染料的光褪色机理、影响因素与改进办法

关于耐日晒牢度：

耐日晒牢度是指染色物在日光照射下保持原来色泽的能力。按一般规定，耐日晒牢度的测定以太阳光为标准。在实验室中为了便于控制，一般都用人工光源，必要时加以校正。最常用的人工光源是疝气灯光，也有用炭弧灯的。染色物在光的照射下，染料吸收光能，能级提高，分子处于激化状态，染料分子的发色体系发生变化或遭到破坏，导致染料分解而发生变色或褪色现象。

1、光照对染料产生的影响

当一个染料分子吸收一个光子的能量后，将引起分子的外层价电子由基态跃迁到激化态。

按结构的不同，染料分子在不同波长光波的作用下可以发生不同的激化过程，有π →π*、n → π*、CT（电荷转移）、S →S（单线态）、S → T（三线态）、基态→第一激发态和基态→第二激化态等。单线态的基态写作S0，第一和第二激化单线态分别写作S1和S2。相应的三线态则以T0、T1、T2表示。

在激化过程中，染料分子被激化成各种振动能级的电子激化态，它们的振动能级会迅速降低，将能量转化为热而消散，这种降低能级的过程称为振动钝化。在振动钝化过程中，振动能级低的S2激化态也会转化成为振动能级较高的S1激化态，并继续发生振动钝化。这样，原来能级较高的S2激化态迅速转化为最低振动能级的S1激化态。等能量相交条件下的S2、S1电子能态之间的转化不包含电子自旋多重性的变化，被称为内部转化。单线态和三线态之间也会发生转化，从S1转化成T1激化态。这种伴有电子自旋多重性变化，在等能量相交条件下的电子能态转化叫做系间窜越。由于受电子自旋选律的“禁戒”，系间窜越的速率一般是比较低的。

激化的染料分子与其他分子间发生光化学反应，导致了染料的光褪色和纤维的光脆损。

二、影响染料耐光牢度的因素

1.光源与照射光的波长；

2.环境因素；

3.纤维的化学性质与组织结构；

4.染料与纤维的键合强度；

5.染料的化学结构；

6.染料浓度与聚集态；

7.人工汗液在染料光褪色中的影响；

8. 助剂的影响。

三、改进染料耐日晒牢度的方法

1、对染料结构进行改进，使其能够在消耗光能量的同时尽量降低染料发色体系受到的影响，从而保持原有色泽；即常说的高日晒牢度染料。此类染料在价格上一般高于普通染料，对于高日晒要求的织物，首先应从染料选择入手。

2、如果织物已经染色，而日晒牢度达不到要求的情况下，也可以通过助剂来改善。在染色过程中或染色后添加合适的助剂，使其在受到光照时先于染料发生光反应，消耗光能量，以此起到保护染料分子的作用。一般分紫外线吸收剂和抗紫外线剂，统称耐日晒牢度提升剂。