耐光性着色剂

耐光性着色剂（Lightfastness）如染料或颜料的一种性质，它描述了在暴露于光下时如何抵抗褪色。 染料和颜料用于例如织物，塑料或其他材料的染色以及制造涂料或印刷油墨。

颜色的漂白是由分子的化学结构中的电磁辐射的影响引起的，从而给出对象的颜色。 负责其颜色的分子部分称为生色团。

遇到涂漆表面的光可以改变或破坏颜料的化学键，导致颜色漂白或在称为光降解的过程中改变。 据说抗拒这种效应的材料是耐光的。 太阳的电磁波谱包含从伽马波到无线电波的波长。 特别是紫外线的高能量加速了染料的褪色。

未被大气臭氧吸收的UVA辐射的光子能量超过碳 – 碳单键的解离能，导致键的断裂和颜色的褪色。 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。

通过将样品暴露于光源一段预定的时间，然后将其与未暴露的样品进行比较来测量耐光性。

化学工艺
在褪色期间，着色剂分子经历各种导致褪色的化学过程。

当紫外光子与作为着色剂的分子反应时，分子从基态激发到激发态。 激发的分子是高度反应性和不稳定的。 在分子从激发态淬灭到基态期间，大气三重态氧与着色剂分子反应形成单线态氧和超氧自由基。 由反应产生的氧原子和超氧自由基都是高反应性的并且能够破坏着色剂。

光解
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解离能量的着色剂分子键时发生这种分解。 该反应在发色体系中引起均裂，导致着色剂褪色。

光氧化
光氧化，即光化学氧化。 着色剂分子当被足够能量的光子激发时，经历氧化过程。 在该过程中，着色剂分子的发色体系与大气中的氧反应形成非发色体系，导致褪色。 含有羰基作为发色团的着色剂特别容易氧化。

光还原
光还原，即光化学还原。 具有作为发色团的不饱和双键（典型为烯烃）或三键（典型为炔烃）的着色剂分子在氢和足够能量的光子存在下经历还原，形成饱和发色体系。 饱和度减少了发色体系的长度，导致着色剂的褪色。

光敏
光敏化，即光化学敏化。 将染色的纤维素材料（例如基于植物的纤维）暴露于阳光下可使染料从纤维素中除去氢，导致在纤维素基材上发生光还原。 同时，着色剂将在大气氧气存在下发生氧化，导致着色剂发生光氧化。 这些过程导致着色剂的褪色和基材的强度损失。

Phototendering
光刻，即光化学招标。 由于UV光，衬底材料向着色剂分子提供氢气，从而减少着色剂分子。 当氢被去除时，材料发生氧化。

标准和衡量尺度
一些组织发布了评估颜料和材料耐光性的标准。 测试通常是通过控制暴露于阳光或由氙弧灯产生的人造光来完成的。 随着时间的推移，水彩，油墨，粉彩和彩色铅笔特别容易褪色，因此选择耐光颜料在这些介质中尤为重要。

测量耐光性的最着名的比例是蓝色羊毛鳞片，灰度和通过ASTM（美国标准测试测量）定义的比例。 在蓝色羊毛鳞片上，耐光度为1-8。 1非常差，8是优异的耐光性。 在灰度等级中，耐光度评级在1-5之间。 1非常差，5具有优异的耐光性。 根据ASTM标准，耐光性评定在IV之间。 我是极好的耐光性，它对应于蓝色毛鳞片上的7-8等级。 V的耐光性非常差，它对应于蓝色羊毛等级1。

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，季节和暴露方向有关。 下表列出了不同尺度的耐光等级以及直射阳光下和正常显示条件下相对于时间的关系的暗示关系：远离窗户，在间接阳光下，并在紫外防护玻璃后适当框住。

测试程序
可以使用标准测试条来测量和研究相对的褪色量。 在Blue Wool测试的工作流程中，一个参考条纹集应该被存储以防止任何光照。 与样品同时，在标准中定义的光源下暴露另一个等效测试条纹组。 例如，如果着色剂的耐光性在蓝色毛鳞片上被指示为5，则其可以预期与蓝色羊毛试纸条组中的条数5相似。 测试的完成可以通过将测试条带集合与存储在光线保护下的参考集合进行比较来确认。

在图形行业
在印刷油墨中主要使用有机颜料，所以由于存在紫外光而使印刷产品的颜色偏移或漂白通常只是时间问题。 与无机颜料相比，它们的价格便宜，特别适合使用有机颜料。 无机颜料的粒度通常大于有机颜料的粒度，因此所有无机颜料都不适合用于胶印。

在丝网印刷中，颜料的粒径不是限制因素。 因此，它是用于印刷需要极端耐光性的印刷作业的优选印刷方法。 油墨层的厚度影响耐光性bt涂布在基材上的颜料的量。通过丝网印刷印刷的油墨层比在胶印上印刷的层厚。 换句话说，它包含更多的颜色每个区域。 即使在两种方法中使用的印刷油墨都基于相同的颜料，这导致更好的耐光性。

当混合印刷油墨时，油墨的耐光性由其耐光性决定了整个颜色的耐光性。 其中一种颜料的褪色导致色调转向具有更好耐光性的组分。 如果需要从印刷中看到某些东西，即使其主色素会褪色，也可以将具有优异耐光性的少量颜料与其混合。