耐光色牢度

✍ dations ◷ 2025-07-13 14:15:11 #耐光色牢度

耐光色牢度(英语:Lightfastness)是染料或颜料等着色剂的一种特性,指它在暴露于光线时的抗褪色性。染料和颜料用于如织物和塑料等其他材料的染色以及制造油漆或印刷油墨。

颜色的漂白是由紫外线辐射(UV)对赋予主体颜色的分子的化学结构的影响造成的。分子中负责其颜色的部分被称为发色团。

当光线遇到油漆表面时可以改变或破坏颜料的化学键,导致颜色漂白或改变,这个过程被称为光降解。抵抗这种效应的材料被称为耐光的。太阳的电磁波谱包含从伽马波到无线电波的波长,其中紫外线辐射含有高能量,加速了染料的褪色。

未被大气臭氧吸收的长波紫外光(UVA)辐射的光子能超过了碳-碳单键的离解能,导致键断裂和颜色褪色。无机着色剂被认为比有机着色剂更耐光。黑色着色剂通常被认为是最耐光的。

耐光性的测量是通过将样品暴露在光源下一段时间,将其与未曝光的样品进行比较。

在褪色过程中,着色剂分子会经历各种导致褪色的化学过程。

当UV-光子与充当着色剂的分子发生反应时,该分子会从基态激发到激发态。激发的分子具有高反应性和不稳定性。在分子从激发态淬火到基态的过程中,大气中的三线态氧与着色剂分子发生反应形成单线态氧和超氧化物自由基。由反应产生的氧原子和超氧化物自由基都具有高反应性,能够破坏着色剂。

光解,即光化学分解,是化合物被光子分解的化学反应。当具有足够能量的光子遇到具有合适离解能的着色剂分子键时,就会发生这种分解。该反应在发色团系统中引起均裂,导致着色剂褪色。

光氧化,即光化学氧化。着色剂分子在被足够能量的光子激发时会经历氧化过程。在此过程中,着色剂分子的发色体系与大气中的氧气发生反应,形成非发色体系,从而导致褪色。含有羰基作为发色团的着色剂特别容易被氧化。

光还原,即光化学还原。具有不饱和双键(烯烃的典型特征)或三键(炔烃的典型特征)作为发色团的着色剂分子在氢和足够能量的光子存在下发生还原,形成饱和发色团系统。饱和度会缩短发色体系的长度,导致着色剂褪色。

光敏化作用,即光化学敏化作用。将染色的纤维素材料(例如基于植物的纤维)暴露在阳光下可以使染料从纤维素中去除氢,从而导致纤维素基质发生光还原。同时,着色剂在大气氧的存在下发生氧化,导致着色剂发生光氧化。这些过程导致着色剂褪色和基材强度损失。

光嫩化,即光化学嫩化。作为紫外线的结果,基底材料向着色剂分子提供氢,从而还原着色剂分子。随着氢气的去除,材料会发生氧化。

一些组织发布了对颜料和材料的耐光性进行评级的标准。测试通常是通过受控暴露在阳光下或氙弧灯产生的人造光下进行地。水彩、墨水、粉彩和彩色铅笔等特别容易随着时间的推移而褪色,因此选择耐光颜料在这些介质中尤为重要。

最著名的耐光性测量标准是蓝色羊毛标准、灰色标准和ASTM(美国材料和试验协会)定义的标准。在蓝色羊毛标准中,耐光性等级被分为1至8级。1表示耐光性非常差,而8表示有极佳的耐光性。而在灰色标准中,耐光性等级被分为1至5级。1表示耐光性非常差,5 表示有极佳的耐光性。在ASTM标准中,耐光性等级被分为I至V级。I具有出色的耐光性,对应于蓝色羊毛标准的7至8级;V代表非常差的耐光性,对应于蓝色羊毛标准的1级。

实际的耐光性取决于太阳辐射的强度,因此耐光性与地理位置、季节和照射方向有关。下表列出了不同测量尺度的耐光性等级的提示性关系,以及与阳光直射和正常显示条件下的时间关系:远离窗户,在间接阳光下,并在防紫外线玻璃后面适当装框。

可以使用标准试纸测量和研究褪色的相对量。在蓝色羊毛测试的工作流程中,一组参考试纸条应避光保存。同时,将另一组等效试纸暴露在标准规定的光源下。例如,如果着色剂的耐光性在蓝色羊毛标尺上显示为5,则可以预期它的褪色量与蓝色羊毛测试条组中的5号条相似。通过将测试条组与避光保存的参考组进行比较,可以确认测试是否成功。

在印刷中,有机颜料主要用于油墨中,因此,由于紫外线的存在,印刷品的颜色发生偏移或漂白通常只是时间问题。与无机颜料相比,有机颜料的使用主要是因为它们的成本低廉。无机颜料的粒径往往大于有机颜料的粒径,因此无机颜料往往不适合用于胶印。

在丝网印刷中,颜料的粒径不是限制因素。因此,它是需要极高耐光性的印刷作业的首选印刷方法。油墨层的厚度通过铺设在承印物上的颜料量影响耐光性。丝网印刷的墨层比胶印的墨层厚。换言之,它每单位面积包含更多的色素。这导致更好的耐光性,即使两种方法中使用的印刷油墨基于相同的颜料。

混合印刷油墨时,耐光性较弱的油墨决定了整个混合色的耐光性。其中一种颜料的褪色导致色调向耐光性更好的组分偏移。如果要求印刷时有可见的东西,即使它的主要颜料会褪色,也可以混合少量耐光性好的颜料。

相关

  • 穆罕默德·哈达穆罕默德·哈达(印度尼西亚语: Mohammad Hatta 帮助·信息 )(1902年8月12日-1980年3月14日)是已故印度尼西亚政治家。他与苏加诺同为印度尼西亚独立运动领袖,印尼独立后任首任副总
  • Ju 88轰炸机容克斯Ju 88(Junkers Ju 88)是第二次世界大战时纳粹德国空军(Luftwaffe)所使用的双活塞式引擎中型军用机,从1939年开始服役到1945年。于1930年代中期由容克斯飞机与发动机制造厂
  • 加喜特人幼发拉底河 · 底格里斯河乌鲁克 · 乌尔 · 埃利都 启什 · 拉格什 · 尼普尔 阿卡德帝国 · 库提 乌尔第三王朝 · 伊辛第一王朝 · 拉尔萨 · 伊辛第二王朝古巴比
  • 孔多塞投票法孔多塞制(Condorcet voting),或称,是由法国数学家与政治家孔多塞以孔多塞准则衍生的投票制度。投票者将候选人或候选的项目随自己的喜好而排名,例如第一意愿写“1”,第二意愿写“2
  • 安德森·库珀安德森·海斯·库珀(Anderson Hays Cooper,1967年6月3日-),是一个美国记者、作家和电视主持人。 他是有线电视新闻网(CNN)的新闻节目《安德森·库珀360°》()的主播。该节目通常是在
  • 新津机场新津机场(ICAO代码:ZUXJ)是一个位于四川成都新津区的机场。抗日战争军用机场,飞虎队美国第十四航空队基地。1928年建立,抗日战争期间曾作为军用机场,现成为中国民用航空飞行学院训
  • 范健范健(1957年11月17日-),中华人民共和国法学家。早年获得南京大学哲学学士学位,1988年,获南京大学法学硕士,1989年至1991年,赴德国哥廷根大学法律系进修,后任南京大学法学院教授、院长、中德经济法研究所中方所长。1995年当选为中国十大杰出青年法学家。
  • 乙酸铋乙酸铋是一种无机化合物,化学式为Bi(CH3COO)3。乙酸铋可由氧化铋、冰乙酸和乙酸酐在氮气中回流反应制得。乙酸铋微溶于乙酸,加热后可溶。也不溶于乙醇和2-乙氧基乙醇。乙酸铋受热分解,在250℃先分解为乙酸氧铋,继而在283℃分解为碳酸氧铋,最后在330℃分解为氧化铋。乙酸铋遇水水解,产生乙酸氧铋。借此可以实现溶液中Pb2+和Bi3+的分离。它可以溶于盐酸或硝酸:乙酸铋可以用作催化剂,来进行乙交酯的开环聚合,并且其催化活性略高于辛酸亚锡。它也可以作为引发剂来使L-丙交酯在氯苯中聚合。乙酸铋可以将胺乙酰基
  • Kio的人间冒险《Kio的人间冒险》(英语:Kio's Adventure)是一款由来自中国广州的漫画家史悲和独立程序员Light共同制作的猎奇恐怖冒险游戏。游戏的免费版于2016年9月9日发布,Steam版在2017年4月6日发售。为了庆祝考上同一间高中,Kio与她的两位初中好友约好在连锁速食店聚餐聊天,就在晚到的Kio正打算点餐时,突然一阵天摇地动……从昏迷状态中清醒过来的Kio,发现自己身在一个阴森诡异的空间里,急忙寻找朋友,但始终没有人回应……游戏结局共有十六种死法,每触发一种死法都能获得相对应的死亡CG,可在鉴
  • 隐遁 (伊斯兰教)隐遁(阿拉伯语:غيبة‎)是伊斯兰教什叶派的一个信条,认为救世主马赫迪是创始人穆罕默德的男性后裔确实出生但隐藏了起来,未来将会重返世界并为世界带来公正与和平。