V textilním průmyslu je struktura vlákna jedním z důležitých determinantů výkonu při barvení látek. brát bavlněný spandex žebrovaný límec například barvicí výkon této směsové tkaniny není ovlivněn pouze výběrem barviva a procesem barvení, ale také hluboce omezen vlastnostmi její vláknité struktury.
Chemické složení a barvicí vlastnosti vláken
Bavlněný spandexový límec je směsí bavlněných vláken a spandexových vláken. V chemickém složení těchto dvou vláken jsou značné rozdíly, které přímo ovlivňují účinek procesu barvení. Bavlněné vlákno se skládá hlavně z celulózy a molekulární řetězec obsahuje hojné hydroxylové skupiny (-OH), které mohou vytvářet vodíkové vazby s molekulami barviva, čímž se zvyšuje adheze barviv na vlákna. Bavlněná vlákna proto obvykle vykazují vynikající barvicí výkon, zejména silnou adsorpční kapacitu pro reaktivní barviva a přímá barviva.
Na rozdíl od toho, jako syntetické vlákno, spandexové vlákno obsahuje ve svém molekulárním řetězci především funkční skupiny, jako jsou esterové skupiny a aminoskupiny. Tyto funkční skupiny mají relativně slabou afinitu k barvivům, což má za následek špatnou výkonnost spandexového vlákna v procesu barvení. Metody chemické modifikace, jako je zavádění polárních skupin nebo úprava drsnosti povrchu vlákna, však mohou výrazně zlepšit adsorpční kapacitu spandexového vlákna na barviva, a tím zlepšit jeho barvicí výkon.
Nadmolekulární struktura vlákna a barvicí výkon
Supramolekulární struktura vlákna, včetně krystalinity, orientace, velikosti amorfní oblasti a distribuce pórů, to vše má důležitý vliv na barvicí výkon.
Krystalinita: U vláken s vysokou krystalinitou je pro molekuly barviva obtížné proniknout do vlákna, což vede k potížím s barvením. Bavlněné vlákno má relativně nízkou krystalinitu, což umožňuje molekulám barviva plynuleji pronikat a dosáhnout rovnoměrného vybarvení. Naopak spandexové vlákno má vysokou krystalinitu a omezený průnik molekul barviva. Proto jsou nutné speciální postupy nebo přísady pro zlepšení jeho barvícího výkonu během barvení.
Orientace: Čím vyšší orientace vlákna, tím složitější je cesta difúze molekul barviva ve vláknu a odpovídajícím způsobem se zvyšuje obtížnost barvení. Bavlněné vlákno má nízkou orientaci a molekuly barviva mohou účinně difundovat podél osy vlákna, aby bylo dosaženo jednotného vybarvení. Vysoká orientace spandexového vlákna však brání difúzi molekul barviva a je třeba přijmout vhodná opatření k urychlení procesu difúze barviva.
Velikost amorfní oblasti a distribuce pórů: Amorfní oblast je oblast, kde mohou molekuly barviva snadno pronikat a difundovat. Čím větší je amorfní oblast a čím rovnoměrnější je distribuce pórů, tím snáze molekuly barviva proniknou do vlákna a dosáhnou rovnoměrného vybarvení. Amorfní oblast bavlněného vlákna je relativně velká a distribuce pórů je stejnoměrná, takže vykazuje dobrý barvicí výkon. Relativně řečeno, amorfní oblast spandexového vlákna je malá a distribuce pórů je nerovnoměrná, což ztěžuje pronikání molekul barviva, což ovlivňuje jeho barvicí účinek.
Morfologie vláken a barvicí výkon
Morfologické vlastnosti vlákna, včetně tvaru příčného řezu, podélné morfologie a drsnosti povrchu, také ovlivňují výkon barvení.
Tvar příčného řezu: Tvar příčného řezu vlákna přímo určuje cestu difúze molekul barviva ve vláknu. Průřez bavlněného vlákna má obvykle pravidelnější tvar, který může účinně podporovat pronikání a difúzi barviva. Tvar průřezu spandexového vlákna je složitější, což může způsobit určité překážky pro difúzi barviva.
Podélná morfologie a drsnost povrchu: Podélná morfologie a drsnost povrchu vlákna také ovlivňují výkon barvení. Povrch bavlněného vlákna je poměrně drsný, což pomáhá zlepšit přilnavost barviva, zatímco povrch spandexového vlákna je relativně hladký, což může způsobit špatné přilnutí barviva.
