Amélioration de la teinture des fibres textiles grâce aux ultrasons

La teinture des fibres et des tissus assistée par ultrasons améliore la pénétration du colorant dans les pores de la fibre et augmente considérablement la résistance et la solidité de la couleur. La teinture par ultrasons est un processus rapide, qui peut être réalisé dans des conditions douces et à basse température. La structure des fibres 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 la teinture, ce qui permet d'obtenir de meilleurs résultats en termes de couleur et d'accélérer le processus.

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

Teinture par ultrasons pour des couleurs plus fortes, plus résistantes et de meilleure qualité

Effets des ultrasons pendant la teinture

mouillage & Transfert de masse : La cavitation ultrasonique et le micro-flux améliorent la pénétration du colorant dans les pores de la fibre et du fil 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, les agglomérats et les agrégats, préparant ainsi une dispersion uniforme dans le colorant.
Dégazage : Les ondes ultrasonores libèrent les molécules de gaz dissoutes ou piégées de la fibre dans le liquide afin que le gaz puisse caviter, facilitant ainsi le contact et la pénétration du colorant dans la fibre pour une coloration rapide et complète de la fibre.
Tissera et al. (2016) ont démontré que la sonication permet d'obtenir une bonne solidité de la couleur sur le tissu de coton à très basse température (30ºC), soit environ 230 % de plus que la solidité de la couleur obtenue avec la méthode de teinture par chauffage normal. Une sonication douce de 0,7 W/cm² avec le UP400St dans des conditions de température douce, à environ 30ºC, a donné des résultats nettement meilleurs en ce qui concerne la solidité de la couleur et la pénétration en profondeur du colorant dans le tissu de coton.
Une analyse de la taille des particules du colorant a révélé que l'ultrasonisation désagglomère et disperse les molécules de colorant hydrolysées pendant la teinture et aide le colorant à pénétrer plus profondément dans le tissu. Dans le même temps, la surface et la morphologie des fibres restent inchangées et totalement intactes après la sonication.

Effet du niveau de puissance des ultrasons 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

L'ultrasonication est une technique efficace et douce pour teindre les fibres et les tissus avec des colorants organiques et inorganiques.
Des recherches et des études pilotes ont permis de tester avec succès la technique de teinture par ultrasons pour différents types de fibres et de tissus.
L'ultrasonication a permis d'améliorer le processus de teinture de

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

L'analyse MEB montre que la teinture assistée par ultrasons n'affecte pas la structure de la 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 ultrasonique de haute performance. Nous proposons une gamme complète d'appareils à ultrasons de laboratoire et de table pour la recherche, les essais de faisabilité et l'optimisation des processus, ainsi que des processeurs à ultrasons entièrement industriels pour le traitement de gros 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 ultrasons de 2 kW

Hielscher Ultrasonics’ Les processeurs industriels à ultrasons peuvent fournir des amplitudes très faibles à très élevées. Conçus pour des applications lourdes, des amplitudes allant jusqu'à 200 µm peuvent être facilement exploitées en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes ultrasoniques personnalisées sont disponibles. La robustesse de l'équipement ultrasonique de Hielscher lui permet de fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sous forte charge 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.