Mejora del teñido de fibras textiles con ultrasonidos

El teñido de fibras y tejidos asistido por ultrasonidos mejora la penetración del colorante en los poros de las fibras y aumenta significativamente la fuerza colorística y la solidez del color. El teñido ultrasónico es un proceso rápido que puede realizarse en condiciones suaves y a bajas temperaturas. La sonicación no daña la estructura de las fibras de materiales como los tejidos y los textiles, que permanece intacta. La ultrasonicación intensifica el tratamiento de teñido, logrando mejores resultados de color y un proceso rápido.

Teñido ultrasónico de lana: la sonicación mejora significativamente la fuerza colorística y la penetración del colorante en las fibras.

Teñido ultrasónico para una mayor fuerza colorística, solidez y calidad

Efectos de los ultrasonidos durante el teñido

Humectación y transferencia de masa: La cavitación ultrasónica y las microcorrientes mejoran la penetración del colorante en los poros de las fibras y los hilos del material. La cavitación ultrasónica acelera la difusión del colorante en el interior de la fibra al perforar su capa externa, permitiendo que el colorante entre en los poros de la fibra. Al mismo tiempo, la sonicación acelera la reacción química entre el colorante y la fibra.
Dispersión: La sonicación fragmenta las gotas, los aglomerados y los agregados, generando una dispersión uniforme en el colorante.
Desgasificación: Las ondas ultrasónicas liberan las moléculas de gas disueltas o atrapadas en la fibra hacia el líquido para que el gas pueda cavitar, facilitando así el contacto entre el colorante y la fibra y la penetración del colorante para una coloración rápida y completa de las fibras.
Tissera et al. (2016) demostraron que la sonicación permite lograr una buena fuerza colorística en tejidos de algodón a temperaturas muy bajas, como 30ºC, con un valor aproximadamente un 230% superior al obtenido mediante el método convencional de teñido por calentamiento. Una sonicación suave de 0,7 W/cm² con el UP400St en condiciones de temperatura moderada, a aprox. 30ºC, proporcionó resultados significativamente mejores en cuanto a fuerza colorística y una penetración profunda del colorante en el tejido de algodón.
Un análisis del tamaño de partícula del colorante reveló que la ultrasonicación desaglomera y dispersa las moléculas de colorante hidrolizadas durante el teñido y ayuda al colorante a penetrar más profundamente en el tejido. Al mismo tiempo, la superficie y la morfología de las fibras permanecen sin cambios y completamente intactas tras la sonicación.

Efecto del nivel de potencia ultrasónica sobre el rendimiento colorístico
(Gráfico y estudio de Haddar et al. 2015)

Teñido ultrasónico para diversos tipos de fibras y tejidos

La ultrasonicación es una técnica eficaz y suave para teñir fibras y tejidos con colorantes orgánicos e inorgánicos.
Las investigaciones y los estudios piloto han probado con éxito la técnica de teñido ultrasónico en diversos tipos de fibras y tejidos.
La ultrasonicación mejoró el proceso de teñido de

• lana
• seda
• angora
• algodón (orgánico) y tejidos de punto de algodón
• tejidos sintéticos, p. ej., nailon, poliéster y poliamida
• fibras naturales, p. ej., cáñamo y bambú
• tejidos celulósicos

El análisis por microscopía electrónica de barrido (SEM) muestra que el teñido asistido por ultrasonidos no afecta a la estructura superficial de las fibras y nanofibras.

Equipos de ultrasonicación de alto rendimiento para teñir fibras y tejidos

Hielscher Ultrasonics es su socio con una larga experiencia en el procesamiento ultrasónico de alto rendimiento. Ofrecemos una gama completa que abarca desde equipos de ultrasonicación de laboratorio y de sobremesa para investigación, ensayos de viabilidad y optimización de procesos hasta procesadores ultrasónicos plenamente industriales para procesar grandes volúmenes. Para el teñido ultrasónico de textiles y tejidos, Hielscher ofrece diversas soluciones en función de la fibra o el textil y del colorante.

Sistema de teñido ultrasónico con equipo de ultrasonicación de 2 kW

Los procesadores ultrasónicos industriales de Hielscher Ultrasonics pueden proporcionar amplitudes desde muy bajas hasta muy altas. Diseñados para aplicaciones exigentes, permiten trabajar fácilmente con amplitudes de hasta 200 µm de forma continua en funcionamiento 24/7. Para amplitudes aún mayores, se ofrecen sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos ultrasónicos de Hielscher permite el funcionamiento 24/7 con cargas elevadas y en entornos exigentes.
Nuestros clientes están satisfechos con la extraordinaria robustez y fiabilidad de los sistemas de Hielscher Ultrasonic. Su instalación en aplicaciones exigentes, en entornos difíciles y con funcionamiento 24/7 garantiza un procesamiento eficiente y económico. La intensificación de procesos mediante ultrasonidos reduce el tiempo de procesamiento y logra mejores resultados, es decir, mayor calidad, mayores rendimientos y productos innovadores.