染料的聚集态与染色深度对日晒牢度的影响

1.染料的聚集态对日晒牢度的影响

虽然迄今为止, 人们也没有对染料聚集态对其日晒牢度的影响有一个统一的认识, 但是早期的研究认为,染料的物理存在状态和环境对于其日晒牢度的确有着很大的影响, 特别是染料的聚集状态 。染料在纤维上的存在状态主要有分子形式、聚集体形式以及这两种形式的混合 。 G.Baxter等人研究了染料在纤维上染色后聚集态对其日晒牢度的影响,结果表明聚集态对染料的光褪色有很大的影响 。当染料在纤维上以分子形式存在时, 光褪色的反应为 1级反应;对于聚集体形式则为 0级反应 。而对于水溶性染料上染棉纤维后, 在纤维上同时存在着染料的分子形式和聚集体形式。由于分子形式存在的染料褪色速度较快, 而染料的聚集体由于内部分子作用力较强 ,更容易使能量发生转移 ,其光褪色主要发生在表面 ,褪色速度较慢, 从而解释为什么这类水溶性染料在初期褪色较快 ,而随后基本不变。

但是由于染料在上染纤维时 , 很难明确分子形态和聚集体形态之间量的关系, 同时由于聚集体本身结构的复杂性 ,人们很难详尽、系统地研究染料上染纤维后聚集态对染料光褪色的作用机理 , 也只能大致定性而不能定量的研究。对于活性染料等水溶性染料 ,由于其染色过程中存在的洗涤和皂煮等步骤 ,更是对染料在纤维上的存在状态造成了很大改变 ,因而很多时候也只能通过染料聚集态在水溶液里的光褪色行为来近似代替其在纤维上的光褪色过程 ,这也给研究染料聚集态对染料光牢度的影响造成了很大偏差。

他们将染料溶解在具有光敏性的玫瑰红(RoseBengal)溶液中以及在玻璃纸上染色的方法,通过调节电解质的加入量或者碱量来改变这些染料的聚集态, 近似模拟不同聚集态在纤维上的光褪色行为。结果表明 ,对于这两类染料, 聚集态对其日晒牢度的影响是很小的。这种聚集态的模拟方式只能说明活性染料在溶液和玻璃纸上的光褪色行为, 而染料在棉纤维的染色过程中的色度变化对染料的光褪色影响则很显著。

2.染色深度对染料日晒牢度的影响

染料的染色深度也对其日晒牢度有很大的影响 ,当染色深度较深时, 分子聚集程度增大并且聚集体颗粒也较大, 内层的分子不易受到光和其他条件的影响并且单位质量的染料分子受作用于空气和水中的面积越小,因而减弱了光褪色作用。相反, 当染色深度较浅时,分子的分散程度大, 受到的光和空气等的作用程度较大,因而日晒牢度也相应下降 。

但也有研究表明 ,实际上染色深度越深 ,对光的能量吸收也越多 ,反而更容易产生光褪色。只是由于其染料分子数量基数较大, 因而光照分解染料与未分解染料的比值要比浅色时小得多 。而造成染色深度深但日晒牢度高的原因是由于颜色越深, 在布样测试后其色深变化不像浅色深布样的变化易被人眼分辨 ,使其评测结果较好 。

杨爱民等研究发现, 对于活性染料上染棉纤维,无论是单色还是组合色日晒牢度随着活性染料染色浓度的变化有一个低值的浓度范围, 高于或低于这一浓度范围都会提高染料的日晒牢度 。这主要是由于当染色浓度较低时 , 颜色的深度与织物的背景相差不大 ,即使在光照下发生了变化, 也表现不明显 ,因而有较好的日晒牢度;当染色浓度较高时 ,染得颜色很深, 在光照下发生变化的染料用肉眼观察就会显得较少 , 从而表现出较好的日晒牢度 。因此只有在一定浓度范围内 , 染料才表现出较差的日晒牢度。

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