Tekstiiliteollisuudessa kuiturakenne on yksi tärkeimmistä kankaan värjäyssuorituskykyä määrittävistä tekijöistä. Ottaa puuvillaspandex-kaulusribi esimerkiksi tämän sekoitettu kankaan värjäyssuorituskykyyn ei vaikuta ainoastaan värin valinta ja värjäysprosessi, vaan myös sen kuiturakenteen ominaisuudet rajoittavat sitä syvästi.
Kuitujen kemiallinen koostumus ja värjäysominaisuudet
Puuvillaspandex-kaulusribi on sekoitus puuvillakuitua ja spandex-kuitua. Näiden kahden kuidun kemiallisessa koostumuksessa on merkittäviä eroja, jotka vaikuttavat suoraan värjäysprosessin vaikutukseen. Puuvillakuitu koostuu pääosin selluloosasta, ja molekyyliketjussa on runsaasti hydroksyyliryhmiä (-OH), jotka voivat muodostaa vetysidoksia väriainemolekyylien kanssa, mikä tehostaa väriaineiden kiinnittymistä kuituihin. Siksi puuvillakuidut osoittavat yleensä erinomaista värjäystehoa, erityisesti vahvaa adsorptiokykyä reaktiivisille väriaineille ja suorille väriaineille.
Sen sijaan synteettisenä kuiduna spandex-kuitu sisältää molekyyliketjussaan pääasiassa funktionaalisia ryhmiä, kuten esteriryhmiä ja aminoryhmiä. Näillä funktionaalisilla ryhmillä on suhteellisen heikko affiniteetti väreihin, mikä johtaa spandex-kuidun huonoon suorituskykyyn värjäysprosessissa. Kemialliset modifiointimenetelmät, kuten polaaristen ryhmien lisääminen tai kuidun pinnan karheuden säätäminen, voivat kuitenkin parantaa merkittävästi spandex-kuidun adsorptiokykyä väriaineisiin, mikä parantaa sen värjäyskykyä.
Kuitujen supramolekyylirakenne ja värjäyskyky
Kuidun supramolekulaarisella rakenteella, mukaan lukien kiteisyys, orientaatio, amorfisen alueen koko ja huokosjakauma, on kaikilla tärkeä vaikutus värjäystehoon.
Kiteisyys: Kuitujen, joiden kiteisyys on korkea, väriainemolekyylien on vaikea tunkeutua kuituun, mikä johtaa värjäysvaikeuksiin. Puuvillakuidun kiteisyys on suhteellisen alhainen, minkä ansiosta väriainemolekyylit tunkeutuvat tasaisemmin ja saavuttavat tasaisen värjäyksen. Päinvastoin, spandex-kuidulla on korkea kiteisyys ja väriainemolekyylien rajallinen tunkeutuminen. Siksi tarvitaan erityisiä prosesseja tai lisäaineita sen värjäystehokkuuden parantamiseksi värjäyksen aikana.
Orientaatio: Mitä korkeampi kuidun orientaatio, sitä monimutkaisempi on väriainemolekyylien diffuusiopolku kuidussa ja värjäyksen vaikeus kasvaa vastaavasti. Puuvillakuidulla on alhainen suuntaus, ja väriainemolekyylit voivat tehokkaasti diffundoitua kuituakselia pitkin tasaisen värjäyksen saavuttamiseksi. Elastaanikuidun korkea orientaatio estää kuitenkin väriainemolekyylien diffuusiota, ja on ryhdyttävä asianmukaisiin toimenpiteisiin väriaineen diffuusioprosessin nopeuttamiseksi.
Amorfisen alueen koko ja huokosjakauma: Amorfinen alue on alue, jossa värimolekyylit voivat helposti tunkeutua ja diffundoitua. Mitä suurempi amorfinen alue on ja mitä tasaisempi huokosjakauma, sitä helpompi väriainemolekyylien on tunkeutua kuituun ja saavuttaa tasainen värjäys. Puuvillakuidun amorfinen alue on suhteellisen suuri ja huokosjakauma on tasainen, joten sillä on hyvä värjäyskyky. Suhteellisesti sanottuna spandex-kuidun amorfinen alue on pieni ja huokosjakauma epätasainen, mikä vaikeuttaa väriainemolekyylien tunkeutumista, mikä vaikuttaa sen värjäysvaikutukseen.
Kuitujen morfologia ja värjäysominaisuudet
Kuidun morfologiset ominaisuudet, mukaan lukien poikkileikkauksen muoto, pituussuuntainen morfologia ja pinnan karheus, vaikuttavat myös värjäystehoon.
Poikkileikkauksen muoto: Kuidun poikkileikkauksen muoto määrittää suoraan kuidun väriainemolekyylien diffuusioreitin. Puuvillakuidun poikkileikkaus on yleensä säännöllisempää, mikä voi tehokkaasti edistää väriaineen tunkeutumista ja diffuusiota. Elastaanikuidun poikkileikkausmuoto on monimutkaisempi, mikä voi aiheuttaa tiettyjä esteitä väriaineen leviämiselle.
Pituusmorfologia ja pinnan karheus: Kuidun pituussuuntainen morfologia ja pinnan karheus vaikuttavat myös värjäystehoon. Puuvillakuidun pinta on suhteellisen karkea, mikä auttaa parantamaan väriaineen tarttuvuutta, kun taas spandex-kuidun pinta on suhteellisen sileä, mikä voi saada väriaineen kiinnittymään huonosti.
