Boyaların ışık haslığına etki eden faktörler ve iyileştirme yöntemleri

giriiş

Işık haslığı, boyalı malzemenin güneş ışığı altında orijinal rengini koruyabilme yeteneğini ifade eder. Genel düzenlemelere göre ışık haslığının belirlenmesinde güneş ışığı esas alınır. Laboratuvarda kontrolü kolaylaştırmak amacıyla genellikle yapay ışık kaynakları kullanılır ve gerektiğinde düzeltilir. En yaygın kullanılan yapay ışık kaynakları ksenon lambalardır ve karbon ark lambaları da kullanılmaktadır. Boyalı malzemeler ışığa maruz kaldığında boya ışık enerjisini emer, enerji seviyesi artar, moleküller uyarılmış duruma gelir, boya moleküllerinin renk sistemi değişir veya bozulur, bunun sonucunda boyanın ayrışması ve renginin değişmesi veya solması meydana gelir.

1. Işığın boyalar üzerindeki etkisi

Bir boya molekülü bir fotonun enerjisini emdiğinde, molekülün dış değerlik elektronlarının temel durumdan uyarılmış duruma geçişine neden olur.

Yapısına bağlı olarak boya molekülleri, π →π*, n → π*, CT (yük aktarımı), S →S (tekli), S → T (üçlü), temel durum → birinci uyarılmış durum ve temel durum → ikinci uyarılmış durum dahil olmak üzere farklı dalga boylarındaki ışık dalgalarının etkisi altında farklı uyarılma süreçlerine maruz kalabilir. Singlet durumunun temel durumu S0 olarak yazılır ve birinci ve ikinci uyarılmış singlet durumları sırasıyla S1 ve S2 olarak yazılır. Karşılık gelen üçlü durumlar T0, T1 ve T2 ile temsil edilir.

Uyarma işlemi sırasında, boya molekülleri çeşitli titreşim enerji seviyelerinin elektronik uyarılmış hallerine uyarılır ve titreşim enerji seviyeleri hızla düşerek enerjiyi ısıya dönüştürür ve dağılır. Enerji seviyelerini düşürmeye yönelik bu sürece titreşim pasifleştirme adı verilir. Titreşim pasifleştirme işlemi sırasında, düşük titreşim enerji seviyesine sahip S2 uyarılmış durumu, daha yüksek titreşim enerji seviyesine sahip S1 uyarılmış durumuna da dönüşecek ve titreşim pasifleşmesi oluşmaya devam edecektir. Bu şekilde, daha yüksek enerji seviyesine sahip orijinal S2 uyarılmış durumu, hızla en düşük titreşim enerji seviyesine sahip S1 uyarılmış durumuna dönüştürülür. Eşit enerji kesişimi koşulu altında S2 ve S1 elektronik enerji durumları arasındaki dönüşüm, iç dönüşüm olarak adlandırılan elektron spin çokluğundaki değişimi içermez. Tekli ve üçlü durumlar arasında, S1'den T1 uyarılmış duruma dönüşüm de meydana gelir. Eşit enerji kesişimi koşulu altında elektron spin çokluğunun değişiminin eşlik ettiği bu tür elektronik enerji durumu dönüşümüne sistemler arası geçiş denir. Elektron spin seçimi yasasının 'yasak' olmasından dolayı, sistemler arası geçiş oranı genellikle nispeten düşüktür.

Uyarılmış boya molekülleri ile diğer moleküller arasındaki fotokimyasal reaksiyon, boyanın ışıkta solmasına ve lifin hafif kırılganlık kaybına yol açar.

2. Boyaların ışık haslığına etki eden faktörler

1. Işınlanmış ışığın ışık kaynağı ve dalga boyu;

2. Çevresel faktörler;

3. Liflerin kimyasal özellikleri ve organizasyon yapısı;

4. Boya ve elyaf arasındaki bağlanma kuvveti;

5. Boyanın kimyasal yapısı;

6. Boya konsantrasyonu ve toplanma durumu;

7. Yapay terin boya ışığının solması üzerindeki etkisi;

8. Yardımcı maddelerin etkisi.

Boyanın yüzen renginin etkisi, boyama sonrası eksik sabun yıkama ve kumaş üzerindeki sabitlenmemiş boya ve hidrolize boya kalıntılarının etkisi de boyalı kumaşın ışık haslığını etkileyecektir. Işık haslıkları sabit reaktif boyalardan önemli ölçüde daha düşüktür. Sabunla yıkama ne kadar iyi yapılırsa ışık haslığı da o kadar iyi olur. Kumaş terbiyesinde katyonik düşük molekül ağırlıklı veya poliamin yoğunlaştırılmış reçine tipi sabitleme maddelerinin ve katyonik yumuşatıcıların uygulanması, boyalı kumaşın ışık haslığını önemli ölçüde azaltacaktır. Bu nedenle fiksaj ajanları ve yumuşatıcıları seçerken boyalı kumaşın ışık haslığı üzerindeki etkilerine dikkat edilmelidir.

3. Boyaların ışık haslığını arttırma yöntemleri

1. Boya yapısını, ışık enerjisi tüketirken boya renk geliştirme sisteminin etkisini en aza indirecek ve böylece orijinal rengi koruyacak şekilde geliştirin; yani sözde ışık haslığı yüksek boyalar . Bu tür boyalar genellikle sıradan boyalardan daha pahalıdır. Güneşe maruz kalma gereksinimi yüksek olan kumaşlar için ilk olarak boya seçimi yapılır.

2. Kumaş boyalıysa ve ışık haslığı aranan şartları karşılamıyorsa yardımcı maddelerle de iyileştirilebilir. Boyama sırasında veya sonrasında uygun yardımcı maddeleri ekleyin, böylece ışığa maruz kaldıklarında boyadan önce reaksiyona girerek ışık enerjisi tüketirler ve böylece boya moleküllerini korurlar. Genel olarak, toplu olarak güneş ışığına karşı haslık arttırıcılar olarak bilinen UV emiciler ve anti-UV maddelere ayrılır.

4. Daha iyi etkilere sahip önerilen yüksek güneş ışığı boyaları ve UV emiciler:

Mükemmel ışık haslığı sunan bu seri, çeşitli kumaş gereksinimlerini karşılıyor. Işığa maruz kalma konusunda yüksek standartları korurken boyama maliyetlerini azaltır. Dayanıklı ışık haslığı gerektiren kumaşlar için uygundur.

Sylic® Anti-UV Son İşlem Maddesi

Numune almak istiyorsanız lütfen bizimle iletişime geçin: info@tiankunchemical.com