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[科普中国]-色发染料

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发色染料是指在光的照射下,染料会发生变色,显示出所需要的颜色。染料的发色不仅与染料本身的分子结构有关,也与照射在染料上的光线性质有关。

光与色的关系太阳和其他光源发出的光线都是由各种不同波长的光波组成的连续光谱。人的眼睛只能感受一定波长范围内的光线,这部分能被人眼感觉到的光线称为可见光。可见光的波长范围大约为400-760nm。在可见光范围内,不同波长的光线刺激眼睛后产生不同的色感。

我们通常见到的自光,如阳光,是由不同波长的有色光混合而成的,这可用棱镜把它们色散为各种光线来证实。当白光照射在某种物质或它的溶液上的时候,若可见光能透过的话,我们感觉这种物质或溶液是无色透明的。对于不透明的物质或它的溶液,如果它能将照射在它上面的光线全部反射回来,我们感觉它是白色的。如果它将可见光全部吸收,我们的感觉是黑色的。当这种吸收作用不完全,但对丁可见光中各种波长光线的吸收又相等时,我们感觉它是灰色的。仅当物质选择性地吸收可见光中某一波长的光线,而将其余波长的光线或者透射,或者反射时,我们才能感觉到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色的存在。需要指出的是,物质的颜色并不是它所吸收光线的光谱色,而是反射光作用于人眼视觉所造成的,是被吸收光的补色。例如,若某一物质的吸收波长在435-480nm之间(光谱色为蓝色),我们所能感觉的颜色为黄色,黄色是光谱色蓝色的补色。1

光交联反应有机物多官能基单体进行聚合得到交联聚合物以外,还可以用光交联反应得到交联聚合物。主要有下面四种交联反应:

1)通过光敏交联剂的感光性基团和高分子化合物反应。

2)加入光敏催化剂或光敏剂,使交联剂与高分子化合物反应。

3)高分子化合物的感光性基团间反应。

4)通过加入光敏剂使高分子链问发生反应。1

阳离子染料变色染色机理20世纪80年代后期,我国纺织品市场上出现了变色绒线。这类产品在白天日光下呈现一种颜色,在夜晚灯光下又呈现出另一种颜色。这不是同一色相色光的变化,而是完全不同的两种色相。变色染色处方的组成分为主色染料和配色染料两类。主色染料为具有光变色性的染料,具备这一条件的阳离子染料有国产的阳离子紫3BL和日本的卡磁龙青莲3BLH。配色染料为两只染色性能差距较大的染料,如阳离子黄7GL,对腈纶亲和力高,起染温度低,上色速率快,主要附着于纤维外层;阳离子桃红FG对腈纶亲和力低,上色速度虽然较慢。但渗透性能好,能深入纤维内层。变色染色主要是利用了主色染料的光变色性与配色染料的不配伍性造成的两种色相分布在纤维的内外层分布,从而获得变色效果。因具有光变色性的染料只有紫色相的个别几个,使得变色染色的色系及色号受到限制。2

活性阳离子染料染色机理国产活性阳离子染料是在20世纪90年代开发的,染料分子内兼含活性基团(一氟均三嗪)和季铵阳离子基的双官能团,可用于羊毛与腈纶混纺产品的染色。此时一种染料同时对羊毛、腈纶这两类纤维进行染色,可获得均一的颜色。在拼色时,可将毛腈混纺的绒线或织物当作单一纤维成分的纯纺产品看待,不必顾及两类纤维得色是否一致,也不用考虑酸性/阳离子染料对毛腈混纺产品同浴染色易发生的沉淀及对两种纤维沾污等诸多不利因素。

由于染料的阳离子基是染料唯一的水溶性基团,因而这类染料在染浴中的表现可以按照阳离子染料对待。其染色过程为:染料溶于水后呈阳离子性,向纤维扩散吸附,首先吸附羊毛,随着温度的提高。有相当部分染料由羊毛纤维表面转移到腈纶上,进而向纤维内部渗透,其阳离子基主要与腈纶结合形成离子键,活性基团主要与羊毛结合形成共价键。由于羊毛是具有两性性质的蛋白纤维,因而也能吸引具有阳离子基的染料上染。但最终以共价键结合完成染色。进入腈纶内部的染料,则主要由染料阳离子基发挥作用形成离子键完成染色。处于羊毛与腈纶交界表面的染料存在着与两种纤维结合的可能,由此完成染色过程。2

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学