Na indústria têxtil, a estrutura da fibra é um dos importantes determinantes do desempenho do tingimento de tecidos. Tirando costela de gola de spandex de algodão por exemplo, o desempenho de tingimento deste tecido misto não é apenas afetado pela seleção do corante e pelo processo de tingimento, mas também profundamente restringido pelas características da sua estrutura de fibra.
Composição química e desempenho de tingimento de fibras
Costela de gola de spandex de algodão é uma mistura de fibra de algodão e fibra de spandex. Existem diferenças significativas na composição química destas duas fibras, que afetam diretamente o efeito do processo de tingimento. A fibra de algodão é composta principalmente de celulose, e a cadeia molecular contém abundantes grupos hidroxila (-OH), que podem formar ligações de hidrogênio com moléculas de corante, aumentando assim a adesão dos corantes às fibras. Portanto, as fibras de algodão geralmente apresentam excelente desempenho de tingimento, especialmente forte capacidade de adsorção para corantes reativos e corantes diretos.
Em contraste, como fibra sintética, a fibra de spandex contém principalmente grupos funcionais, como grupos éster e grupos amino, em sua cadeia molecular. Esses grupos funcionais têm afinidade relativamente fraca por corantes, resultando em baixo desempenho da fibra de spandex no processo de tingimento. No entanto, métodos de modificação química, como a introdução de mais grupos polares ou o ajuste da rugosidade da superfície da fibra, podem melhorar significativamente a capacidade de adsorção da fibra de spandex aos corantes, melhorando assim o seu desempenho de tingimento.
Estrutura supramolecular da fibra e desempenho de tingimento
A estrutura supramolecular da fibra, incluindo cristalinidade, orientação, tamanho da região amorfa e distribuição dos poros, têm uma influência importante no desempenho do tingimento.
Cristalinidade: Para fibras com alta cristalinidade, é difícil que as moléculas do corante penetrem na fibra, o que leva a dificuldades de tingimento. A fibra de algodão tem uma cristalinidade relativamente baixa, o que permite que as moléculas do corante penetrem mais suavemente e obtenham um tingimento uniforme. Pelo contrário, a fibra de spandex tem alta cristalinidade e penetração limitada de moléculas de corante. Portanto, processos ou aditivos especiais são necessários para melhorar seu desempenho de tingimento durante o tingimento.
Orientação: Quanto maior a orientação da fibra, mais complexo é o caminho de difusão das moléculas de corante na fibra e a dificuldade de tingimento aumenta proporcionalmente. A fibra de algodão tem uma orientação baixa e as moléculas de corante podem se difundir efetivamente ao longo do eixo da fibra para obter um tingimento uniforme. No entanto, a alta orientação da fibra de spandex dificulta a difusão das moléculas do corante, e medidas apropriadas precisam ser tomadas para acelerar o processo de difusão do corante.
Tamanho da região amorfa e distribuição dos poros: A região amorfa é a área onde as moléculas do corante podem penetrar e difundir-se facilmente. Quanto maior a região amorfa e mais uniforme a distribuição dos poros, mais fácil será para as moléculas do corante penetrarem na fibra e alcançarem um tingimento uniforme. A região amorfa da fibra de algodão é relativamente grande e a distribuição dos poros é uniforme, apresentando bom desempenho de tingimento. Relativamente falando, a região amorfa da fibra de spandex é pequena e a distribuição dos poros é irregular, o que dificulta a penetração das moléculas do corante, afetando assim o seu efeito de tingimento.
Morfologia da fibra e desempenho de tingimento
As características morfológicas da fibra, incluindo formato da seção transversal, morfologia longitudinal e rugosidade superficial, também afetam o desempenho do tingimento.
Formato da seção transversal: O formato da seção transversal da fibra determina diretamente o caminho de difusão das moléculas de corante na fibra. A seção transversal da fibra de algodão costuma apresentar um formato mais regular, o que pode efetivamente promover a penetração e difusão do corante. O formato da seção transversal da fibra de spandex é mais complexo, o que pode causar certos obstáculos à difusão do corante.
Morfologia longitudinal e rugosidade superficial: A morfologia longitudinal e a rugosidade superficial da fibra também afetam o desempenho do tingimento. A superfície da fibra de algodão é relativamente áspera, o que ajuda a aumentar a adesão do corante, enquanto a superfície da fibra de spandex é relativamente lisa, o que pode fazer com que o corante adira mal.
