Melhoria do tingimento de fibras têxteis com ultra-sons

O tingimento de fibras e tecidos assistido por ultra-sons melhora a penetração do corante nos poros das fibras e aumenta significativamente a resistência e a solidez da cor. O tingimento por ultra-sons é um processo rápido, que pode ser executado em condições suaves e a baixas temperaturas. A estrutura das fibras de materiais como tecidos e têxteis não é danificada pela ultra-sons e permanece intacta. A ultra-sons intensifica o tratamento de tingimento, obtendo melhores resultados de cor e um processo rápido.

Tingimento de lã por ultra-sons: A sonicação melhora significativamente a intensidade da cor e a penetração do corante nas fibras.

Tingimento por ultra-sons para maior resistência, rapidez e qualidade da cor

Efeitos ultra-sónicos durante o tingimento

humidificação & Transferência de massa: A cavitação ultra-sónica e a micro-corrente melhoram a penetração do corante nos poros da fibra e do fio do material. A cavitação ultra-sónica acelera a taxa de difusão do corante no interior da fibra, perfurando a camada externa da fibra, de modo a que o corante possa entrar nos poros da fibra. Simultaneamente, a sonicação acelera a reação química entre o corante e a fibra.
Dispersão: A sonicação quebra as gotículas, os aglomerados e os agregados, preparando uma dispersão uniforme no corante.
Desgaseificação: As ondas de ultra-sons libertam as moléculas de gás dissolvidas ou aprisionadas na fibra para o líquido, de modo a que o gás possa cavitar, facilitando assim o contacto e a penetração do corante na fibra para uma coloração rápida e completa da fibra.
Tissera et al. (2016) demonstraram que a sonicação é capaz de alcançar uma boa força de cor no tecido de algodão a uma temperatura muito baixa, como 30ºC, que foi aproximadamente 230% mais do que a força de cor alcançada no método de aquecimento normal de tingimento. Sonicação suave de 0,7 W/cm² com o UP400ST em condições de temperatura moderada, a cerca de 30ºC, deu resultados significativamente melhores no que respeita à intensidade da cor e a uma penetração profunda do corante no tecido de algodão.
Uma análise do tamanho das partículas do corante revelou que a ultra-sons desaglomera e dispersa as moléculas de corante hidrolisadas durante o tingimento e ajuda o corante a penetrar mais profundamente no tecido. Ao mesmo tempo, a superfície da fibra e a morfologia da fibra permanecem inalteradas e totalmente intactas após a sonicação.

Efeito do nível de potência ultra-sónica no rendimento da cor
(Gráfico e estudo de Haddar et al. 2015)

Tingimento por ultra-sons para vários tipos de fibras e tecidos

Ultrasonication é uma técnica eficaz, mas suave para tingir fibras e tecidos com corantes, tais como corantes orgânicos e inorgânicos.
A investigação e os estudos-piloto testaram com êxito a técnica de tingimento por ultra-sons para vários tipos de fibras e tecidos.
A ultrassonografia melhorou o processo de tingimento de

• lã
• seda
• angorá
• algodão (biológico) & tecidos de malha de algodão
• tecidos sintéticos, por exemplo, nylon, poliéster, poliamida
• fibras naturais, por exemplo, cânhamo, bambu
• tecidos celulósicos

A análise SEM mostra que o tingimento assistido por ultra-sons não afecta a estrutura da superfície das (nano-)fibras.

Ultrasonicadores de alto desempenho para tingimento de fibras e tecidos

A Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro experiente de longa data quando se trata de processamento ultrassónico de alto desempenho. Nós oferecemos o portfólio completo de laboratório e ultrasonicators bench-top para pesquisa, testes de viabilidade e otimização de processos para processadores ultra-sônicos totalmente industriais para processamento de grande volume. Para o tingimento ultrassónico de têxteis e tecidos, a Hielscher oferece várias soluções, dependendo da fibra ou do têxtil e do corante.

Sistema de tingimento por ultra-sons com ultrasonicador de 2kW

Hielscher Ultrasonics’ Os processadores ultra-sónicos industriais podem fornecer amplitudes muito suaves a muito elevadas. Construídos para aplicações pesadas, as amplitudes até 200µm podem ser facilmente executadas de forma contínua em funcionamento 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultra-sónicos personalizados. A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, sob carga pesada e em ambientes exigentes.
Os nossos clientes estão satisfeitos com a extraordinária robustez e fiabilidade dos sistemas da Hielscher Ultrasonic. A instalação em áreas de aplicação pesada, ambientes exigentes e operação 24/7 garantem um processamento eficiente e económico. A intensificação do processo ultrassónico reduz o tempo de processamento e alcança melhores resultados, ou seja, maior qualidade, maiores rendimentos, produtos inovadores.