染料在太陽下褪色的原因是什么？
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海葵魚
2019-06-26 11:40:56
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準。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，導致染料分解而發(fā)生變色或褪色現(xiàn)象。
1、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.纖維的化學性質與組織結構;
4.染料與纖維的鍵合強度;
5.染料的化學結構;
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。
2、光照對染料產(chǎn)生的影響
當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)。
按結構的不同，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)之間的轉化不包含電子自旋多重性的變化，被稱為內部轉化。單線態(tài)和三線態(tài)之間也會發(fā)生轉化，從S1轉化成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)生光化學反應，導致了染料的光褪色和纖維的光脆損。
3、改進染料耐日曬牢度的方法
1、對染料結構進行改進，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，首先應從染料選擇入手。
2、如果織物已經(jīng)染色，而日曬牢度達不到要求的情況下，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，消耗光能量，以此起到保護染料分子的作用。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。
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