در صنعت نساجی، ساختار الیاف یکی از عوامل مهم در عملکرد رنگرزی پارچه است. گرفتن دنده یقه اسپندکس پنبه ای به عنوان مثال، عملکرد رنگرزی این پارچه ترکیبی نه تنها تحت تأثیر فرآیند انتخاب رنگ و رنگرزی است، بلکه به شدت توسط ویژگی های ساختار الیاف آن محدود می شود.
ترکیب شیمیایی و عملکرد رنگرزی الیاف
دنده یقه اسپندکس پنبه ای ترکیبی از الیاف پنبه و الیاف اسپندکس است. تفاوت های قابل توجهی در ترکیب شیمیایی این دو الیاف وجود دارد که به طور مستقیم بر اثر فرآیند رنگرزی تأثیر می گذارد. الیاف پنبه عمدتاً از سلولز تشکیل شده است و زنجیره مولکولی حاوی گروه‌های هیدروکسیل فراوان (-OH) است که می‌توانند پیوندهای هیدروژنی را با مولکول‌های رنگ تشکیل دهند و در نتیجه چسبندگی رنگ‌ها را بر روی الیاف افزایش دهند. بنابراین، الیاف پنبه معمولاً عملکرد رنگرزی عالی، به ویژه ظرفیت جذب قوی برای رنگ‌های راکتیو و رنگ‌های مستقیم را نشان می‌دهند.
در مقابل، فیبر اسپندکس به عنوان یک فیبر مصنوعی، عمدتاً حاوی گروه‌های عاملی مانند گروه‌های استری و گروه‌های آمینه در زنجیره مولکولی خود است. این گروه‌های عاملی تمایل نسبتاً ضعیفی به رنگ‌ها دارند که در نتیجه عملکرد ضعیف فیبر اسپندکس در فرآیند رنگرزی را به همراه دارد. با این حال، روش‌های اصلاح شیمیایی، مانند معرفی گروه‌های قطبی بیشتر یا تنظیم زبری سطح الیاف، می‌تواند ظرفیت جذب فیبر اسپندکس به رنگ‌ها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و در نتیجه عملکرد رنگرزی آن را بهبود بخشد.
ساختار فوق مولکولی فیبر و عملکرد رنگرزی
ساختار فوق مولکولی فیبر، از جمله بلورینگی، جهت گیری، اندازه ناحیه آمورف و توزیع منافذ، همگی تأثیر مهمی بر عملکرد رنگرزی دارند.
بلورینگی: برای الیاف با کریستالینیت بالا، نفوذ مولکول های رنگ به داخل الیاف دشوار است که منجر به مشکلات رنگرزی می شود. الیاف پنبه دارای کریستالینیتی نسبتاً کم است که به مولکول های رنگ اجازه می دهد تا نرم تر نفوذ کنند و رنگرزی یکنواختی به دست آورند. در مقابل، الیاف اسپندکس دارای بلورینگی بالا و نفوذ محدود مولکول های رنگ است. بنابراین فرآیندها یا افزودنی های خاصی برای بهبود عملکرد رنگرزی آن در حین رنگرزی مورد نیاز است.
جهت گیری: هرچه جهت الیاف بالاتر باشد، مسیر انتشار مولکول های رنگ در فیبر پیچیده تر می شود و بر این اساس دشواری رنگرزی افزایش می یابد. الیاف پنبه جهت گیری پایینی دارد و مولکول های رنگ می توانند به طور موثر در امتداد محور الیاف پخش شوند تا به رنگرزی یکنواخت دست یابند. با این حال، جهت گیری بالای فیبر اسپندکس مانع از انتشار مولکول های رنگ می شود و باید اقدامات مناسب برای تسریع فرآیند انتشار رنگ انجام شود.
اندازه ناحیه آمورف و توزیع منافذ: ناحیه آمورف ناحیه ای است که مولکول های رنگ به راحتی می توانند در آن نفوذ کرده و منتشر شوند. هرچه ناحیه آمورف بزرگتر و توزیع منافذ یکنواخت تر باشد، نفوذ مولکول های رنگ به داخل الیاف و دستیابی به رنگرزی یکنواخت آسان تر است. ناحیه آمورف الیاف پنبه نسبتاً بزرگ است و توزیع منافذ یکنواخت است، بنابراین عملکرد رنگرزی خوبی از خود نشان می دهد. به طور نسبی، ناحیه آمورف فیبر اسپندکس کوچک است و توزیع منافذ ناهموار است، که نفوذ مولکول‌های رنگ را دشوار می‌کند و در نتیجه بر اثر رنگرزی آن تأثیر می‌گذارد.
مورفولوژی فیبر و عملکرد رنگرزی
خصوصیات مورفولوژیکی الیاف از جمله شکل مقطع، مورفولوژی طولی و زبری سطح نیز بر عملکرد رنگرزی تأثیر می گذارد.
شکل مقطع: شکل مقطع فیبر مستقیماً مسیر انتشار مولکول های رنگ در فیبر را تعیین می کند. سطح مقطع الیاف پنبه معمولاً شکل منظم تری دارد که می تواند به طور مؤثر نفوذ و انتشار رنگ را تقویت کند. شکل مقطع فیبر اسپندکس پیچیده تر است، که ممکن است موانع خاصی را برای انتشار رنگ ایجاد کند.
مورفولوژی طولی و زبری سطح: مورفولوژی طولی و زبری سطح الیاف نیز بر عملکرد رنگرزی تأثیر می گذارد. سطح الیاف پنبه نسبتا زبر است که به افزایش چسبندگی رنگ کمک می کند، در حالی که سطح الیاف اسپندکس نسبتاً صاف است که ممکن است باعث چسبندگی ضعیف رنگ شود.
