Technologie des ultrasons Hielscher

Teinture de fibres textiles améliorée par ultrasons

La teinture des fibres et des tissus assistée par ultrasons améliore la pénétration du colorant dans les pores de la fibre et augmente de manière significative la force et la solidité des couleurs. La teinture par ultrasons est un procédé 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 la teinture en obtenant de meilleurs résultats de couleur et un processus rapide.

Avantages de la teinture par ultrasons

  • Pénétration de colorant dans des fibres
  • Augmentation de la force de la couleur
  • Caractéristiques de couleur améliorées
  • Procédé de teinture rapide
  • Absorption de colorant et force de couleur améliorées
  • Meilleure résistance au lavage, au frottement et à la transpiration
  • Compatible avec divers tissus (par exemple, laine, soie, polyamide, etc.)
  • Coûts de traitement globaux réduits
  • Procédé doux, écologique et vert
  • opération simple et sûre
Teinture infographique par ultrasons de la laine avec le processeur ultrasonique UP200St

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

Les homogénéisateurs ultrasoniques sont utilisés comme outils fiables et efficaces pour préparer des complexes d'inclusion (par exemple pour le resvératrol).

homogénéisateur à ultrasons UP200St

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Teinture par ultrasons pour une meilleure résistance, solidité et qualité des couleurs

Effets ultrasoniques pendant la teinture

Mouillage & Transfert de masse : La cavitation ultrasonique et le micro-streaming améliorent la pénétration du colorant dans les pores des fibres et des fils du matériau. La cavitation ultrasonique accélère la vitesse 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 une dispersion uniforme dans le colorant.
Dégazage : Les ondes ultrasonores libèrent les molécules de gaz dissoutes ou piégées de la fibre dans le liquide, de sorte que le gaz peut caviter, facilitant ainsi le contact et la pénétration de la fibre colorée pour une coloration rapide et complète de la fibre.
Tissera et al. (2016) ont démontré que la sonication permet d'obtenir une bonne résistance de la couleur sur les tissus de coton à très basse température, comme 30ºC, ce qui représente environ 230 % de plus que la résistance de la couleur obtenue par la méthode normale de chauffage de la teinture. Sonication légère de 0,7 W/cm2 avec le UP400St dans des conditions de température douce à environ 30ºC a donné des résultats nettement améliorés pour la résistance des couleurs et une pénétration profonde du colorant dans le tissu en coton.
Une analyse de la taille des particules du colorant a révélé que les ultrasons désagglomèrent et dispersent les molécules de colorant hydrolysées pendant la teinture et aident le colorant à pénétrer plus profondément dans le tissu. En même temps, la surface et la morphologie des fibres restent inchangées et totalement intactes après la sonication.

La teinture par ultrasons accélère et améliore la pénétration des agents colorants dans les fibres et les tissus.

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

Teinture par ultrasons pour divers types de fibres et de tissus

L'ultrason est une technique efficace, mais douce, pour teindre les fibres et les tissus avec des colorants tels que les 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.
Procédé de teinture par ultrasons amélioré

  • laine
  • soie
  • angora
  • coton (biologique) & tissus de coton tricotés
  • les tissus synthétiques, par exemple le nylon, le polyester, le 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 surface des (nano-)fibres.

Ultrasonateurs de haute performance pour la teinture des fibres et des tissus

Hielscher Ultrasons est votre partenaire expérimenté de longue date en matière de traitement ultrasonique de haute performance. Nous proposons une gamme complète allant des ultrasons de laboratoire et de table pour la recherche, les essais de faisabilité et l'optimisation des procédés aux ultrasons 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 en ligne par ultrasons pour améliorer l'intensité et la solidité de la couleur dans un temps de teinture plus court

Système de teinture par ultrasons avec ultrasonateur de 2kW

Hielscher Ultrasonics’ Les processeurs ultrasoniques industriels peuvent fournir des amplitudes très faibles à très élevées. Conçu pour les applications à usage intensif, des amplitudes allant jusqu'à 200 µm peuvent facilement être utilisées en continu, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes ultrasoniques personnalisées sont disponibles. La robustesse des équipements ultrasoniques de Hielscher permet un fonctionnement 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 exigeants, 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.

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Littérature / Références



Qu'il faut savoir

Colorants pour tissus

Les colorants pour tissus (également les colorants pour textiles) sont des substances liquides utilisées pour colorer les matériaux textiles tels que les fibres, les fils et les tissus dans le but d'obtenir une couleur avec la solidité souhaitée. Les colorants pénètrent dans le tissu et le modifient chimiquement, ce qui donne une coloration permanente.
En général, les fibres acryliques sont teintes avec des colorants basiques, tandis que les fibres de nylon et de protéines telles que la laine et la soie sont traitées avec des colorants acides, et pour les fils de polyester, des colorants dispersés sont utilisés. Le coton peut être teint avec différents types de colorants, y compris des colorants de cuve, et des colorants synthétiques modernes réactifs et directs.
Les colorants réactifs sont le type de colorant le plus important pour les fibres cellulosiques comme le coton et la viscose, mais ils gagnent également de plus en plus d'importance pour la laine et le polyamide. En raison de la large gamme de types de colorants réactifs, ils peuvent être utilisés pour les techniques de teinture multiple. Les colorants réactifs peuvent être distingués en deux types principaux : les colorants réactifs chauds (colorants monochlorotriaziniques) et les colorants réactifs froids (colorants dichlorotriaziniques). L'utilisation de colorants réactifs à froid permet de réaliser des procédés de teinture à température ambiante car les colorants de type froid sont plus réactifs en raison de la présence de deux atomes de chlore.
Les colorants réactifs sont connus pour leur mauvaise fixation. Le problème de la fixation du colorant se pose surtout dans la teinture par lots des fibres cellulosiques, où une quantité importante de sel est normalement ajoutée pour améliorer l'épuisement du colorant (et donc aussi la fixation du colorant).

Teinture de la fibre de cellulose

Pour la teinture des fibres cellulosiques avec des colorants réactifs, on utilise les produits chimiques et auxiliaires suivants

  • Alcali (carbonate, bicarbonate de sodium et soude caustique)
  • Sel (principalement chlorure et sulfate de sodium)
  • De l'urée peut être ajoutée à la liqueur de rembourrage dans les procédés continus
  • Le silicate de sodium peut être ajouté par la méthode de l'injection à froid.

Vous trouverez ci-dessous une liste de colorants avec les noms génériques et les numéros de Colour Index International.

Noms communs Synonymes C.I. Nom générique numéro C.I.
Bleu Alcian 8GX Bleu Alcian Bleu Ingrain 74240
Jaune Alcian GXS orange du Soudan Ingrain jaune 1 12840
Alizarine Rouge mordant 11 58000
Alizarine Rouge S Rouge mordant 3 58005
Jaune d'alizarine GG Jaune mordant 1 14025
Jaune alizarine R Orange mordante 1 14030
Azophloxine Azogéranine B Rouge acide 1 18050
Brun bismarck R Vesuvine marron Brun basique 4 21010
Bismarck brun Y Vesuvine Phénylène brun Brun basique 1 21000
Bleu crésyle brillant Bleu cresyl BBS Colorant basique 51010
Chrysoidine R Basic orange 1 11320
Chrysoidine Y Basic orange 2 11270
rouge Congo Rouge direct 28 22120
Violet de cristal Violet de base 3 42555
Vert éthyle 42590
Acide fuchsine Violet acide 19 42685
violet de gentiane Violet de base 1 42535
vert Janus Colorant basique 11050
Lissamine jaune rapide Jaune 2G Jaune acide 17 18965
vert malachite
jaune Martius Jaune acide 24 10315
Meldola bleu Bleu de phénylène Bleu de base 6 51175
Jaune de méthanil Jaune acide 36 13065
Méthyl orange Orange acide 52 13025
Rouge de méthyle Rouge acide 2 13020
Noir de naphtalène 12B Amido noir 10B Noir acide 1 20470
Vert de naphtol B Vert acide 1 10020
Jaune de naphtol S Jaune acide 1 10316
Orange G Orange acide 10 16230
Purpurin Verantin
Rose bengale Rouge acide 94 45440
Soudan II Solvant orange 7 12140
jaune Titan Jaune direct 9 19540
Tropaeolin O orange Sulpho Orange acide 6 14270
Tropaeolin OO Orange acide 5 13080
Tropaeolin OOO Orange II Orange acide 7 15510
Bleu Victoria 4R Bleu de base 8 42563
Bleu Victoria B Bleu de base 26 44045
Bleu Victoria R Bleu de base 11 44040
Xylène cyanol FF Bleu acide 147 42135