U tekstilnoj industriji struktura vlakana jedna je od važnih odrednica učinka bojanja tkanine. Uzimanje rebro ovratnika od pamučnog spandexa na primjer, učinak bojenja ove miješane tkanine nije samo pod utjecajem odabira boje i procesa bojenja, već je također duboko ograničen karakteristikama strukture vlakana.
Kemijski sastav i svojstva bojenja vlakana
Ovratnik od pamučnog spandexa je mješavina pamučnih vlakana i spandex vlakana. Postoje značajne razlike u kemijskom sastavu ova dva vlakna, koje izravno utječu na učinak procesa bojenja. Pamučno vlakno uglavnom se sastoji od celuloze, a molekularni lanac sadrži obilne hidroksilne skupine (-OH), koje mogu stvoriti vodikove veze s molekulama bojila, čime se poboljšava prianjanje bojila na vlakna. Stoga pamučna vlakna obično pokazuju izvrsnu izvedbu bojenja, posebno jak adsorpcijski kapacitet za reaktivne boje i izravne boje.
Nasuprot tome, kao sintetičko vlakno, spandex vlakno uglavnom sadrži funkcionalne skupine kao što su esterske skupine i amino skupine u svom molekularnom lancu. Ove funkcionalne skupine imaju relativno slab afinitet prema bojama, što rezultira lošom izvedbom spandex vlakana u procesu bojenja. Međutim, metode kemijske modifikacije, kao što je uvođenje više polarnih skupina ili podešavanje hrapavosti površine vlakana, mogu značajno poboljšati adsorpcijski kapacitet spandex vlakana na boje, čime se poboljšava njegova učinkovitost bojenja.
Supramolekularna struktura vlakana i učinak bojenja
Supramolekularna struktura vlakna, uključujući kristalnost, orijentaciju, veličinu amorfnog područja i raspodjelu pora, imaju važan utjecaj na učinak bojenja.
Kristalnost: Za vlakna s visokom kristalnošću, molekulama boje teško je prodrijeti u vlakno, što dovodi do poteškoća u bojenju. Pamučno vlakno ima relativno nisku kristalnost, što omogućuje molekulama boje da lakše prodiru i postignu ravnomjerno bojenje. Naprotiv, spandex vlakno ima visoku kristalnost i ograničeno prodiranje molekula boje. Stoga su potrebni posebni procesi ili dodaci kako bi se poboljšala njegova učinkovitost bojenja tijekom bojenja.
Orijentacija: Što je veća orijentacija vlakna, to je put difuzije molekula boje u vlaknu složeniji, a poteškoće u bojenju se u skladu s time povećavaju. Pamučno vlakno ima nisku orijentaciju, a molekule boje mogu učinkovito difundirati duž osi vlakana kako bi se postiglo ravnomjerno bojenje. Međutim, visoka orijentacija spandex vlakana sprječava difuziju molekula boje i potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere za ubrzanje procesa difuzije boje.
Veličina amorfnog područja i raspodjela pora: amorfno područje je područje u koje molekule boje mogu lako prodrijeti i difundirati. Što je veće amorfno područje i što je raspodjela pora jednoličnija, to je molekulama boje lakše prodrijeti u vlakno i postići jednolično bojenje. Amorfno područje pamučnog vlakna je relativno veliko, a raspodjela pora je ujednačena, tako da pokazuje dobre performanse bojenja. Relativno govoreći, amorfno područje spandex vlakana je malo, a raspodjela pora je neravnomjerna, što otežava prodiranje molekula boje, što utječe na učinak bojenja.
Morfologija vlakana i učinak bojenja
Morfološke karakteristike vlakana, uključujući oblik poprečnog presjeka, uzdužnu morfologiju i hrapavost površine, također utječu na učinak bojenja.
Oblik poprečnog presjeka: Oblik poprečnog presjeka vlakna izravno određuje put difuzije molekula boje u vlaknu. Poprečni presjek pamučnog vlakna obično ima pravilniji oblik, što može učinkovito pospješiti prodiranje i difuziju boje. Oblik poprečnog presjeka spandex vlakana je složeniji, što može uzrokovati određene prepreke difuziji boje.
Uzdužna morfologija i hrapavost površine: Uzdužna morfologija i hrapavost površine vlakna također utječu na učinak bojenja. Površina pamučnih vlakana je relativno hrapava, što pomaže poboljšati prianjanje boje, dok je površina spandex vlakana relativno glatka, što može uzrokovati loše prianjanje boje.
