Подобрено боядисване на текстилни влакна с ултразвук

Боядисването на влакна и тъкани с помощта на ултразвук подобрява проникването на багрилото в порите на влакната и значително увеличава интензивността и устойчивостта на цвета. Ултразвуковото боядисване е бърз процес, който може да се извършва при щадящи условия и ниски температури. Влакнестата структура на материали като тъкани и текстил не се поврежда от ултразвуковата обработка и остава непокътната. Ултразвуковата обработка интензифицира боядисването, като осигурява по-добри цветови резултати и бърз процес.

Ултразвуково боядисване на вълна: ултразвуковата обработка значително подобрява интензивността на цвета и проникването на багрилото във влакната.

Ултразвуково боядисване за по-висока интензивност и устойчивост на цвета и по-високо качество

Ултразвукови ефекти по време на боядисване

Омокряне и масопренос: Ултразвуковата кавитация и микропотоците подобряват проникването на багрилото в порите на влакната и преждите на материала. Ултразвуковата кавитация ускорява дифузията на багрилото във влакното, като перфорира външния му слой, така че багрилото да може да проникне в порите на влакното. Едновременно с това ултразвуковата обработка ускорява химичната реакция между багрилото и влакното.
Диспергиране: Ултразвуковата обработка раздробява капки, агломерати и агрегати, като създава равномерна дисперсия в багрилото.
Дегазиране: Ултразвуковите вълни освобождават разтворените или задържаните газови молекули от влакното в течността, така че газът да може да претърпи кавитация, като по този начин улесняват контакта между багрилото и влакното и проникването за бързо и пълно оцветяване на влакното.
Tissera et al. (2016) показват, че ултразвуковата обработка може да постигне добра интензивност на цвета върху памучна тъкан при много ниска температура, например 30ºC, като тази интензивност е приблизително с 230% по-висока от постигнатата при обичайния метод на боядисване с нагряване. Щадящата ултразвукова обработка с 0,7 W/cm² с UP400St при щадящи температурни условия от приблизително 30ºC дава значително подобрени резултати по отношение на интензивността на цвета и дълбокото проникване на багрилото в памучната тъкан.
Анализът на размера на частиците на багрилото показва, че ултразвуковата обработка деагломерира и диспергира хидролизираните молекули на багрилото по време на боядисването и подпомага по-дълбокото му проникване в тъканта. Същевременно повърхността и морфологията на влакната остават непроменени и напълно непокътнати след ултразвуковата обработка.

Влияние на нивото на ултразвуковата мощност върху добива на цвят
(Графика и изследване на Haddar et al. 2015)

Ултразвуково боядисване на различни видове влакна и тъкани

Ултразвуковата обработка е ефикасен, но щадящ метод за боядисване на влакна и тъкани с оцветители като органични и неорганични багрила.
В изследвания и пилотни проучвания методът на ултразвуково боядисване е изпитан успешно върху различни видове влакна и тъкани.
Ултразвуковата обработка подобрява процеса на боядисване на

• вълна
• коприна
• ангора
• (органичен) памук и памучни плетени платове
• синтетични тъкани, напр. найлон, полиестер, полиамид
• естествени влакна, напр. коноп, бамбук
• целулозни тъкани

Анализът чрез сканираща електронна микроскопия (SEM) показва, че боядисването с помощта на ултразвук не засяга повърхностната структура на (нано-)влакната.

Високопроизводителни ултразвукови апарати за боядисване на влакна и тъкани

Hielscher Ultrasonics е вашият партньор с дългогодишен опит във високопроизводителната ултразвукова обработка. Предлагаме пълна гама – от лабораторни и настолни ултразвукови апарати за изследвания, изпитвания за осъществимост и оптимизация на процесите до изцяло промишлени ултразвукови процесори за обработка на големи обеми. За ултразвуковото боядисване на текстил и тъкани Hielscher предлага различни решения в зависимост от влакното или текстила и багрилото.

Система за ултразвуково боядисване с ултразвуков апарат с мощност 2kW

Промишлените ултразвукови процесори на Hielscher Ultrasonics могат да осигуряват амплитуди от много ниски до много високи. Конструирани за приложения с тежко натоварване, те могат лесно да поддържат амплитуди до 200µm непрекъснато при работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди по индивидуална поръчка. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява работа 24/7 при тежко натоварване и в среда с високи изисквания.
Нашите клиенти са удовлетворени от изключителната здравина и надеждност на системите на Hielscher Ultrasonic. Инсталирането им за приложения с тежко натоварване, в среда с високи изисквания и за работа 24/7 осигурява ефективна и икономична обработка. Интензификацията на процесите чрез ултразвук намалява времето за обработка и постига по-добри резултати, т.е. по-високо качество, по-високи добиви и иновативни продукти.