Ulepszone barwienie włókien tekstylnych za pomocą ultradźwięków

Ultradźwiękowo wspomagane barwienie włókien i tkanin poprawia penetrację barwnika do porów włókien i znacznie zwiększa wytrzymałość i trwałość koloru. Barwienie ultradźwiękowe jest szybkim procesem, który można przeprowadzić w łagodnych warunkach i niskich temperaturach. Struktura włókien materiałów takich jak tkaniny i tekstylia nie jest uszkadzana przez sonikację i pozostaje nienaruszona. Ultradźwięki intensyfikują proces barwienia, osiągając lepsze wyniki kolorystyczne i szybki proces.

Ultradźwiękowe barwienie wełny: Sonikacja znacznie poprawia wytrzymałość koloru i penetrację barwnika do włókien.

Barwienie ultradźwiękowe zapewniające wyższą wytrzymałość, trwałość i jakość kolorów

Efekty ultradźwiękowe podczas barwienia

zwilżanie & Transfer masy: Kawitacja ultradźwiękowa i mikrostrumieniowanie poprawiają penetrację barwnika do włókien i porów przędzy materiału. Kawitacja ultradźwiękowa przyspiesza tempo dyfuzji barwnika wewnątrz włókna poprzez perforację zewnętrznej warstwy włókna, dzięki czemu barwnik może dostać się do porów włókna. Jednocześnie sonikacja przyspiesza reakcję chemiczną między barwnikiem a włóknem.
Dyspersja: Sonikacja rozbija kropelki, aglomeraty i agregaty, przygotowując jednolitą dyspersję barwnika.
Odgazowanie: Fale ultradźwiękowe uwalniają rozpuszczone lub uwięzione cząsteczki gazu z włókna do cieczy, dzięki czemu gaz może kawitować, ułatwiając w ten sposób kontakt barwnika z włóknem i penetrację w celu szybkiego i całkowitego zabarwienia włókna.
Tissera et al. (2016) wykazali, że sonikacja jest w stanie osiągnąć dobrą wytrzymałość koloru na tkaninie bawełnianej w bardzo niskiej temperaturze, takiej jak 30ºC, co stanowiło około 230% więcej niż wytrzymałość koloru osiągnięta w normalnej metodzie ogrzewania barwienia. Łagodna sonikacja 0,7 W/cm² z UP400St w łagodnych warunkach temperaturowych ok. 30ºC dało znacznie lepsze wyniki w zakresie trwałości koloru i głębokiej penetracji barwnika w tkaninę bawełnianą.
Analiza wielkości cząstek barwnika wykazała, że ultradźwięki deaglomerują i rozpraszają zhydrolizowane cząsteczki barwnika podczas barwienia i pomagają barwnikowi wniknąć głębiej w tkaninę. Jednocześnie powierzchnia włókna i morfologia włókna pozostają niezmienione i w pełni nienaruszone po sonikacji.

Wpływ poziomu mocy ultradźwięków na wydajność koloru
(Wykres i badanie Haddar et al. 2015)

Barwienie ultradźwiękowe dla różnych rodzajów włókien i tkanin

Ultradźwięki to skuteczna, ale łagodna technika barwienia włókien i tkanin barwnikami, takimi jak barwniki organiczne i nieorganiczne.
Badania i badania pilotażowe z powodzeniem przetestowały technikę barwienia ultradźwiękowego dla różnych rodzajów włókien i tkanin.
Ultradźwięki poprawiły proces barwienia

• wełna
• jedwab
• angora
• (organiczna) bawełna & dzianiny bawełniane
• tkaniny syntetyczne, np. nylon, poliester, poliamid
• włókna naturalne, np. konopie, bambus
• tkaniny celulozowe

Analiza SEM pokazuje, że barwienie wspomagane ultradźwiękami nie wpływa na strukturę powierzchni (nano)włókien.

Wysokowydajne ultradźwięki do barwienia włókien i tkanin

Firma Hielscher Ultrasonics jest doświadczonym partnerem w zakresie wysokowydajnej obróbki ultradźwiękowej. Oferujemy pełne portfolio od laboratoryjnych i stacjonarnych ultrasonografów do badań, testów wykonalności i optymalizacji procesów do w pełni przemysłowych procesorów ultradźwiękowych do przetwarzania dużych ilości. Do ultradźwiękowego barwienia tekstyliów i tkanin Hielscher oferuje różne rozwiązania w zależności od włókna lub tkaniny i barwnika.

Ultradźwiękowy system barwienia z ultradźwiękowcem 2kW

Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo łagodne do bardzo wysokich amplitud. Zbudowane z myślą o ciężkich zastosowaniach, amplitudy do 200 µm mogą być łatwo stale uruchamiane w trybie 24/7. Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są niestandardowe sonotrody ultradźwiękowe. Wytrzymałość sprzętu ultradźwiękowego firmy Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 pod dużym obciążeniem i w wymagających środowiskach.
Nasi klienci są zadowoleni z wyjątkowej wytrzymałości i niezawodności systemów Hielscher Ultrasonic. Instalacja w obszarach ciężkich zastosowań, wymagających środowiskach i pracy 24/7 zapewnia wydajne i ekonomiczne przetwarzanie. Ultradźwiękowa intensyfikacja procesu skraca czas przetwarzania i osiąga lepsze wyniki, tj. wyższą jakość, wyższą wydajność, innowacyjne produkty.