光照對染料產(chǎn)生的影響

一個染料分子吸收一個光子的能量后，將引起分子的外層價(jià)電子由基態(tài)躍遷到激化態(tài)。

按結(jié)構(gòu)的不同，染料分子在不同波長光波的作用下可以發(fā)生不同的激化過程，有π →π*、n → π*、CT（電荷轉(zhuǎn)移）、S →S（單線態(tài)）、S → T（三線態(tài)）、基態(tài)→第一激發(fā)態(tài)和基態(tài)→第二激化態(tài)等。單線態(tài)的基態(tài)寫作S0，第一和第二激化單線態(tài)分別寫作S1和S2。相應(yīng)的三線態(tài)則以T0、T1、T2表示。

在激化過程中，染料分子被激化成各種振動能級的電子激化態(tài)，它們的振動能級會迅速降低，將能量轉(zhuǎn)化為熱而消散，這種降低能級的過程稱為振動鈍化。在振動鈍化過程中，振動能級低的S2激化態(tài)也會轉(zhuǎn)化成為振動能級較高的S1激化態(tài)，并繼續(xù)發(fā)生振動鈍化。這樣，原來能級較高的S2激化態(tài)迅速轉(zhuǎn)化為最低振動能級的S1激化態(tài)。等能量相交條件下的S2、S1電子能態(tài)之間的轉(zhuǎn)化不包含電子自旋多重性的變化，被稱為內(nèi)部轉(zhuǎn)化。單線態(tài)和三線態(tài)之間也會發(fā)生轉(zhuǎn)化，從S1轉(zhuǎn)化成T1激化態(tài)。這種伴有電子自旋多重性變化，在等能量相交條件下的電子能態(tài)轉(zhuǎn)化叫做系間竄越。由于受電子自旋選律的“禁戒”，系間竄越的速率一般是比較低的。

激化的染料分子與其他分子間發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致了染料的光褪色和纖維的光脆損。

耐日曬色牢度

耐日曬色牢度：是指染色織物在太陽光照射下保持原來色澤的能力。按一般規(guī)定，以自然太陽光為標(biāo)準(zhǔn)測定耐日曬牢度。但是時(shí)間較長，在實(shí)驗(yàn)室中為了便于控制，一般都用人工光源模擬自然光，必要時(shí)加以校正。最常用的人工光源是氙弧燈，也有用炭弧燈的。染色織物在光的照射下，染料分子吸收光能，能級升高，分子處于激化狀態(tài)，染料分子的發(fā)色體系發(fā)生變化或遭到破壞，導(dǎo)致染料分解而發(fā)生變色或褪色現(xiàn)象。

羅中科技代理的美國Q-SUN XE-2日曬色牢度試驗(yàn)機(jī)專門為紡織、汽車內(nèi)飾、染料等行業(yè)的日曬測試標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，能重現(xiàn)由全光譜太陽光和環(huán)境造成的對材料的老化。Q-SUN使用新的技術(shù)，提供了關(guān)鍵測試參數(shù)的精確控制，這些參數(shù)包括光譜、輻照度、相對濕度、箱內(nèi)溫度和黑板溫度。如您需要了解更多設(shè)備的詳細(xì)信息，請聯(lián)系羅中科技。

影響染料耐光牢度的因素

• 光源與照射光的波長；

• 纖維的化學(xué)性質(zhì)與組織結(jié)構(gòu)；

• 染料與纖維的鍵合強(qiáng)度；

• 染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)；

• 染料濃度與聚集態(tài)；

• 人工汗液在染料光褪色中的影響；

• 助劑的影響；

• 環(huán)境因素。

改進(jìn)染料耐日曬牢度的方法

• 對染料結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)

使其能夠在消耗光能量的同時(shí)盡量降低染料發(fā)色體系受到的影響，從而保持原有色澤；即常說的高日曬牢度染料。此類染料在價(jià)格上一般高于普通染料，對于高日曬要求的織物，首先應(yīng)從染料選擇入手。

• 選擇合適的助劑

如果織物已經(jīng)染色，而日曬牢度達(dá)不到要求的情況下，也可以通過助劑來改善。在染色過程中或染色后添加合適的助劑，使其在受到光照時(shí)先于染料發(fā)生光反應(yīng)，消耗光能量，以此起到保護(hù)染料分子的作用。一般分紫外線吸收劑和抗紫外線劑，統(tǒng)稱耐日曬牢度提升劑。

活性染料淺色染色織物的耐日曬牢度

活性染料的受光照褪色是一種非常復(fù)雜的光氧氯化反應(yīng)，知道了光褪色機(jī)理后，在染料的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)有意識地對光氧化反應(yīng)制造一些障礙，延緩光褪色。例如含有多爾磺酸基和吡唑啉酮的黃色染料，酞菁甲瓚和雙偶氮三螯合環(huán)的藍(lán)色染料，以及含金屬絡(luò)合的紅色染料，但仍缺乏鮮艷的紅色耐日曬牢度的活性染料。

染色物的日曬牢度隨染色濃度變化而有所不同，同一種染料在同一種纖維上染色的織物，日曬牢度隨染色濃度增加而進(jìn)步，淺色織物的染色濃度低，日曬牢度相應(yīng)下降。但是常見的染料在印制染料色卡上的日曬牢度是在染色濃度是標(biāo)準(zhǔn)深度1/1（即1％owf或20-30g/l染料濃度）下測定的，假如染色濃度為1/6，1/12或1/25的情況下，日曬牢度將大幅下降。