荧光增白剂的增白原理和作用

所以，人们用眼睛看上去物体的白度增加了，从而达到增白、增艳的目的。

从颜色学的角度来看，产生非彩色（无色相）视觉反应的光，通常称之为白光

白色是一种非常特殊的颜色，它具有很高的亮度和极低的饱和度，可见光的波长范围在 400～760nm，这只是太阳光谱中很窄的一段。

人们常误认为白光是可见光谱范围内全部波长光的总和，其实给定白度的白色光可以产生于两种或两种以上的单色混合光，含有两种波长成分的单色混合光也可以组成白光，并把这两种光的颜色称为互补色。

图1 补色环

将可见光谱围成一个圆环，并分成九个区域，称之为补色环（图1）

补色环上的数字表示对应色光的波长，单位为纳米（nm），补色环上任何两个对顶位置扇形中的颜色，互称为补色。

例如：蓝色（435nm～480nm）的补色为黄色（580nm～595nm）

通过研究颜色环发现色光具有以下规律：

（ 1 ）按一定的比例混合得到白光。如紫光和黄光绿混合得到的是白光。同理，青光（蓝光绿）和橙光混合得到的也是白光；

（ 2 ）颜色环上任何一种颜色都可以用其相邻两侧的两种单色光，甚至可以从次近邻的两种单色光混合复制出来。如黄光和红光混合得到橙光。

（ 3 ）如果在颜色环上选择三种独立的单色光。就可以按不同的比例混合成日常生活中可能出现的各种色调。

（ 4 ）当太阳光照射某物体时，某波长的光被物体吸取了，则物体显示的颜色（反射光）为该色光的补色。如太阳光照射到物体上对，若物体吸取了波长为400nm～435nm的紫光，则物体呈现黄绿色。

所以白色也可以定义为互补光色混合后形成的一种颜色

在实际生活中，除了硫酸钡和氧化镁等个别物质的颜色接近白色水平外，一般的白色物质（如纺织品、纸张等）并不能100%的反射可见光，而其中蓝色范围往往被吸收，这样就产生一定程度的黄色外观。

吸附了荧光增白剂的物体不仅能将照射到物体上的可见光反射回来，还能将照射到物体上的人眼不可见的紫外光转化为可见光发射出来，提高了物体对可见光的反射光量，即“发光波长下光的量能够超过此波长下入射光量100%”，使人眼感觉到物体变亮变艳了；

同时根据光学的补色原理，蓝光和黄光为一对补色，若将两者混合则得到白光，荧光增白剂将紫外光转化为可见的蓝光，抵消了白色物质中难以除去的黄色，而使之显得洁白。

利用荧光增白剂增白物体实际上是一种增亮补色的光学效应，这种增白作用不能代替化学漂白，我们曾对不同白度值的纸张进行荧光增白剂的增白试验，发现在相同条件下，当纸张的白度值（甘茨白度）小于72%时，荧光增白剂的作用是微乎其微的，而当纸张的白度值大于81%时，荧光增白剂则很容易将白度值提高至 100%以上。

如果含有色杂质的纤维不经化学漂白就用荧光增白剂处理该纤维，增白效果将会很差。

化学漂白实际上是利用氧化作用或还原作用使纤维中的有色杂质褪色，其实质是该杂质分子中的化学键（一般为不饱和键），经氧化作用断裂为无色的小分子，或经还原作用成为饱和键而失去颜色。

很显然，这种漂白会不同程度的损伤纤维组织，然而，荧光增白剂的增白是一种光学作用，不会对纤维造成损伤，并能得到令人惊诧地白度。

1-上篮反射率、2-漂白反射率、3-mgo标准版反射率、4-荧光增白反射率

图2-底物的反射光图谱

从（图2）中可以看出，荧光增白剂处理过的底物其白度超过了氧化镁的白度，上蓝后底物的光反射率最差，所以上蓝后虽有增白效果，但由于光反射率低而给人一种萎暗的白色感觉；

漂白过的底物其反射率在长波长区域（黄色、红色区）相对较高，所以漂白过的底物总给人一种带黄褐色的感觉。

从人们的视觉意识来讲，带有蓝色色调比黄色色调显得更白，因此在一定程度内增加蓝色的饱和度就可以增加白色的感觉。