熒光增白劑是一種能吸收紫外光并激發(fā)出藍(lán)色或藍(lán)紫色熒光的有機(jī)化合物,吸附有熒光增白劑的物質(zhì),一方面能將照射在物體上的可見(jiàn)光反射出來(lái),同時(shí)還能將吸收的紫外光(波長(zhǎng)為 300nm~40Onm)轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色或藍(lán)紫色的可見(jiàn)光發(fā)射出 來(lái),藍(lán)色和黃色互為補(bǔ)色,因而消除了物品基體中的黃色,使其顯得潔白.另一 方面由于增加了物體對(duì)光線的發(fā)射率,發(fā)射光的強(qiáng)度超過(guò)了投射于被處理物上原 來(lái)可見(jiàn)光的強(qiáng)度,所以,人們用眼睛看上去物體的白度增加了,從而達(dá)到增白、增艷的目的。
從顏色學(xué)的角度來(lái)看,產(chǎn)生非彩色(無(wú)色相)視覺(jué)反應(yīng)的光,通常稱之為白光,白色是一種非常特殊的顏色,它具有很高的亮度和極低的飽和度,可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍在 400~760nm,這只是太陽(yáng)光譜中很窄的一段。人們常誤認(rèn)為白光是可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)全部波長(zhǎng)光的總和,其實(shí)給定白度的白色光可以產(chǎn)生于兩種或兩種以上的單色混合光,含有兩種波長(zhǎng)成分的單色混合光也可以組成白光,并把這兩種光的顏色稱為互補(bǔ)色。
將可見(jiàn)光譜圍成一個(gè)圓環(huán),并分成九個(gè)區(qū)域,稱之為補(bǔ)色環(huán)(如圖 1-2 所示)。補(bǔ)色環(huán)上的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)色光的波長(zhǎng),單位為納米(nm),補(bǔ)色環(huán)上任何兩個(gè)對(duì)頂位置扇形中的顏色,互稱為補(bǔ)色。例如,藍(lán)色( 435 nm~480nm )的補(bǔ)色為黃色( 580nm~595nm )。
通過(guò)研究顏色環(huán)發(fā)現(xiàn)色光具有以下規(guī)律:
( 1 )按一定的比例混合得到白光。如紫光和黃光綠混合得到的是白光。同理,青光(藍(lán)光綠)和橙光混合得到的也是白光;
( 2 )顏色環(huán)上任何一種顏色都可以用 其相鄰兩側(cè)的兩種單色光,甚至可以從次近鄰的兩種單色光混合復(fù)制出來(lái)。如黃 光和紅光混合得到橙光。
( 3 )如果在顏色環(huán)上選擇三種獨(dú)立的單色光。就可以 按不同的比例混合成日常生活中可能出現(xiàn)的各種色調(diào)。
( 4 )當(dāng)太陽(yáng)光照射某物體時(shí),某波長(zhǎng)的光被物體吸取了,則物體顯示的顏色(反射光)為該色光的補(bǔ)色。如太陽(yáng)光照射到物體上對(duì),若物體吸取了波長(zhǎng)為400nm~435nm 的紫光,則物體呈現(xiàn)黃綠色。
所以白色也可以定義為互補(bǔ)光色混合后形成的一種顏色。在實(shí)際生活中,除了硫酸鋇和氧化鎂等個(gè)別物質(zhì)的顏色接近白色水平外,一般的白色物質(zhì)(如紡織品、紙張等)并不能 100%的反射可見(jiàn)光,而其中藍(lán)色范圍往往被吸收,這樣就產(chǎn)生一定程度的黃色外觀。
吸附了熒光增白劑的物體不僅能將照射到物體上的可見(jiàn)光反射回來(lái),還能將照射到物體上的人眼不可見(jiàn)的紫外光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光發(fā)射出來(lái),提高了物體對(duì)可見(jiàn)光的反射光量,即“發(fā)光波長(zhǎng)下光的量能夠超過(guò)此波長(zhǎng)下入射光量 100%”,使人眼感覺(jué)到物體變亮變艷了;同時(shí)根據(jù)光學(xué)的補(bǔ)色原理,藍(lán)光和黃光為一對(duì)補(bǔ)色,若將兩者混合則得到白光,熒光增白劑將紫外光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的藍(lán)光,抵消了白色物質(zhì)中難以除去的黃色,而使之顯得潔白。利用熒光增白劑增白物體實(shí)際上是一種增亮補(bǔ)色的光學(xué)效應(yīng),這種增白作用不能代替化學(xué)漂白,我們?cè)鴮?duì)不同白度值的紙張進(jìn)行熒光增白劑的增白試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在相同條件下,當(dāng)紙張的白度值(甘茨白度)小于 72%時(shí),熒光增白劑的作用是微乎其微的,而當(dāng)紙張的白度值大于81%時(shí),熒光增白劑則很容易將白度值提高至 100%以上。如果含有色雜質(zhì)的纖維不經(jīng)化學(xué)漂白就用熒光增白劑處理該纖維,增白效果將會(huì)很差;瘜W(xué)漂白實(shí)際上是利用氧化作用或還原作用使纖維中的有色雜質(zhì)褪色,其實(shí)質(zhì)是該雜質(zhì)分子中的化學(xué)鍵(一般為不飽和鍵),經(jīng)氧化作用斷裂為無(wú)色的小分子,或經(jīng)還原作用成為飽和鍵而失去顏色。很顯然,這種漂白會(huì)不同程度的損傷纖維組織,然而,熒光增白劑的增白是一種光學(xué)作用,不會(huì)對(duì)纖維造成損傷,并能得到令人驚詫地白度。 熒光增白劑處理過(guò)的底物其白度超過(guò)了氧化鎂的白度,上藍(lán)后底物的光反射率最差,所以上藍(lán)后雖有增白效果,但由于光反射率低而給人一種萎暗的白色感覺(jué);漂白過(guò)的底物其反射率在長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域(黃色、紅色區(qū))相對(duì)較高,所以漂白過(guò)的底物總給人一種帶黃褐色的感覺(jué)。從人們的視覺(jué)意識(shí)來(lái)講,帶有藍(lán)色色調(diào)比黃色色調(diào)顯得更白,因此在一定程度內(nèi)增加藍(lán)色的飽和度就可以增加白色的感覺(jué)。
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