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影响活性染料染色织物的日晒牢度因素分析

来源:染料与染色 发布时间:2010年09月17日

自1956年英国帝国化学工业公司(ICI公司)第一只纤维素纤维用活性染料诞生起,活性染料的发展已走过半个世纪的历程。因其具有色泽鲜艳、色谱齐全、应用简便、成本低廉、牢度优良等众多优点,特别是近年来纤维素纤维的发展,活性染料已成为纤维素纤维纺织品染色最重要的一类染料而得到广泛应用。随着我国加人WT0以及纺织品贸易配额制的取消,我国印染厂和服装厂接到的国外定单越来越多,同时对纺织品质量的要求也越来越严格,其中染色织物的耐日晒牢度是一个很重要的质量指标,尤其是一些浅色织物很难达到要求。我国国家标准对活性染料染色织物的耐光色牢度也早有规定。CB/T411-93棉印染布标准规定:活性染料的染色布耐光牢度为4~5级,印花布耐光牢度为4级。浅色织物要达到这一标准还有一定难度的。所以说,对我国广大纺织印染企业既有机遇又有挑战。鉴于此,对广泛使用的活性染料染色织物的日晒牢度的影响因素进行分析并提出相应的改进措施是很有必要且很有意义的。

1 染料褪色的光化学基本原理 日晒过程中,光照对染料产生的影响可以从两方面来解释,首先就染料结构而言,在紫外光的作用下,染料中的化学键发生改变甚至断裂,使得染料中发色基团和助色基团的结构遭到破坏,从而失去颜色;也可能在紫外线的照射下,染料的立体结构发生改变,致使颜色发生变化,表现出来就是色变。另一方面,从染料分子中电子结构及其能量变化的情况来解释。在染料中,发色基团大多属于给电子-受电子发色体、多烯发色体和酞菁型发色体。在这些发色体系中,其相同的特点是,共轭双键中成键电子获得能量后,向较高能量的反键轨道跃迁,当成键电子回到原来成键轨道时,将放出能量,从而产生不同的颜色。在可见光照射下,由于成键电子所获得的能量较小,只能跃迁到较低的反键轨道上,这种跃迁会根据各个具体的共轨体系不同而产生不同的颜色。当在大量的具有更高能量的紫外光(λ(400nm)照射

下,部分成键电子获得更高的能量,跃迁到更高能级的反键轨道中,或者处于较低能级成键轨道中的电子跃迁到反键轨道。当这些电子返回到原来的轨道时,就释放出不同的能量,表现出与原来不同的颜色,从而表现出不同的日晒牢度。

2影响活性染料染色织物日晒牢度因素2.1 染料母体结构的影响 活性染料的日晒牢度主要与其母体结构有关。活性染料母体结构的70%~75%为偶氮型,其余为蒽醌型、酞菁型和甲蹭型。偶氮型耐光牢度一般较差,蒽醌型、酞菁型和甲腊型的耐光牢度较好。一些偶氮型黄色活性染料,其母体发色体为吡唑啉酮和萘系三磺酸,日晒牢度较好。蓝色谱的活性染料以蒽醌、酞菁、甲蹭为母体结构,日晒牢度优良。红色谱活性染料分子结构为偶氮型,日晒牢度普遍较低,特别是浅色。2.1,1 偶氮型结构 偶氮染料的光褪色是一种光氧化反应,染料在光和氧气的作用下,首先生成氧化偶氮苯衍生物,然后在光能作用下发生重排、水解、分解,最后生成肼及邻苯二醌。其中氧化反应最为关键,也是非常复杂的。在偶氮基的邻、对位引人吸电子基后,使偶氮基上氮原子的电子云密度降低,不利于生成氧化偶氮化合物,能阻止光氧化反应的发生,从而提高染料的耐光牢度。反之,引人给电子基后,偶氮基上氮原子电子云密度增大,使光氧化反应加速,不利于提高染料的耐光牢度。因此偶氮型活性染料经常引入磺酸基、卤素等吸电子基以提高染料的耐光牢度。若染料分子中引人杂环,如吡唑啉酮和吡啶酮,杂环上具有吸电子基,因而其耐光牢度较好,一些耐光牢度较好黄色谱染料就属于此结构。红色谱活性染料,都是以H酸为偶合组份,H酸上的羟基和氨基,都是给电子基,因此耐光牢度比较差。除非在偶氮基两个相邻位置上均引人羟基,通过它们的配位电子与重金属形成金属络合染料,耐光牢度才能得以提高。


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