I tekstilindustrien er fiberstruktur en av de viktige determinantene for stofffargingsytelse. Tar krageribbe i bomullspandex som et eksempel er fargeytelsen til dette blandede stoffet ikke bare påvirket av fargevalget og fargeprosessen, men også sterkt begrenset av dets fiberstrukturegenskaper.
Kjemisk sammensetning og farging av fibre
Bomull spandex krage rib er en blanding av bomull fiber og spandex fiber. Det er betydelige forskjeller i den kjemiske sammensetningen av disse to fibrene, som direkte påvirker effekten av fargingsprosessen. Bomullsfiber er hovedsakelig sammensatt av cellulose, og molekylkjeden inneholder rikelig med hydroksylgrupper (-OH), som kan danne hydrogenbindinger med fargestoffmolekyler, og dermed forbedre adhesjonen av fargestoffer på fibre. Derfor viser bomullsfibre vanligvis utmerket farging, spesielt sterk adsorpsjonskapasitet for reaktive fargestoffer og direkte fargestoffer.
I kontrast, som en syntetisk fiber, inneholder spandexfiber hovedsakelig funksjonelle grupper som estergrupper og aminogrupper i molekylkjeden. Disse funksjonelle gruppene har relativt svak affinitet for fargestoffer, noe som resulterer i dårlig ytelse av spandexfiber i fargingsprosessen. Imidlertid kan kjemiske modifikasjonsmetoder, som å introdusere flere polare grupper eller justere ruheten til fiberoverflaten, betydelig forbedre adsorpsjonskapasiteten til spandexfiber til fargestoffer, og dermed forbedre fargingsytelsen.
Fiber supramolekylær struktur og farging ytelse
Den supramolekylære strukturen til fiberen, inkludert krystallinitet, orientering, størrelsen på det amorfe området og porefordelingen, har alle en viktig innflytelse på fargingsytelsen.
Krystallinitet: For fibre med høy krystallinitet er det vanskelig for fargestoffmolekyler å trenge inn i fiberen, noe som fører til fargingsvansker. Bomullsfiber har en relativt lav krystallinitet, noe som gjør at fargestoffmolekyler penetrerer jevnere og oppnår jevn farging. Tvert imot har spandexfiber høy krystallinitet og begrenset penetrasjon av fargestoffmolekyler. Derfor kreves det spesielle prosesser eller tilsetningsstoffer for å forbedre fargingsytelsen under farging.
Orientering: Jo høyere orientering fiberen har, desto mer kompleks er diffusjonsbanen til fargestoffmolekylene i fiberen, og vanskeligheten med farging øker tilsvarende. Bomullsfiber har lav orientering, og fargestoffmolekylene kan effektivt diffundere langs fiberaksen for å oppnå jevn farging. Imidlertid hindrer den høye orienteringen av spandexfiber diffusjonen av fargestoffmolekyler, og passende tiltak må tas for å akselerere diffusjonsprosessen til fargestoffet.
Amorfe regionstørrelse og porefordeling: Den amorfe regionen er området hvor fargestoffmolekyler lett kan trenge inn og diffundere. Jo større det amorfe området og jo mer jevn porefordeling, jo lettere er det for fargestoffmolekyler å trenge inn i fiberen og oppnå jevn farging. Det amorfe området av bomullsfiber er relativt stort og porefordelingen er jevn, så den viser god farging. Relativt sett er den amorfe delen av spandexfiber liten og porefordelingen er ujevn, noe som gjør det vanskelig for fargestoffmolekyler å trenge inn, og dermed påvirker fargeeffekten.
Fibermorfologi og farging ytelse
De morfologiske egenskapene til fiberen, inkludert tverrsnittsform, langsgående morfologi og overflateruhet, påvirker også fargingen.
Tverrsnittsform: Tverrsnittsformen til fiberen bestemmer direkte diffusjonsbanen til fargestoffmolekylene i fiberen. Tverrsnittet av bomullsfiber har vanligvis en mer regelmessig form, noe som effektivt kan fremme penetrering og diffusjon av fargestoffet. Tverrsnittsformen til spandexfiber er mer kompleks, noe som kan forårsake visse hindringer for spredningen av fargestoffet.
Longitudinell morfologi og overflateruhet: Den langsgående morfologien og overflateruheten til fiberen påvirker også fargingsytelsen. Overflaten på bomullsfiber er relativt ru, noe som bidrar til å forbedre vedheften av fargestoff, mens overflaten av spandexfiber er relativt glatt, noe som kan føre til at fargestoffet fester seg dårlig.
