Dans l’industrie textile, la structure des fibres est l’un des déterminants importants de la performance de teinture des tissus. Prise col en coton et élasthanne côtelé à titre d'exemple, les performances de teinture de ce tissu mélangé sont non seulement affectées par la sélection du colorant et le processus de teinture, mais également profondément limitées par les caractéristiques de la structure de ses fibres.
Composition chimique et performances de teinture des fibres
Le col côtelé en coton et élasthanne est un mélange de fibres de coton et de fibres d'élasthanne. Il existe des différences significatives dans la composition chimique de ces deux fibres, qui affectent directement l'effet du processus de teinture. La fibre de coton est principalement composée de cellulose et la chaîne moléculaire contient d'abondants groupes hydroxyle (-OH), qui peuvent former des liaisons hydrogène avec les molécules de colorant, améliorant ainsi l'adhésion des colorants sur les fibres. Par conséquent, les fibres de coton présentent généralement d’excellentes performances de teinture, en particulier une forte capacité d’adsorption pour les colorants réactifs et les colorants directs.
En revanche, en tant que fibre synthétique, la fibre spandex contient principalement des groupes fonctionnels tels que des groupes ester et des groupes amino dans sa chaîne moléculaire. Ces groupes fonctionnels ont une affinité relativement faible pour les colorants, ce qui entraîne de mauvaises performances de la fibre spandex dans le processus de teinture. Cependant, les méthodes de modification chimique, telles que l'introduction de groupes plus polaires ou l'ajustement de la rugosité de la surface de la fibre, peuvent améliorer considérablement la capacité d'adsorption de la fibre spandex sur les colorants, améliorant ainsi ses performances de teinture.
Structure supramoléculaire des fibres et performances de teinture
La structure supramoléculaire de la fibre, notamment la cristallinité, l’orientation, la taille de la région amorphe et la répartition des pores, ont toutes une influence importante sur les performances de teinture.
Cristallinité : Pour les fibres à haute cristallinité, il est difficile pour les molécules de colorant de pénétrer dans la fibre, ce qui entraîne des difficultés de teinture. La fibre de coton a une cristallinité relativement faible, ce qui permet aux molécules de colorant de pénétrer plus facilement et d'obtenir une teinture uniforme. Au contraire, la fibre spandex a une cristallinité élevée et une pénétration limitée des molécules de colorant. Par conséquent, des processus ou des additifs spéciaux sont nécessaires pour améliorer ses performances de teinture pendant la teinture.
Orientation : Plus l'orientation de la fibre est élevée, plus le chemin de diffusion des molécules de colorant dans la fibre est complexe et la difficulté de teinture augmente en conséquence. La fibre de coton a une faible orientation et les molécules de colorant peuvent diffuser efficacement le long de l'axe de la fibre pour obtenir une teinture uniforme. Cependant, la forte orientation de la fibre spandex entrave la diffusion des molécules de colorant et des mesures appropriées doivent être prises pour accélérer le processus de diffusion du colorant.
Taille de la région amorphe et répartition des pores : La région amorphe est la zone dans laquelle les molécules de colorant peuvent facilement pénétrer et se diffuser. Plus la région amorphe est grande et plus la répartition des pores est uniforme, plus il est facile pour les molécules de colorant de pénétrer dans la fibre et d'obtenir une teinture uniforme. La région amorphe de la fibre de coton est relativement grande et la répartition des pores est uniforme, elle présente donc de bonnes performances de teinture. Relativement parlant, la région amorphe de la fibre spandex est petite et la répartition des pores est inégale, ce qui rend difficile la pénétration des molécules de colorant, affectant ainsi son effet de teinture.
Morphologie des fibres et performances de teinture
Les caractéristiques morphologiques de la fibre, notamment la forme en coupe transversale, la morphologie longitudinale et la rugosité de la surface, affectent également les performances de teinture.
Forme transversale : La forme transversale de la fibre détermine directement le chemin de diffusion des molécules de colorant dans la fibre. La section transversale de la fibre de coton présente généralement une forme plus régulière, ce qui peut favoriser efficacement la pénétration et la diffusion du colorant. La forme de la section transversale de la fibre spandex est plus complexe, ce qui peut entraîner certains obstacles à la diffusion du colorant.
Morphologie longitudinale et rugosité de surface : La morphologie longitudinale et la rugosité de surface de la fibre affectent également les performances de teinture. La surface de la fibre de coton est relativement rugueuse, ce qui contribue à améliorer l'adhérence du colorant, tandis que la surface de la fibre d'élasthanne est relativement lisse, ce qui peut entraîner une mauvaise adhérence du colorant.
