1. Tác động của Sợi bông tái sinh sinh học Đặc tính sợi về tính đồng nhất hấp thụ màu
Sợi bông tái sinh sinh học, còn được gọi là sợi bông tái sinh sinh học, có đặc tính nhuộm đặc biệt do cấu trúc sợi độc đáo của nó. So với bông nguyên chất truyền thống, sợi bông tái sinh sinh học thường bao gồm hai loại sợi chính: bông tái sinh hoặc bông tái chế.
1.1 Tính không đồng nhất về hình thái của sợi tái chế
Đối với sợi bông tái sinh sinh học có nguồn gốc từ bông tái chế, nguyên liệu thô trải qua quá trình phân hủy và quay lại cơ học hoặc hóa học. Quá trình này dẫn đến chiều dài sợi không đều, độ chín khác nhau và độ hư hại khác nhau.
Trong dung dịch nhuộm, các sợi đa dạng về hình thái này thể hiện động học hấp phụ và tốc độ khuếch tán riêng biệt. Các sợi xơ ngắn được tái tạo cơ học thường để lộ ra nhiều nhóm hydroxyl cellulose hơn ở đầu của chúng, nhưng chúng cũng có thể bị bong tróc lớp biểu bì hoặc thành sơ cấp. Điều này dẫn đến sự dao động cục bộ về khả năng hấp thụ màu.
Thách thức cốt lõi của tính đồng nhất hấp thụ màu nằm ở chỗ các ứng suất vật lý hoặc hóa học được tạo ra trong quá trình tái tạo làm thay đổi cấu trúc vi xốp của sợi. Nếu quá trình xử lý trước không thể đồng nhất hóa hoàn toàn tính ưa nước của sợi thì sợi hoặc vải nhuộm sẽ có xu hướng xuất hiện các vệt màu hoặc sọc, sự biến đổi về sắc thái hoặc sự khác biệt ở phần đuôi.
1.2 Ưu điểm tương thích của Bông tái sinh
Sợi có nguồn gốc từ bông tái sinh, nhờ phương pháp canh tác giúp đất khỏe mạnh, có cấu trúc sợi giống với bông nguyên chất chất lượng cao hơn và ít có tính không đồng nhất về hình thái. Loại sợi bông này thể hiện sự hấp thụ cân bằng và ái lực ban đầu được cải thiện để hấp thụ màu, tạo nền tảng vững chắc cho việc nhuộm đồng đều.
2. Hiệu suất độ bền màu và những thách thức về cấu trúc hóa học
Độ bền màu là chỉ số chính về khả năng duy trì độ ổn định màu của vật liệu dệt trước các yếu tố bên ngoài (chẳng hạn như giặt, ma sát và ánh sáng). Hiệu suất độ bền màu của sợi bông tái sinh sinh học có liên quan chặt chẽ đến loại thuốc nhuộm và hiệu quả cố định được sử dụng.
2.1 Lựa chọn thuốc nhuộm trực tiếp và phản ứng
Thuốc nhuộm trực tiếp và thuốc nhuộm hoạt tính chủ yếu được sử dụng cho sợi bông.
Thuốc nhuộm trực tiếp liên kết với các phân tử cellulose thông qua lực van der Waals và liên kết hydro, dẫn đến cơ chế cố định đơn giản nhưng nhìn chung có độ bền ướt thấp. Đối với sợi bông tái sinh chứa nhiều vùng vô định hình hơn, thuốc nhuộm trực tiếp có thể hấp phụ nhanh hơn nhưng quá trình giải hấp cũng có thể nhanh hơn.
Thuốc nhuộm hoạt tính hình thành liên kết hóa học với các nhóm hydroxyl cellulose thông qua liên kết cộng hóa trị, mang lại độ bền giặt và chà xát tuyệt vời. Tuy nhiên, do các vết nứt vi mô trên bề mặt sợi bông tái sinh, tốc độ va chạm hiệu quả (ER) giữa các phân tử thuốc nhuộm và vị trí hoạt động cũng như tốc độ cố định (FR) có thể bị ảnh hưởng. Việc sử dụng chất cố định hoặc chất liên kết ngang là bước hoàn thiện quan trọng trong việc cải thiện độ bền ướt của thuốc nhuộm hoạt tính.
2.2 Mối quan hệ giữa sự phân hủy Cellulose và độ bền ánh sáng
Một số bông tái sinh có thể trải qua quá trình khử polyme xenlulô ở một mức độ nhất định trong quá trình tái chế, dẫn đến giảm mức độ trùng hợp (DP). Giá trị DP giảm làm cho sợi nhạy cảm hơn với bức xạ UV và các tác nhân oxy hóa.
Độ nhạy này có thể ảnh hưởng gián tiếp đến độ bền ánh sáng. Dưới ánh sáng, cấu trúc cellulose bị hư hỏng dễ bị phân hủy và các phân tử thuốc nhuộm, giống như các tế bào nhiễm sắc, cũng dễ bị phá vỡ cấu trúc hoặc phản ứng oxy hóa khử, dẫn đến phai màu hoặc chuyển màu. Việc áp dụng chất chống oxy hóa hoặc chất hấp thụ tia cực tím trong giai đoạn hoàn thiện là một phương pháp kỹ thuật hiệu quả để cải thiện độ bền ánh sáng.
3. Tác động hiệp lực của công nghệ hoàn thiện lên hiệu suất
Sợi hoặc vải bông tái sinh sinh học chất lượng cao dựa trên quy trình hoàn thiện tỉ mỉ.
Làm mềm là điều cần thiết để cải thiện cảm giác của sợi bông tái sinh. Do độ nhám và không đồng đều của sợi tái sinh, cần phải có chất làm mềm ưa nước không ảnh hưởng đến độ bền màu để ngăn chặn sự hình thành màng kỵ nước, từ đó làm giảm độ thoáng khí và khả năng giặt của vải.
Kiểm soát độ co ngót là rất quan trọng đối với vải cotton. Hoàn thiện nhựa có thể cải thiện sự ổn định kích thước. Tuy nhiên, lượng khí thải formaldehyde từ nhựa phải được kiểm soát chặt chẽ, đặc biệt đối với các sản phẩm bông tái sinh sinh học ưu tiên tính bền vững và an toàn sinh học. Việc lựa chọn và triển khai các công nghệ hoàn thiện là những yếu tố quan trọng quyết định liệu sợi bông tái sinh sinh học có đáp ứng được yêu cầu chất lượng của thị trường dệt may cao cấp hay không.
