تحسين صباغة ألياف المنسوجات بالموجات فوق الصوتية
تُحسّن صباغة الألياف والأقمشة بمساعدة الموجات فوق الصوتية نفاذ الصبغة إلى مسام الألياف، وتزيد قوة اللون وثباته بدرجة كبيرة. والصباغة بالموجات فوق الصوتية عملية سريعة يمكن إجراؤها في ظروف لطيفة ودرجات حرارة منخفضة. ولا تتضرر بنية الألياف في مواد مثل الأقمشة والمنسوجات بفعل المعالجة بالموجات فوق الصوتية، بل تبقى سليمة. وتُكثّف المعالجة بالموجات فوق الصوتية عملية الصباغة، مما يحقق نتائج لونية أفضل وعملية سريعة.
- تحسين نفاذ الصبغة إلى الألياف
- زيادة قوة اللون
- تحسين خصائص اللون
- عملية صباغة سريعة
- تحسين امتصاص الصبغة وقوة اللون
- ثبات أعلى تجاه الغسل والاحتكاك والتعرق
- متوافقة مع أقمشة متنوعة (مثل الصوف والحرير والبولي أميد وغيرها)
- خفض التكاليف الإجمالية للمعالجة
- عملية لطيفة وصديقة للبيئة وخضراء
- تشغيل بسيط وآمن
مجانس بالموجات فوق الصوتية UP200St
الصباغة بالموجات فوق الصوتية لزيادة قوة اللون وثباته وجودته
تأثيرات الموجات فوق الصوتية أثناء الصباغة
الترطيب وانتقال الكتلة: يُحسّن التجويف فوق الصوتي والتدفق المجهري نفاذ الصبغة إلى مسام الألياف والخيوط في المادة. ويُسرّع التجويف فوق الصوتي معدل انتشار الصبغة داخل الألياف من خلال إحداث ثقوب في الطبقة الخارجية للألياف، بحيث تتمكن الصبغة من دخول مسامها. وفي الوقت نفسه، تُسرّع المعالجة بالموجات فوق الصوتية التفاعل الكيميائي بين الصبغة والألياف.
التشتيت: تُفتّت المعالجة بالموجات فوق الصوتية القطرات والتكتلات والتجمعات، مما يُنتج تشتتًا متجانسًا في الصبغة.
إزالة الغازات: تُحرّر الموجات فوق الصوتية جزيئات الغاز المذابة أو المحتجزة من الألياف إلى السائل، بحيث يمكن أن يتعرض الغاز للتجويف، مما يُسهّل التلامس بين الصبغة والألياف ونفاذ الصبغة لتحقيق تلوين سريع وكامل للألياف.
أثبت Tissera وآخرون (2016) أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية قادرة على تحقيق قوة لون جيدة على القماش القطني عند درجة حرارة منخفضة جدًا، مثل 30ºC، وكانت هذه القوة أعلى بنحو 230% من قوة اللون المحققة بطريقة الصباغة بالتسخين المعتاد. وقد أدّت المعالجة اللطيفة بالموجات فوق الصوتية بشدة 0.7 W/cm2 باستخدام UP400St في ظروف حرارية لطيفة عند نحو 30ºC إلى نتائج أفضل بدرجة كبيرة من حيث قوة اللون والنفاذ العميق للصبغة إلى القماش القطني.
وكشف تحليل حجم جسيمات الصبغة أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تُفكّك تكتلات جزيئات الصبغة المتحللة مائيًا وتُشتّتها أثناء الصباغة، وتساعد الصبغة على النفاذ إلى عمق أكبر داخل القماش. وفي الوقت نفسه، يظل سطح الألياف وشكلها البنيوي دون تغيير وسليمين تمامًا بعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية.
الصباغة بالموجات فوق الصوتية لأنواع مختلفة من الألياف والأقمشة
المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية فعالة ولطيفة لصباغة الألياف والأقمشة بمواد ملوِّنة مثل الأصباغ العضوية وغير العضوية.
اختبرت الأبحاث والدراسات التجريبية تقنية الصباغة بالموجات فوق الصوتية بنجاح على أنواع مختلفة من الألياف والأقمشة.
حسّنت المعالجة بالموجات فوق الصوتية عملية صباغة
- الصوف
- الحرير
- الأنغورا
- القطن (العضوي) والأقمشة القطنية المحبوكة
- الأقمشة الاصطناعية، مثل النايلون والبوليستر والبولي أميد
- الألياف الطبيعية، مثل القنب والخيزران
- الأقمشة السليلوزية
يُظهر تحليل المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) أن الصباغة بمساعدة الموجات فوق الصوتية لا تؤثر في البنية السطحية للألياف (بما فيها الألياف النانوية).
أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لصباغة الألياف والأقمشة
Hielscher Ultrasonics شريككم ذو الخبرة الطويلة في المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء. نقدم مجموعة متكاملة تبدأ بأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المختبرية والمكتبية لأغراض البحث واختبارات الجدوى وتحسين العمليات، وصولًا إلى معالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل لمعالجة أحجام كبيرة. ولصباغة المنسوجات والأقمشة بالموجات فوق الصوتية، تقدم Hielscher حلولًا متنوعة تبعًا للألياف أو المنسوجات والصبغة المستخدمة.
يمكن لمعالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية من Hielscher Ultrasonics توفير سعات اهتزاز تتراوح من منخفضة جدًا إلى عالية جدًا. وقد صُممت للتطبيقات الشاقة، ويمكن تشغيلها بسهولة وباستمرار بسعات اهتزاز تصل إلى 200µm على مدار 24/7. وتتوفر سونوترودات فوق صوتية مخصصة لسعات اهتزاز أعلى. وتتيح متانة معدات الموجات فوق الصوتية من Hielscher التشغيل على مدار 24/7 تحت أحمال كبيرة وفي بيئات صعبة.
يشعر عملاؤنا بالرضا عن المتانة والموثوقية الاستثنائيتين لأنظمة Hielscher Ultrasonic. ويضمن تركيب هذه الأنظمة في مجالات التطبيقات الشاقة والبيئات الصعبة، وتشغيلها على مدار 24/7، معالجة فعالة واقتصادية. ويُقلّل تكثيف العمليات بالموجات فوق الصوتية وقت المعالجة ويحقق نتائج أفضل، أي جودة أعلى ومردودًا أكبر ومنتجات مبتكرة.
اتصلوا بنا! / اسألونا!
المصادر والمراجع
- Akalın M., Merdan N., Kocak D., et al. (2004): Effects of ultrasonic energy on the wash fastness of reactive dyes. Ultrasonics 2004; 42: 161-164.
- Atav R., Yurdakul A. (2016): Ultrasonic Assisted Dyeing of Angora Fibre. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2016; 24, 5(119): 137-142.
- Nadeeka D. Tissera, Ruchira N. Wijesena, K.M. Nalin de Silva (2016): Ultrasound energy to accelerate dye uptake and dye–fiber interaction of reactive dye on knitted cotton fabric at low temperatures. Ultrasonics Sonochemistry 29, 2016. 270–278.
- Wafa Haddar; Noureddine Baaka; Nizar Meksi; Manel Ben Ticha; Ahlème Guesmi; M. Farouk Mhenni (2015): Use of Ultrasonic Energy for Enhancing the Dyeing Performances of Polyamide Fibers with Olive Vegetable Water. Fibers and Polymers 2015, Vol.16, No.7. 1506 -1511.
حقائق جديرة بالمعرفة
أصباغ الأقمشة
أصباغ الأقمشة (وتُسمّى أيضًا أصباغ المنسوجات) مواد سائلة تُستخدم لتلوين المواد النسيجية، مثل الألياف والخيوط والأقمشة، بهدف تحقيق لون يتمتع بالثبات المطلوب. وتنفذ الأصباغ إلى القماش وتُغيّره كيميائيًا، مما يؤدي إلى تلوين دائم.
تُصبغ ألياف الأكريليك عادةً بالأصباغ القاعدية، بينما يُعالَج النايلون والألياف البروتينية، مثل الصوف والحرير، بالأصباغ الحمضية، وتُستخدم الأصباغ المشتتة لخيوط البوليستر. ويمكن صباغة القطن بأنواع مختلفة من الأصباغ، بما فيها أصباغ الأحواض والأصباغ التفاعلية والمباشرة الاصطناعية الحديثة.
الأصباغ التفاعلية هي أهم أنواع الأصباغ لألياف السليلوز، مثل القطن والفيسكوز، كما تزداد أهميتها للصوف والبولي أميد. وبفضل تنوع أنواع الأصباغ التفاعلية، يمكن استخدامها في تقنيات صباغة متعددة. ويمكن تقسيم الأصباغ التفاعلية إلى نوعين رئيسيين: أصباغ تفاعلية ساخنة (أصباغ أحادي كلورو تريازين) وأصباغ تفاعلية باردة (أصباغ ثنائي كلورو تريازين). ويتيح استخدام الأصباغ التفاعلية الباردة إجراء عمليات الصباغة في درجة حرارة الغرفة، لأن أصباغ النوع البارد أكثر تفاعلية بسبب وجود ذرتي كلور.
تُعرف الأصباغ التفاعلية بضعف تثبيت الصبغة. وتحدث مشكلة تثبيت الصبغة خصوصًا عند صباغة ألياف السليلوز على دفعات، حيث تُضاف عادةً كمية كبيرة من الملح لتحسين استنفاد الصبغة من حمام الصباغة (ومن ثم تحسين تثبيت الصبغة أيضًا).
صباغة ألياف السليلوز
تُستخدم المواد الكيميائية والمواد المساعدة التالية في صباغة ألياف السليلوز بالأصباغ التفاعلية:
- القلويات (كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم والصودا الكاوية)
- الأملاح (كلوريد الصوديوم وكبريتات الصوديوم أساسًا)
- يمكن إضافة اليوريا إلى محلول التشريب في العمليات المستمرة
- يمكن إضافة سيليكات الصوديوم في طريقة التشريب واللف على البارد.
فيما يلي قائمة بالأصباغ مع أسمائها العامة وأرقامها وفق مؤشر الألوان الدولي (Colour Index International).
| الأسماء الشائعة | الأسماء المرادفة وفق C.I. | الاسم العام | رقم C.I. |
|---|---|---|---|
| أزرق الألسيان 8GX | أزرق الألسيان | أزرق متكوّن داخل الألياف | 74,240 |
| أصفر الألسيان GXS | برتقالي السودان | أصفر متكوّن داخل الألياف 1 | 12,840 |
| الأليزارين | أحمر مرسّخ 11 | 58000 | |
| أحمر الأليزارين S | أحمر مرسّخ 3 | 58005 | |
| أصفر الأليزارين GG | أصفر مرسّخ 1 | 14025 | |
| أصفر الأليزارين R | برتقالي مرسّخ 1 | 14030 | |
| أزوفلوكسين | أزوغيرانين B | أحمر حمضي 1 | 18,050 |
| بني بسمارك R | بني الفيزوفين | بني قاعدي 4 | 21,010 |
| بني بسمارك Y | بني فيزوفين فينيلين | بني قاعدي 1 | 21,000 |
| أزرق الكريزيل اللامع | أزرق الكريزيل BBS | صبغة قاعدية | 51,010 |
| كريسويدين R | برتقالي قاعدي 1 | 11,320 | |
| كريسويدين Y | برتقالي قاعدي 2 | 11,270 | |
| أحمر الكونغو | أحمر مباشر 28 | 22,120 | |
| البنفسجي البلوري | بنفسجي قاعدي 3 | 42,555 | |
| أخضر الإيثيل | 42,590 | ||
| الفوشين الحمضي | بنفسجي حمضي 19 | 42,685 | |
| بنفسجي الجنطيانا | بنفسجي قاعدي 1 | 42,535 | |
| أخضر يانوس | صبغة قاعدية | 11,050 | |
| أصفر الليسامين الثابت | أصفر 2G | أصفر حمضي 17 | 18,965 |
| أخضر المالاكيت | |||
| أصفر مارتيوس | أصفر حمضي 24 | 10,315 | |
| أزرق ميلدولا | أزرق الفينيلين | أزرق قاعدي 6 | 51,175 |
| أصفر الميتانيل | أصفر حمضي 36 | 13,065 | |
| برتقالي الميثيل | برتقالي حمضي 52 | 13,025 | |
| أحمر الميثيل | أحمر حمضي 2 | 13,020 | |
| أسود النفثالين 12B | أسود الأميدو 10B | أسود حمضي 1 | 20,470 |
| أخضر النفثول B | أخضر حمضي 1 | 10,020 | |
| أصفر النفثول S | أصفر حمضي 1 | 10,316 | |
| برتقالي G | برتقالي حمضي 10 | 16,230 | |
| البوربورين | فيرانتين | ||
| وردي البنغال | أحمر حمضي 94 | 45,440 | |
| سودان II | برتقالي مذيب 7 | 12,140 | |
| أصفر التيتان | أصفر مباشر 9 | 19,540 | |
| تروبيولين O | برتقالي السلفو | برتقالي حمضي 6 | 14,270 |
| تروبيولين OO | برتقالي حمضي 5 | 13,080 | |
| تروبيولين OOO | برتقالي II | برتقالي حمضي 7 | 15,510 |
| أزرق فيكتوريا 4R | أزرق قاعدي 8 | 42,563 | |
| أزرق فيكتوريا B | أزرق قاعدي 26 | 44,045 | |
| أزرق فيكتوريا R | أزرق قاعدي 11 | 44,040 | |
| زيليلين سيانول FF | أزرق حمضي 147 | 42,135 |


