洗衣液里真的有熒光劑嗎?.科普中國網.2023-06-06

無處不在的熒光劑是否有害.人民網.2023-06-06

關于熒光劑,你需要了解這些.網易新聞-央廣網.2023-06-06

藍月亮回應“洗衣液致癌”:添加熒光劑安全.中國網絡電視臺.2023-06-06

舒膚佳回應香皂含熒光劑:是合格合法的產品.中國網.2023-06-06

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