I textilindustrin är fiberstruktur en av de viktiga bestämningsfaktorerna för tygfärgningsprestanda. Tagande bomull spandex krage ribb som ett exempel påverkas färgningsprestandan hos detta blandade tyg inte bara av färgvalet och färgningsprocessen, utan också djupt begränsad av dess fiberstrukturegenskaper.
Kemisk sammansättning och färgningsprestanda av fibrer
Bomull spandex krage ribb är en blandning av bomull fiber och spandex fiber. Det finns betydande skillnader i den kemiska sammansättningen av dessa två fibrer, vilket direkt påverkar effekten av färgningsprocessen. Bomullsfiber består huvudsakligen av cellulosa, och molekylkedjan innehåller rikligt med hydroxylgrupper (-OH), som kan bilda vätebindningar med färgämnesmolekyler och därigenom förbättra vidhäftningen av färgämnen på fibrer. Därför uppvisar bomullsfibrer vanligtvis utmärkta färgningsegenskaper, särskilt stark adsorptionskapacitet för reaktiva färgämnen och direkta färgämnen.
Som syntetfiber innehåller spandexfiber däremot huvudsakligen funktionella grupper som estergrupper och aminogrupper i sin molekylkedja. Dessa funktionella grupper har relativt svag affinitet för färgämnen, vilket resulterar i dålig prestanda hos spandexfiber i färgningsprocessen. Kemiska modifieringsmetoder, såsom införande av fler polära grupper eller justering av fiberytans grovhet, kan emellertid förbättra adsorptionskapaciteten hos spandexfiber till färgämnen, och därigenom förbättra dess färgningsprestanda.
Fiber supramolekylär struktur och färgningsprestanda
Fiberns supramolekylära struktur, inklusive kristallinitet, orientering, storleken på det amorfa området och porfördelningen, har alla en viktig inverkan på färgningsprestandan.
Kristallinitet: För fibrer med hög kristallinitet är det svårt för färgämnesmolekyler att tränga in i fibern, vilket leder till färgningssvårigheter. Bomullsfiber har en relativt låg kristallinitet, vilket gör att färgämnesmolekyler kan penetrera smidigare och uppnå enhetlig färgning. Tvärtom har spandexfiber en hög kristallinitet och begränsad penetration av färgämnesmolekyler. Därför krävs speciella processer eller tillsatser för att förbättra dess färgningsprestanda under färgning.
Orientering: Ju högre orientering fibern har, desto mer komplex är diffusionsvägen för färgämnesmolekylerna i fibern, och svårigheten att färga ökar i enlighet därmed. Bomullsfiber har en låg orientering, och färgämnesmolekylerna kan effektivt diffundera längs fiberaxeln för att uppnå enhetlig färgning. Emellertid hindrar spandexfiberns höga orientering diffusionen av färgämnesmolekyler, och lämpliga åtgärder måste vidtas för att påskynda färgämnets diffusionsprocessen.
Amorfa regionens storlek och porfördelning: Den amorfa regionen är det område där färgämnesmolekyler lätt kan penetrera och diffundera. Ju större det amorfa området är och ju jämnare porfördelningen är, desto lättare är det för färgämnesmolekyler att tränga in i fibern och uppnå enhetlig färgning. Den amorfa delen av bomullsfiber är relativt stor och porfördelningen är enhetlig, så den uppvisar goda färgningsegenskaper. Relativt sett är det amorfa området av spandexfiber liten och porfördelningen är ojämn, vilket gör det svårt för färgämnesmolekyler att tränga in, vilket påverkar färgningseffekten.
Fibermorfologi och färgningsprestanda
Fiberns morfologiska egenskaper, inklusive tvärsnittsform, longitudinell morfologi och ytjämnhet, påverkar också färgningsprestandan.
Tvärsnittsform: Fiberns tvärsnittsform bestämmer direkt diffusionsvägen för färgämnesmolekylerna i fibern. Tvärsnittet av bomullsfiber uppvisar vanligtvis en mer regelbunden form, vilket effektivt kan främja penetration och diffusion av färgämnet. Tvärsnittsformen hos spandexfiber är mer komplex, vilket kan orsaka vissa hinder för spridningen av färgämnet.
Longitudinell morfologi och ytjämnhet: Fiberns longitudinella morfologi och ytgrovhet påverkar också färgningsprestandan. Ytan på bomullsfiber är relativt grov, vilket hjälper till att förbättra vidhäftningen av färgämne, medan ytan på spandexfiber är relativt slät, vilket kan göra att färgen fäster dåligt.
