Nylon og polyamid

Eksperimentell fargestudie der rødbete ble brukt som naturlig fargestoff på nylon 6, en syntetfiber som normalt farges med syrefarger. Fargetemperatur, tid, pH og fargekonsentrasjon ble variert for å finne optimale betingelser, og fire naturlige beisemidler (granateplekall, valnøttskall, pistasjskall og Terminalia chebula) ble sammenlignet med fire vanlige metallbeisemidler i forbeising. Bindingen ble dokumentert med FTIR-spektroskopi, elektronmikroskopi (SEM), grunnstoffanalyse (EDX) og termisk analyse (TGA), og stoffene ble ekthetstestet mot vask og lys.

Optimal farging skjedde ved kokepunkt i 60 minutter med 100 % fargestoff regnet av stoffvekt (owf) under sure betingelser. Valnøttskall ga den høyeste fargestyrken blant beisemidlene, og alle bio-beisemidlene fikk «utmerket» vaskekthet — på nivå med metallbeisemidlene — mens Terminalia chebula i tillegg ga uventet god lysekthet og dermed slo metallbeisene på dette punktet. Stoff beiset med granateplekall viste minst massetap i termisk analyse, altså best termisk stabilitet.

Dette er laboratorieskala på én fibertype uten data på svetteekthet, gnissekthet eller hudreaksjoner, og naturfarger er ikke automatisk hudvennlige — flere plantefarger og beisemidler er selv kjente kontaktallergener.

Åtte strikkede stoffprøver av nylon 6 ble konstruert med varierende filamenttall (17 til 68 filamenter i garnet) og fire ulike fibertverrsnitt: rundt, hult, trelappet (trilobal) og «dog-bone». Fukttransport, tørkekinetikk, damppermeabilitet og termiske egenskaper ble målt og analysert med faktoriell forsøksplan og enveis- og toveis variansanalyse (ANOVA) på 95 % konfidensnivå. Designet gjør at effekten av filamenttall og fasong kan skilles fra hverandre, ikke bare observeres samlet.

Både filamenttall og tverrsnitt påvirket fukttransport, tørking og varmeledning signifikant. For runde fibre ga flere filamenter raskere tidlig tørking og bedre damppermeabilitet på grunn av større spesifikk overflate, men for fine filamenter presset fibermellomrommene sammen, økte varmeledningsevnen og reduserte isolasjonen; 48 runde filamenter ga den mest balanserte ytelsen. Hulfibre ga best porøsitet, damppermeabilitet og varmemotstand, dog-bone-profilen ga høyest varmeledning og kjølig-ved-berøring-følelse men dårligst tørking og dampgjennomgang, mens trilobal med 48 filamenter tørket raskest av alle.

Alt er målt på stoffprøver i laboratorium, ikke på personer i bevegelse med svette, og studien sier ingenting om slitestyrke, luktutvikling eller hvordan egenskapene holder seg etter gjentatt vask.

Optimeringsstudie der ull og nylon ble farget med naturlig ekstrakt fra Prangos ferulacea (L.) Lindl. Eksperimentdesign ble gjennomført med responsflatedesign (RSM), og kunstige nevrale nettverk (ANN) ble brukt til modellering av fargestyrke (K/S-verdi — forholdet mellom absorpsjon og spredning). Genetisk algoritme ble anvendt for å finne optimale betingelser. Sensitivity-analyse identifiserte hvilken parameter som bidro mest til K/S-verdien.

ANN hadde overlegen prediktiv nøyaktighet sammenlignet med RSM (minimum R² = 0,96 for ANN). For ull var pH den viktigste parameteren med 50 % bidrag til fargestyrken; for nylon var fargingstid den viktigste med 46 % bidrag. Optimale betingelser var for ull: 80,8 vekt% fargekonsentrasjon, 110,3 min, pH 6,1, 80,6 °C; for nylon: 68,6 vekt%, 102,5 min, pH 5,0, 95,0 °C. Naturlige mordanter påvirket fargestyrke og spektralmedgenskaper betydelig.

Studien optimerer fargestyrke (K/S), men rapporterer ikke vaskefasthet, gnidningsfasthet eller lysekthet — de kvalitetsmålene som faktisk betyr noe for et ferdigplagg i daglig bruk.