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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.

Avantages de la teinture par ultrasons

  • Amélioration de la pénétration du colorant dans les fibres
  • Augmentation de l’intensité de la couleur
  • Caractéristiques de couleur améliorées
  • Processus de teinture rapide
  • Amélioration de l’absorption du colorant et de l’intensité de la couleur
  • Résistance accrue au lavage, au frottement et à la transpiration
  • Compatible avec divers tissus (par exemple laine, soie, polyamide, etc.)
  • Réduction des coûts globaux de traitement
  • Procédé doux, respectueux de l’environnement et vert
  • fonctionnement simple et sûr
Infographie : Teinture par ultrasons de la laine avec processeur à ultrasons UP200St

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

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

Homogénéisateur ultrasonique UP200St

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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.

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

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 en ligne par ultrasons pour une résistance et une solidité des couleurs améliorées dans un temps de teinture plus court

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.

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Littérature/Références



Qu'il faut savoir

Teintures pour tissus

Les colorants pour tissus (également les colorants 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 des couleurs souhaitée. Les colorants pénètrent dans le tissu et le modifient chimiquement, ce qui entraîne une coloration permanente.
Généralement, 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 les colorants en cuve et les colorants synthétiques réactifs et directs modernes.
Les colorants réactifs sont le type de colorant le plus important pour les fibres de cellulose telles que le coton et la viscose, mais ils gagnent également en importance pour la laine et le polyamide. En raison de la large gamme de types de colorants réactifs, ils peuvent être utilisés pour de multiples techniques de teinture. Les colorants réactifs peuvent être distingués en deux types principaux : les colorants réactifs chauds (colorants monochlorotriazines) et les colorants réactifs froids (colorants dichlorotriazines). L’utilisation de colorants réactifs à froid permet d’exécuter des processus 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 du colorant. Le problème de la fixation du colorant se pose surtout dans la teinture par lots des fibres de cellulose, 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 teindre les fibres de cellulose avec des colorants réactifs, les produits chimiques et auxiliaires suivants sont utilisés :

  • Alcali (carbonate de sodium, bicarbonate et soude caustique)
  • Sel (principalement chlorure et sulfate de sodium)
  • L’urée peut être ajoutée à la liqueur de rembourrage dans des processus continus
  • Du silicate de sodium peut être ajouté dans la méthode du tampon froid.

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

Noms communs Synonymes C.I. Machin Numéro C.I.
Bleu Alcian 8GX Bleu Alcian Bleu Ingrain 74240
Jaune alcian GXS Orange Soudan Jaune grain 1 12840
Alizarine Mordant rouge 11 58000
Rouge Alizarine S Mordant rouge 3 58005
Jaune alizarine GG Mordant jaune 1 14025
Jaune d’alizarine R Orange mordante 1 14030
Azophloxine Azogéran B Rouge acide 1 18050
Brun Bismarck R Brun vésuve Marron de base 4 21010
Brun Bismarck Y Vésuvine Brun phénylène Brun de base 1 21000
Bleu crésyle brillant Cresyl bleu BBS Teinture de base 51010
Chrysoïdine R Orange de base 1 11320
Chrysoïdine Y Orange de base 2 11270
Rouge Congo Rouge direct 28 22120
Violet cristal Violet de base 3 42555
Vert éthyle 42590
Acide fuchsine Violet acide 19 42685
Violette gentiane Violet de base 1 42535
Vert Janus Teinture de base 11050
Lissamine jaune vif Jaune 2G Jaune acide 17 18965
Vert malachite
Jaune Martius Jaune acide 24 10315
Bleu Meldola Bleu phénylène Bleu de base 6 51175
Jaune Metanil Jaune acide 36 13065
Méthylorangée Orange acide 52 13025
Rouge de méthyle Rouge acide 2 13020
Naphtalène noir 12B Amido noir 10B Noir acide 1 20470
Vert de naphtol B Vert acide 1 10020
Jaune naphtol S Jaune acide 1 10316
Orange G Orange acide 10 16230
Purpurin Vérantin
Rose bengale Rouge acide 94 45440
Soudan II Solvant orange 7 12140
Jaune titane Jaune direct 9 19540
Tropéoline O Orange sulfo Orange acide 6 14270
Tropéoline 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
R bleu Victoria Bleu de base 11 44040
Xylène cyanol FF Bleu acide 147 42135

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