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耐光色牢度試驗(yàn)儀評(píng)定太陽光對(duì)染料日曬色牢度的影響

更新時(shí)間:2021-04-27點(diǎn)擊次數(shù):941

太陽光是導(dǎo)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(tuán)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(shí)作用所導(dǎo)致的。耐光色牢度試驗(yàn)儀可用于評(píng)定太陽光對(duì)染料日曬色牢度的影響,標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)(香港)有限公司可提供耐光色牢度試驗(yàn)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(duì)染料進(jìn)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(duì)象?;罨醯漠a(chǎn)生主要有以下兩種方式:


其中機(jī)理(1)認(rèn)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(jìn)行氧化反應(yīng)。機(jī)理(2)則認(rèn)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(jìn)而生成帶負(fù)電的氧自由基進(jìn)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(shí)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(jī)理如下(以偶氮染料為例)。


相對(duì)于光氧化過程來說,光還原過程在文獻(xiàn)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(tuán)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(duì)染料日曬牢度的影響
太陽光中可以對(duì)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(gè)條件對(duì)光褪色減少量的平均值計(jì)算可以得出,當(dāng)沒有紫外線時(shí)染料褪色量(UV%)平均減少22.5%,在沒有O2時(shí)平均褪色量 (O2%)減少41%,而在沒有O2和紫外線同時(shí)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(shí)將以上染料褪色減少量的平均值計(jì)算后可以得到這樣一個(gè)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(shí)現(xiàn)。而可見光則一定程度上需要在氧氣的存在下進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)然,考慮到S.N.Batchelor等人試驗(yàn)中的真空條件只有2000~4000Pa(水泵抽真空),因此這一試驗(yàn)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(duì)染料的作用機(jī)理很可能是不*相同的。

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