染料為什么在太陽底下褪色?有這幾個因素!

　　在了解原因之前，我們先要知道什么叫做“耐日曬牢度”。

　　耐日曬牢度：是指染色物在日光照射下保持原來色澤的能力。按一般規(guī)定，耐日曬牢度的測定以太陽光為標(biāo)準(zhǔn)。在實驗室中為了便于控制，一般都用人工光源，必要時加以校正。最常用的人工光源是疝氣燈光，也有用炭弧燈的。染色物在光的照射下，染料吸收光能，能級提高，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。

　　一、光照對染料產(chǎn)生的影響

　　當(dāng)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。

　　二、影響染料耐光牢度的因素

　　1.光源與照射光的波長;

　　2.環(huán)境因素;

　　3.纖維的化學(xué)性質(zhì)與組織結(jié)構(gòu);

　　4.染料與纖維的鍵合強(qiáng)度;

　　5.染料的化學(xué)結(jié)構(gòu);

　　6.染料濃度與聚集態(tài);

　　7.人工汗液在染料光褪色中的影響;

　　8. 助劑的影響。

　　三、 改進(jìn)染料耐日曬牢度的方法

　　1、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。

　　2、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)計時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。

　　有人提出用紫外線吸收劑來進(jìn)步日曬牢度，這是不可取的方法，紫外線要用很多，也只能進(jìn)步半級，本錢都要進(jìn)步很多。因此只有公道選用染料才能解決日曬牢度。