Amélioration de la teinture des fibres textiles grâce aux ultrasons

La teinture assistée par ultrasons des fibres et des tissus améliore la pénétration du colorant dans les pores de la fibre et augmente considérablement l’intensité et la solidité des couleurs. La teinture par ultrasons est un processus rapide, qui peut être exécuté dans des conditions douces et à basse température. La structure fibreuse des matériaux tels que les tissus et les textiles n’est pas endommagée par la sonication et reste intacte. Les ultrasons intensifient le traitement de teinture, obtenant de meilleurs résultats de couleur et un processus rapide.

Teinture par ultrasons de la laine : La sonication améliore considérablement l’intensité de la couleur et la pénétration du colorant dans les fibres.

Teinture par ultrasons pour une résistance, une solidité et une qualité de couleur plus élevées

Effets ultrasoniques pendant la teinture

Mouillage & Transfert de masse : La cavitation par ultrasons et le micro-streaming améliorent la pénétration du colorant dans les pores des fibres et des fils du matériau. La cavitation ultrasonique accélère le taux de diffusion du colorant à l’intérieur de la fibre en perforant la couche externe de la fibre, de sorte que le colorant puisse pénétrer dans les pores de la fibre. Simultanément, la sonication accélère la réaction chimique entre le colorant et la fibre.
Dispersion : La sonication brise les gouttelettes, s’agglomère et s’agrège en préparant une dispersion uniforme dans le colorant.
Dégazage : Les ondes ultrasonores libèrent les molécules de gaz dissoutes ou piégées de la fibre dans un liquide afin que le gaz puisse se caviter, facilitant ainsi le contact et la pénétration de la fibre de colorant pour une coloration rapide et complète de la fibre.
Tissera et al. (2016) ont démontré que la sonication est capable d’atteindre une bonne intensité de couleur sur un tissu de coton à très basse température telle que 30 °C, ce qui était environ 230 % plus élevé que l’intensité de couleur obtenue avec la méthode de chauffage normale de teinture. Sonication douce de 0,7 W/cm² avec le UP400St dans des conditions de température douces d’environ 30 °C, les résultats ont considérablement amélioré l’intensité de la couleur et une pénétration profonde du colorant dans le tissu de coton.
Une analyse granulométrique du colorant a révélé que les ultrasons désagglomérent et dispersent les molécules de colorant hydrolysées pendant la teinture et aident le colorant à pénétrer plus profondément dans le tissu. Dans le même temps, la surface et la morphologie des fibres restent inchangées et entièrement intactes après la sonication.

Effet du niveau de puissance ultrasonique sur le rendement de la couleur
(Graphique et étude de Haddar et al. 2015)

Teinture par ultrasons pour différents types de fibres et de tissus

Les ultrasons sont une technique efficace, mais douce, pour teindre les fibres et les tissus avec des colorants tels que des colorants organiques et inorganiques.
Des recherches et des études pilotes ont testé avec succès la technique de teinture par ultrasons pour divers types de fibres et de tissus.
Les ultrasons ont amélioré le processus de teinture

• laine
• soie
• angora
• Coton (biologique) & Tissus tricotés en coton
• tissus synthétiques, par exemple nylon, polyester, polyamide
• fibres naturelles, par exemple le chanvre, le bambou
• tissus cellulosiques

L’analyse MEB montre que la teinture assistée par ultrasons n’affecte pas la structure de surface des (nano-)fibres.

Ultrasons haute performance pour la teinture des fibres et des tissus

Hielscher Ultrasonics est votre partenaire expérimenté de longue date en matière de traitement par ultrasons haute performance. Nous proposons une gamme complète, allant des ultrasons de laboratoire et de paillasse pour la recherche, les tests de faisabilité et l’optimisation des processus aux processeurs à ultrasons entièrement industriels pour le traitement de grands volumes. Pour la teinture par ultrasons des textiles et des tissus, Hielscher propose différentes solutions en fonction de la fibre ou du textile et du colorant.

Système de teinture par ultrasons avec ultrasoniseur de 2 kW

Hielscher Ultrasonics’ Les processeurs à ultrasons industriels peuvent fournir des amplitudes très faibles à très élevées. Conçu pour les applications lourdes, des amplitudes allant jusqu’à 200 μm peuvent être facilement utilisées en continu en fonctionnement 24 h/24 et 7 j/7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes à ultrasons personnalisées sont disponibles. La robustesse de l’équipement à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 sous de lourdes charges et dans des environnements exigeants.
Nos clients sont satisfaits de la robustesse et de la fiabilité exceptionnelles des systèmes Hielscher Ultrasonic. L'installation dans des domaines d'application lourds, des environnements exigeants et un fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 garantissent un traitement efficace et économique. L'intensification du processus par ultrasons réduit le temps de traitement et permet d'obtenir de meilleurs résultats, c'est-à-dire une meilleure qualité, des rendements plus élevés et des produits innovants.