Βελτιωμένη βαφή υφαντικών ινών με υπερήχους

Η υποβοηθούμενη με υπερήχους βαφή ινών και υφασμάτων βελτιώνει τη διείσδυση της χρωστικής στους πόρους των ινών και αυξάνει σημαντικά τη χρωματική ισχύ και την αντοχή του χρώματος. Η βαφή με υπερήχους είναι μια ταχεία διαδικασία, η οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί υπό ήπιες συνθήκες και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η ινώδης δομή υλικών όπως τα υφάσματα και τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα δεν υφίσταται βλάβη από την κατεργασία με υπερήχους και παραμένει άθικτη. Η κατεργασία με υπερήχους εντατικοποιεί τη βαφή, επιτυγχάνοντας καλύτερα χρωματικά αποτελέσματα και ταχεία επεξεργασία.

Βαφή μαλλιού με υπερήχους: Η κατεργασία με υπερήχους βελτιώνει σημαντικά τη χρωματική ισχύ και τη διείσδυση της χρωστικής στις ίνες.

Βαφή με υπερήχους για υψηλότερη χρωματική ισχύ, αντοχή του χρώματος και ποιότητα

Επιδράσεις των υπερήχων κατά τη βαφή

Διαβροχή και μεταφορά μάζας: Η σπηλαίωση και οι μικροροές που προκαλούνται από τους υπερήχους βελτιώνουν τη διείσδυση της χρωστικής στους πόρους των ινών και των νημάτων του υλικού. Η σπηλαίωση που προκαλείται από τους υπερήχους επιταχύνει τον ρυθμό διάχυσης της χρωστικής στο εσωτερικό της ίνας, διατρυπώντας την εξωτερική στιβάδα της, ώστε η χρωστική να μπορεί να εισέλθει στους πόρους της ίνας. Παράλληλα, η κατεργασία με υπερήχους επιταχύνει τη χημική αντίδραση μεταξύ χρωστικής και ίνας.
Διασπορά: Η κατεργασία με υπερήχους διασπά σταγονίδια, συσσωματώματα και συσσωματώσεις, δημιουργώντας ομοιόμορφη διασπορά στη χρωστική.
Απαέρωση: Τα υπερηχητικά κύματα απελευθερώνουν διαλυμένα ή εγκλωβισμένα μόρια αερίου από την ίνα στο υγρό, ώστε το αέριο να μπορεί να υποστεί σπηλαίωση, διευκολύνοντας έτσι την επαφή χρωστικής και ίνας και τη διείσδυση για ταχύ και πλήρη χρωματισμό της ίνας.
Οι Tissera et al. (2016) έδειξαν ότι η κατεργασία με υπερήχους μπορεί να επιτύχει καλή χρωματική ισχύ σε βαμβακερό ύφασμα σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, όπως οι 30ºC, η οποία ήταν περίπου 230% μεγαλύτερη από τη χρωματική ισχύ που επιτεύχθηκε με τη συνήθη μέθοδο βαφής με θέρμανση. Η ήπια κατεργασία με υπερήχους στα 0,7 W/cm² με τον UP400St σε ήπιες θερμοκρασιακές συνθήκες, περίπου στους 30ºC, έδωσε σημαντικά βελτιωμένα αποτελέσματα ως προς τη χρωματική ισχύ και βαθιά διείσδυση της χρωστικής στο βαμβακερό ύφασμα.
Η ανάλυση του μεγέθους των σωματιδίων της χρωστικής αποκάλυψε ότι η κατεργασία με υπερήχους αποσυσσωματώνει και διασπείρει τα υδρολυμένα μόρια της χρωστικής κατά τη βαφή και βοηθά τη χρωστική να διεισδύσει βαθύτερα στο ύφασμα. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια και η μορφολογία των ινών παραμένουν αμετάβλητες και πλήρως άθικτες μετά την κατεργασία με υπερήχους.

Επίδραση του επιπέδου ισχύος των υπερήχων στη χρωματική απόδοση
(Γράφημα και μελέτη των Haddar et al. 2015)

Βαφή με υπερήχους για διάφορους τύπους ινών και υφασμάτων

Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια αποτελεσματική, αλλά ήπια τεχνική για τη βαφή ινών και υφασμάτων με χρωστικές ουσίες, όπως οργανικές και ανόργανες χρωστικές.
Ερευνητικές και πιλοτικές μελέτες έχουν δοκιμάσει επιτυχώς την τεχνική βαφής με υπερήχους σε διάφορους τύπους ινών και υφασμάτων.
Η κατεργασία με υπερήχους βελτίωσε τη διαδικασία βαφής για

• μαλλί
• μετάξι
• ανγκορά
• (βιολογικό) βαμβάκι και πλεκτά βαμβακερά υφάσματα
• συνθετικά υφάσματα, π.χ. νάιλον, πολυεστέρα, πολυαμίδιο
• φυσικές ίνες, π.χ. κάνναβη, μπαμπού
• κυτταρινικά υφάσματα

Η ανάλυση με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) δείχνει ότι η υποβοηθούμενη με υπερήχους βαφή δεν επηρεάζει την επιφανειακή δομή των (νανο-)ινών.

Συσκευές υπερήχων υψηλής απόδοσης για τη βαφή ινών και υφασμάτων

Η Hielscher Ultrasonics είναι ο συνεργάτης σας με πολυετή εμπειρία στην επεξεργασία υψηλής απόδοσης με υπερήχους. Προσφέρουμε ολόκληρη τη γκάμα, από εργαστηριακές και επιτραπέζιες συσκευές υπερήχων για έρευνα, δοκιμές εφικτότητας και βελτιστοποίηση διεργασιών έως πλήρως βιομηχανικούς επεξεργαστές υπερήχων για την επεξεργασία μεγάλων όγκων. Για τη βαφή κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων και υφασμάτων με υπερήχους, η Hielscher προσφέρει διάφορες λύσεις ανάλογα με την ίνα ή το κλωστοϋφαντουργικό υλικό και τη χρωστική.

Σύστημα βαφής με υπερήχους με συσκευή υπερήχων 2kW

Οι βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων της Hielscher Ultrasonics μπορούν να παρέχουν από πολύ ήπια έως πολύ υψηλά πλάτη ταλάντωσης. Κατασκευασμένοι για εφαρμογές βαρέος τύπου, μπορούν εύκολα να λειτουργούν συνεχώς, σε λειτουργία 24/7, με πλάτη ταλάντωσης έως και 200µm. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη ταλάντωσης, διατίθενται εξατομικευμένα ηχοτρόδια υπερήχων. Η ανθεκτικότητα του εξοπλισμού υπερήχων της Hielscher επιτρέπει τη λειτουργία 24/7 υπό υψηλό φορτίο και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Οι πελάτες μας είναι ικανοποιημένοι από την εξαιρετική ανθεκτικότητα και αξιοπιστία των συστημάτων της Hielscher Ultrasonic. Η εγκατάσταση σε εφαρμογές βαρέος τύπου και απαιτητικά περιβάλλοντα, καθώς και η λειτουργία 24/7, εξασφαλίζουν αποδοτική και οικονομική επεξεργασία. Η εντατικοποίηση των διεργασιών με υπερήχους μειώνει τον χρόνο επεξεργασίας και επιτυγχάνει καλύτερα αποτελέσματα, δηλαδή υψηλότερη ποιότητα, υψηλότερες αποδόσεις και καινοτόμα προϊόντα.