Miglioramento della tintura delle fibre tessili con gli ultrasuoni

La tintura di fibre e tessuti assistita dagli ultrasuoni migliora la penetrazione del colorante nei pori della fibra e aumenta notevolmente la resistenza e la solidità del colore. La tintura a 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 stoffe non viene danneggiata dalla sonicazione e rimane intatta. Gli ultrasuoni intensificano il trattamento di tintura, ottenendo migliori risultati cromatici e un processo rapido.

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

Tintura a ultrasuoni per una maggiore forza, resistenza e qualità del colore

Effetti degli ultrasuoni durante la tintura

bagnatura & Trasferimento di massa: La cavitazione a ultrasuoni e il micro-streaming migliorano la penetrazione del colorante nei pori della fibra e del filato del materiale. La cavitazione a 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.
Dispersion: La sonicazione rompe gocce, agglomerati e aggregati preparando una dispersione uniforme nel colorante.
Degassing: Le onde ultrasonore liberano le molecole di gas disciolte o intrappolate dalla fibra nel liquido in modo che il gas possa cavitare, facilitando così il contatto e la penetrazione del colorante nella fibra per una colorazione rapida e completa.
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, con un incremento di circa il 230% rispetto alla resistenza del colore ottenuta con il normale metodo di riscaldamento della tintura. Una leggera sonicazione di 0,7 W/cm² con il UP400St in condizioni di temperatura mite a circa 30ºC ha dato risultati significativamente migliori per quanto riguarda l'intensità del colore e la penetrazione profonda del colorante nel tessuto di cotone.
Un'analisi delle dimensioni delle particelle del colorante ha rivelato che gli ultrasuoni deagglomerano e disperdono le molecole di colorante idrolizzate durante la tintura e aiutano il colorante a penetrare più in profondità nel tessuto. Allo stesso tempo, la superficie e la morfologia della fibra rimangono invariate e completamente intatte dopo la sonicazione.

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

Tintura a ultrasuoni per diversi tipi di fibre e tessuti

L'ultrasuonoterapia è una tecnica efficace e delicata per tingere fibre e tessuti con coloranti organici e inorganici.
Ricerche e studi pilota hanno testato con successo la tecnica di tintura a ultrasuoni per diversi tipi di fibre e tessuti.
L'ultrasonicazione 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 e bambù
• tessuti cellulosici

L'analisi SEM mostra che la tintura assistita da ultrasuoni non influisce sulla struttura superficiale delle (nano)fibre.

Ultrasuonatori ad alte prestazioni per la tintura di fibre e tessuti

Hielscher Ultrasonics è il vostro partner di lunga esperienza quando si tratta di processi a ultrasuoni ad alte prestazioni. Offriamo una gamma completa di prodotti, dagli ultrasonici da laboratorio e da banco per la ricerca, la verifica di fattibilità e l'ottimizzazione dei processi ai processori a ultrasuoni completamente industriali per la lavorazione di grandi volumi. Per la tintura a ultrasuoni di tessuti e stoffe Hielscher offre diverse soluzioni a seconda della fibra o del tessuto e del colorante.

Sistema di tintura a ultrasuoni con ultrasuonatore da 2 kW

Hielscher Ultrasonics’ I processori industriali a ultrasuoni sono in grado di fornire ampiezze da minime a molto elevate. Costruiti per applicazioni gravose, le ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in modo continuo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Per ampiezze ancora maggiori, sono disponibili sonotrodi a ultrasuoni personalizzati. La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di carico elevato e in ambienti difficili.
Our customers are satisfied by the outstanding robustness and reliability of Hielscher Ultrasonic’s systems. The installation in fields of heavy-duty application, demanding environments and 24/7 operation ensure efficient and economical processing. Ultrasonic process intensification reduces processing time and achieves better results, i.e. higher quality, higher yields, innovative products.