染料分子結構與耐光性能的關系

染料在纖維上的耐光牢度與許多因素有關,如染色纖維的類型、性質,光源特性,溫度,濕度以及染色深度,染料分子結構特征等。

對于提高酸性染料耐光牢度的另一個比較有效的方法,是在染料分子中引入某些特殊基團,使染料分子結構的穩定性提高,或者是影響染料分子在染色纖維中的物理狀態,進而提高其耐   光牢度。典型的取代基團是不同的磺酰氨基,如一SO2NR2、一NHSO2Ph、SO2NHCH3等,   它們可以引入到酸性染料以及金屬絡合染料分子中。

在實際應用中,更多的是把脂肪族碳鏈引入到酸性染料分子中,不僅對染料的耐光牢度有所提高,而且也可改進濕處理性能。測定的結果表明,隨著引入脂肪碳鏈長度的增加,其耐光牢   度提高,通常C4~C3為佳,如果引入更長的脂肪鏈如C16,則耐光牢度降低。

分子中含有脂肪族碳鏈的長度對染色織物耐光牢度的影響,可以認為與染料分子在纖維中的物理狀態有關。具有中等長度碳鏈的染料比較容易形成聚集狀態或膠束,這樣可以比較容易   地在染料分子光化學分解之前消除或分解掉染料激發狀態的能量,或降低激發狀態染料分子存在的時間,或者是使得受到O2、游離基、H2O2等反應質點進攻的面積減小,從而提高染料的耐光牢度。而含有更長的脂肪族碳鏈,可以增加這些染料分子的表面活性,降低染料聚集體的穩定性,使染料在纖維內部以單分子存在。因此一定要依據應用要求,選擇適當長度的脂肪鏈。

由氨基蒽醌磺酸衍生的酸性及弱酸性染料染羊毛的耐光牢度均較好,這是由蒽醌母體結構所決定的。與氨基蔥醌分散染料相似,當在氨基的鄰位引入磺酸基、甲基或其他取代基團時,降低了蒽醌   1位的氨基對光氧化作用的活潑性,提高了其耐光穩定性。同時,如果在蒽醌類酸性染料分子中引入脂肪族碳鏈時,則以C8~C12為宜,否則耐光牢度也會降低。

芳甲烷類染料具有強度高、色光鮮艷等優點,但通常在天然纖維上,如羊毛、絲或棉纖維   上耐光牢度可有1級至4~5級,平均為2級。

有效改進三芳甲烷類酸性染料的途徑,除了在分子中引入適當數目的磺酸基外,還可以通過   在三芳甲烷分子結構中心碳原子的鄰位引入某些特定的取代基團,如一C1、一CH3及一SO3H,   由于這些基團的存在,產生了空間位阻效應,使三個苯環不處于同一個平面,降低了中心碳原子的反應活性,增加了染料分子的光化學穩定性,提高了染料在纖維上的耐光牢度。典型的品種如酸   性紫4BNS的耐光牢度只有1級,而引人取代基的染料酸性艷綠B耐光牢度可提高至2~3級