Vopsirea îmbunătățită a fibrelor textile cu ultrasunete

Vopsirea fibrelor și țesăturilor asistată de ultrasunete îmbunătățește pătrunderea colorantului în porii fibrelor și crește semnificativ intensitatea culorii și soliditatea culorii. Vopsirea cu ultrasunete este un proces rapid, care poate fi desfășurat în condiții blânde și la temperaturi scăzute. Structura fibrelor materialelor precum țesăturile și textilele nu este deteriorată de sonicare și rămâne intactă. Ultrasonicarea intensifică tratamentul de vopsire, obținând rezultate mai bune în privința culorii și un proces rapid.

Vopsirea lânii cu ultrasunete: sonicarea îmbunătățește semnificativ intensitatea culorii și pătrunderea colorantului în fibre.

Vopsirea cu ultrasunete pentru intensitate, soliditate și calitate superioare ale culorii

Efectele ultrasunetelor în timpul vopsirii

Umectare și transfer de masă: Cavitația ultrasonică și microcurenții acustici (micro-streaming) îmbunătățesc pătrunderea colorantului în porii fibrelor și firelor materialului. Cavitația ultrasonică accelerează viteza de difuzie a colorantului în interiorul fibrei prin perforarea stratului exterior al fibrei, astfel încât colorantul să poată pătrunde în porii fibrei. Simultan, sonicarea accelerează reacția chimică dintre colorant și fibră.
Dispersie: Sonicarea fragmentează picăturile, aglomeratele și agregatele, obținând o dispersie uniformă în colorant.
Degazare: Undele ultrasonice eliberează moleculele de gaz dizolvate sau captive din fibră în lichid, astfel încât gazul să poată suferi cavitație, facilitând astfel contactul colorant-fibră și pătrunderea, pentru o colorare rapidă și completă a fibrei.
Tissera et al. (2016) au demonstrat că sonicarea poate obține o intensitate bună a culorii pe țesătura de bumbac la temperaturi foarte scăzute, de exemplu 30ºC, intensitate care a fost cu aproximativ 230% mai mare decât intensitatea culorii obținută prin metoda obișnuită de vopsire cu încălzire. Sonicarea blândă de 0,7 W/cm² cu UP400St în condiții de temperatură blânde, la aprox. 30ºC, a condus la rezultate semnificativ îmbunătățite privind intensitatea culorii și la o pătrundere profundă a colorantului în țesătura de bumbac.
O analiză a dimensiunii particulelor colorantului a arătat că ultrasonicarea dezaglomerează și dispersează moleculele de colorant hidrolizate în timpul vopsirii și ajută colorantul să pătrundă mai adânc în țesătură. În același timp, suprafața fibrei și morfologia fibrei rămân neschimbate și complet intacte după sonicare.

Efectul nivelului de putere ultrasonică asupra randamentului de culoare
(Grafic și studiu realizate de Haddar et al. 2015)

Vopsirea cu ultrasunete pentru diverse tipuri de fibre și țesături

Ultrasonicarea este o tehnică eficace, dar blândă, de vopsire a fibrelor și țesăturilor cu agenți de colorare precum coloranții organici și anorganici.
Studiile de cercetare și studiile pilot au testat cu succes tehnica de vopsire cu ultrasunete pentru diverse tipuri de fibre și țesături.
Ultrasonicarea a îmbunătățit procesul de vopsire pentru

• lână
• mătase
• angora
• bumbac (organic) și țesături tricotate din bumbac
• țesături sintetice, de ex. nailon, poliester, poliamidă
• fibre naturale, de ex. cânepă, bambus
• țesături celulozice

Analiza SEM arată că vopsirea asistată de ultrasunete nu afectează structura suprafeței (nano)fibrelor.

Ultrasonicatoare de înaltă performanță pentru vopsirea fibrelor și țesăturilor

Hielscher Ultrasonics este partenerul dumneavoastră cu experiență îndelungată atunci când vine vorba de procesarea cu ultrasunete de înaltă performanță. Oferim întregul portofoliu, de la ultrasonicatoare de laborator și de banc pentru cercetare, teste de fezabilitate și optimizarea proceselor, până la procesoare ultrasonice complet industriale pentru procesarea volumelor mari. Pentru vopsirea cu ultrasunete a materialelor textile și a țesăturilor, Hielscher oferă diverse soluții, în funcție de fibră sau de materialul textil și de colorant.

Sistem de vopsire cu ultrasunete cu ultrasonicator de 2kW

Procesoarele ultrasonice industriale ale Hielscher Ultrasonics pot furniza amplitudini de la foarte blânde până la foarte mari. Construite pentru aplicații grele, pot funcționa cu ușurință continuu, în regim 24/7, la amplitudini de până la 200µm. Pentru amplitudini și mai mari, sunt disponibile sonotrode ultrasonice personalizate. Robustețea echipamentelor ultrasonice Hielscher permite funcționarea 24/7 sub sarcină mare și în medii solicitante.
Clienții noștri sunt mulțumiți de robustețea și fiabilitatea remarcabile ale sistemelor Hielscher Ultrasonic. Instalarea în domenii de aplicații grele, în medii solicitante și în regim 24/7 asigură o procesare eficientă și economică. Intensificarea proceselor cu ultrasunete reduce timpul de procesare și obține rezultate mai bune, adică o calitate superioară, randamente mai mari, produse inovatoare.