Fatores que afetam a solidez dos corantes à luz e métodos de melhoria

Introdução

A solidez à luz refere-se à capacidade dos materiais tingidos de manter sua cor original sob a luz solar. De acordo com os regulamentos gerais, a determinação da solidez à luz é baseada na luz solar. Para facilitar o controle em laboratório, geralmente são utilizadas fontes de luz artificial e corrigidas quando necessário. As fontes de luz artificial mais comumente usadas são lâmpadas de xenônio, e também são usadas lâmpadas de arco de carbono. Quando os materiais tingidos são expostos à luz, o corante absorve a energia luminosa, o nível de energia aumenta, as moléculas ficam em estado excitado, o sistema de cores das moléculas do corante muda ou é destruído, resultando na decomposição do corante e na descoloração ou desbotamento.

1. O efeito da luz nas tinturas

Quando uma molécula de corante absorve a energia de um fóton, isso fará com que os elétrons de valência externos da molécula façam a transição do estado fundamental para o estado excitado.

Dependendo da estrutura, as moléculas de corante podem sofrer diferentes processos de excitação sob a ação de ondas de luz de diferentes comprimentos de onda, incluindo π →π*, n → π*, CT (transferência de carga), S →S (singleto), S → T (tripleto), estado fundamental → primeiro estado excitado e estado fundamental → segundo estado excitado. O estado fundamental do estado singleto é escrito como S0, e o primeiro e o segundo estado singleto excitado são escritos como S1 e S2, respectivamente. Os estados triplos correspondentes são representados por T0, T1 e T2.

Durante o processo de excitação, as moléculas de corante são excitadas em estados eletrônicos excitados de vários níveis de energia vibracional, e seus níveis de energia vibracional diminuirão rapidamente, convertendo energia em calor e dissipando. Este processo de redução dos níveis de energia é chamado de passivação vibratória. Durante o processo de passivação vibracional, o estado excitado S2 com baixo nível de energia vibracional também será transformado no estado excitado S1 com nível de energia vibracional mais alto, e a passivação vibracional continuará a ocorrer. Desta forma, o estado excitado S2 original com um nível de energia mais elevado é rapidamente convertido no estado excitado S1 com o nível de energia vibracional mais baixo. A conversão entre os estados de energia eletrônica S2 e S1 sob a condição de interseção de energia igual não inclui a mudança na multiplicidade de spin do elétron, que é chamada de conversão interna. A conversão também ocorre entre os estados singleto e tripleto, do estado excitado S1 para T1. Este tipo de conversão do estado de energia eletrônica acompanhada pela mudança na multiplicidade de spin do elétron sob a condição de interseção de energia igual é chamada de cruzamento intersistema. Devido à lei 'proibida' de seleção do spin do elétron, a taxa de cruzamento intersistemas é geralmente relativamente baixa.

A reação fotoquímica entre as moléculas excitadas do corante e outras moléculas leva ao desbotamento do corante pela luz e à perda de fragilidade da fibra.

2. Fatores que afetam a solidez dos corantes à luz

1. Fonte de luz e comprimento de onda da luz irradiada;

2. Fatores ambientais;

3. Propriedades químicas e estrutura organizacional das fibras;

4. Força de ligação entre corante e fibra;

5. Estrutura química do corante;

6. Concentração do corante e estado de agregação;

7. A influência do suor artificial no desbotamento da luz corante;

8. A influência dos auxiliares.

A influência da cor flutuante do corante, da lavagem incompleta com sabão após o tingimento e do resíduo de corantes não fixados e corantes hidrolisados ​​no tecido também afetará a resistência à luz do tecido tingido. A sua solidez à luz é significativamente inferior à dos corantes reativos fixos. Quanto mais completa for a lavagem com sabão, melhor será a solidez à luz. A aplicação de agentes fixadores catiônicos de baixo peso molecular ou do tipo resina condensada de poliamina e amaciantes catiônicos no acabamento do tecido reduzirá significativamente a resistência à luz do tecido tingido. Portanto, ao selecionar fixadores e amaciantes, deve-se prestar atenção à sua influência na resistência à luz do tecido tingido.

3. Métodos para melhorar a solidez dos corantes à luz

1. Melhorar a estrutura do corante para que possa minimizar a influência do sistema de desenvolvimento da cor do corante enquanto consome energia luminosa, mantendo assim a cor original; isto é, o chamado corantes de alta resistência à luz . Esses corantes são geralmente mais caros que os corantes comuns. Para tecidos com alta exigência de exposição solar, a primeira coisa a fazer é a seleção dos corantes.

2. Se o tecido foi tingido e a resistência à luz não atende aos requisitos, ele também pode ser melhorado por auxiliares. Adicionar auxiliares apropriados durante ou após o tingimento, para que reajam antes do corante quando expostos à luz, consumindo energia luminosa, protegendo assim as moléculas do corante. Geralmente dividido em absorvedores de UV e agentes anti-UV, conhecidos coletivamente como intensificadores de resistência à luz solar.

4. Corantes de alta luz solar e absorvedores de UV recomendados com melhores efeitos:

Oferecendo excelente resistência à luz, esta série atende a vários requisitos de tecido. Reduz os custos de tingimento, mantendo elevados padrões de exposição à luz. Adequado para tecidos que necessitam de resistência à luz durável.

Agente de acabamento anti-UV Sylic®

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