[科普中國]-色發(fā)染料

發(fā)色染料是指在光的照射下，染料會發(fā)生變色，顯示出所需要的顏色。染料的發(fā)色不僅與染料本身的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與照射在染料上的光線性質(zhì)有關(guān)。

光與色的關(guān)系太陽和其他光源發(fā)出的光線都是由各種不同波長的光波組成的連續(xù)光譜。人的眼睛只能感受一定波長范圍內(nèi)的光線，這部分能被人眼感覺到的光線稱為可見光?？梢姽獾牟ㄩL范圍大約為400-760nm。在可見光范圍內(nèi)，不同波長的光線刺激眼睛后產(chǎn)生不同的色感。

我們通常見到的自光，如陽光，是由不同波長的有色光混合而成的，這可用棱鏡把它們色散為各種光線來證實。當(dāng)白光照射在某種物質(zhì)或它的溶液上的時候，若可見光能透過的話，我們感覺這種物質(zhì)或溶液是無色透明的。對于不透明的物質(zhì)或它的溶液，如果它能將照射在它上面的光線全部反射回來，我們感覺它是白色的。如果它將可見光全部吸收，我們的感覺是黑色的。當(dāng)這種吸收作用不完全，但對丁可見光中各種波長光線的吸收又相等時，我們感覺它是灰色的。僅當(dāng)物質(zhì)選擇性地吸收可見光中某一波長的光線，而將其余波長的光線或者透射，或者反射時，我們才能感覺到紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫色的存在。需要指出的是，物質(zhì)的顏色并不是它所吸收光線的光譜色，而是反射光作用于人眼視覺所造成的，是被吸收光的補色。例如，若某一物質(zhì)的吸收波長在435-480nm之間(光譜色為藍(lán)色)，我們所能感覺的顏色為黃色，黃色是光譜色藍(lán)色的補色。1

光交聯(lián)反應(yīng)有機物多官能基單體進行聚合得到交聯(lián)聚合物以外，還可以用光交聯(lián)反應(yīng)得到交聯(lián)聚合物。主要有下面四種交聯(lián)反應(yīng)：

1)通過光敏交聯(lián)劑的感光性基團和高分子化合物反應(yīng)。

2)加入光敏催化劑或光敏劑，使交聯(lián)劑與高分子化合物反應(yīng)。

3)高分子化合物的感光性基團間反應(yīng)。

4)通過加入光敏劑使高分子鏈問發(fā)生反應(yīng)。1

陽離子染料變色染色機理20世紀(jì)80年代后期，我國紡織品市場上出現(xiàn)了變色絨線。這類產(chǎn)品在白天日光下呈現(xiàn)一種顏色，在夜晚燈光下又呈現(xiàn)出另一種顏色。這不是同一色相色光的變化，而是完全不同的兩種色相。變色染色處方的組成分為主色染料和配色染料兩類。主色染料為具有光變色性的染料，具備這一條件的陽離子染料有國產(chǎn)的陽離子紫3BL和日本的卡磁龍青蓮3BLH。配色染料為兩只染色性能差距較大的染料，如陽離子黃7GL，對腈綸親和力高，起染溫度低，上色速率快，主要附著于纖維外層；陽離子桃紅FG對腈綸親和力低，上色速度雖然較慢。但滲透性能好，能深入纖維內(nèi)層。變色染色主要是利用了主色染料的光變色性與配色染料的不配伍性造成的兩種色相分布在纖維的內(nèi)外層分布，從而獲得變色效果。因具有光變色性的染料只有紫色相的個別幾個，使得變色染色的色系及色號受到限制。2

活性陽離子染料染色機理國產(chǎn)活性陽離子染料是在20世紀(jì)90年代開發(fā)的，染料分子內(nèi)兼含活性基團(一氟均三嗪)和季銨陽離子基的雙官能團，可用于羊毛與腈綸混紡產(chǎn)品的染色。此時一種染料同時對羊毛、腈綸這兩類纖維進行染色，可獲得均一的顏色。在拼色時，可將毛腈混紡的絨線或織物當(dāng)作單一纖維成分的純紡產(chǎn)品看待，不必顧及兩類纖維得色是否一致，也不用考慮酸性/陽離子染料對毛腈混紡產(chǎn)品同浴染色易發(fā)生的沉淀及對兩種纖維沾污等諸多不利因素。

由于染料的陽離子基是染料唯一的水溶性基團，因而這類染料在染浴中的表現(xiàn)可以按照陽離子染料對待。其染色過程為：染料溶于水后呈陽離子性，向纖維擴散吸附，首先吸附羊毛，隨著溫度的提高。有相當(dāng)部分染料由羊毛纖維表面轉(zhuǎn)移到腈綸上，進而向纖維內(nèi)部滲透，其陽離子基主要與腈綸結(jié)合形成離子鍵，活性基團主要與羊毛結(jié)合形成共價鍵。由于羊毛是具有兩性性質(zhì)的蛋白纖維，因而也能吸引具有陽離子基的染料上染。但最終以共價鍵結(jié)合完成染色。進入腈綸內(nèi)部的染料，則主要由染料陽離子基發(fā)揮作用形成離子鍵完成染色。處于羊毛與腈綸交界表面的染料存在著與兩種纖維結(jié)合的可能，由此完成染色過程。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

尹維龍 - 副教授 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)