În industria textilă, structura fibrei este unul dintre factorii importanți ai performanței vopsirii țesăturilor. Luând guler spandex din bumbac de exemplu, performanța de vopsire a acestei țesături amestecate nu este doar afectată de selecția vopselei și procesul de vopsire, ci și profund restricționată de caracteristicile sale structurii fibrelor.
Compoziția chimică și performanța de vopsire a fibrelor
Coasta gulerului din bumbac spandex este un amestec de fibre de bumbac și fibre de spandex. Există diferențe semnificative în compoziția chimică a acestor două fibre, care afectează direct efectul procesului de vopsire. Fibra de bumbac este compusă în principal din celuloză, iar lanțul molecular conține grupe hidroxil abundente (-OH), care pot forma legături de hidrogen cu moleculele de colorant, sporind astfel aderența coloranților pe fibre. Prin urmare, fibrele de bumbac prezintă de obicei performanțe excelente de vopsire, în special o capacitate de adsorbție puternică pentru coloranții reactivi și coloranții direcți.
În schimb, ca fibră sintetică, fibra spandex conține în principal grupări funcționale, cum ar fi grupări ester și grupări amino în lanțul său molecular. Aceste grupe funcționale au afinitate relativ slabă pentru coloranți, ceea ce duce la o performanță slabă a fibrei de spandex în procesul de vopsire. Cu toate acestea, metodele de modificare chimică, cum ar fi introducerea mai multor grupuri polare sau ajustarea rugozității suprafeței fibrei, pot îmbunătăți semnificativ capacitatea de adsorbție a fibrei de spandex la coloranți, îmbunătățind astfel performanța de vopsire.
Structura supramoleculară a fibrei și performanța vopsirii
Structura supramoleculară a fibrei, inclusiv cristalinitatea, orientarea, dimensiunea regiunii amorfe și distribuția porilor, toate au o influență importantă asupra performanței vopsirii.
Cristalinitate: Pentru fibrele cu cristalinitate mare, este dificil ca moleculele de colorant să pătrundă în fibră, ceea ce duce la dificultăți de vopsire. Fibra de bumbac are o cristalinitate relativ scăzută, ceea ce permite moleculelor de colorant să pătrundă mai lin și să obțină o vopsire uniformă. Dimpotrivă, fibra spandex are o cristalinitate ridicată și o penetrare limitată a moleculelor de colorant. Prin urmare, sunt necesare procese sau aditivi speciali pentru a îmbunătăți performanța sa de vopsire în timpul vopsirii.
Orientare: Cu cât orientarea fibrei este mai mare, cu atât calea de difuzie a moleculelor de colorant în fibră este mai complexă, iar dificultatea vopsirii crește în consecință. Fibra de bumbac are o orientare scăzută, iar moleculele de colorant pot difuza eficient de-a lungul axei fibrei pentru a obține o vopsire uniformă. Cu toate acestea, orientarea ridicată a fibrei de spandex împiedică difuzia moleculelor de colorant și trebuie luate măsuri adecvate pentru a accelera procesul de difuzie a colorantului.
Mărimea regiunii amorfe și distribuția porilor: regiunea amorfă este zona în care moleculele de colorant pot pătrunde și difuza cu ușurință. Cu cât regiunea amorfă este mai mare și cu cât distribuția porilor este mai uniformă, cu atât este mai ușor pentru moleculele de colorant să pătrundă în fibră și să obțină o vopsire uniformă. Regiunea amorfă a fibrei de bumbac este relativ mare și distribuția porilor este uniformă, astfel încât prezintă performanțe bune de vopsire. Relativ vorbind, regiunea amorfă a fibrei de spandex este mică și distribuția porilor este neuniformă, ceea ce face dificilă pătrunderea moleculelor de colorant, afectând astfel efectul de vopsire.
Morfologia fibrelor și performanța vopsirii
Caracteristicile morfologice ale fibrei, inclusiv forma secțiunii transversale, morfologia longitudinală și rugozitatea suprafeței, afectează, de asemenea, performanța vopsirii.
Forma în secțiune transversală: Forma în secțiune transversală a fibrei determină direct calea de difuzie a moleculelor de colorant în fibră. Secțiunea transversală a fibrei de bumbac prezintă de obicei o formă mai regulată, care poate promova în mod eficient pătrunderea și difuzia vopselei. Forma secțiunii transversale a fibrei de spandex este mai complexă, ceea ce poate cauza anumite obstacole în calea difuzării colorantului.
Morfologia longitudinală și rugozitatea suprafeței: Morfologia longitudinală și rugozitatea suprafeței fibrei afectează, de asemenea, performanța vopsirii. Suprafața fibrei de bumbac este relativ aspră, ceea ce ajută la îmbunătățirea aderenței vopselei, în timp ce suprafața fibrei de spandex este relativ netedă, ceea ce poate face ca vopseaua să adere prost.
