染整课堂 | 影响染料日晒牢度的因素与改进办法

导读

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。

染料浮色的影响，染后皂洗不彻底，未固着染料和水解染料残留于布面上也会影响染色物的耐光牢度，它们的耐光牢度明显低于已固着的活性染料。皂洗进行得越充分，耐光牢度就越好。

阳离子型的低分子或多胺缩合的树脂型固色剂和阳离子型柔软剂应用于织物后整理，将使染色物的日晒牢度明显下降。因此选用固色剂及柔软剂时必须注意它们对染色物日晒牢度的影响。

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。

(5)、高温高压染色时温度的选择：

　　分散染料高温高压染色时，温度一般控制在130℃。对温度敏感性小的染料如E型或SE型，尽管温度变化较大，然后它们的上染率变化却很小，因此不仅可获得较好的染色重现性，而且具有较好的匀染效果。染色温度除升温过程与保温时应严格控制外，还应注意降温过程，否则将易造成批差。为此，拼色时应选择对温度敏感性比较一致的染料，特别是不同类型染料的拼色时更应注意。

10、分散染料的牢度如何？

分散染料的染色坚牢度主要是日晒、升华，磨擦和水洗等牢度。其中尤为重要的是应用性能中的日晒牢度与后加工中升华牢度。其他如水洗牢度与磨擦牢度可用染后还原清洗洗涤的方法加以解决。

11、分散染料为什么要还原清洗？

由于涤纶纤维内部结构紧密及表面电荷关系，阴离子还原剂不可能渗入纤维内部，因此通过还原清洗，仅能去除纤维表面的浮色，不会影响已渗透进入纤维内部的染料分子，还原清洗一般选用30Beo烧碱2-4ml/l，保险粉1-2g/l，洗涤剂1g/l，温度70℃十分钟。

12、分散染料化料温度如何控制？

分散染料应该是低于40℃温水化料，但是从实践过程中40℃温度难以控制，故提倡常温化料，温度过高会引起染料凝聚造成色斑。

13、涤纶低聚物对染色有何影响？

齐聚物又称低聚物，是合成纤维在纺丝过程中所造成的低分子聚合物，一般在涤纶纤维中约含1-3%的低聚物。当染色时，在加热情况下，齐聚物从纤维内部迁移到纤维外部，由于齐聚物在高温呈微溶性，当染色温度降低时，齐聚物以结晶析出，在纱面上产生“白霜”现象，染料用量越大，颜色越深，则齐聚物的影响愈严重。

14、试述分散染料热熔染色工艺：

前处理--->浸轧--->中间烘燥--->热熔--->还原清洗--->水洗

15、试述分散染料涤棉织物直接印花工艺：

印花→烘干→高温蒸化（180～185℃，7～8分钟）→平洗→烘干→后整理。