Poboljšano bojenje tekstilnih vlakana ultrazvukom
Ultrazvučno potpotpomognuto bojenje vlakana i tkanina poboljšava prodiranje boje u pore vlakana i značajno povećava jačinu boje i postojanost boje. Ultrazvučno bojenje je brz proces koji se može provoditi pod blagim uslovima i na niskim temperaturama. Struktura vlakana materijala kao što su tkanine i tekstil nije oštećena ultrazvučnom obradom (sonikacijom) i ostaje netaknuta. Ultrazvučna obrada intenzivira postupak bojenja, čime se postižu bolji rezultati boje i brz proces.
- Poboljšano prodiranje boje u vlakna
- Povećana jačina boje
- Poboljšane karakteristike boje
- Brz proces bojenja
- Poboljšano upijanje boje i jačina boje
- Veća postojanost na pranje, trljanje i znoj
- Kompatibilno s različitim tkaninama (npr. vuna, svila, poliamid itd.)
- Niži ukupni troškovi obrade
- Blag, ekološki prihvatljiv, zelen proces
- Jednostavan i siguran rad
Ultrazvučno bojenje vune: ultrazvučna obrada (sonikacija) značajno poboljšava jačinu boje i prodiranje boje u vlakna.
Ultrazvučni homogenizator UP200St
Ultrazvučno bojenje za veću jačinu boje, postojanost i kvalitet
Ultrazvučni efekti tokom bojenja
Kvašenje & prijenos mase: Ultrazvučna kavitacija i mikrostrujanje poboljšavaju prodiranje boje u pore vlakana i pređe materijala. Ultrazvučna kavitacija ubrzava brzinu difuzije boje unutar vlakna perforiranjem vanjskog sloja vlakna, tako da boja može ući u pore vlakna. Istovremeno, ultrazvučna obrada (sonikacija) ubrzava hemijsku reakciju između boje i vlakna.
Disperzija: Ultrazvučna obrada (sonikacija) razbija kapljice, aglomerate i agregate, čime se u boji priprema ujednačena disperzija.
Odzračivanje: Ultrazvučni talasi oslobađaju otopljene ili zarobljene molekule plina iz vlakna u tečnost, tako da plin može kavitirati, čime se olakšava kontakt boje i vlakna te prodiranje za brzo i potpuno bojenje vlakana.
Tissera et al. (2016) pokazali su da je ultrazvučnom obradom (sonikacijom) moguće postići dobru jačinu boje na pamučnoj tkanini pri vrlo niskoj temperaturi, kao što je 30ºC, što je bilo približno 230% više od jačine boje postignute normalnom metodom bojenja zagrijavanjem. Blaga ultrazvučna obrada (sonikacija) od 0,7 W/cm2 pomoću uređaja UP400St pod blagim temperaturnim uslovima na oko 30ºC dala je značajno poboljšane rezultate za jačinu boje i duboko prodiranje boje u pamučnu tkaninu.
Analiza veličine čestica boje pokazala je da ultrazvučna obrada deaglomerira i disperguje hidrolizirane molekule boje tokom bojenja te pomaže boji da dublje prodre u tkaninu. Istovremeno, površina vlakna i morfologija vlakna ostaju nepromijenjene i potpuno netaknute nakon ultrazvučne obrade (sonikacije).
Učinak nivoa ultrazvučne snage na prinos boje
(Grafikon i studija: Haddar et al. 2015)
Ultrazvučno bojenje za različite vrste vlakana i tkanina
Ultrazvučna obrada je djelotvorna, a ipak blaga tehnika za bojenje vlakana i tkanina bojilima kao što su organske i anorganske boje.
Istraživanja i pilot studije uspješno su testirale tehniku ultrazvučnog bojenja na različitim vrstama vlakana i tkanina.
Ultrazvučna obrada poboljšala je proces bojenja sljedećih materijala:
- vuna
- svila
- angora
- (organski) pamuk & pletene pamučne tkanine
- sintetičke tkanine, npr. najlon, poliester, poliamid
- prirodna vlakna, npr. konoplja, bambus
- celulozne tkanine
SEM analiza pokazuje da ultrazvučno potpomognuto bojenje ne utiče na površinsku strukturu (nano)vlakana.
Visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji za bojenje vlakana i tkanina
Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusni partner kada je riječ o visokoučinkovitoj ultrazvučnoj obradi. Nudimo kompletan portfelj, od laboratorijskih i stolnih ultrazvučnih uređaja za istraživanje, testiranje izvodljivosti i optimizaciju procesa do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora za obradu velikih količina. Za ultrazvučno bojenje tekstila i tkanina Hielscher nudi različita rješenja, ovisno o vlaknu ili tekstilu i o boji.
Sistem za ultrazvučno bojenje s ultrazvučnim uređajem od 2kW
Industrijski ultrazvučni procesori kompanije Hielscher Ultrasonics mogu isporučiti od vrlo blagih do vrlo visokih amplituda. Izrađeni za zahtjevne primjene, amplitude do 200µm mogu se lako kontinuirano koristiti u radu 24/7. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Robusnost ultrazvučne opreme kompanije Hielscher omogućava rad 24/7 pod velikim opterećenjem i u zahtjevnim okruženjima.
Naši kupci su zadovoljni izvanrednom robusnošću i pouzdanošću sistema Hielscher Ultrasonic's. Ugradnja u područjima zahtjevnih primjena, zahtjevnih okruženja i rada 24/7 osigurava efikasnu i ekonomičnu obradu. Intenzifikacija ultrazvučnog procesa skraćuje vrijeme obrade i postiže bolje rezultate, tj. veći kvalitet, veće prinose i inovativne proizvode.
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura/reference
- 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.
Činjenice vrijedne znanja
Tekstilne boje
Tekstilne boje (također boje za tekstil) su tečne tvari koje se koriste za bojenje tekstilnih materijala kao što su vlakna, pređe i tkanine s ciljem postizanja boje željene postojanosti boje. Boje prodiru u tkaninu i hemijski je mijenjaju, što rezultira trajnim bojenjem.
Uobičajeno se akrilna vlakna boje bazičnim bojama, dok se najlon i proteinska vlakna kao što su vuna i svila obrađuju kiselim bojama, a za poliestersku pređu koriste se disperzne boje. Pamuk se može bojiti različitim vrstama boja, uključujući kade boje te moderne sintetičke reaktivne i direktne boje.
Reaktivne boje su najvažnija vrsta boja za celulozna vlakna kao što su pamuk i viskoza, ali sve više dobijaju na važnosti i za vunu i poliamid. Zbog širokog spektra vrsta reaktivnih boja, mogu se koristiti za mnogobrojne tehnike bojenja. Reaktivne boje mogu se podijeliti na dvije glavne vrste: tople (monohlortriazinske boje) i hladne reaktivne boje (dihlortriazinske boje). Upotreba hladnih reaktivnih boja omogućava provođenje procesa bojenja na sobnoj temperaturi jer su boje hladnog tipa reaktivnije zbog prisustva dva atoma hlora.
Reaktivne boje poznate su po slabom fiksiranju boje. Problem fiksiranja boje javlja se naročito kod šaržnog bojenja celuloznih vlakana, gdje se obično dodaje znatna količina soli radi poboljšanja iscrpljivanja boje (a time i fiksiranja boje).
Bojenje celuloznih vlakana
Pri bojenju celuloznih vlakana reaktivnim bojama koriste se sljedeće hemikalije i pomoćna sredstva:
- Alkalije (natrijev karbonat, bikarbonat i kaustična soda)
- Sol (uglavnom natrijev klorid i sulfat)
- Urea se može dodati u tekućinu za impregnaciju u kontinuiranim procesima
- Natrijev silikat se može dodati u hladnoj pad-batch metodi.
Ispod je popis boja s općim nazivima i brojevima prema Colour Index International.
| Uobičajeni nazivi | Sinonimi C.I. | Generički naziv | C.I. broj |
|---|---|---|---|
| Alcian Blue 8GX | Alcian Blue | Ingrain Blue | 74240 |
| Alcian yellow GXS | Sudan orange | Ingrain yellow 1 | 12840 |
| Alizarin | Mordant red 11 | 58000 | |
| Alizarin Red S | Mordant red 3 | 58005 | |
| Alizarin yellow GG | Mordant yellow 1 | 14025 | |
| Alizarin yellow R | Mordant orange 1 | 14030 | |
| Azophloxin | Azogeranin B | Acid red 1 | 18050 |
| Bismarck brown R | Vesuvine brown | Basic brown 4 | 21010 |
| Bismarck brown Y | Vesuvine Phenylene brown | Basic brown 1 | 21000 |
| Brilliant cresyl blue | Cresyl blue BBS | Bazna boja | 51010 |
| Chrysoidine R | Basic orange 1 | 11320 | |
| Chrysoidine Y | Basic orange 2 | 11270 | |
| Kongo crveno | Direct red 28 | 22120 | |
| Kristal violet | Basic violet 3 | 42555 | |
| Ethyl Green | 42590 | ||
| Fuksin kiseli | Acid violet 19 | 42685 | |
| Gentian violet | Basic violet 1 | 42535 | |
| Janus green | Bazna boja | 11050 | |
| Lissamine fast yellow | Yellow 2G | Acid yellow 17 | 18965 |
| Malahit zeleno | |||
| Martius yellow | Acid yellow 24 | 10315 | |
| Meldola blue | Phenylene blue | Basic blue 6 | 51175 |
| Metanil yellow | Acid yellow 36 | 13065 | |
| Metil narandžasto | Acid orange 52 | 13025 | |
| Metil crveno | Acid red 2 | 13020 | |
| Naphthalene black 12B | Amido black 10B | Acid black 1 | 20470 |
| Naphthol green B | Acid green 1 | 10020 | |
| Naphthol yellow S | Acid yellow 1 | 10316 | |
| Orange G | Acid orange 10 | 16230 | |
| Purpurin | Verantin | ||
| Rose bengal | Acid red 94 | 45440 | |
| Sudan II | Solvent orange 7 | 12140 | |
| Titan yellow | Direct yellow 9 | 19540 | |
| Tropaeolin O | Sulpho orange | Acid orange 6 | 14270 |
| Tropaeolin OO | Acid orange 5 | 13080 | |
| Tropaeolin OOO | Orange II | Acid orange 7 | 15510 |
| Victoria blue 4R | Basic blue 8 | 42563 | |
| Victoria blue B | Basic blue 26 | 44045 | |
| Victoria blue R | Basic blue 11 | 44040 | |
| Xylene cyanol FF | Acid blue 147 | 42135 |