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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.

Vantagens do tingimento por ultra-sons

  • Melhoria da penetração do corante nas fibras
  • Aumento da intensidade da cor
  • Caraterísticas de cor melhoradas
  • Processo de tingimento rápido
  • Melhor absorção do corante e intensidade da cor
  • Maior resistência à lavagem, à fricção e à transpiração
  • Compatível com vários tecidos (por exemplo, lã, seda, poliamida, etc.)
  • Custos globais de processamento mais baixos
  • Processo suave, amigo do ambiente e ecológico
  • funcionamento simples e seguro
Infográfico Tingimento de lã por ultra-sons com o processador de ultra-sons UP200St

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

Os homogeneizadores ultra-sónicos são utilizados como ferramentas fiáveis e eficientes para preparar complexos de inclusão (por exemplo, para o resveratrol)

Homogeneizador ultrassónico UP200St

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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.

O tingimento por ultra-sons acelera e melhora a penetração dos corantes nas fibras e nos tecidos.

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

  • 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 em linha por ultra-sons para uma melhor resistência e solidez da cor num tempo de tingimento mais curto

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.

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Literatura/Referências



Fatos, vale a pena conhecer

Tintas para tecidos

Os corantes para tecidos (também corantes têxteis) são substâncias líquidas utilizadas para colorir materiais têxteis, tais como fibras, fios e tecidos, com o objetivo de obter uma cor com a solidez desejada. Os corantes penetram no tecido e alteram-no quimicamente, o que resulta numa coloração permanente.
Normalmente, as fibras acrílicas são tingidas com corantes básicos, enquanto o nylon e as fibras proteicas, como a lã e a seda, são processados com corantes ácidos e, para o fio de poliéster, são utilizados corantes dispersos. O algodão pode ser tingido com vários tipos de corantes, incluindo corantes de cuba e corantes sintéticos modernos, reactivos e diretos.
Os corantes reactivos são o tipo de corante mais importante para as fibras de celulose, como o algodão e a viscose, mas também estão a ganhar cada vez mais importância para a lã e a poliamida. Devido à vasta gama de tipos de corantes reactivos, estes podem ser utilizados em várias técnicas de tingimento. Os corantes reactivos podem distinguir-se em dois tipos principais: corantes reactivos quentes (corantes monoclorotriazina) e corantes reactivos frios (corantes diclorotriazina). A utilização de corantes reactivos a frio permite executar processos de tingimento à temperatura ambiente porque os corantes do tipo frio são mais reactivos devido à presença de dois átomos de cloro.
Os corantes reactivos são conhecidos pela sua fraca fixação. O problema da fixação do corante ocorre especialmente no tingimento em lote de fibras de celulose, onde uma quantidade significativa de sal é normalmente adicionada para melhorar a exaustão do corante (e, portanto, também a fixação do corante).

Tingimento de fibras de celulose

No tingimento de fibras de celulose com corantes reactivos, são utilizados os seguintes produtos químicos e auxiliares

  • Álcalis (carbonato de sódio, bicarbonato e soda cáustica)
  • Sal (principalmente cloreto e sulfato de sódio)
  • A ureia pode ser adicionada ao licor de enchimento em processos contínuos
  • O silicato de sódio pode ser adicionado no método de lote a frio.

Abaixo encontra-se uma lista de corantes com nomes genéricos e números do Colour Index International.

Nomes comuns Sinónimos C.I. Nome genérico Número C.I.
Azul de Alcian 8GX Azul de Alcian Azul Ingrain 74240
Amarelo de Alcian GXS Sudão laranja Ingrain amarelo 1 12840
Alizarina Vermelho mordente 11 58000
Vermelho de alizarina S Vermelho mordente 3 58005
Amarelo de alizarina GG Amarelo mordente 1 14025
Amarelo de alizarina R Mordente laranja 1 14030
Azofloxina Azogeranina B Vermelho ácido 1 18050
Bismarck castanho R Castanha de Vesúvio Castanho básico 4 21010
Bismarck castanho Y Vesuvina Castanho fenileno Castanho básico 1 21000
Azul cresil brilhante Azul de cresilo BBS Corante básico 51010
Crisoidina R Laranja básico 1 11320
Crisoidina Y Laranja básico 2 11270
Vermelho Congo Vermelho direto 28 22120
Cristal violeta Violeta básico 3 42555
Verde de etilo 42590
Ácido fucsínico Violeta ácido 19 42685
Violeta genciana Violeta básico 1 42535
Verde Jano Corante básico 11050
Lissamina amarelo rápido Amarelo 2G Amarelo ácido 17 18965
Verde malaquite
Martius amarelo Amarelo ácido 24 10315
Meldola azul Azul de fenileno Azul básico 6 51175
Metanil amarelo Amarelo ácido 36 13065
Laranja de metilo Laranja ácido 52 13025
Vermelho de metilo Vermelho ácido 2 13020
Negro de naftaleno 12B Amido preto 10B Preto ácido 1 20470
Verde de naftol B Verde ácido 1 10020
Amarelo de naftol S Amarelo ácido 1 10316
Laranja G Laranja ácido 10 16230
Purpurina Verantina
Rosa de bengala Vermelho ácido 94 45440
Sudão II Solvente laranja 7 12140
Amarelo titã Amarelo direto 9 19540
Tropaeolina O Sulfo-laranja Laranja ácido 6 14270
Tropaeolina OO Laranja ácido 5 13080
Tropaeolina OOO Laranja II Laranja ácido 7 15510
Victoria azul 4R Azul básico 8 42563
Victoria azul B Azul básico 26 44045
Victoria azul R Azul básico 11 44040
Xileno cianol FF Azul ácido 147 42135

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