Trong ngành dệt may, cấu trúc sợi là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất nhuộm vải. Lấy sườn cổ áo thun cotton Ví dụ, hiệu suất nhuộm của loại vải pha trộn này không chỉ bị ảnh hưởng bởi quá trình lựa chọn và nhuộm thuốc nhuộm mà còn bị hạn chế sâu sắc bởi các đặc điểm cấu trúc sợi của nó.
Thành phần hóa học và hiệu suất nhuộm của sợi
Sườn cổ thun cotton là sự pha trộn giữa sợi bông và sợi spandex. Có sự khác biệt đáng kể về thành phần hóa học của hai loại sợi này, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của quá trình nhuộm. Sợi bông có thành phần chủ yếu là cellulose, chuỗi phân tử chứa nhiều nhóm hydroxyl (-OH), có thể hình thành liên kết hydro với các phân tử thuốc nhuộm, từ đó tăng cường độ bám dính của thuốc nhuộm trên sợi. Do đó, sợi bông thường cho thấy hiệu suất nhuộm tuyệt vời, đặc biệt là khả năng hấp phụ mạnh đối với thuốc nhuộm hoạt tính và thuốc nhuộm trực tiếp.
Ngược lại, là sợi tổng hợp, sợi spandex chủ yếu chứa các nhóm chức như nhóm ester và nhóm amino trong chuỗi phân tử của nó. Các nhóm chức năng này có ái lực tương đối yếu với thuốc nhuộm, dẫn đến hiệu suất của sợi spandex trong quá trình nhuộm kém. Tuy nhiên, các phương pháp biến đổi hóa học, chẳng hạn như đưa vào nhiều nhóm cực hơn hoặc điều chỉnh độ nhám của bề mặt sợi, có thể cải thiện đáng kể khả năng hấp phụ của sợi spandex đối với thuốc nhuộm, từ đó cải thiện hiệu suất nhuộm của nó.
Cấu trúc siêu phân tử sợi và hiệu suất nhuộm
Cấu trúc siêu phân tử của sợi, bao gồm độ kết tinh, hướng, kích thước của vùng vô định hình và sự phân bố lỗ chân lông, tất cả đều có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất nhuộm.
Độ kết tinh: Đối với sợi có độ kết tinh cao, phân tử thuốc nhuộm khó thẩm thấu vào sợi dẫn đến khó nhuộm. Sợi bông có độ kết tinh tương đối thấp, cho phép các phân tử thuốc nhuộm thẩm thấu trơn tru hơn và đạt được màu nhuộm đồng đều. Ngược lại, sợi spandex có độ kết tinh cao và hạn chế khả năng thẩm thấu của các phân tử thuốc nhuộm. Do đó, cần có các quy trình hoặc chất phụ gia đặc biệt để cải thiện hiệu suất nhuộm của nó trong quá trình nhuộm.
Định hướng: Định hướng của sợi càng cao thì đường khuếch tán của các phân tử thuốc nhuộm trong sợi càng phức tạp và độ khó nhuộm cũng tăng theo. Sợi bông có độ định hướng thấp và các phân tử thuốc nhuộm có thể khuếch tán hiệu quả dọc theo trục sợi để đạt được màu nhuộm đồng đều. Tuy nhiên, tính định hướng cao của sợi spandex cản trở sự khuếch tán của các phân tử thuốc nhuộm và cần thực hiện các biện pháp thích hợp để đẩy nhanh quá trình khuếch tán của thuốc nhuộm.
Kích thước vùng vô định hình và sự phân bố lỗ rỗng: Vùng vô định hình là vùng mà các phân tử thuốc nhuộm có thể dễ dàng xâm nhập và khuếch tán. Vùng vô định hình càng lớn và sự phân bố lỗ chân lông càng đồng đều thì các phân tử thuốc nhuộm càng dễ dàng xâm nhập vào sợi và đạt được màu nhuộm đồng đều. Vùng vô định hình của sợi bông tương đối lớn và sự phân bố lỗ chân lông đồng đều nên cho hiệu suất nhuộm tốt. Nói một cách tương đối, vùng vô định hình của sợi spandex nhỏ và sự phân bố lỗ chân lông không đồng đều, khiến các phân tử thuốc nhuộm khó xâm nhập, do đó ảnh hưởng đến hiệu quả nhuộm của nó.
Hình thái sợi và hiệu suất nhuộm
Các đặc điểm hình thái của sợi, bao gồm hình dạng mặt cắt ngang, hình thái dọc và độ nhám bề mặt, cũng ảnh hưởng đến hiệu suất nhuộm.
Hình dạng mặt cắt ngang: Hình dạng mặt cắt ngang của sợi xác định trực tiếp đường khuếch tán của các phân tử thuốc nhuộm trong sợi. Mặt cắt ngang của sợi bông thường có hình dạng đều đặn hơn, có thể thúc đẩy sự xâm nhập và khuếch tán của thuốc nhuộm một cách hiệu quả. Hình dạng mặt cắt ngang của sợi spandex phức tạp hơn, có thể gây ra một số trở ngại nhất định cho sự khuếch tán của thuốc nhuộm.
Hình thái dọc và độ nhám bề mặt: Hình thái dọc và độ nhám bề mặt của sợi cũng ảnh hưởng đến hiệu suất nhuộm. Bề mặt của sợi bông tương đối nhám giúp tăng cường độ bám dính của thuốc nhuộm, trong khi bề mặt của sợi spandex tương đối mịn có thể khiến thuốc nhuộm bám dính kém.
