In der Textilindustrie ist die Faserstruktur einer der wichtigen Faktoren für die Färbeleistung von Stoffen. Nehmen Baumwoll-Spandex-Kragenripp Beispielsweise wird die Färbeleistung dieses Mischgewebes nicht nur durch die Farbstoffauswahl und den Färbeprozess beeinflusst, sondern auch stark durch die Eigenschaften seiner Faserstruktur eingeschränkt.
Chemische Zusammensetzung und Färbeleistung von Fasern
Baumwoll-Spandex-Kragenrippe ist eine Mischung aus Baumwollfasern und Spandexfasern. Es gibt erhebliche Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung dieser beiden Fasern, die sich direkt auf die Wirkung des Färbeprozesses auswirken. Baumwollfasern bestehen hauptsächlich aus Zellulose und die Molekülkette enthält reichlich Hydroxylgruppen (-OH), die Wasserstoffbrückenbindungen mit Farbstoffmolekülen bilden können, wodurch die Haftung von Farbstoffen auf Fasern verbessert wird. Daher weisen Baumwollfasern in der Regel eine hervorragende Färbeleistung auf, insbesondere ein starkes Adsorptionsvermögen für Reaktivfarbstoffe und Direktfarbstoffe.
Im Gegensatz dazu enthält Spandexfaser als synthetische Faser hauptsächlich funktionelle Gruppen wie Estergruppen und Aminogruppen in ihrer Molekülkette. Diese funktionellen Gruppen haben eine relativ schwache Affinität zu Farbstoffen, was zu einer schlechten Leistung der Spandexfaser im Färbeprozess führt. Allerdings können chemische Modifikationsmethoden, wie die Einführung polarerer Gruppen oder die Anpassung der Rauheit der Faseroberfläche, die Adsorptionsfähigkeit von Spandexfasern für Farbstoffe erheblich verbessern und dadurch ihre Färbeleistung verbessern.
Supramolekulare Faserstruktur und Färbeleistung
Die supramolekulare Struktur der Faser, einschließlich Kristallinität, Orientierung, Größe des amorphen Bereichs und Porenverteilung, hat alle einen wichtigen Einfluss auf die Färbeleistung.
Kristallinität: Bei Fasern mit hoher Kristallinität ist es für Farbstoffmoleküle schwierig, in die Faser einzudringen, was zu Färbeschwierigkeiten führt. Baumwollfasern haben eine relativ geringe Kristallinität, wodurch Farbstoffmoleküle besser eindringen und eine gleichmäßige Färbung erzielen können. Im Gegensatz dazu weisen Spandexfasern eine hohe Kristallinität und eine begrenzte Durchdringung von Farbstoffmolekülen auf. Daher sind beim Färben spezielle Verfahren oder Zusatzstoffe erforderlich, um die Färbeleistung zu verbessern.
Orientierung: Je höher die Orientierung der Faser, desto komplexer ist der Diffusionsweg der Farbstoffmoleküle in der Faser und desto schwieriger wird das Färben. Baumwollfasern haben eine geringe Orientierung und die Farbstoffmoleküle können effektiv entlang der Faserachse diffundieren, um eine gleichmäßige Färbung zu erreichen. Allerdings behindert die hohe Orientierung der Spandexfaser die Diffusion von Farbstoffmolekülen und es müssen geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um den Diffusionsprozess des Farbstoffs zu beschleunigen.
Größe und Porenverteilung des amorphen Bereichs: Der amorphe Bereich ist der Bereich, in den Farbstoffmoleküle leicht eindringen und diffundieren können. Je größer der amorphe Bereich und je gleichmäßiger die Porenverteilung, desto leichter können Farbstoffmoleküle in die Faser eindringen und eine gleichmäßige Färbung erzielen. Der amorphe Bereich der Baumwollfaser ist relativ groß und die Porenverteilung ist gleichmäßig, sodass sie eine gute Färbeleistung aufweist. Relativ gesehen ist der amorphe Bereich der Spandexfaser klein und die Porenverteilung ungleichmäßig, was das Eindringen von Farbstoffmolekülen erschwert und somit die Färbewirkung beeinträchtigt.
Fasermorphologie und Färbeleistung
Auch die morphologischen Eigenschaften der Faser, einschließlich Querschnittsform, Längsmorphologie und Oberflächenrauheit, beeinflussen die Färbeleistung.
Querschnittsform: Die Querschnittsform der Faser bestimmt direkt den Diffusionsweg der Farbstoffmoleküle in der Faser. Der Querschnitt von Baumwollfasern weist normalerweise eine gleichmäßigere Form auf, was das Eindringen und die Diffusion des Farbstoffs effektiv fördern kann. Die Querschnittsform von Spandexfasern ist komplexer, was zu bestimmten Hindernissen für die Diffusion des Farbstoffs führen kann.
Längsmorphologie und Oberflächenrauheit: Die Längsmorphologie und Oberflächenrauheit der Faser beeinflussen auch die Färbeleistung. Die Oberfläche von Baumwollfasern ist relativ rau, was die Haftung des Farbstoffs verbessert, während die Oberfläche von Spandexfasern relativ glatt ist, was dazu führen kann, dass der Farbstoff schlecht haftet.
