Vylepšené farbenie textilných vlákien pomocou ultrazvuku

Ultrazvukom asistované farbenie vlákien a tkanín zlepšuje prenikanie farbiva do pórov vlákien a výrazne zvyšuje farebnú pevnosť a farebnú stálosť. Ultrazvukové farbenie je rýchly proces, ktorý je možné spustiť za miernych podmienok a nízkych teplôt. Štruktúra vlákien materiálov, ako sú tkaniny a textílie, nie je poškodená sonikáciou a zostáva nedotknutá. Ultrazvuk zintenzívňuje farbenie, čím sa dosahujú lepšie farebné výsledky a rýchly proces.

Ultrazvukové farbenie vlny: Sonikácia výrazne zlepšuje silu farby a prenikanie farbiva do vlákien.

Ultrazvukové farbenie pre vyššiu farebnú silu, stálosť a kvalitu

Ultrazvukové účinky počas farbenia

Zmáčanie & Hromadný prenos: Ultrazvuková kavitácia a mikroprúdenie zlepšujú prenikanie farbiva do vlákien a pórov priadze materiálu. Ultrazvuková kavitácia urýchľuje rýchlosť difúzie farbiva vo vnútri vlákna perforáciou vonkajšej vrstvy vlákna, takže farbivo môže vstúpiť do pórov vlákien. Súčasne sonikácia urýchľuje chemickú reakciu medzi farbivom a vláknom.
Rozptyl: Sonikácia rozkladá kvapôčky, aglomeráty a agregáty, čím sa pripravuje rovnomerná disperzia vo farbive.
Odplyňovanie: Ultrazvukové vlny uvoľňujú rozpustené alebo zachytené molekuly plynu z vlákna do kvapaliny, takže plyn môže kavitačne, čím uľahčuje kontakt a penetráciu farbiva a vlákna pre rýchle a úplné zafarbenie vlákien.
Tissera et al. (2016) preukázali, že sonikácia je schopná dosiahnuť dobrú farebnú silu na bavlnenej tkanine pri veľmi nízkej teplote, ako je 30 ° C, čo bolo približne o 230 % viac ako farebná sila dosiahnutá pri bežnom spôsobe zahrievania farbenia. Mierna sonikácia 0,7 W/cm² s UP400St za miernych teplotných podmienok pri cca. 30 ° C priniesol výrazne lepšie výsledky pre farebnú pevnosť a hlboké prenikanie farbiva do bavlnenej tkaniny.
Analýza veľkosti častíc farbiva odhalila, že ultrazvuk počas farbenia deaglomeruje a rozptyľuje hydrolyzované molekuly farbiva a pomáha farbivu preniknúť hlbšie do tkaniny. Zároveň povrch vlákna a morfológia vlákien zostávajú po sonikácii nezmenené a úplne neporušené.

Vplyv úrovne ultrazvukového výkonu na výťažnosť farby
(Graf a štúdia Haddar et al. 2015)

Ultrazvukové farbenie pre rôzne typy vlákien a tkanín

Ultrazvuk je účinná, ale mierna technika farbenia vlákien a tkanín farbivami, ako sú organické a anorganické farbivá.
Výskumné a pilotné štúdie úspešne otestovali techniku ultrazvukového farbenia pre rôzne typy vlákien a tkanín.
Ultrazvuk zlepšil proces farbenia

• vlna
• hodváb
• Angora
• (organická) bavlna & Pletené bavlnené tkaniny
• syntetické tkaniny, napr. nylon, polyester, polyamid
• prírodné vlákna, napr. konope, bambus
• celulózové tkaniny

Analýza SEM ukazuje, že ultrazvukom asistované farbenie neovplyvňuje povrchovú štruktúru (nano)vlákien.

Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje na farbenie vlákien a tkanín

Hielscher Ultrasonics je váš dlhoročný skúsený partner, pokiaľ ide o vysokovýkonné ultrazvukové spracovanie. Ponúkame kompletné portfólio od laboratórnych a stolových ultrazvukových prístrojov pre výskum, testovanie uskutočniteľnosti a optimalizáciu procesov až po plne priemyselné ultrazvukové procesory pre veľkoobjemové spracovanie. Na ultrazvukové farbenie textílií a tkanín ponúka spoločnosť Hielscher rôzne riešenia v závislosti od vlákna alebo textílie a farbiva.

Ultrazvukový farbiaci systém s 2kW ultrazvukom

Hielscher Ultrasonics’ Priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi mierne až veľmi vysoké amplitúdy. Skonštruované pre náročné aplikácie, amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri veľkom zaťažení a v náročných prostrediach.
Naši zákazníci sú spokojní s vynikajúcou robustnosťou a spoľahlivosťou systémov Hielscher Ultrasonic. Inštalácia v oblastiach náročných aplikácií, náročných prostredí a prevádzka 24 hodín denne, 7 dní v týždni zaisťuje efektívne a ekonomické spracovanie. Ultrazvuková intenzifikácia procesu skracuje čas spracovania a dosahuje lepšie výsledky, t.j. vyššiu kvalitu, vyššie výnosy, inovatívne produkty.