荧光增白剂（Fluorescent brighteners，FBs）是一类可产生荧光现象的有机化合物，其可以吸收紫外光，并且发射可见蓝光或者蓝紫色荧光。荧光增白剂依靠光学作用显著提高被作用材料的洁白度和光泽度，因此又被称为“白色染料”“增白剂”等。荧光增白剂在一般情况下对人体的毒性较低，但如果出现滥用的情况可能会对人体健康产生潜在的影响。大多数荧光增白剂含有多种对环境有害的基团，但环境中存在的荧光增白剂可以通过光降解或活性污泥吸附分解，以及加氯化装置也可以达到较好的降解效果，不会对环境产生危害。
最早市售的荧光增白剂是1939年德国拜耳集团公司生产的4,4‘-双胺基二苯乙烯2,2’二磺酸的衍生物。已知的荧光增白剂种类众多，可以按其母体结构、应用领域、溶解性、离子状态、物理状态等进行分类，其中公认的分类方式是按其母体结构来分类，包括二苯乙烯类、苯并[a]芘噁唑类、香豆素类、吡唑啉类和萘二甲酰亚胺类等。
荧光增白剂的用途多种多样，广泛应用于纺织品、洗涤剂、化妆品以及造纸工业等多个领域，其中纺织品行业是荧光增白剂最早涉足的领域。在造纸工业中，荧光增白剂作为最重要的助剂之一，是生产高结白度、高质量纸类产品所必需加入的功能性添加剂。添加了荧光增白剂后制备的纸张，白度可提高10%以上。在化妆品中使用荧光增白剂，可以使产品外观更加亮白晶莹，从而吸引消费者。此外，随着消费者对洗涤剂的观感品质以及对于衣物清洁卫生要求的提高，荧光增白剂也广泛应用于洗涤剂领域。荧光增白剂的使用需要在合理范围内，并遵循相关的法规和标准，中国、欧盟、美国等国家对于被作用物中荧光增白剂的添加量都制定了一系列的法规准则。
历史沿革
1929年Paul Krais首次发现6,7-二羟基香豆素在紫外光下能发出蓝色的荧光，并且可以显著提高织物的白度，这是最早发现的荧光增白物质。1934年英国帝国化学工业公司发现4,4'-二氨基二苯乙烯2,2,双磺酸(DSD酸)可提高纤维素织物及纸张的白度，并发表了专利，开辟了荧光增白剂历史的先河。在工业上具有实用性的荧光增白剂最早是德国拜耳集团公司于1939年制造的二苯乙烯类荧光增白剂，并在欧美国家迅速发展，实现了荧光增白剂的商品化工业生产，这也带动了荧光增白剂的研究与开发工作。
作用原理
荧光增白剂的化学结构特征表现为具有共轭双键和良好的平面性结构，结构如下：
当受到紫外光照射时，分子中的电子会被激发到高能级态，此时分子会吸收紫外光的能量并转化为激发态，然后通过共振能量转移的方式将能量传递给分子中的荧光团，使其处于激发态。接着，荧光增白剂分子中的激发态会发生非辐射跃迁，从而返回到基态，辐射出蓝光或绿光，不仅中和作用物本身反射出的黄光使之转变为白光，而且使作用物表面的反射光总量增加，作用物表面产生洁白而光亮的效果。
如果入射光中紫外线含量高，荧光增白剂的效果就变得明显；而在紫外线含量较低或不存在的情况下，增白效果变小甚至消失。荧光增白剂的增白效果与于其吸收紫外光的波长有关，如果吸收波长低于300nm的紫外光,则其放出的荧光偏红;若吸收波长高于360nm的紫外光，则其放出的荧光偏绿。
分类
荧光增白剂有许多种分类方式。如按照应用领域来分类，可分为纺织物用、造纸用、化妆品用、洗涤剂用等；按照离子状态来分类，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型等；按照物质状态来分类，可分为固态、液态、膏状、浆状等；按荧光生色团来分类的方法不常使用，因为同一分子结构中可能会同时含有几种不同的发色团。
公认的分类方式按其母体结构来分类，包括二苯乙烯类、香豆素类、吡唑啉类、酰亚胺类。
二苯乙烯类
二苯乙烯类荧光增白剂是工业生产最常用的，产量占到了全部产量的 80%以上。二苯乙烯型可细分为碳环类、二苯乙烯基联苯类、三嗪氨基二苯乙烯类、二苯乙烯三唑类、苯并[a]芘噁唑类。
1.碳环类：结构通式如下图，荧光增白剂C.1.199是碳环类荧光增白剂一员，分子式为C24H16N2，呈黄色粉末状，水不溶性，可溶于等。
2.二苯乙烯基联苯类：结构通式如下图。性能优良的洗涤剂用荧光增白剂CBS，属二苯乙烯联苯型荧光增白剂，该增白剂对纤维、聚酰胺、蛋白纤维均有良好的增白效果，同时溶解分散性好，耐氯漂，被誉为超级荧光增白剂。
3.三嗪氨基二苯乙烯类：结构通式如下图。VBL属三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂，占国内市场荧光增白剂总量60%以上，产量最大，在洗涤剂中应用最多，但VBL质量存在一些不足，如水溶性不太理想，冷水使用效果不好，在较低pH值条件下使用会产生凝聚或沉淀，另外泛黄点较低，在要求较高的增白产品上应用受到限制等。
香豆素类
香豆素类荧光增白剂含有香豆结构，有较强的蓝色荧光，可以通过固定分子结构使分子呈刚性来增强化合物的荧光性。香豆素型荧光增白剂是人类发现的最早的荧光增白剂之一，其用七叶树皮的浸出液处理黏胶和半漂白亚麻，从而获得增白效果，而在浸出液中含有香豆素结构的七叶苷，导致耐洗性和耐光性很差，因而长期得不到发展。
吡唑啉类
根据取代基类型的差异，吡唑啉型荧光增白剂可 分为非离子型、阴离子型和阳离子型三种。非离子型增 白剂主要用于纶、聚酰胺纤维以及醋酸纤维素的增白； 阴离子型除了可用作聚胺的增白以外，还可用作黏胶纤维的增白；此外，腈纶还可以用阳离子型增白剂来增白。
萘酰亚胺类
萘酰亚胺类荧光增白剂是联苯萘的衍生物，具有较大的平面共轭效应，此外，还有良好的光化学稳定性、较高的荧光量子产率，且其结构易于修饰。可将其作为阳离子荧光增白剂对腈纶进行增白，其结构通式及合成路线如图：
苯并咪唑类
苯并咪唑类衍生物具有特殊的刚性大π共轭平面结构，广泛应用于荧光增白剂领域。苯并咪唑类荧光增白剂通过变换连接基和苯环上取代基，来提高荧光增白剂的色调及增白效果。此外，相比于相似结构的苯并恶唑，苯并咪唑类衍生物即使没有取代基也有较好的增白效果。
苯并恶唑类
相比于苯并咪唑类荧光增白剂，苯并恶唑荧光增白剂具有更高的热稳定性和耐光性，能够在高温、高湿、强光等恶劣环境下仍能保持较好的荧光效果。因此，在染料、塑料、纸张等领域中，苯并[a]芘恶唑荧光增白剂也得到了广泛应用。常用的苯并恶唑类荧光增白剂是1,2,2,-(4,4-二苯乙烯基)双苯恶唑，简称OB-1，是黄色晶体，具有极好的增白效果和优异的热稳定性。可由2-氨基苯酚和对氰基氯化苄在酸性介质中缩合制得2-(4'-氯甲基苯基)苯并噁唑，再与亚磷酸三乙酯发生维蒂希(Wittig)反应，生成物再在甲醇钠的存在下于二甲基甲酰胺(DMF)介质中与2-(4'-甲酰基苯基)苯并噁唑缩合而制得。
影响因素
应用材料
不同类型的材料对荧光增白剂的适用性和效果有所不同。例如，棉纤维和涤纶纤维比丝绸和羊毛更容易被荧光增白剂所染色。
PH值
荧光增白剂的亮度和效果会受到液体pH值的影响。通常来说，荧光增白剂在中性或弱酸性的条件下效果最好，但在碱性环境中会逐渐分解。如造纸用荧光增白剂在pH7.0~9.0时可能取得更好的增白效果。
金属离子
金属离子会影响荧光增白剂的增白效果，如Ca2+、Mg2+、Fe3+等均会产生不利影响，特别是Fe3+影响最大。Fe3+具有荧光猝灭的作用，可以减弱或抑制荧光增白剂的荧光效果。这是因为金属离子与荧光分子发生相互作用，导致能量转移或非辐射衰减，从而降低荧光增白剂的荧光强度。
荧光增白剂用量
荧光增白剂的添加量对其效果和使用寿命有很大的影响。在添加量过高的情况下，荧光增白剂可能会影响材料的物理性能和化学稳定性，从而降低其品质。国内纸厂的荧光增白剂用量一般为0.2%~1%之间。
表面活性剂
在离子型荧光增白剂中添加表面活性剂会对增白效果会产生较大的影响。如果加入带相反电荷的表面活性剂会使得溶液的吸光度降低，甚至会导致荧光猝灭；而加入带相同电荷的表面活性剂则影响很小。非离子型表面活性剂通常通过与表面活性剂复配，来达到防止沉淀及均染的作用。
添加剂
添加剂会对荧光增白剂的效果产生影响。有些增白剂在使用无机化合物添加物，如氯化钠或硫酸钠等，可以提高其在纤维上的吸附性能，同时，提高无机盐的浓度也可以提高其在纤维上的染率。在增白剂用量较少时，加入无机盐添加剂可以提高增白效果；然而，在增白剂用量较多时，加入无机盐添加剂则会降低增白剂的泛黄值，对增白不利。
应用领域
纺织物
为了避免化学漂白剂对织物的破坏和着色剂蓝色调白效果差的局限性，用荧光增白剂增白是纺织工业中优选的方法。荧光增白剂最初用于纺织纤维领域，已有近70年的历史。荧光增白剂在纺织纤维上应用比例为：棉42%，黏胶和醋纤23%，合纤25%，羊毛10%。常用的纺织物荧光增白剂包括双三嗪氨基二苯乙烯类型荧光增白剂、双苯并[a]芘噁唑类型荧光增白剂、吡唑啉类型荧光增白剂等。如双三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂C.I.85荧光增白剂VBL，其主要用于纤维素织物增艳以及拔染印花白地增白等。当VBL用于浅色织物增艳剂、拔白地花布增白剂时，一般使用量为1~2g/L。
造纸
纸张白度是准确呈现颜色的根本源泉,尤其是承载彩色印迹的白纸白度,对所呈现的色相、明度、饱和度起着决定性作用，因此在造纸工业中，荧光增白剂是非常重要的添加剂之一，是生产高白度、高品质纸产品必需使用的功能性助剂。添加了荧光增白剂后制备的纸张，白度可提高10%以上。
造纸用荧光增白剂大多为阴离子直接染料，根据其磺化程度可分为一般型、直接型和涂布型，其中一般型具有较好的纤维亲和力、良好的酸碱值稳定性以及与淀粉间有良好的相容性，属于四磺酸型荧光增白剂；直接型具有较好的纤维亲和力、荧光强度高且用量少，较为经济；涂布型则与纤维的亲和力较差，不容易吸附于纤维上，却能分散在任何条件下的涂料中，尤其能适应各种粘结剂和阳离子物质，但成本高昂，属于六磺酸型荧光增白剂。
化妆品
将荧光增白剂应用于化妆品中，能够促使产品的外观更加洁白、晶莹剔透。荧光增白剂在化妆品中的应用较为常见的是二乙氨基甲基香豆素、二苯并[a]芘噁唑基萘等，例如在乳液中应用了二乙氨基甲基香豆素，在指甲油中应用了双噻吩，在露、膏霜、粉底液以及化妆笔中应用了连苯乙烯二苯基二黄酸钠，在面膜、露、膏霜、化妆粉、以及粉底中应用了聚十二烷酰胺三嗪二苯乙烯磺酸等。
洗涤剂
荧光增白剂和洗涤剂的配用可以追溯到1940年，其正式用于洗涤剂工业是在1950年之后。随着消费者对洗涤剂的外观质量以及对衣物清洁卫生要求的提高，荧光增白剂在洗涤剂的应用越发显得重要。荧光增白剂以0.03%至1.0%的比例加入到洗涤剂中，通常为0.15%。目前，家庭洗涤用的荧光增白剂有二苯乙烯和蒸馏联苯。
安全事宜
20世纪五六十年代开始就出现了对荧光增白剂的安全性报道，部分实验结果引起了人们对荧光增白剂使用安全性的担忧。有报道称荧光增白剂被人体吸收后，会加重肝脏的负担，如果有伤口，荧光增白剂和伤口处的蛋白质结合，会阻碍伤口的愈合，与荧光增白剂接触过量可能会致癌 。毒理学家对荧光增白剂的毒理和生态学性质开展了深入细致的研究后，否定了上述一些描述：1973 年日本国立卫生实验机构对荧光增白剂进行了一系列有关致癌性的实验，给老鼠皮下注射荧光增白剂或经口投食荧光增白剂1天后，将小鼠解剖发现无癌症发生，从而证明荧光增白剂无致癌性。
欧洲化学工业协会（CEFIC）和欧州肥皂洗涤剂协会（AISE）在1999年启动了“欧洲家用清洁产品成分的人类以及环境风险评估”（HERA）项目，于2003和2004年先后完成了对衣物洗涤剂用荧光增白剂（荧光增白剂CBX和CXT） 详细的安全性评价和风险评估报告，结果表明，洗涤剂用荧光增白剂是安全的，不会对人体和环境有不良影响。日本化工协会出版的《荧光增白剂——安全知识》一书中对于荧光剂的安全性进行了详细的说明。该实验分别由日本、美国、瑞士的研究机构进行。根据急性毒性 (一次性大量摄入) 、慢性毒性 (持续每天摄入) 、皮肤刺激性和致癌性等方面得出的专业性结论，荧光增白剂在使用上是安全的。
毒性
人体
荧光增白剂在一般使用情况下对人体的毒性较低，但在某些特定情况下可能对人体健康产生潜在的影响。人们对纸质食品包装材料的外观品质要求日益增加，从而出现一些荧光增白剂滥用的情况，而用于包装温度较高的食品时，可能存在荧光增白剂随着食物进入人体的情况，造成安全隐患。荧光增白剂进入人体后，会加重肝脏的负担，导致伤口愈合缓慢。化妆品以及纺织品中使用的荧光增白剂可能对皮肤产生刺激作用，引起红肿、瘙痒等不适反应。
环境
大多数荧光增白剂含有多种对环境有害的化学基团，例如氰基、苯基和二苯乙烯等。由于荧光增白剂具有化学稳定性和抗生物降解性，其在环境中持久存在，可能会在区域和全球范围内积累，容易对环境产生危害。大多数洗涤剂使用的荧光增白剂是无毒的，排放到环境中的荧光增白剂可以吸附于植物的根部但不会进入其根状茎、叶子、花朵和果实中，这也说明了环境中的荧光增白剂不会对农作物造成危害。同时，环境中存在的荧光增白剂可以通过光降解或活性污泥吸附分解，以及加氯化消毒装置也可以达到比较好的降解效果，保证不会对环境产生危害。
法律法规
中国
国家标准化管理委员会发布的《国家纺织品基本安全技术规范》GB 18401-2010，该技术规范对纺织品中荧光增白剂的使用做出了限制。规定了荧光增白剂的种类、用量以及测试方法，以确保纺织品的安全性。
《食品接触材料及制品中限用物质》GB 9685-2016规定了食品包装材料中禁止使用或限量使用的化学物质，其中也包括了一些荧光增白剂，对其使用的种类和限量进行了规定。
《产品使用说明导则 第3部分：化妆品使用说明》GB 5296.3-2008规定了化妆品使用说明书应提供必要的安全警示信息，包括荧光增白剂的使用方法和注意事项，化妆品中使用的荧光增白剂应符合国家标准，并且不得使用对人体有毒性、致敏性、致癌性或其他有害作用的成分。
我国现行的洗涤剂用荧光增白剂行业标准《洗涤剂用荧光增白剂》（QB/T 2953-2008）涵盖了两大类常用的洗涤剂增白剂双三嗪氨基二苯乙烯类（CCDAS）以及双二苯乙烯基联苯类（DSBP）。
美国
FTC发布的联邦纺织品标识法（FTC Textile Rules）制定一系列关于纺织品标识和宣传的规则，包括对纺织品中使用的化学物质的限制和标注要求。这些规则要求纺织品制造商提供准确的纤维成分信息，并标注是否使用了荧光增白剂。美国食品药品监督管理局发布的化妆品标签法规（COSMETIC Labeling Regulations）要求化妆品制造商在产品标签上提供准确的信息，包括成分列表和警示语。如果化妆品中含有荧光增白剂，相关信息必须在标签上明确标注。
欧盟
REACH法规（Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals）是欧盟制定的关于化学品管理的法规。该条例规定了对化学品的注册、评估和授权，并对某些特定物质进行了限制。荧光增白剂属于受监管的化学品之一，需要在欧盟市场上进行注册和符合相关规定。
检测方法
紫外灯照射观测法
荧光增白剂测试中最常用的方法就是紫外线辐射观察法，通过荧光增白剂可以反射可见光，也可以有效地吸收不可见的紫外线，当紫外线完全吸收后，紫外光可以散发出特定的蓝紫色荧光。具体的检测方法是在阴暗的室内进行，采用254nm和365nm的紫外线灯来探测被测样品，在辐照的过程中，观察到被测样品发出的蓝紫荧光，然后用数字摄像机进行拍照。测试简单，对技术的要求相对较低，但不能对样品进行定性，测定样品中的荧光增白剂的种类。
白度法
白度法主要利用白度仪对被测物体的白度进行测试，其工作原理是利用测试仪内的积分球，对被测物体的绝对光谱进行散射，不但可以检测到被测物体中是否有荧光增白剂，而且可以精确地识别出由荧光增白剂反射而形成的荧光白度。由于其易受人为因素和仪器等因素的影响，难以确保对成分复杂的试样的精确性，因此在中国应用较少。另外，目前对荧光增白剂的白度检测方法的评价标准尚不统一，执法监管机构也不能将其用于执法检查。
紫外分光光度法
紫外分光光度法是以材料对200 ~760 nm的电磁波的吸收能力为基础，开发了一种可以对样品进行定性和定量分析的新技术。在荧光增白剂的测定中， UV分光光度法具有操作简便、快速等优点，但在测试中应注意，要尽可能地缩短检测时间，避免在长期放置的情况下出现顺-反异构变换现象，而且只能对被测对象中所含的荧光材料进行定量测量，不可能分析出特定的荧光增白剂的种类和含量。
荧光分光光度法
荧光分光光度法的原理是,当物体在吸收了一定的波长后，可以发出更长的光谱,从而可以对物体进行定性和定量的探测。该方法灵敏度高，灵敏度高出两三个量级，操作简便，检限低，是目前应用最广泛的一种荧光增白剂测试方法。
色谱-质谱联用法
在对荧光增白剂进行检测时常采用色谱-质谱联用法。色谱质谱联用法可分为气相色谱-质谱联用法、液相色谱-质谱联用法和高效液相色谱-质谱联用法等。液相色谱-质谱联用法以液相色谱作为分离系统，质谱作为检测系统，实现了对复杂混合物精准的定性和定量分析，是目前较为精准的分析方法。该方法的缺点是使用的仪器价格昂贵,且需要专业人员操作，不适合大规模推广。
相关事件
“蓝月亮”事件
2011年6月，国内“打假第一人”王海爆料由知名主持人杨澜代言的蓝月亮洗衣液含致癌物荧光增白剂，危害消费者健康，并把广州蓝月亮实业有限公司及其品牌代言人杨澜告上法庭。后来经广东省疾病预防控制中心、广东省质量监督日用化工产品检验站出具的《检测报告》和中华人民共和国国家发展和改革委员会的相关规定表明，蓝月亮洗衣液中所添加的荧光增白剂为合格产品，不存在危及人身安全、财产安全的不合理危险，最终蓝月亮胜诉。这一事件引发了消费者对于清洁用品中化学物质的关注，也促使了相关企业加强对于产品质量和安全的管理和控制。
卫生巾含量超标
2014年4月，《消费者报道》送检市售10大品牌卫生巾产品，包括而雅、护舒宝、苏菲、娇爽、ABC、益母草、安尔乐、高洁丝、舒珊和爱护你等产品。检测结果显示以上卫生巾可迁移荧光剂增白剂超标。所有送检产品均检出可迁移性荧光增白剂，含量从54.9 mg/千克386 mg/kg不等。
参考资料
《国家纺织产品基本安全技术规范》GB 18401-2010 .http://down.foodmate.net.2023-12-07
食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准GB 9685-2016 .http://down.foodmate.net.2023-12-07
消费品使用说明 化妆品通用标签GB 5296.3-2008.https://openstd.samr.gov.cn.2023-12-07
联邦纺织品标识法（FTC Textile Rules）.https://www.ftc.gov/legal-library.2023-12-07
化妆品标签法规（Cosmetic Labeling Regulations）.https://www.fda.gov/cosmetics.2023-12-07
REACH法规（EC 1907/2006）.https://environment.ec.europa.eu.2023-12-07
https://www.chemicalbook.com.荧光增白剂 OB-1.2023-12-13
https://www.chemicalbook.com.荧光增白剂VBL.2023-12-13
界面新闻——这一次，荧光增白剂为“致癌”背的黑锅可以放下了么？.https://www.jiemian.com.2023-12-21
搜狐新闻——卫生巾安全引关注 荧光增白剂毫无标准可依.https://news.sohu.com.2023-12-21
搜狐新闻——《消费者报道》十大品牌含荧光剂逼死大姨妈 .https://www.sohu.com.2023-12-21