ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ โครงสร้างเส้นใยเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งของประสิทธิภาพการย้อมผ้า การเอาไป ผ้าฝ้ายสแปนเด็กซ์ซี่โครง ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพการย้อมผ้าผสมนี้ไม่เพียงได้รับผลกระทบจากการเลือกสีย้อมและกระบวนการย้อมเท่านั้น แต่ยังถูกจำกัดอย่างลึกซึ้งโดยลักษณะโครงสร้างเส้นใยของผ้าอีกด้วย
องค์ประกอบทางเคมีและประสิทธิภาพการย้อมสีของเส้นใย
ซี่โครงผ้าฝ้ายสแปนเด็กซ์เป็นส่วนผสมของเส้นใยฝ้ายและเส้นใยสแปนเด็กซ์ องค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยทั้งสองมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อผลของกระบวนการย้อม เส้นใยฝ้ายประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ และสายโซ่โมเลกุลประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) จำนวนมาก ซึ่งสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของสีย้อมได้ จึงช่วยเพิ่มการยึดเกาะของสีย้อมบนเส้นใย ดังนั้นเส้นใยฝ้ายมักจะแสดงประสิทธิภาพการย้อมที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งสำหรับสีย้อมปฏิกิริยาและสีย้อมโดยตรง
ในทางตรงกันข้าม ในฐานะเส้นใยสังเคราะห์ เส้นใยสแปนเด็กซ์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหมู่ฟังก์ชัน เช่น หมู่เอสเทอร์และหมู่อะมิโนในสายโซ่โมเลกุล หมู่ฟังก์ชันเหล่านี้มีความสัมพันธ์กันค่อนข้างน้อยกับสีย้อม ส่งผลให้เส้นใยสแปนเด็กซ์มีประสิทธิภาพต่ำในกระบวนการย้อม อย่างไรก็ตาม วิธีการดัดแปลงทางเคมี เช่น การเพิ่มกลุ่มขั้วหรือการปรับความหยาบของพื้นผิวเส้นใย สามารถปรับปรุงความสามารถในการดูดซับของเส้นใยสแปนเด็กซ์ให้เป็นสีย้อมได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการย้อมสีได้
โครงสร้างโมเลกุลของไฟเบอร์และประสิทธิภาพการย้อมสี
โครงสร้างซูปราโมเลกุลของเส้นใย รวมถึงความเป็นผลึก การวางแนว ขนาดของบริเวณอสัณฐาน และการกระจายของรูพรุน ล้วนมีอิทธิพลสำคัญต่อประสิทธิภาพการย้อม
ความเป็นผลึก: สำหรับเส้นใยที่มีความเป็นผลึกสูง โมเลกุลของสีย้อมจะแทรกซึมเข้าไปในเส้นใยได้ยาก ซึ่งทำให้การย้อมติดยาก ใยฝ้ายมีความเป็นผลึกค่อนข้างต่ำ ซึ่งช่วยให้โมเลกุลของสีย้อมซึมผ่านได้ราบรื่นยิ่งขึ้น และได้สีย้อมที่สม่ำเสมอ ในทางตรงกันข้าม เส้นใยสแปนเด็กซ์มีความเป็นผลึกสูงและมีการแทรกซึมของโมเลกุลสีย้อมได้จำกัด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการพิเศษหรือสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการย้อมสีในระหว่างการย้อม
การวางแนว: ยิ่งการวางแนวของเส้นใยสูงเท่าไร เส้นทางการแพร่กระจายของโมเลกุลสีย้อมในเส้นใยก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น และความยากในการย้อมก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เส้นใยฝ้ายมีการวางแนวต่ำ และโมเลกุลของสีย้อมสามารถกระจายไปตามแกนเส้นใยได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้สีย้อมที่สม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม การวางแนวที่สูงของเส้นใยสแปนเด็กซ์จะเป็นอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของโมเลกุลของสีย้อม และจำเป็นต้องมีมาตรการที่เหมาะสมเพื่อเร่งกระบวนการแพร่กระจายของสีย้อม
ขนาดพื้นที่อสัณฐานและการกระจายรูพรุน: พื้นที่อสัณฐานเป็นบริเวณที่โมเลกุลของสีย้อมสามารถเจาะและแพร่กระจายได้ง่าย ยิ่งบริเวณอสัณฐานมีขนาดใหญ่และมีการกระจายรูพรุนที่สม่ำเสมอมากขึ้น โมเลกุลของสีย้อมก็จะเจาะเข้าไปในเส้นใยได้ง่ายขึ้นและได้สีที่สม่ำเสมอกัน บริเวณอสัณฐานของใยฝ้ายมีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีการกระจายตัวของรูพรุนสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงแสดงประสิทธิภาพการย้อมที่ดี ในทางกลับกัน บริเวณอสัณฐานของเส้นใยสแปนเด็กซ์มีขนาดเล็กและการกระจายรูพรุนไม่สม่ำเสมอ ซึ่งทำให้โมเลกุลของสีย้อมทะลุผ่านได้ยาก ซึ่งส่งผลต่อผลการย้อม
สัณฐานวิทยาของเส้นใยและการย้อมสี
ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเส้นใย รวมถึงรูปร่างหน้าตัด สัณฐานวิทยาตามยาว และความหยาบของพื้นผิว ก็ส่งผลต่อประสิทธิภาพการย้อมเช่นกัน
รูปร่างหน้าตัด: รูปร่างหน้าตัดของเส้นใยกำหนดเส้นทางการแพร่กระจายของโมเลกุลสีย้อมในเส้นใยโดยตรง หน้าตัดของเส้นใยฝ้ายมักจะมีรูปร่างที่สม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งสามารถส่งเสริมการซึมผ่านและการแพร่กระจายของสีย้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ รูปร่างหน้าตัดของเส้นใยสแปนเด็กซ์มีความซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของสีย้อม
สัณฐานวิทยาตามยาวและความหยาบของพื้นผิว: สัณฐานวิทยาตามยาวและความขรุขระของพื้นผิวของเส้นใยยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการย้อมสีด้วย พื้นผิวของเส้นใยฝ้ายค่อนข้างหยาบซึ่งช่วยเพิ่มการยึดเกาะของสีย้อม ในขณะที่พื้นผิวของเส้นใยสแปนเด็กซ์ค่อนข้างเรียบซึ่งอาจทำให้สีย้อมติดได้ไม่ดี
