Nell'industria tessile, la struttura delle fibre è uno dei fattori determinanti delle prestazioni di tintura dei tessuti. Prendendo colletto in costina di spandex di cotone ad esempio, le prestazioni di tintura di questo tessuto misto non sono solo influenzate dalla selezione del colorante e dal processo di tintura, ma sono anche profondamente limitate dalle caratteristiche della struttura della fibra.
Composizione chimica e prestazione tintoriale delle fibre
La costola del colletto in spandex di cotone è una miscela di fibra di cotone e fibra di spandex. Esistono differenze significative nella composizione chimica di queste due fibre, che influiscono direttamente sull'effetto del processo di tintura. La fibra di cotone è composta principalmente da cellulosa e la catena molecolare contiene abbondanti gruppi idrossilici (-OH), che possono formare legami idrogeno con le molecole del colorante, migliorando così l'adesione dei coloranti sulle fibre. Pertanto, le fibre di cotone mostrano solitamente eccellenti prestazioni di tintura, in particolare una forte capacità di assorbimento per coloranti reattivi e diretti.
Al contrario, come fibra sintetica, la fibra di spandex contiene principalmente gruppi funzionali come gruppi estere e gruppi amminici nella sua catena molecolare. Questi gruppi funzionali hanno un'affinità relativamente debole per i coloranti, con conseguente scarsa prestazione della fibra di spandex nel processo di tintura. Tuttavia, i metodi di modificazione chimica, come l'introduzione di più gruppi polari o la regolazione della ruvidità della superficie della fibra, possono migliorare significativamente la capacità di adsorbimento della fibra di spandex nei coloranti, migliorandone così le prestazioni di tintura.
Struttura supramolecolare della fibra e performance tintoriale
La struttura supramolecolare della fibra, compresa la cristallinità, l'orientamento, la dimensione della regione amorfa e la distribuzione dei pori, hanno tutti un'influenza importante sulle prestazioni di tintura.
Cristallinità: per le fibre con elevata cristallinità, è difficile che le molecole del colorante penetrino nella fibra, il che porta a difficoltà di tintura. La fibra di cotone ha una cristallinità relativamente bassa, che consente alle molecole di colorante di penetrare più agevolmente e ottenere una tintura uniforme. Al contrario, la fibra di spandex ha un'elevata cristallinità e una limitata penetrazione delle molecole di colorante. Pertanto sono necessari processi o additivi speciali per migliorarne le prestazioni di tintura durante la tintura.
Orientamento: maggiore è l'orientamento della fibra, più complesso è il percorso di diffusione delle molecole di colorante nella fibra e aumenta di conseguenza la difficoltà di tintura. La fibra di cotone ha un basso orientamento e le molecole di colorante possono diffondersi efficacemente lungo l'asse della fibra per ottenere una tintura uniforme. Tuttavia, l’elevato orientamento della fibra di spandex ostacola la diffusione delle molecole del colorante e sono necessarie misure adeguate per accelerare il processo di diffusione del colorante.
Dimensioni della regione amorfa e distribuzione dei pori: la regione amorfa è l'area in cui le molecole del colorante possono facilmente penetrare e diffondersi. Quanto più grande è la regione amorfa e quanto più uniforme è la distribuzione dei pori, tanto più facile sarà per le molecole del colorante penetrare nella fibra e ottenere una tintura uniforme. La regione amorfa della fibra di cotone è relativamente ampia e la distribuzione dei pori è uniforme, quindi presenta buone prestazioni di tintura. Relativamente parlando, la regione amorfa della fibra di spandex è piccola e la distribuzione dei pori non è uniforme, il che rende difficile la penetrazione delle molecole di colorante, influenzandone così l'effetto colorante.
Morfologia delle fibre e performance tintoriale
Anche le caratteristiche morfologiche della fibra, tra cui la forma della sezione trasversale, la morfologia longitudinale e la ruvidità superficiale, influenzano le prestazioni di tintura.
Forma della sezione trasversale: la forma della sezione trasversale della fibra determina direttamente il percorso di diffusione delle molecole di colorante nella fibra. La sezione trasversale della fibra di cotone presenta solitamente una forma più regolare, che può favorire efficacemente la penetrazione e la diffusione del colorante. La forma della sezione trasversale della fibra di spandex è più complessa, il che può causare alcuni ostacoli alla diffusione del colorante.
Morfologia longitudinale e ruvidità superficiale: Anche la morfologia longitudinale e la ruvidità superficiale della fibra influiscono sulla resa della tintura. La superficie della fibra di cotone è relativamente ruvida, il che aiuta a migliorare l'adesione del colorante, mentre la superficie della fibra di spandex è relativamente liscia, il che può causare una scarsa adesione del colorante.
