染料在太陽(yáng)下褪色的原因是什么？

耐日曬牢度：是指染色物在日光照射下保持原來(lái)色澤的能力。按一般規(guī)定，耐日曬牢度的測(cè)定以太陽(yáng)光為標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)驗(yàn)室中為了便于控制，一般都用人工光源，必要時(shí)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(jí)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。

1、影響染料耐光牢度的因素

1.光源與照射光的波長(zhǎng);

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。

2、光照對(duì)染料產(chǎn)生的影響

當(dāng)一個(gè)染料分子吸收一個(gè)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(zhǎng)光波的作用下可以發(fā)生不同的激化過(guò)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(xiě)作S0，第一和第二激化單線態(tài)分別寫(xiě)作S1和S2。相應(yīng)的三線態(tài)則以T0、T1、T2表示。

在激化過(guò)程中，染料分子被激化成各種振動(dòng)能級(jí)的電子激化態(tài)，它們的振動(dòng)能級(jí)會(huì)迅速降低，將能量轉(zhuǎn)化為熱而消散，這種降低能級(jí)的過(guò)程稱為振動(dòng)鈍化。在振動(dòng)鈍化過(guò)程中，振動(dòng)能級(jí)低的S2激化態(tài)也會(huì)轉(zhuǎn)化成為振動(dòng)能級(jí)較高的S1激化態(tài)，并繼續(xù)發(fā)生振動(dòng)鈍化。這樣，原來(lái)能級(jí)較高的S2激化態(tài)迅速轉(zhuǎn)化為最低振動(dòng)能級(jí)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(huì)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。

3、改進(jìn)染料耐日曬牢度的方法

1、對(duì)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(shuō)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(duì)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(guò)助劑來(lái)改善。

在染色過(guò)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。