每支染料對織物的紫外防護性能主要決定于其特定的化學結(jié)構(gòu)，如果染料具有與紫外吸收劑類似的結(jié)構(gòu)，而此結(jié)構(gòu)又不參與染料的共軛體系，則具有對紫外線光波強烈的、選擇性吸收作用，就可以大大的提高織物的紫外防護性能。
1 常用紫外吸收劑的結(jié)構(gòu)
首先簡要的考察一下常用紫外吸收劑的結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)，常用紫外吸收劑的結(jié)構(gòu)可以分為兩大類：
（1）二苯甲酮系、水楊酸酯系和笨并三唑系紫外吸收劑，他們分子結(jié)構(gòu)中都可以生成苯環(huán)上的基團與鄰近的某個基岡產(chǎn)生內(nèi)在氫鍵，從而構(gòu)成一個螯合環(huán)。而這個螯合環(huán)結(jié)構(gòu)便是強烈吸收紫外線的功能性基團。
（2）含金屬離子螫合結(jié)構(gòu)的紫外吸收劑 他們是通過分子問的能量轉(zhuǎn)移（光物理過程）來消散能量。
2 具有紫外線吸收劑類似結(jié)構(gòu)的染料
參照紫外吸收劑結(jié)構(gòu)的兩大分類，我們認為可以發(fā)生強烈紫外吸收的染料結(jié)構(gòu)可能主要有以下種：
2.1 含有由共軛結(jié)構(gòu)與分子內(nèi)在氫鍵形成的螯合結(jié)構(gòu)的染料
研究發(fā)現(xiàn)如直接紅28、直接綠26、直接黑38等幾種染料有非常突出的紫外吸收性能。（編者按：直接紅28、直接黑38均含聯(lián)苯胺結(jié)構(gòu)，屬禁用染料之列。請讀者從原理上來理解下述舉例）而這幾支染料共同的特征就是分子結(jié)構(gòu)巾含有由共軛結(jié)構(gòu)與分子內(nèi)在氫鍵形成的螯合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與二苯甲酮系、水楊酸酯系和苯并 唑系紫外吸收劑的結(jié)構(gòu)是比較類似的?，F(xiàn)舉例分述如下：
2.1.1 直接紅28
Srinivasan Magesh 對不同化學組成的90種染料進行的研究結(jié)果顯示，C.L直接紅28在降低織物的紫外光透過率方面表現(xiàn)突：即使住0.5%的染色深度，也可以將棉印花布的UPF值提高到大于40（與未染色織物的4.0的UPF值比較，增加了l0倍）該分子結(jié)構(gòu)及含有螯合結(jié)構(gòu)的互變異構(gòu)體如下：
2.1.2 直接黑38
研究發(fā)現(xiàn)0.5%（owf）的直接黑38溶液施加到棉印花布上后，織物f~UPF值可以達到29.8。
該分子結(jié)構(gòu)及含有螯合結(jié)構(gòu)的互變異構(gòu)體如下：
以上所說的這種結(jié)構(gòu)的染料都是通過白：身異構(gòu)現(xiàn)象產(chǎn)生可以吸收紫外線的共軛結(jié)構(gòu)，通過分子本身結(jié)構(gòu)變化（光化學反應）來消散能量，從而達到紫外防護的目的。
2.2 含有金屬離子螯合結(jié)構(gòu)的染料
研究發(fā)現(xiàn)如酞菁結(jié)構(gòu)的染料（直接藍86、活性藍7），使用金屬媒染劑處理過的天然染料等這些染料都有比較好的紫外防護性能。而它們所具有的共同的特征就是分子中含有金屬離子螯合結(jié)構(gòu)。這點與含金屬離子螯合結(jié)構(gòu)的紫外吸收劑十分類似。
2.2.1 直接藍86
Srin ivasan MageshI。]的研究結(jié)果顯示，C.I.直接藍86在降低織物的紫外光透過率方面表現(xiàn)也很突：即使在0.5%的染色深度，也可以將棉印化布的UPF值提高到大于40。
2.2.2 活性藍7
在Srinivasan Magesh 的研究中顯示，C.I.活性藍7也是一支具有非常好紫外防護效果的染料：即使在0.5%的染色深度時同樣可以將棉印花布的UPF值提高到大于40。和直接藍86一樣，它也是一種酞菁結(jié)構(gòu)的染料。
2.2.3 用金屬媒染劑處理過的天然染料
使用金屬媒染劑處理過的天然染料也具有十分好的紫外防護性能。Deepti Gupta等㈨選用十種天然染料應用到煮練后的棉織物上后，發(fā)現(xiàn)當使用金屬媒染劑時，所有研究中被測染色織物的UPF值都有一個顯著的提高（從l5～20增加到35～50）。這很可能就是因為“染料一媒染劑”結(jié)合物（金屬離子螯合物）所具有的特殊的紫外光吸收特性造成的。
以上所說的這種結(jié)構(gòu)的染料都足通過分子間的能量轉(zhuǎn)移（光物理過程）來消散能量的。與含金屬離子螫合結(jié)構(gòu)的紫外吸收劑原理類似：當紫外線照射到金屬離子螫合結(jié)構(gòu)的染料上時，染料高分子螯合物被激發(fā)成為激發(fā)態(tài)，分子間的作用使激發(fā)態(tài)分子的能量轉(zhuǎn)移，并使激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，把紫外線能量轉(zhuǎn)化為低能量的光譜散發(fā)，從而達到紫外防護的目的。
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