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,可與物體表面的黃光互補從而產生白光效應,使物體看起來更白更亮。其發展史可大致分為以下幾個階段:
早期探索階段(19世紀末 - 20世紀30年代)
發現基礎現象:
1852年,英國物理學家斯托克斯(Stokes)發現了熒光現象,即某些物質在吸收特定波長的光后,能發射出波長更長的光。這一發現為熒光增白劑的研發奠定了理論基礎。
1921年,拉戈(K. Lagorio)觀察到熒光染料發出的可見光能量多于它所吸收的可見光能量,并推測所增加的能量來源于染料吸收的不可見的紫外光,這進一步加深了人們對熒光現象的理解。
初次合成與應用嘗試:
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)申請了初個熒光增白劑專利,并將其應用于紡織品的增白處理,開啟了熒光增白劑的工業化應用時代。
快速發展階段(20世紀40年代 - 70年代)
二戰推動需求:
二次世界大戰期間,由于天然纖維供應緊張,合成纖維如聚酰胺纖維(尼龍)得到了快速發展。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中的應用需求大幅增加。
汽巴公司、拜耳公司(Bayer)等化工企業加大了對熒光增白劑的研發和生產投入,開發出了多種適用于不同纖維類型的熒光增白劑產品。
應用領域拓展:
除了紡織工業,熒光增白劑在造紙工業中的應用也逐漸普及。20世紀50年代,熒光增白劑開始被添加到紙張中,以提高紙張的白度和亮度,改善紙張的外觀質量。
此后,熒光增白劑的應用領域不斷拓展,逐漸涉及到洗滌劑、塑料、涂料、油墨等多個行業。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更加潔白鮮艷。
技術不斷進步:
這一時期,熒光增白劑的合成技術和應用技術不斷進步。科研人員通過改進合成工藝,提高了熒光增白劑的產量和質量;同時,對熒光增白劑的性能進行了深入研究,開發出了具有不同光學性能、耐光性、耐熱性和耐化學穩定性的產品,以滿足不同行業的需求。
成熟與多元化發展階段(20世紀80年代至今)
產品種類豐富:
經過多年的發展,熒光增白劑的產品種類日益豐富。根據化學結構的不同,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型。每種類型的熒光增白劑都具有不同的性能和應用特點,可適用于不同的基質和應用場景。
環保與安全關注:
隨著人們環保意識的增強和對健康安全的關注,熒光增白劑的環保性和安全性成為了研究的核心。科研人員致力于開發低毒、低殘留、易生物降解的熒光增白劑產品,以減少對環境和人體的潛在危害。
各國政府也紛紛出臺了相關的法規和標準,對熒光增白劑的使用進行了規范和限制。例如,歐盟對洗滌劑中熒光增白劑的使用進行了嚴格的監管,要求產品須符合相關的環保和安全標準。
新興應用領域涌現:
在傳統應用領域不斷鞏固和發展的同時,熒光增白劑在新興領域的應用也逐漸涌現。例如,在生物醫學領域,熒光增白劑被用于細胞成像、熒光標記等方面;在光電材料領域,熒光增白劑被用于提高發光二極管(LED)的發光效率和色彩純度。