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耐光色牢度試驗儀評定太陽光對染料日曬色牢度的影響

更新時間：2021-04-27   點擊次數(shù)：948次

太陽光是導致染料褪色的主要誘因，太陽光致褪色的過程主要是由于染料發(fā)色基團如偶氮鍵等發(fā)生了光致氧化反應(yīng)或者光致還原反應(yīng)，以及這兩種反應(yīng)同時作用所導致的。耐光色牢度試驗儀可用于評定太陽光對染料日曬色牢度的影響，標準集團（香港）有限公司可提供耐光色牢度試驗儀，歡迎有需求的客戶電詢。


1.光致氧化作用
染料光致氧化作用主要是由活化態(tài)的氧對染料進行的氧化作用。在這一反應(yīng)中，活化態(tài)的氧的產(chǎn)生和形態(tài)成為主要的研究對象?；罨醯漠a(chǎn)生主要有以下兩種方式：


其中機理(1)認為是由于光敏化的染料與三線態(tài)的氧發(fā)生淬滅，產(chǎn)生的單線態(tài)氧與染料進行氧化反應(yīng)。機理(2)則認為光致氧化是由于染料被光激發(fā)后，激發(fā)態(tài)的染料分子與三線態(tài)的氧發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，進而生成帶負電的氧自由基進行反應(yīng)。
雖然普遍的研究都將單線態(tài)氧作為光致氧化反應(yīng)的主要誘發(fā)因素，但是實際上染料的光氧化反應(yīng)是非常復(fù)雜的，根據(jù)不同染料、不同纖維以及各種外界環(huán)境的不同而改變。
2.光致還原作用
染料光致還原褪色是其光褪色的另一條重要途徑，其機理如下(以偶氮染料為例)。


相對于光氧化過程來說，光還原過程在文獻中討論較少，在蛋白質(zhì)纖維(如羊毛和絲綢)和少數(shù)疏水的高分子纖維上的染料都可能發(fā)生光還原褪色，主要是由于纖維上的還原性基團的存在(氨基等)，并將染料還原生成芳香胺。而且光還原還特別容易在汗液存在的環(huán)境中發(fā)生，這也是由于汗液中存在的少量具有還原性的氨基酸(谷氨酸等)的作用。
3.太陽光組成對染料日曬牢度的影響
太陽光中可以對染料發(fā)生光褪色作用的部分主要是紫外線與可見光部分。


通過表1中三個條件對光褪色減少量的平均值計算可以得出，當沒有紫外線時染料褪色量(UV%)平均減少22.5%，在沒有O2時平均褪色量 (O2%)減少41%，而在沒有O2和紫外線同時存在下(UV+O2%)平均可以減少69.5%。因此根據(jù)UV%可以發(fā)現(xiàn)可見光與O2的共同作用造成的光褪色量可以占到80%。同時將以上染料褪色減少量的平均值計算后可以得到這樣一個近似的等式：
UV+O2%褪色減少量≈UV%褪色減少量 + O2%褪色減少量
這說明紫外線可以在沒有氧氣存在的情況下使染料發(fā)生褪色，否則上式的加和關(guān)系就無法實現(xiàn)。而可見光則一定程度上需要在氧氣的存在下進行反應(yīng)。當然，考慮到S.N.Batchelor等人試驗中的真空條件只有2000～4000Pa(水泵抽真空)，因此這一試驗結(jié)果也可能存在一定的誤差。但也可以推定紫外線和可見光對染料的作用機理很可能是不*相同的。