Izboljšano barvanje tekstilnih vlaken z ultrazvokom
Barvanje vlaken in tkanin s pomočjo ultrazvoka izboljša prodiranje barvila v pore vlaken ter znatno poveča barvno intenzivnost in barvno obstojnost. Ultrazvočno barvanje je hiter postopek, ki ga je mogoče izvajati pri blagih pogojih in nizkih temperaturah. Sonikacija ne poškoduje vlaknaste strukture materialov, kot so tkanine in tekstil, zato ta ostane neokrnjena. Ultrazvočna obdelava intenzivira postopek barvanja, s čimer omogoča boljše barvne rezultate in hiter postopek.
- Izboljšano prodiranje barvila v vlakna
- Večja barvna intenzivnost
- Izboljšane barvne lastnosti
- Hiter postopek barvanja
- Izboljšano navzemanje barvila in večja barvna intenzivnost
- Večja obstojnost pri pranju, drgnjenju in znojenju
- Združljivo z različnimi tkaninami (npr. volno, svilo, poliamidom itd.)
- Nižji skupni stroški obdelave
- Blag, okolju prijazen, zelen postopek
- Preprosto in varno upravljanje
Ultrazvočno barvanje volne: sonikacija znatno izboljša barvno intenzivnost in prodiranje barvila v vlakna.
Ultrazvočni homogenizator UP200St
Ultrazvočno barvanje za večjo barvno intenzivnost, obstojnost in kakovost
Učinki ultrazvoka med barvanjem
Omočenje in prenos snovi: Ultrazvočna kavitacija in mikrostrujanje izboljšata prodiranje barvila v pore vlaken in preje v materialu. Ultrazvočna kavitacija pospeši difuzijo barvila v notranjosti vlakna s perforiranjem zunanje plasti vlakna, tako da lahko barvilo prodre v njegove pore. Hkrati sonikacija pospeši kemično reakcijo med barvilom in vlaknom.
Dispergiranje: Sonikacija razbije kapljice, aglomerate in agregate ter tako ustvari enakomerno disperzijo v barvilu.
Razplinjevanje: Ultrazvočni valovi sprostijo raztopljene ali ujete molekule plina iz vlakna v tekočino, tako da je plin lahko podvržen kavitaciji, kar olajša stik med barvilom in vlaknom ter prodiranje barvila za hitro in popolno obarvanje vlakna.
Tissera in sod. (2016) so pokazali, da lahko sonikacija doseže dobro barvno intenzivnost na bombažni tkanini pri zelo nizki temperaturi, kot je 30ºC, ki je bila približno 230% večja od barvne intenzivnosti, dosežene z običajno metodo barvanja s segrevanjem. Blaga sonikacija z 0,7 W/cm2 z napravo UP400St pri blagih temperaturnih pogojih pri približno 30ºC je prinesla znatno boljše rezultate glede barvne intenzivnosti in globoko prodiranje barvila v bombažno tkanino.
Analiza velikosti delcev barvila je pokazala, da ultrazvočna obdelava med barvanjem deaglomerira in dispergira hidrolizirane molekule barvila ter pomaga barvilu prodreti globlje v tkanino. Hkrati površina in morfologija vlaken po sonikaciji ostaneta nespremenjeni in povsem neokrnjeni.
Vpliv ravni ultrazvočne moči na barvni izplen
(Graf in raziskava: Haddar in sod. 2015)
Ultrazvočno barvanje različnih vrst vlaken in tkanin
Ultrazvočna obdelava je učinkovita, vendar blaga tehnika barvanja vlaken in tkanin z barvnimi sredstvi, kot so organska in anorganska barvila.
Raziskave in pilotne študije so uspešno preizkusile tehniko ultrazvočnega barvanja za različne vrste vlaken in tkanin.
Ultrazvočna obdelava je izboljšala postopek barvanja
- volne
- svile
- angore
- (organskega) bombaža in bombažnih pletenin
- sintetičnih tkanin, npr. najlona, poliestra, poliamida
- naravnih vlaken, npr. konoplje, bambusa
- celuloznih tkanin
Analiza z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM) kaže, da barvanje s pomočjo ultrazvoka ne vpliva na površinsko strukturo (nano-)vlaken.
Visokozmogljive ultrazvočne naprave za barvanje vlaken in tkanin
Hielscher Ultrasonics je vaš partner z dolgoletnimi izkušnjami na področju visokozmogljive ultrazvočne obdelave. Ponujamo celoten nabor od laboratorijskih in namiznih ultrazvočnih naprav za raziskave, preizkušanje izvedljivosti in optimizacijo postopkov do povsem industrijskih ultrazvočnih procesorjev za obdelavo velikih količin. Za ultrazvočno barvanje tekstila in tkanin Hielscher ponuja različne rešitve glede na vlakno ali tekstil in barvilo.
Ultrazvočni sistem za barvanje z ultrazvočno napravo z močjo 2kW
Industrijski ultrazvočni procesorji podjetja Hielscher Ultrasonics lahko zagotavljajo zelo nizke do zelo visoke amplitude. Zasnovani so za zahtevne aplikacije in omogočajo enostavno neprekinjeno delovanje z amplitudami do 200µm v režimu 24/7. Za še višje amplitude so na voljo ultrazvočne sonotrode po meri. Robustnost ultrazvočne opreme Hielscher omogoča delovanje 24/7 pri velikih obremenitvah in v zahtevnih okoljih.
Naše stranke so zadovoljne z izjemno robustnostjo in zanesljivostjo sistemov podjetja Hielscher Ultrasonic. Namestitev na področjih zahtevnih aplikacij, v zahtevnih okoljih in za delovanje 24/7 zagotavlja učinkovito in ekonomično obdelavo. Ultrazvočna intenzifikacija postopka skrajša čas obdelave in doseže boljše rezultate, tj. višjo kakovost, večje izplene in inovativne izdelke.
Stopite v stik z nami! / Vprašajte nas!
Literatura/viri
- Akalın M., Merdan N., Kocak D., et al. (2004): Effects of ultrasonic energy on the wash fastness of reactive dyes. Ultrasonics 2004; 42: 161-164.
- Atav R., Yurdakul A. (2016): Ultrasonic Assisted Dyeing of Angora Fibre. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2016; 24, 5(119): 137-142.
- Nadeeka D. Tissera, Ruchira N. Wijesena, K.M. Nalin de Silva (2016): Ultrasound energy to accelerate dye uptake and dye–fiber interaction of reactive dye on knitted cotton fabric at low temperatures. Ultrasonics Sonochemistry 29, 2016. 270–278.
- Wafa Haddar; Noureddine Baaka; Nizar Meksi; Manel Ben Ticha; Ahlème Guesmi; M. Farouk Mhenni (2015): Use of Ultrasonic Energy for Enhancing the Dyeing Performances of Polyamide Fibers with Olive Vegetable Water. Fibers and Polymers 2015, Vol.16, No.7. 1506 -1511.
Koristna dejstva
Barvila za tkanine
Barvila za tkanine (tudi tekstilna barvila) so tekoče snovi, ki se uporabljajo za barvanje tekstilnih materialov, kot so vlakna, preja in tkanine, z namenom doseganja barve z želeno barvno obstojnostjo. Barvila prodrejo v tkanino in jo kemično spremenijo, kar povzroči trajno obarvanje.
Akrilna vlakna se običajno barvajo z bazičnimi barvili, najlon in beljakovinska vlakna, kot sta volna in svila, pa se obdelujejo s kislimi barvili, medtem ko se za poliestrsko prejo uporabljajo disperzna barvila. Bombaž je mogoče barvati z različnimi vrstami barvil, vključno s kadnimi barvili ter sodobnimi sintetičnimi reaktivnimi in direktnimi barvili.
Reaktivna barvila so najpomembnejša vrsta barvil za celulozna vlakna, kot sta bombaž in viskoza, vendar pridobivajo vse večji pomen tudi za volno in poliamid. Zaradi širokega nabora vrst reaktivnih barvil jih je mogoče uporabljati pri raznovrstnih tehnikah barvanja. Reaktivna barvila lahko razdelimo na dve glavni vrsti: vroča (monoklorotriazinska barvila) in hladna reaktivna barvila (diklorotriazinska barvila). Uporaba hladnih reaktivnih barvil omogoča izvajanje postopkov barvanja pri sobni temperaturi, saj so barvila hladnega tipa zaradi prisotnosti dveh atomov klora bolj reaktivna.
Reaktivna barvila so znana po slabi fiksaciji barvila. Težava s fiksacijo barvila se pojavlja zlasti pri šaržnem barvanju celuloznih vlaken, pri katerem se običajno doda znatna količina soli za izboljšanje izčrpanja barvila iz kopeli (in s tem tudi fiksacije barvila).
Barvanje celuloznih vlaken
Pri barvanju celuloznih vlaken z reaktivnimi barvili se uporabljajo naslednje kemikalije in pomožna sredstva:
- Alkalije (natrijev karbonat, hidrogenkarbonat in natrijev hidroksid)
- Sol (predvsem natrijev klorid in sulfat)
- Sečnina se lahko doda impregnirni kopeli pri kontinuirnih postopkih
- Natrijev silikat se lahko doda pri hladnem postopku impregniranja in odležavanja.
Spodaj je seznam barvil z generičnimi imeni in številkami po Colour Index International.
| Običajna imena | Sinonimi C.I. | Generično ime | Številka C.I. |
|---|---|---|---|
| Alciansko modro 8GX | Alciansko modro | Razvojno modro | 74.240 |
| Alciansko rumeno GXS | Sudansko oranžno | Razvojno rumeno 1 | 12.840 |
| Alizarin | Čimžno rdeče 11 | 58000 | |
| Alizarinsko rdeče S | Čimžno rdeče 3 | 58005 | |
| Alizarinsko rumeno GG | Čimžno rumeno 1 | 14025 | |
| Alizarinsko rumeno R | Čimžno oranžno 1 | 14030 | |
| Azofloksin | Azogeranin B | Kislo rdeče 1 | 18.050 |
| Bismarckovo rjavo R | Vezuvinsko rjavo | Bazično rjavo 4 | 21.010 |
| Bismarckovo rjavo Y | Vezuvinsko fenilensko rjavo | Bazično rjavo 1 | 21.000 |
| Briljantno krezilno modro | Krezilno modro BBS | Bazično barvilo | 51.010 |
| Krizo idin R | Bazično oranžno 1 | 11.320 | |
| Krizo idin Y | Bazično oranžno 2 | 11.270 | |
| Kongo rdeče | Direktno rdeče 28 | 22.120 | |
| Kristalno vijolično | Bazično vijolično 3 | 42.555 | |
| Etilno zeleno | 42.590 | ||
| Kisli fuksin | Kislo vijolično 19 | 42.685 | |
| Encijanovo vijolično | Bazično vijolično 1 | 42.535 | |
| Janusovo zeleno | Bazično barvilo | 11.050 | |
| Obstojno lisaminsko rumeno | Rumeno 2G | Kislo rumeno 17 | 18.965 |
| Malahitno zeleno | |||
| Martiusovo rumeno | Kislo rumeno 24 | 10.315 | |
| Meldolovo modro | Fenilensko modro | Bazično modro 6 | 51.175 |
| Metanilno rumeno | Kislo rumeno 36 | 13.065 | |
| Metiloranž | Kislo oranžno 52 | 13.025 | |
| Metilno rdeče | Kislo rdeče 2 | 13.020 | |
| Naftalensko črno 12B | Amido črno 10B | Kislo črno 1 | 20.470 |
| Naftolno zeleno B | Kislo zeleno 1 | 10.020 | |
| Naftolno rumeno S | Kislo rumeno 1 | 10.316 | |
| Oranžno G | Kislo oranžno 10 | 16.230 | |
| Purpurin | Verantin | ||
| Bengalsko rožnato | Kislo rdeče 94 | 45.440 | |
| Sudan II | Topilno oranžno 7 | 12.140 | |
| Titansko rumeno | Direktno rumeno 9 | 19.540 | |
| Tropeolin O | Sulfo oranžno | Kislo oranžno 6 | 14.270 |
| Tropeolin OO | Kislo oranžno 5 | 13.080 | |
| Tropeolin OOO | Oranžno II | Kislo oranžno 7 | 15.510 |
| Viktorijino modro 4R | Bazično modro 8 | 42.563 | |
| Viktorijino modro B | Bazično modro 26 | 44.045 | |
| Viktorijino modro R | Bazično modro 11 | 44.040 | |
| Ksilen cianol FF | Kislo modro 147 | 42.135 |