Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Miglioramento della tintura delle fibre tessili con Ultrasonics

La tintura ad ultrasuoni di fibre e tessuti migliora la penetrazione del colorante nei pori delle fibre e aumenta significativamente la resistenza del colore e la solidità del colore. La tintura ad ultrasuoni è un processo rapido, che può essere eseguito in condizioni miti e a basse temperature. La struttura delle fibre di materiali come tessuti e tessuti non viene danneggiata dalla sonicazione e rimane intatta. L'ecografia intensifica il trattamento di tintura ottenendo migliori risultati cromatici e un processo veloce.

Vantaggi della tintura ad ultrasuoni

  • Migliore penetrazione del colorante nelle fibre
  • Aumento della resistenza del colore
  • Caratteristiche cromatiche migliorate
  • Processo di tintura rapida
  • Miglioramento dell'assorbimento del colorante e della forza del colore
  • Maggiore resistenza al lavaggio, allo sfregamento e alla traspirazione
  • Compatibile con diversi tessuti (ad es. lana, seta, poliammide, ecc.)
  • Riduzione dei costi complessivi di lavorazione
  • Processo delicato, ecologico e rispettoso dell'ambiente
  • Funzionamento semplice e sicuro
Tintura ad ultrasuoni infografica della lana con processore ad ultrasuoni UP200St

Tintura ad ultrasuoni della lana: La sonicazione migliora significativamente la forza del colore e la penetrazione del colorante nelle fibre.

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Tintura ad ultrasuoni per una maggiore resistenza del colore, solidità e qualità

Effetti a ultrasuoni durante la tintura

Bagnatura & Trasferimento di massa: La cavitazione ad ultrasuoni e la micro-streaming migliora la penetrazione del colorante nei pori delle fibre e del filato del materiale. La cavitazione ad ultrasuoni accelera la velocità di diffusione del colorante all'interno della fibra perforando lo strato esterno della fibra, in modo che il colorante possa entrare nei pori della fibra. Contemporaneamente, la sonicazione accelera la reazione chimica tra il colorante e la fibra.
Dispersione: La sonicazione scompone goccioline, agglomerati e aggregati preparando una dispersione uniforme nel colorante.
Degassamento: Le onde ultrasoniche rilasciano molecole di gas disciolte o intrappolate dalla fibra in un liquido, in modo che il gas possa cavitare, facilitando così il contatto e la penetrazione della fibra per una rapida e completa colorazione della fibra.
Tissera et al. (2016) hanno dimostrato che la sonicazione è in grado di ottenere una buona resistenza del colore su tessuti di cotone a temperature molto basse come 30ºC, che è stata di circa il 230% in più rispetto alla resistenza del colore ottenuta con il normale metodo di tintura a riscaldamento. Sonicazione leggera di 0,7 W/cm2 con il UP400St in condizioni di temperatura mite a circa 30ºC ha dato risultati significativamente migliori per la resistenza del colore e una profonda penetrazione del colorante nel tessuto di cotone.
Un'analisi granulometrica del colorante ha rivelato che l'ultrasonicazione deagglomera e disperde le molecole di colorante idrolizzate durante la tintura e aiuta il colorante a penetrare più in profondità nel tessuto. Allo stesso tempo, la superficie e la morfologia delle fibre rimangono invariate e completamente intatte dopo la sonicazione.

La tintura ad ultrasuoni accelera e migliora la penetrazione degli agenti coloranti nelle fibre e nei tessuti.

Effetto del livello di potenza degli ultrasuoni sulla resa del colore
(Grafico e studio di Haddar et al. 2015)

Tintura ad ultrasuoni per vari tipi di fibre e tessuti

L'ultrasonicazione è una tecnica efficace, ma delicata, per tingere fibre e tessuti con coloranti come coloranti organici e inorganici.
Ricerche e studi pilota hanno testato con successo la tecnica di tintura ad ultrasuoni per vari tipi di fibre e tessuti.
L'ecografia ha migliorato il processo di tintura di

  • lana
  • seta
  • angora
  • cotone (biologico) & tessuti di cotone a maglia
  • tessuti sintetici, ad esempio nylon, poliestere, poliammide
  • fibre naturali, ad esempio canapa, bambù
  • tessuti cellulosici

L'analisi al SEM mostra che la tintura ad ultrasuoni non influisce sulla struttura superficiale delle (nanofibre) fibre.

Ultrasuoni ad alte prestazioni per la tintura di fibre e tessuti

Hielscher Ultrasonics è il vostro partner di lunga esperienza quando si tratta di elaborazione ad ultrasuoni ad alte prestazioni. Offriamo l'intero portafoglio, dagli ultrasuoni da laboratorio e da banco per la ricerca, i test di fattibilità e l'ottimizzazione dei processi, fino ai processori a ultrasuoni completamente industriali per l'elaborazione di grandi volumi. Per la tintura ad ultrasuoni di tessuti e tessuti Hielscher offre varie soluzioni a seconda della fibra o del tessuto e della tintura.

Sistema di tintura in linea ad ultrasuoni per una migliore resistenza e solidità del colore in un tempo di tintura più breve

Sistema di tintura ad ultrasuoni con ultrasuoni da 2kW

Ultrasuoni Hielscher’ I processori industriali ad ultrasuoni possono fornire ampiezze da molto blande a molto alte. Costruito per applicazioni pesanti, le ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Per ampiezze ancora più elevate, sono disponibili sonotrodi ad ultrasuoni personalizzati. La robustezza delle apparecchiature ad ultrasuoni di Hielscher permette di operare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di carico pesante e in ambienti difficili.
I nostri clienti sono soddisfatti dell'eccezionale robustezza e affidabilità dei sistemi Hielscher Ultrasonic. L'installazione in campi di applicazioni gravose, ambienti esigenti e funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7 giorni su 7 garantisce una lavorazione efficiente ed economica. L'intensificazione del processo ad ultrasuoni riduce i tempi di lavorazione e consente di ottenere risultati migliori, ovvero una qualità superiore, rese più elevate, prodotti innovativi.

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Particolarità / Cose da sapere

Tinture per tessuti

I coloranti per tessuti (anche i coloranti per tessuti) sono sostanze liquide utilizzate per colorare materiali tessili come fibre, filati e tessuti con l'obiettivo di ottenere il colore con la solidità del colore desiderata. I coloranti penetrano nel tessuto e lo modificano chimicamente, il che si traduce in una colorazione permanente.
Comunemente, le fibre acriliche vengono tinte con coloranti di base, mentre il nylon e le fibre proteiche come la lana e la seta vengono lavorate con coloranti acidi, e per i filati di poliestere vengono utilizzati coloranti dispersi. Il cotone può essere tinto con vari tipi di coloranti, compresi quelli al tino, e con i moderni coloranti sintetici reattivi e diretti.
I coloranti reattivi sono il tipo di tintura più importante per le fibre di cellulosa come il cotone e la viscosa, ma stanno acquisendo sempre più importanza anche per la lana e la poliammide. Grazie all'ampia gamma di tipi di coloranti reattivi, possono essere utilizzati per molteplici tecniche di tintura. I coloranti reattivi possono essere distinti in due tipi principali: i coloranti a caldo (coloranti monoclorotriazina) e i coloranti reattivi a freddo (coloranti diclorotriazina). L'utilizzo di coloranti reattivi a freddo permette di eseguire processi di tintura a temperatura ambiente perché i coloranti a freddo sono più reattivi per la presenza di due atomi di cloro.
I coloranti reattivi sono noti per la scarsa fissazione dei coloranti. Il problema della fissazione del colorante si verifica soprattutto nella tintura in batch delle fibre di cellulosa, dove normalmente viene aggiunta una quantità significativa di sale per migliorare l'esaurimento del colorante (e quindi anche la fissazione del colorante).

Tintura della fibra di cellulosa

Nella tintura delle fibre di cellulosa con coloranti reattivi vengono utilizzati i seguenti prodotti chimici e ausiliari:

  • Alcali (carbonato di sodio, bicarbonato e soda caustica)
  • Sale (principalmente cloruro di sodio e solfato)
  • L'urea può essere aggiunta al liquore dell'imbottitura in processi continui
  • Il silicato di sodio può essere aggiunto con il metodo a freddo pad-batch.

Di seguito è riportato un elenco di coloranti con i nomi e i numeri generici di Colour Index International.

Nomi comuni Sinonimi C.I. Nome generico Numero C.I.I.
Alcian Blue 8GX Alcian Blue Blu Ingrain 74240
Giallo alciano GXS Sudan arancione Grano giallo 1 12840
Alizarin Rosso mordente 11 58000
Alizarina rossa S Rosso mordente 3 58005
Giallo alizarina GG Giallo mordente 1 14025
Giallo alizarina R Arancione mordente 1 14030
Azophloxin Azogeranin B Rosso acido 1 18050
Bismarck marrone R Marrone Vesuvio Marrone di base 4 21010
Bismarck marrone Y Vesuvina marrone fenilene Marrone di base 1 21000
Brillante blu di cresile Blu Cresile BBS Colorante di base 51010
Crisoidina R Arancione di base 1 11320
Crisoidina Y Arancione di base 2 11270
Rosso Congo Rosso diretto 28 22120
Viola di cristallo Viola di base 3 42555
Verde Etilico 42590
Acido fucsinico Viola acida 19 42685
Viola di genziana Viola di base 1 42535
Giano verde Colorante di base 11050
Lissamina giallo veloce Giallo 2G Giallo acido 17 18965
Verde Malachite
Giallo Marzio Giallo acido 24 10315
Meldola blu Blu fenilene Blu di base 6 51175
Giallo Metanil Giallo acido 36 13065
Arancio metilico Arancio acido 52 13025
Rosso metile Rosso acido 2 13020
Nero naftalina 12B Amido nero 10B Nero acido 1 20470
Verde naftolo B Verde acido 1 10020
Giallo naftolo S Giallo acido 1 10316
Arancione G Arancio acido 10 16230
Purpurin Verantin
Rosa del Bengala Rosso acido 94 45440
Sudan II Arancione solvente 7 12140
Titano giallo Giallo diretto 9 19540
Tropaeolina O Arancia sulfo Arancio acido 6 14270
Tropaeolin OO Arancio acido 5 13080
Tropaeolin OOO Arancione II Arancio acido 7 15510
Victoria blu 4R Blu di base 8 42563
Blu Vittoria B Blu di base 26 44045
Victoria blu R Blu di base 11 44040
Xilene cianolo FF Blu acido 147 42135