螢光增白劑:是染料還是助劑?

來源：檢測

「螢光增白劑」，這個一直處在爭議中的物質，關於它是否有害，一直是縈繞在一些人心頭的疑問，今天，就讓小編帶大家起底這個物質，刨根問底地探究下，它的真實面目？

英國物理學家George GabrielStokes在1852年首次闡述了螢光現象。1929年，Krais.P首先發現6,7-二羥基香豆素具有螢光增白作用；1940年，德國IG公司研發出具有實用價值的螢光增白劑，並開始了其商品化歷程。

1959年，原天津染料廠生產出我國第一隻螢光增白劑——V B L（C.I.85），該品種屬雙三嗪氨基二苯乙烯類型。1966年，原化學工業部頒布了該品種的化工行業標準（部頒標準），編號為HG 2-382-66，這是我國螢光增白劑產品的第一個行業標準。現在該產品標準已升級為GB/T 10661-2003《螢光增白劑VBL》。螢光增白劑在我國最初只用於紡織印染行業。60年代後期，螢光增白劑開始在合成洗滌劑行業使用，70年代才用於造紙行業。

螢光增白劑的用途非常廣泛，從最初僅用於紡織品，到現在廣泛用於造紙、洗滌劑、塑料、塗料、油墨、皮革等多個領域。隨著經濟飛速發展，螢光增白劑的用途與用量仍在不斷擴大。目前，紡織工業已經不是螢光增白劑用量最大的領域。在世界各國，螢光增白劑在不同行業的應用比例存在差異，但使用比例的排序基本相同：即主要用於洗滌劑，其次是造紙，紡織第三，塑料及其他領域的用量較小。

 

在紡織工業中，纖維自身的白度往往達不到人們審美的要求。尤其是天然纖維，由於生長環境與生長周期不同，其白度差異很大。白色物質一般對可見光中450～480nm的藍光有輕微吸收，而造成藍色不足，使其稍帶黃色而給人以陳舊之感。為此，人們採取了不同措施來使物品增白、增豔。

在螢光增白劑出現以前，通常採用的增白方法主要有兩種：

①加藍增白法，這種方法可以起到增白作用，但效果有限，而且由於總的反射光量減少，使物品色澤變暗。

②化學漂白法，主要是通過氧化還原反應而使物質褪色，但對纖維素會造成一定的破壞，而且漂白後的織物常帶黃色，反而影響增白效果。

螢光增白劑可以彌補傳統增白方法的不足，並顯示出巨大的優越性。螢光增白劑能吸收能量較高的近紫外光線，使其分子進入激發態，然後被激分子躍遷到能量較低的基態，並發射出螢光。

由於發生了能量損失，輻射的螢光波長變長（大約為450nm的藍光），泛黃物品的黃色可以被螢光增白劑反射出來的藍光補償，從而增加了物品的表觀白度。由於發射光的強度超過了投射於被處理織物上原來可見光的強度，所以產生了略帶色光的增白效果。具有實用價值的螢光增白劑，除了吸收紫外光而發出紫藍色的螢光和具有高的螢光效率外，本身還必須接近無色或微黃色，具有普通染料的特性，對被增白的織物如纖維有良好的親和力、良好的溶解性或分散性能以及較好的耐洗、耐曬和耐燙等牢度性能。

螢光增白劑的增白特性是由其分子的特殊結構決定的。它的發色基團具有可發生π一π*躍遷的共軛體系，最常見的這些體系有苯環、萘環、三嗪環、乙烯基、五元雜環和其他一些稠環體系。共軛程度小的電子體系一般只吸收很短波長的光，隨著共軛體系增大，可吸收光的波長增大，電子就越容易被激發，增白劑的螢光效率越大，從而滿足螢光增白劑的增白要求。

螢光反應與螢光增白劑

螢光反應是指物質接受紫外線不可見光的照射後被激化，然後把被激化的能量轉換成肉眼可見的光釋出的過程。這是一種光致發光的冷發光現象。

螢光反應在自然界中極為常見，多種動物體（如蝦、蟹、水母等），食品（如醬油、普洱茶、白酒、咖啡等），藥物，植物提取物（如銀杏黃銅、芍藥、苦參生物鹼等），葉綠素，微生物（細菌、黴菌）在紫外燈照射下都能產生螢光反應，這是自然螢光，是物質固有的特性而且是無害的。

人們日常吸收的作為營養及維持生命所必須的物質，如維生素A、B2、B12、E，蛋白質，色氨酸、酪氨酸等，也都能產生螢光反應。正常健康的指甲也可有螢光反應現象。

螢光劑可以產生螢光反應，但是產生螢光反應的東西，不是只有螢光劑。在螢光燈下會呈現螢光反應的物質並非都是螢光增白劑。一些高品質的日化產品中添加維生素E、甘油等天然成分也會被365nm紫光燈照射出現螢光反應是很正常的。因此，別一看到螢光反應了就喊著產品中有螢光劑了。這個鍋，螢光反應可是不背的。

因此，通過紫光燈照射只能證明有無螢光反應，卻無法識別是否是螢光增白劑。

  

螢光增白劑在紡織工業領域的應用已有近70年的歷史，由於其在紡織纖維上特有的增白、增豔效果而受到染整業者和消費者的喜愛。目前，還未有相應技術可以替代螢光增白劑的作用。

有人認為，通過漂白的方式就可以取代螢光增白劑。而且這方面有些產品確有研究，如通過氯漂和氧漂的多次漂白來達到面料的白度要求，但過渡漂白容易損傷纖維，造成服裝穿著時強力下降。

在紡織品上應用螢光增白劑是有要求的，至少應滿足以下5個方面的要求：

①對纖維無損傷，並與其有較好的結和力；

②具有較好的水溶性；

③有良好的化學穩定性；

④有較好的均勻增白性；

⑤對環境無害等。

按化學結構類型分，在紡織工業中應用的螢光增白劑主要包括六大類：

①雙三嗪氨基二苯乙烯類型；

②二苯乙烯聯苯類型；

③雙苯並唑類型；

④二苯乙烯基苯類型；

⑤吡唑啉類型；

⑥香豆素類型。

在使用螢光增白劑時，須根據纖維的化學組成和物理性能，選擇合適的螢光增白劑，從而得到滿意的增白效果。

在國際上，螢光增白劑被認為是一種白色染料，每一種結構的螢光增白劑有其相應的染料索引號；在我國，螢光增白劑通常被認為是一種重要的功能性整理助劑。

螢光增白劑作為染料使用，其安全性應滿足染料的安全標準。我國頒布了兩個標準:

GB 19601-2013《染料產品中23種有害芳香胺的限量及測定》

GB 20814-2014《染料產品中10種重金屬元素的限量及測定》

用氣相色譜/質譜聯用等分析方法測定染料產品中23種有害芳香胺，為檢測染料產品中有害芳香胺化合物提供了可靠的依據，進而對染料產品中有害芳香胺的含量進行了限制（≤150mg/kg）；用原子吸收光譜法測定染料產品中重金屬的含量，為染料產品中重金屬的檢測提供了可靠的依據，從而對染料產品中重金屬的含量進行了限制。

螢光增白劑作為助劑使用，其安全性應滿足助劑的安全標準。我國在2006年由國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會又頒布了GB/T 20708-2006《紡織助劑產品中部分有害物質的限量及測定》，該標準規定了紡織助劑產品中有害芳香胺（≤30mg/kg，比染料標準更為嚴格）、重金屬及甲醛的限量、試驗方法、檢驗規則、試驗報告。

在紡織工業中應用螢光增白劑，面市的經過各種加工處理後的紡織品，其安全性也有強制性安全技術規範作為保障。我國現行的GB 18401-2010《國家紡織產品基本安全技術規範》，標準規定了嬰幼兒用品、直接接觸皮膚的產品、非直接接觸皮膚的產品的基本安全技術要求、試驗方法、檢驗規則及實施與監督，其中對禁用可分解芳香胺染料、甲醛限量、pH值等提出了要求。

另外有：9種螢光增白劑的測試方法FZ/T 01137-2016 《紡織品 熒光增白劑的測定》。

化工行業也有一些螢光增白劑的標準，大致有13個品種的標準：

HG/T 2555-2010《螢光增白劑DCB》；

HG/T 2556-2009《螢光增白劑DT》；

HG/T 2590-2009《螢光增白劑ER(330%)》；

HG/T3675-2016《螢光增白劑CXT（C.I.螢光增白劑71）》；

HG/T 3703-2016《螢光增白劑OB-1》；

HG/T3725-2012《螢光增白劑CF-127》；

HG/T 3726-2010《螢光增白劑351（C.I.螢光增白劑351）》；

HG/T 3727-2010《螢光增白劑BBU》；

HG/T 3967-2007《螢光增白劑MST-H》；

HG/T 3970-2007《螢光增白劑SH》；

HG/T 3971-2007《螢光增白劑HST》；

HG/T3990-2007《螢光增白劑BA》；

HG/T4034-2008《螢光增白劑SWN》。

其中有輕工行業標準QB/T 2953-2008《洗滌劑用螢光增白劑》中規定的兩類結構產品：二苯乙烯基聯苯類產品的標準HG/T 3726-2010《螢光增白劑351（C.I.螢光增白劑351）》；雙三嗪氨基二苯乙烯類產品CXT的標準HG/T 3675-2016《螢光增白劑CXT（C.I.螢光增白劑71）》，這兩個標準對23種有害芳香胺的量和10種重金屬元素的量指標及相應測試方法分別做出了規定（要求符合G B19601和GB 20814的標準要求）。

織物洗滌劑是居民日常生活必需品。隨著生活水平的提高，人們對洗滌劑的需求也在不斷提高，並朝著環保、方便、經濟、高效的方向發展。

表面活性劑和助劑是織物洗滌劑的主要成分，對洗滌劑的性能和洗滌衣物潔淨度的效果起著至關重要的作用。紡織印染廠對出廠的面料上進行螢光增白處理是廣泛且通用的技術，但是它還達不到永久性洗滌牢度，即隨著人們穿著與洗滌，螢光增白劑會脫落，衣物會發舊、甚至泛黃等。在洗滌劑中添加一定量、品種合適的螢光增白劑，不但能增加被洗滌織物的白度或鮮豔度、改善洗滌效果，同時還能改善洗滌劑的外觀。目前，世界上螢光增白劑消費量的50%是用於洗滌劑行業。因此可以說，螢光增白劑已成為織物類洗滌劑配方中不可缺少的重要助劑之一。

在洗滌衣物時，一種洗滌劑一般會同時面臨各種纖維的織物，如純棉、滌棉、純滌、羊毛、絲綢、粘膠、尼龍，等等。要對不同纖維同時達到較好的增白增豔效果，對螢光增白劑的選擇是有要求的。在我國2008年9月1日實施的行業標準《洗滌劑用螢光增白劑》（QB/T 2953-2008）中明確規定了洗滌劑添加的螢光增白劑種類——雙二苯乙烯基聯苯類（標準中3.1結構，如CBS）以及雙三嗪氨基二苯乙烯類（標準中3.2結構，如33#）。這兩種結構類型的螢光增白劑是紡織上應用廣泛的兩種結構，對紡織纖維的增白效果好，更為重要的是它適用的纖維品種廣泛。

從上世紀六十年代開始，環保浪潮席捲全球，人們開始質疑螢光增白劑的環境影響，也懷疑對人體的安全性。國際上關於螢光增白劑毒理學效應研究的高峰也正是出現在這一時期。然而，令研究人員「遺憾」的是，幾種典型的螢光增白劑對各種受試生物都沒有顯示出明顯的毒性。

研究人員從各個角度分析了各種螢光增白劑可能的毒性，包括多大劑量會產生急性毒性；對皮膚和黏膜是否有刺激性；長期接觸後致癌、致畸、致突變的可能性；是否可能引起過敏；會不會在動物體內蓄積......結果是此類物質的急性毒性很小，且攝入後基本完全從體內排出，沒有證據顯示有刺激性、三致（致癌、致畸、致突變）效應、過敏性等。

唯一的不良影響是，在注入螢光增白劑同時暴露在210-275納米波長紫外光下，小鼠體內產生了腫瘤，但這種短波紫外光在自然環境中是無法進入大氣層的，也就是說這個研究結果對地球生物沒有借鑑意義。

這樣的消息對消費者來說應該是個好消息，但對需要研究經費的科研人員卻沒有幫助，因而從上世紀八十年代開始，螢光增白劑生物效應的研究漸少，更多人轉而研究如何提高此類物質的檢測水平，分析它們在環境中的分布與降解，以及怎樣合成出更容易降解的、對環境危害更小的螢光增白劑。而國際上也普遍接受了此類物質作為紙張、塑料製品、紡織品、衣物洗滌劑等的常規添加物。

很難通過皮膚吸收

在上世紀七十年代的各種實驗中，有一個特別值得一提。位於美國伊利諾州的工業生物檢測實驗室進行了一系列動物投食實驗，在小鼠與恆河猴的食物中，螢光增白劑含量達0.2%，而狗的食物中更高達0.5%。這些動物們每日與這樣的食物為伴，長達兩年，各種指標卻都沒有顯示出任何異常。而與實驗中給動物投加的劑量相比，添加在洗衣液中，又在洗衣過程中稀釋近千倍的人的接觸劑量，實在是微乎其微。

當然，即便是如此低的毒性，我國仍規定嚴禁增白劑添加於與食物接觸的各類物質中，包括食品包裝用紙，所以理論上說，消費者通過食用攝入螢光增白劑的可能性很小，主要是從皮膚途徑攝入。由於皮膚表面覆蓋有角質層，能嚴重阻礙真皮層以下各細胞對大分子有機物的吸收能力，因而相比於食用和吸入，大部分物質通過皮膚接觸進入人體的難度大得多。更不要說，掛在皮膚上的螢光增白劑隨時有被再次洗脫的風險，不可能慢慢等著被吸收。

評價一個物質對人體的毒性風險通常要看三個方面：一是該物質自身及其降解產物的毒性大小；二是人群可能接觸到這個物質的劑量大小；三是該物質有沒有生物蓄積性，會不會隨著不斷接觸而在人體越積越多。

因此，無論螢光增白劑作為染料還是作為助劑使用，只要螢光增白劑生產的企業能夠按照標準的要求生產、銷售和使用達標螢光增白劑，則螢光增白劑產品在紡織品上使用對消費者是安全的。不難理解，螢光增白劑加到洗滌劑中洗滌衣服等織物也是安全的。

但是，隨著我國經濟的發展和生活水平的提高，對螢光增白劑的需求也會與日俱進，螢光增白劑發展速度也會很快。需要不斷跟進技術的發展和標準的制修訂工作，加強新品種的安全性研究，規範市場。螢光增白劑無論應用在哪個行業，都要有相應的使用安全研究、標準依據，從而使我國消費者的人身健康能夠得到保證，國家國民經濟各領域能夠健康有序發展。