Poboljšano bojenje tekstilnih vlakana ultrazvukom
Ultrazvučno potpomognuto bojenje vlakana i tkanina poboljšava prodiranje bojila u pore vlakana te znatno povećava intenzitet i postojanost obojenja. Ultrazvučno bojenje brz je postupak koji se može provoditi u blagim uvjetima i pri niskim temperaturama. Sonikacija ne oštećuje vlaknastu strukturu materijala kao što su tkanine i tekstil te ona ostaje netaknuta. Obrada ultrazvukom intenzivira postupak bojenja, čime se postižu bolji rezultati obojenja i brz postupak.
- Poboljšano prodiranje bojila u vlakna
- Povećan intenzitet obojenja
- Poboljšana svojstva obojenja
- Brz postupak bojenja
- Poboljšano primanje bojila i intenzitet obojenja
- Veća postojanost na pranje, trljanje i znoj
- Prikladno za različite tkanine (npr. vunu, svilu, poliamid itd.)
- Niži ukupni troškovi obrade
- Blag, ekološki prihvatljiv, zelen postupak
- Jednostavan i siguran rad
Ultrazvučno bojenje vune: sonikacija znatno poboljšava intenzitet obojenja i prodiranje bojila u vlakna.
Ultrazvučni homogenizator UP200St
Ultrazvučno bojenje za veći intenzitet, postojanost i kvalitetu obojenja
Učinci ultrazvuka tijekom bojenja
Kvašenje i prijenos mase: Ultrazvučna kavitacija i mikrostrujanje poboljšavaju prodiranje bojila u pore vlakana i pređe u materijalu. Ultrazvučna kavitacija ubrzava difuziju bojila unutar vlakna perforiranjem vanjskog sloja vlakna, čime bojilu omogućuje ulazak u pore vlakna. Istodobno sonikacija ubrzava kemijsku reakciju između bojila i vlakna.
Dispergiranje: Sonikacija razbija kapljice, aglomerate i agregate te stvara jednoliku disperziju u bojilu.
Otplinjavanje: Ultrazvučni valovi oslobađaju otopljene ili zarobljene molekule plina iz vlakna u tekućinu kako bi plin mogao podlijegati kavitaciji, čime se olakšavaju kontakt bojila s vlaknom i prodiranje bojila radi brzog i potpunog obojenja vlakna.
Tissera i sur. (2016) pokazali su da se sonikacijom može postići dobar intenzitet obojenja pamučne tkanine pri vrlo niskoj temperaturi, poput 30ºC, koji je bio približno 230% veći od intenziteta obojenja postignutog uobičajenom metodom bojenja uz zagrijavanje. Blaga sonikacija od 0,7 W/cm2 s uređajem UP400St pri blagim temperaturnim uvjetima od približno 30ºC dala je znatno bolje rezultate u pogledu intenziteta obojenja i dubokog prodiranja bojila u pamučnu tkaninu.
Analiza veličine čestica bojila pokazala je da obrada ultrazvukom tijekom bojenja deaglomerira i dispergira hidrolizirane molekule bojila te pomaže bojilu da prodre dublje u tkaninu. Istodobno površina i morfologija vlakna nakon sonikacije ostaju nepromijenjene i potpuno netaknute.
Utjecaj razine ultrazvučne snage na izdašnost obojenja
(Grafikon i istraživanje: Haddar i sur. 2015)
Ultrazvučno bojenje različitih vrsta vlakana i tkanina
Obrada ultrazvukom učinkovita je, a ipak blaga tehnika bojenja vlakana i tkanina sredstvima za bojenje poput organskih i anorganskih bojila.
U istraživanjima i pilot-studijama tehnika ultrazvučnog bojenja uspješno je ispitana na različitim vrstama vlakana i tkanina.
Obrada ultrazvukom poboljšala je postupak bojenja
- vune
- svile
- angore
- (organskog) pamuka i pamučnih pletiva
- sintetičkih tkanina, npr. najlona, poliestera i poliamida
- prirodnih vlakana, npr. konoplje i bambusa
- celuloznih tkanina
SEM analiza pokazuje da ultrazvučno potpomognuto bojenje ne utječe na površinsku strukturu (nano)vlakana.
Ultrazvučni uređaji visokih performansi za bojenje vlakana i tkanina
Hielscher Ultrasonics vaš je partner s dugogodišnjim iskustvom u ultrazvučnoj obradi visokih performansi. Nudimo cjelokupan asortiman, od laboratorijskih i stolnih ultrazvučnih uređaja za istraživanje, ispitivanje izvedivosti i optimizaciju procesa do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora za obradu velikih volumena. Za ultrazvučno bojenje tekstila i tkanina Hielscher nudi različita rješenja ovisno o vlaknu ili tekstilu i bojilu.
Sustav za ultrazvučno bojenje s ultrazvučnim uređajem od 2kW
Industrijski ultrazvučni procesori tvrtke Hielscher Ultrasonics mogu ostvariti amplitude od vrlo blagih do vrlo visokih. Konstruirani su za zahtjevne primjene te lako omogućuju kontinuirani rad pri amplitudama do 200µm u režimu rada 24/7. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Robusnost ultrazvučne opreme Hielscher omogućuje rad 24/7 pod velikim opterećenjem i u zahtjevnim okruženjima.
Naši su kupci zadovoljni iznimnom robusnošću i pouzdanošću sustava tvrtke Hielscher Ultrasonic. Ugradnja u područjima zahtjevne primjene, zahtjevnim okruženjima i rad 24/7 osiguravaju učinkovitu i ekonomičnu obradu. Ultrazvučno intenziviranje procesa skraćuje vrijeme obrade i postiže bolje rezultate, tj. višu kvalitetu, veće prinose i inovativne proizvode.
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura i reference
- Akalın M., Merdan N., Kocak D., et al. (2004): Effects of ultrasonic energy on the wash fastness of reactive dyes. Ultrasonics 2004; 42: 161-164.
- Atav R., Yurdakul A. (2016): Ultrasonic Assisted Dyeing of Angora Fibre. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2016; 24, 5(119): 137-142.
- Nadeeka D. Tissera, Ruchira N. Wijesena, K.M. Nalin de Silva (2016): Ultrasound energy to accelerate dye uptake and dye–fiber interaction of reactive dye on knitted cotton fabric at low temperatures. Ultrasonics Sonochemistry 29, 2016. 270–278.
- Wafa Haddar; Noureddine Baaka; Nizar Meksi; Manel Ben Ticha; Ahlème Guesmi; M. Farouk Mhenni (2015): Use of Ultrasonic Energy for Enhancing the Dyeing Performances of Polyamide Fibers with Olive Vegetable Water. Fibers and Polymers 2015, Vol.16, No.7. 1506 -1511.
Korisne činjenice
Bojila za tkanine
Bojila za tkanine (također tekstilna bojila) tekuće su tvari koje se upotrebljavaju za bojenje tekstilnih materijala kao što su vlakna, pređa i tkanine radi postizanja obojenja željene postojanosti. Bojila prodiru u tkaninu i kemijski je mijenjaju, što rezultira trajnim obojenjem.
Akrilna vlakna obično se boje baznim bojilima, dok se najlon i proteinska vlakna poput vune i svile obrađuju kiselim bojilima, a za poliestersku pređu upotrebljavaju se disperzna bojila. Pamuk se može bojiti različitim vrstama bojila, uključujući redukcijska bojila te moderna sintetička reaktivna i direktna bojila.
Reaktivna bojila najvažnija su vrsta bojila za celulozna vlakna kao što su pamuk i viskoza, no sve više dobivaju na važnosti i za vunu i poliamid. Zbog širokog raspona vrsta reaktivnih bojila mogu se upotrebljavati u raznovrsnim tehnikama bojenja. Reaktivna bojila mogu se podijeliti u dvije glavne vrste: vruća (monoklorotriazinska bojila) i hladna reaktivna bojila (diklorotriazinska bojila). Upotreba hladnih reaktivnih bojila omogućuje provođenje postupaka bojenja pri sobnoj temperaturi jer su bojila hladnog tipa reaktivnija zbog prisutnosti dvaju atoma klora.
Reaktivna bojila poznata su po slabom fiksiranju. Problem fiksiranja bojila pojavljuje se osobito pri šaržnom bojenju celuloznih vlakana, pri kojem se obično dodaje znatna količina soli kako bi se poboljšalo iscrpljenje bojila iz kupelji (a time i fiksiranje bojila).
Bojenje celuloznih vlakana
Pri bojenju celuloznih vlakana reaktivnim bojilima upotrebljavaju se sljedeće kemikalije i pomoćna sredstva:
- Lužine (natrijev karbonat, natrijev hidrogenkarbonat i kaustična soda)
- Soli (uglavnom natrijev klorid i natrijev sulfat)
- U kontinuiranim postupcima otopini za fulardiranje može se dodati urea
- Pri hladnom postupku fulardiranja s odležavanjem može se dodati natrijev silikat.
U nastavku je popis bojila s generičkim nazivima i brojevima prema Colour Index International.
| Uobičajeni nazivi | Sinonimi C.I. | Generički naziv | C.I. broj |
|---|---|---|---|
| Alcijansko modrilo 8GX | Alcijansko modrilo | Ingrainska plava | 74.240 |
| Alcijansko žutilo GXS | Sudanska narančasta | Ingrainska žuta 1 | 12.840 |
| Alizarin | Močilska crvena 11 | 58000 | |
| Alizarinsko crvenilo S | Močilska crvena 3 | 58005 | |
| Alizarinsko žutilo GG | Močilska žuta 1 | 14025 | |
| Alizarinsko žutilo R | Močilska narančasta 1 | 14030 | |
| Azofloksin | Azogeranin B | Kisela crvena 1 | 18.050 |
| Bismarckova smeđa R | Vezuvinska smeđa | Bazna smeđa 4 | 21.010 |
| Bismarckova smeđa Y | Vezuvinska fenilenska smeđa | Bazna smeđa 1 | 21.000 |
| Briljantno krezilno modrilo | Krezilno modrilo BBS | Bazno bojilo | 51.010 |
| Kr izoidin R | Bazna narančasta 1 | 11.320 | |
| Kr izoidin Y | Bazna narančasta 2 | 11.270 | |
| Kongo crvenilo | Direktna crvena 28 | 22.120 | |
| Kristalno ljubičasto | Bazna ljubičasta 3 | 42.555 | |
| Etilno zelenilo | 42.590 | ||
| Kiseli fuksin | Kisela ljubičasta 19 | 42.685 | |
| Gencijansko ljubičasto | Bazna ljubičasta 1 | 42.535 | |
| Janusovo zelenilo | Bazno bojilo | 11.050 | |
| Postojano lizaminsko žutilo | Žuta 2G | Kisela žuta 17 | 18.965 |
| Malahitno zelenilo | |||
| Martiusovo žutilo | Kisela žuta 24 | 10.315 | |
| Meldolino modrilo | Fenilensko modrilo | Bazna plava 6 | 51.175 |
| Metanilno žutilo | Kisela žuta 36 | 13.065 | |
| Metiloranž | Kisela narančasta 52 | 13.025 | |
| Metilno crvenilo | Kisela crvena 2 | 13.020 | |
| Naftalensko crnilo 12B | Amidno crnilo 10B | Kisela crna 1 | 20.470 |
| Naftolno zelenilo B | Kisela zelena 1 | 10.020 | |
| Naftolno žutilo S | Kisela žuta 1 | 10.316 | |
| Narančasta G | Kisela narančasta 10 | 16.230 | |
| Purpurin | Verantin | ||
| Bengalsko ružičasto | Kisela crvena 94 | 45.440 | |
| Sudan II | Otapalna narančasta 7 | 12.140 | |
| Titansko žutilo | Direktna žuta 9 | 19.540 | |
| Tropeolin O | Sulfonarančasta | Kisela narančasta 6 | 14.270 |
| Tropeolin OO | Kisela narančasta 5 | 13.080 | |
| Tropeolin OOO | Narančasta II | Kisela narančasta 7 | 15.510 |
| Viktorijino modrilo 4R | Bazna plava 8 | 42.563 | |
| Viktorijino modrilo B | Bazna plava 26 | 44.045 | |
| Viktorijino modrilo R | Bazna plava 11 | 44.040 | |
| Ksilen-cijanol FF | Kisela plava 147 | 42.135 |