超音波による繊維の染色性向上

繊維や織物の超音波補助染色は、繊維の細孔への染料の浸透を改善し、色強度や堅牢度を著しく向上させる。超音波染色は迅速なプロセスであり、温和な条件と低温で行うことができる。布地や織物のような素材の繊維構造は超音波処理によって損傷されることはなく、無傷のままです。超音波処理によって染色処理が強化され、より良い発色結果と迅速なプロセスが実現します。

ウールの超音波染色：超音波処理により、色の強度と染料の繊維への浸透性が著しく向上する。

より高い色強度、堅牢度、品質を実現する超音波染色

染色時の超音波効果

ウエット & 物質移動： 超音波キャビテーションとマイクロストリーミングは、素材の繊維や糸の細孔への染料の浸透を向上させます。超音波キャビテーションは、繊維の外層を穿孔することによって繊維内部での染料の拡散速度を加速し、染料が繊維の細孔に入り込むようにします。同時に、超音波は染料と繊維の化学反応を促進する。
分散： ソニケーションは、液滴、凝集体、凝集塊を分解し、染料に均一な分散液を調製する。
ガス抜き： 超音波は、繊維から液体中に溶解または封入された気体分子を放出し、気体がキャビテーションできるようにすることで、染料と繊維の接触と浸透を促進し、迅速かつ完全な繊維発色を実現する。
Tisseraら(2016)は、超音波処理により、30℃のような非常に低い温度で綿織物に良好な色強度を達成できることを実証し、これは通常の加熱法による染色で達成される色強度よりも約230%高かった。0.7W/cmのマイルドな超音波処理² を持つ。 UP400ST 約30℃の温和な温度条件下では、色の強さと綿織物への染料の深い浸透が著しく改善された。
染料の粒度分析から、超音波処理によって染色中に加水分解された染料分子が凝集を解いて分散し、染料が布地により深く浸透することが明らかになった。同時に、繊維表面と繊維形態は超音波処理後も変化せず、完全に無傷のままである。

発色収率に及ぼす超音波出力レベルの影響
(グラフと研究：Haddarら 2015年）

様々な繊維と布のタイプに対応する超音波染色

超音波処理は、有機染料や無機染料などの着色剤で繊維や布地を染色するための、効果的でありながら穏やかな技術である。
研究やパイロット研究では、様々な種類の繊維や布地に対して超音波染色技術をテストし、成功を収めている。
超音波処理により、染色工程が改善された。

• ウール
• シルク
• アンゴラ
• 綿花 & ニット綿織物
• 合成繊維（ナイロン、ポリエステル、ポリアミドなど
• 天然繊維（麻、竹など
• セルロース織物

SEM分析は、超音波アシスト染色が（ナノ）ファイバーの表面構造に影響を与えないことを示している。

繊維・布地染色用高性能超音波装置

Hielscher Ultrasonicsは、高性能な超音波処理に関して長年の経験を持つパートナーです。研究、フィージビリティテスト、プロセス最適化のための実験室用・卓上用超音波処理装置から、大量処理のための完全工業用超音波処理装置まで、あらゆるポートフォリオを提供しています。繊維や織物の超音波染色において、Hielscher社は繊維や織物、染料に応じた様々なソリューションを提供しています。

2kW超音波染色機による超音波染色システム

Hielscher Ultrasonics’ 産業用超音波プロセッサは、非常にマイルドな振幅から非常に高い振幅を提供することができます。ヘビーデューティアプリケーション用に設計され、最大200µmの振幅を24時間365日の連続運転で容易に実現できます。さらに高い振幅を得るには、カスタマイズされた超音波ソノトロードをご利用いただけます。Hielscherの超音波装置は堅牢であるため、高負荷や過酷な環境下でも24時間365日の稼働が可能です。
Hielscher Ultrasonicのシステムの卓越した堅牢性と信頼性は、お客様にご満足いただいております。ヘビーデューティーなアプリケーション、厳しい環境、24時間365日稼働の分野での設置は、効率的で経済的な処理を保証します。超音波プロセスの強化は、処理時間を短縮し、より良い結果、すなわち、より高い品質、高い歩留まり、革新的な製品を達成します。