Tingimento melhorado de fibras têxteis com ultrassons

O tingimento de fibras e tecidos assistido por ultrassons melhora a penetração do corante nos poros das fibras e aumenta significativamente a intensidade e a solidez da cor. O tingimento ultrassónico é um processo rápido, que pode ser realizado em condições suaves e a baixas temperaturas. A estrutura fibrosa de materiais como tecidos e têxteis não é danificada pela sonicação e permanece intacta. A aplicação de ultrassons intensifica o tratamento de tingimento, permitindo obter melhores resultados de cor e um processo rápido.

Tingimento ultrassónico de lã: a sonicação melhora significativamente a intensidade da cor e a penetração do corante nas fibras.

Tingimento ultrassónico para maior intensidade da cor, solidez e qualidade

Efeitos ultrassónicos durante o tingimento

Molhagem e transferência de massa: A cavitação ultrassónica e as microcorrentes melhoram a penetração do corante nos poros das fibras e dos fios do material. A cavitação ultrassónica acelera a velocidade de difusão do corante no interior da fibra, perfurando a camada externa da fibra, de modo a permitir a entrada do corante nos seus poros. Simultaneamente, a sonicação acelera a reação química entre o corante e a fibra.
Dispersão: A sonicação fragmenta gotículas, aglomerados e agregados, produzindo uma dispersão uniforme no corante.
Desgaseificação: As ondas ultrassónicas libertam moléculas de gás dissolvidas ou retidas da fibra para o líquido, de modo que o gás possa sofrer cavitação, facilitando assim o contacto entre o corante e a fibra e a penetração, para uma coloração rápida e completa da fibra.
Tissera et al. (2016) demonstraram que a sonicação permite obter uma boa intensidade da cor em tecido de algodão a temperaturas muito baixas, como 30ºC, sendo esta aproximadamente 230% superior à intensidade da cor obtida pelo método de tingimento convencional com aquecimento. Uma sonicação suave de 0,7 W/cm² com o UP400St em condições de temperatura moderada, a aprox. 30ºC, proporcionou resultados significativamente melhores em termos de intensidade da cor e uma penetração profunda do corante no tecido de algodão.
Uma análise do tamanho das partículas do corante revelou que a aplicação de ultrassons 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 e a morfologia das fibras permanecem inalteradas e totalmente intactas após a sonicação.

Efeito do nível de potência ultrassónica no rendimento colorístico
(Gráfico e estudo de Haddar et al. 2015)

Tingimento ultrassónico para diversos tipos de fibras e tecidos

A aplicação de ultrassons é uma técnica eficaz, mas suave, para tingir fibras e tecidos com agentes corantes, como corantes orgânicos e inorgânicos.
A investigação e os estudos-piloto testaram com sucesso a técnica de tingimento ultrassónico em diversos tipos de fibras e tecidos.
A aplicação de ultrassons melhorou o processo de tingimento de

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

A análise por microscopia eletrónica de varrimento (SEM) mostra que o tingimento assistido por ultrassons não afeta a estrutura superficial das fibras, incluindo as nanofibras.

Sonicadores de elevado desempenho para tingir fibras e tecidos

A Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro com muitos anos de experiência em processamento ultrassónico de elevado desempenho. Oferecemos uma gama completa, desde sonicadores de laboratório e de bancada para investigação, testes de viabilidade e otimização de processos até processadores ultrassónicos totalmente industriais para o processamento de grandes volumes. Para o tingimento ultrassónico de têxteis e tecidos, a Hielscher oferece diversas soluções em função da fibra ou do têxtil e do corante.

Sistema de tingimento ultrassónico com sonicador de 2kW

Os processadores ultrassónicos industriais da Hielscher Ultrasonics podem fornecer amplitudes desde muito baixas até muito elevadas. Concebidos para aplicações exigentes, permitem trabalhar facilmente e de forma contínua com amplitudes de até 200µm em funcionamento 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultrassónicos personalizados. A robustez dos equipamentos ultrassónicos da Hielscher permite o funcionamento 24/7 sob cargas elevadas e em ambientes exigentes.
Os nossos clientes estão satisfeitos com a excecional robustez e fiabilidade dos sistemas da Hielscher Ultrasonic. A instalação em aplicações exigentes, ambientes difíceis e o funcionamento 24/7 garantem um processamento eficiente e económico. A intensificação de processos por ultrassons reduz o tempo de processamento e permite obter melhores resultados, ou seja, maior qualidade, rendimentos mais elevados e produtos inovadores.