Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Mejoramiento del teñido de fibras textiles con ultrasonido

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

Ventajas de la tintura ultrasónica

  • Mejor penetración del colorante en las fibras
  • Aumento de la intensidad del color
  • Mejora de las características de color
  • Proceso de teñido rápido
  • Mejora de la absorción del tinte y la intensidad del color
  • Mayor resistencia al lavado, al frotamiento y a la transpiración
  • Compatible con diversos tejidos (por ejemplo, lana, seda, poliamida, etc.)
  • Menores costes globales de procesamiento
  • Proceso suave, ecológico y verde
  • operación simple y segura
Infografía de teñido ultrasónico de lana con procesador ultrasónico UP200St

Teñido ultrasónico de lana: La sonicación mejora la intensidad del color y la penetración del tinte en las fibras de manera significativa.

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

Homogeneizador ultrasónico UP200St

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Teñido por ultrasonido para una mayor intensidad, solidez y calidad de los colores

Efectos de los ultrasonidos durante el teñido

Mojar & Transferencia de masa: La cavitación ultrasónica y el microfluido 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 dentro de la fibra perforando la capa externa de la misma, de modo que el colorante puede entrar en los poros de la fibra. Simultáneamente, la sonicación acelera la reacción química entre el colorante y la fibra.
Dispersión: La sonicación rompe las gotas, los aglomerados y los agregados preparando una dispersión uniforme en el colorante.
Desgasificación: Las ondas de ultrasonido liberan las moléculas de gas disueltas o atrapadas de la fibra en líquido para que el gas pueda cavitar, facilitando así el contacto y la penetración de la fibra teñida para una rápida y completa coloración de la fibra.
Tissera y otros (2016) demostraron que la sonicación es capaz de lograr una buena intensidad de color en el tejido de algodón a muy baja temperatura, como 30ºC, que fue aproximadamente un 230% más que la intensidad de color lograda en el método de calentamiento normal de la tintura. Sonicación suave de 0,7 W/cm2 con el UP400St Bajo condiciones de temperatura suave a aprox. 30ºC se obtuvieron resultados significativamente mejores en cuanto a la fuerza del color y una profunda penetración del tinte en el tejido de algodón.
Un análisis del tamaño de las partículas del tinte reveló que la ultrasonificación desagrega y dispersa las moléculas de tinte hidrolizado durante la tintura y ayuda al tinte a penetrar más profundamente en el tejido. Al mismo tiempo, la superficie de la fibra y la morfología de la fibra permanecen inalteradas y completamente intactas después de la sonicación.

El teñido por ultrasonido acelera y mejora la penetración de los agentes colorantes en las fibras y tejidos.

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

Teñido por ultrasonido para varios tipos de fibras y tejidos

La ultrasonificación es una técnica eficaz, aunque suave, para teñir fibras y tejidos con colorantes tales como tintes orgánicos e inorgánicos.
La investigación y los estudios piloto han probado con éxito la técnica de teñido por ultrasonidos para varios tipos de fibras y tejidos.
La ultrasonificación mejoró el proceso de teñido de

  • Lana
  • Seda
  • angora
  • Algodón (orgánico) & tejidos de punto de algodón
  • Tejidos sintéticos, por ejemplo, nylon, poliéster, poliamida
  • fibras naturales, por ejemplo, cáñamo, bambú
  • tejidos celulósicos

El análisis SEM muestra que la tintura asistida por ultrasonidos no afecta a la estructura de la superficie 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 en lo que se refiere al procesamiento de ultrasonidos de alto rendimiento. Ofrecemos la cartera completa, desde los ultrasonidos de laboratorio y de mesa para la investigación, los ensayos de viabilidad y la optimización de procesos hasta los procesadores ultrasónicos 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 del textil y del 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 teñido por ultrasonidos con ultrasonidos de 2kW

Hielscher Ultrasonics’ Los procesadores industriales de ultrasonido pueden suministrar amplitudes muy suaves a muy altas. Construido para aplicaciones de servicio pesado, amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente ejecutadas de forma continua en operación 24/7. Para amplitudes aún más altas, hay disponibles sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento 24/7 bajo una carga pesada y en entornos exigentes.
Nuestros clientes están satisfechos con la extraordinaria robustez y fiabilidad de los sistemas de Hielscher Ultrasonic. La instalación en campos de aplicación de servicio pesado, ambientes exigentes y operación 24/7 aseguran un procesamiento eficiente y económico. La intensificación del proceso por ultrasonidos reduce el tiempo de procesamiento y logra mejores resultados, es decir, mayor calidad, mayor rendimiento y productos innovadores.

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Literatura/Referencias



Información interesante

Tintes de Tejido

Los tintes para telas (también los tintes para textiles) son sustancias líquidas que se utilizan para colorear materiales textiles como fibras, hilos y telas con el objetivo de lograr el color con la solidez de color deseada. Los tintes penetran en el tejido y lo cambian químicamente, lo que resulta en una coloración permanente.
Comúnmente, las fibras acrílicas se tiñen con tintes básicos, mientras que las fibras de nylon y de proteínas como la lana y la seda se procesan con tintes ácidos, y para el hilado de poliéster se utilizan tintes dispersos. El algodón puede ser teñido con varios tipos de tintes, incluyendo tintes de tina, y modernos tintes sintéticos reactivos y directos.
Los colorantes reactivos son el tipo de tintura más importante para fibras de celulosa como el algodón y la viscosa, pero también están ganando cada vez más importancia para la lana y la poliamida. Debido a la amplia gama de tipos de tintes reactivos, pueden utilizarse para múltiples técnicas de teñido. Los colorantes reactivos pueden distinguirse en dos tipos principales: colorantes en caliente (colorantes monoclorotriazina) y colorantes reactivos en frío (colorantes diclorotriazina). La utilización de colorantes reactivos en frío permite realizar procesos de tintura a temperatura ambiente, ya que los colorantes de tipo frío son más reactivos debido a la presencia de dos átomos de cloro.
Los tintes reactivos son conocidos por su pobre fijación del tinte. El problema de la fijación del colorante se produce especialmente en la tintura por lotes de fibras de celulosa, en la que 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:

  • Álcali (carbonato de sodio, bicarbonato y soda cáustica)
  • Sal (principalmente cloruro y sulfato de sodio)
  • Se puede añadir urea al licor de relleno en procesos continuos
  • Se puede añadir silicato de sodio en el método de lotes de pads en frío.

A continuación se muestra una lista de tintes con los nombres genéricos y los números de Colour Index International.

Nombres comunes Sinónimos C.I. Nombre genérico número de informante
Alcian Azul 8GX Azul Alciano Ingrain Azul 74240
Alcian amarillo GXS Naranja de Sudán Ingrediente amarillo 1 12840
Alizarin Rojo mordiente 11 58000
Alizarin Rojo S Rojo mordiente 3 58005
Alizarin amarillo GG Amarillo mordiente 1 14025
Alizarin amarillo R Naranja mordiente 1 14030
Azofloxina Azogeranina B Rojo ácido 1 18050
Bismarck marrón R Marrón Vesuvine Marrón básico 4 21010
Bismarck marrón Y Vesuvine Marrón de fenileno Marrón básico 1 21000
Azul cresílico brillante Cresyl azul BBS Tintura básica 51010
Crisoidina R Naranja básico 1 11320
Crisoidina Y Naranja básico 2 11270
Rojo Congo Rojo directo 28 22120
Violeta de cristal Violeta básico 3 42555
Verde Etílico 42590
Ácido fosfórico Violeta ácido 19 42685
Violeta de genciana Violeta básico 1 42535
verde de Jano Tintura básica 11050
Lissamine fast yellow (Amarillo rápido de la lisamina) Amarillo 2G Amarillo ácido 17 18965
Verde malaquita
Marcio amarillo Amarillo ácido 24 10315
Azul Meldola Azul de fenileno Azul básico 6 51175
Amarillo metanil Amarillo ácido 36 13065
Naranja de metilo Naranja ácida 52 13025
Rojo de metilo Rojo ácido 2 13020
Naftalina negra 12B Amido negro 10B Negro ácido 1 20470
Verde nafta B Verde ácido 1 10020
Amarillo naftalina 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 titanio Amarillo directo 9 19540
Tropaeolín O Naranja sulfurosa Naranja ácida 6 14270
Tropaeolín OO Naranja ácida 5 13080
Tropaeolín OOO Naranja II Naranja ácida 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