耐光色牢度試驗(yàn)儀評定太陽光對染料日曬色牢度的影響

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)儀可用于評定太陽光對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(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染料的作用機(jī)理很可能是不*相同的。