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Mejora del teñido de fibras textiles con ultrasonidos

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

Ventajas de la tintura por ultrasonidos

  • Mejor penetración del tinte en las fibras
  • Mayor intensidad del color
  • Características cromáticas mejoradas
  • Proceso de teñido rápido
  • Mejora la absorción del colorante y la intensidad del color
  • Mayor resistencia al lavado, al roce y a la transpiración
  • Compatible con diversos tejidos (por ejemplo, lana, seda, poliamida, etc.)
  • Menores costes generales de transformación
  • Proceso suave, ecológico y respetuoso con el medio ambiente
  • funcionamiento sencillo y seguro
Infografía Teñido de lana por ultrasonidos con el procesador de ultrasonidos UP200St

Teñido de lana por ultrasonidos: La sonicación mejora notablemente la intensidad del color y la penetración del tinte en las fibras.

Los homogeneizadores ultrasónicos se utilizan como herramientas fiables y eficaces para preparar complejos de inclusión (por ejemplo, para el resveratrol)

Homogeneizador ultrasónico UP200St

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Tintura por ultrasonidos para una mayor intensidad, solidez y calidad del color

Efectos de los ultrasonidos durante la tintura

humectante & Transferencia de masa: La cavitación ultrasónica y el microchorro mejoran la penetración del colorante en los poros de la fibra y el hilo del material. La cavitación ultrasónica acelera la velocidad de difusión del colorante en el interior de la fibra al perforar la capa externa de la fibra, de modo que el colorante puede penetrar en los poros de la fibra. Al mismo tiempo, la sonicación acelera la reacción química entre el colorante y la fibra.
Dispersión: La sonicación rompe las gotitas, los aglomerados y los agregados preparando una dispersión uniforme en el colorante.
Desgasificación: Las ondas ultrasónicas liberan las moléculas de gas disueltas o atrapadas de la fibra en el líquido para que el gas pueda cavitar, facilitando así el contacto y la penetración del tinte en la fibra para una coloración rápida y completa de la fibra.
Tissera et al. (2016) demostraron que la sonicación es capaz de lograr una buena intensidad de color en tejidos de algodón a muy baja temperatura, como 30 ºC, que era aproximadamente un 230 % superior a la intensidad de color lograda con el método de calentamiento normal de la tintura. La sonicación suave de 0,7 W/cm2 con el UP400St en condiciones suaves de temperatura, a unos 30ºC, dio resultados significativamente mejores en cuanto a la intensidad del color y la penetración profunda del tinte en el tejido de algodón.
Un análisis del tamaño de las partículas del tinte reveló que la ultrasonicación desaglomera y dispersa las moléculas hidrolizadas del tinte durante el teñido y ayuda a que el tinte penetre más profundamente en el tejido. Al mismo tiempo, la superficie y la morfología de la fibra permanecen inalteradas y totalmente intactas tras la sonicación.

El teñido por ultrasonidos acelera y mejora la penetración de los colorantes en fibras y tejidos.

Efecto del nivel de potencia de los ultrasonidos en el rendimiento del color
(Gráfico y estudio de Haddar et al. 2015)

Tintura por ultrasonidos para distintos tipos de fibras y tejidos

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

  • lana
  • seda
  • angora
  • algodón (ecológico) & tejidos de punto de algodón
  • tejidos sintéticos, por ejemplo nailon, poliéster, poliamida
  • fibras naturales, por ejemplo, cáñamo, bambú
  • tejidos celulósicos

El análisis SEM muestra que el teñido asistido por ultrasonidos no afecta a la estructura superficial de las (nano)fibras.

Ultrasonidos de alto rendimiento para la tintura de fibras y tejidos

Hielscher Ultrasonics es su socio experimentado desde hace muchos años cuando se trata de procesamiento por ultrasonidos de alto rendimiento. Ofrecemos toda la gama de productos, desde ultrasonidos de laboratorio y de sobremesa para investigación, pruebas de viabilidad y optimización de procesos hasta procesadores de ultrasonidos totalmente industriales para el procesamiento de grandes volúmenes. Para el teñido por ultrasonidos de textiles y tejidos, Hielscher ofrece diversas soluciones en función de la fibra o el textil y el tinte.

Sistema de tintura en línea por ultrasonidos para mejorar la intensidad y la solidez del color en un tiempo de tintura más corto.

Sistema de tintura por ultrasonidos con ultrasonicador de 2 kW

Hielscher Ultrasonics’ Los procesadores ultrasónicos industriales pueden suministrar amplitudes de muy leves a muy altas. Diseñados para aplicaciones pesadas, las amplitudes de hasta 200 µm pueden funcionar fácilmente de forma continua las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite su funcionamiento ininterrumpido bajo cargas pesadas y en entornos exigentes.
Nuestros clientes están satisfechos por la extraordinaria robustez y fiabilidad de los sistemas de Hielscher Ultrasonic. La instalación en campos de aplicación pesados, entornos exigentes y un funcionamiento 24/7 garantizan un procesamiento eficaz y económico. La intensificación del proceso por ultrasonidos reduce el tiempo de procesamiento y consigue mejores resultados, es decir, mayor calidad, mayor rendimiento, productos innovadores.

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Literatura/Referencias



Información interesante

Tintes para tejidos

Los tintes para tejidos (también tintes textiles) son sustancias líquidas que se utilizan para colorear materiales textiles como fibras, hilos y tejidos con el objetivo de conseguir un color con la solidez deseada. Los tintes penetran en el tejido y lo modifican químicamente, lo que da lugar a una coloración permanente.
Normalmente, las fibras acrílicas se tiñen con tintes básicos, mientras que el nailon y las fibras proteicas como la lana y la seda se procesan con tintes ácidos, y para el hilo de poliéster se utilizan tintes dispersos. El algodón puede teñirse con varios tipos de tintes, incluidos los tintes de tina y los modernos tintes sintéticos reactivos y directos.
Los tintes reactivos son el tipo de tinte más importante para fibras celulósicas como el algodón y la viscosa, pero también están adquiriendo cada vez más importancia para la lana y la poliamida. Debido a la amplia gama de tipos de colorantes reactivos, pueden utilizarse para múltiples técnicas de tintura. Los tintes reactivos pueden distinguirse en dos tipos principales: tintes reactivos en caliente (tintes monoclorotriazínicos) y tintes reactivos en frío (tintes diclorotriazínicos). El uso de colorantes reactivos en frío permite realizar procesos de tintura a temperatura ambiente porque los colorantes de tipo frío son más reactivos debido a la presencia de dos átomos de cloro.
Los tintes reactivos son conocidos por su escasa fijación. El problema de la fijación del colorante se produce especialmente en el teñido por lotes de fibras de celulosa, donde normalmente se añade una cantidad significativa de sal para mejorar el agotamiento del colorante (y, por tanto, también la fijación del colorante).

Teñido de fibra de celulosa

En la tintura de fibras de celulosa con colorantes reactivos se utilizan los siguientes productos químicos y auxiliares:

  • Álcalis (carbonato sódico, bicarbonato y sosa cáustica)
  • Sal (principalmente cloruro y sulfato de sodio)
  • La urea puede añadirse al licor de relleno en procesos continuos
  • Puede añadirse silicato sódico en el método de lote en frío.

A continuación figura una lista de colorantes con nombres y números genéricos de Colour Index International.

Nombres comunes Sinónimos C.I. Nombre genérico Número C.I.
Azul alcián 8GX Azul alcián Azul Ingrain 74240
Amarillo alciano GXS Sudán naranja Ingrain amarillo 1 12840
Alizarina Rojo mordiente 11 58000
Rojo alizarina S Rojo mordiente 3 58005
Amarillo alizarina GG Mordant amarillo 1 14025
Amarillo de alizarina R Naranja mordiente 1 14030
Azofloxina Azogeranina B Rojo ácido 1 18050
Bismarck marrón R Vesuvine marrón Marrón básico 4 21010
Bismarck marrón Y Vesuvine Fenileno marrón Marrón básico 1 21000
Azul de cresilo brillante Azul de cresilo BBS Tinte básico 51010
Crisoidina R Naranja básico 1 11320
Crisoidina Y Naranja básico 2 11270
Rojo Congo Rojo directo 28 22120
Violeta cristal Violeta básico 3 42555
Verde de etilo 42590
Ácido fucsínico Violeta ácido 19 42685
Violeta de genciana Violeta básico 1 42535
Verde Jano Tinte básico 11050
Lissamine amarillo rápido Amarillo 2G Amarillo ácido 17 18965
Verde malaquita
Marcio amarillo Amarillo ácido 24 10315
Meldola azul Azul de fenileno Azul básico 6 51175
Metanil amarillo Amarillo ácido 36 13065
Naranja de metilo Naranja ácida 52 13025
Rojo de metilo Rojo ácido 2 13020
Negro de naftalina 12B Amido negro 10B Negro ácido 1 20470
Verde de naftol B Verde ácido 1 10020
Amarillo de naftol S Amarillo ácido 1 10316
Naranja G Naranja ácida 10 16230
Purpurina Verantin
Rosa de bengala Rojo ácido 94 45440
Sudán II Disolvente naranja 7 12140
Amarillo titán Amarillo directo 9 19540
Tropaeolina O Naranja sulpho Naranja ácido 6 14270
Tropaeolina OO Naranja ácido 5 13080
Tropaeolina OOO Naranja II Naranja ácido 7 15510
Victoria azul 4R Azul básico 8 42563
Victoria azul B Azul básico 26 44045
Victoria azul R Azul básico 11 44040
Xileno cianol FF Azul ácido 147 42135

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