摘要：概述了泡沫染整技術，介紹了泡沫的形成、泡沫類型及其性能，包括泡沫密度、穩(wěn)定性、均勻度、 潤濕性、內部氣泡大小、流變性等，圖例介紹了泡沫整理設備，舉例闡述了泡沫上漿、泡沫絲光、泡沫印花、 泡沫染色、泡沫整理幾種泡沫加工技術在紡織品染整中的應用情況，并分析了泡沫染整節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約 染化料、降低污染等優(yōu)點及發(fā)展前景。
關鍵詞：泡沫染整；加工技術；紡織品；發(fā)展概況
1泡沫染整的概述
20世紀70年代的石油危機 使得許多紡織染整工作者開始致 力于降低紡織染整加工中能源消 耗的研究，紡織品的泡沫加工作為 一種節(jié)能、節(jié)水的新型加工技術逐 漸被人們所重視，并應用到印染行 業(yè)的諸多領域中，達到了與常規(guī)工 藝相當?shù)男Ч行┓矫嫔踔脸^ 常規(guī)工藝。但是由于這項技術在大 生產過程中的難控制性而沒有被 工業(yè)化推廣，造成了泡沫染整技術 在20世紀70—80年代一度處于 研究的熱潮之后就被冷卻下來的 局面。
近年來隨著人們的環(huán)保意識 的不斷提升，綠色生產、清潔生產的 呼聲日益高漲，再加上石油價格上 升，能源大量消耗，原料成本急劇上 漲以及全球競爭日益激烈，人們要 求通過改進和創(chuàng)新加工技術以降低 成本，來贏得市場。但必須強調在減 少能耗、提高效率的同時，對環(huán)境的 影響要降到最低，而泡沫加工技術已證明是有助于達到上述目的的一 種方法，這樣泡沫染整工藝有望成 為濕加工的發(fā)展方向之一，將會越 來越被人們所重視。
泡沫染整是將染整工作液通 過發(fā)泡，制成泡沫體系后施加于織 物上的一種低給液染整工藝。在泡 沫加工過程中，工作液中的部分水 被空氣替代，替代程度愈高，水的 消耗愈少，節(jié)能愈多。泡沫加工可 以提高生產效率，進行濕加工，減 少廢水，降低染料及化學品的泳 移，能更有效地利用工作液中的化 學品和染料，減少化學品的消耗以 及控制染料和化學品在纖維或織 物內部的滲透。泡沫染整的諸多優(yōu) 點使織物濕加工總體成本大大降 低。目前較成熟的泡沫工藝有泡沫 整理、泡沫印花、泡沫染色等。
2泡沫的形成及其類型
2.1泡沫的形成
“泡”是由液膜包圍著氣體所 形成，泡沫是由大量氣體分散在少 量液體之中形成微泡聚集體，并以液體薄膜相互隔離，且具有一定的 集合形狀，是一種微小多相、黏狀 且不穩(wěn)定的體系。絕對的液體不會 產生泡沫，在絕對純的液體的液面 以下形成的氣泡，當它們相互接觸 或從液體中逸出時，就會立即破 裂。能形成穩(wěn)定泡沫的液體，至少 必須含有兩個以上的組分。在紡織 工業(yè)中使用的是水中沖入空氣的 含水泡沫。泡沫的形成如圖1所 示。
如圖1可見，首先，一個氣泡 在含有表面活性劑的水溶液中， 被一層表面活性劑的單分子膜包圍，當該氣泡沖破了表面活性溶液面-空氣的界面時，第二層表面 活性劑包圍著第一層表面活性劑膜而形成一種含有中間液層的泡沫薄膜層，在這種泡沫薄膜層中含有紡織整理中必須的化學品液體，當各個相鄰的氣泡聚集在一起時， 就成為泡沫。
泡沫形狀主要有球形和多面 體2大類。球形泡沫是氣泡在水中一個接一個地分布，是液體分散劑內成堆的獨立氣泡；當氣泡超過最 致密的球形分布（氣體的體積分數(shù) 高于74%）時，就變成多面體泡沫。 因此，多面體泡沫是氣體聚集群體，見圖2［1］。
2.2泡沫的類型
從能量觀點來看，泡沫是不穩(wěn)定的，由于空氣和水具有相反的特性，因此它們最終是要分離的，一般球形泡沫不穩(wěn)定，排液很快，壽命很短；多面體泡沫，從氣泡間通道和三叉槽中排液速度較慢，屬于亞穩(wěn)態(tài)泡沫。泡沫大致分為3大類：穩(wěn)定性泡沫、半穩(wěn)定性泡沫、不穩(wěn)定性泡沫。
2.2.1穩(wěn)定性泡沫
穩(wěn)定性泡沫即使在烘干后也不會破裂而且能保持其結構。它們通常能穩(wěn)定保持在紡織品底層的表 面上，因為其滲透力很弱，而且手感 光滑柔軟。由于這層泡沫結構，織物透氣性好，同時防水性也好。
穩(wěn)定泡沫涂層厚度為0.3～1. mm，并且在烘干后必須壓碎。在許 多場合下，還另外需要使用軋光 機。高壓壓碎、普通壓碎和使用軋 光機壓碎的區(qū)別僅僅是壓力程度 的不同。壓碎后，一層聚合物就附著在紡織品底層上，紡織品就具有 了耐牢性。穩(wěn)定性泡沫應用于各種 類型窗簾的涂層整理，以及多孔滲 水、可透氣的戶外服裝的整理。通過泡沫整理，紡織品膜具有很強的 水蒸氣滲透性及防水性，且經過高 達50次的水洗后這層整理劑膜仍 不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
2.2.2半穩(wěn)定性泡沫
半穩(wěn)定性泡沫施加在紡織品 上后也會破裂，但在烘干后，仍能 看出織物上的泡沫整理液，與其說 是整理液還不如說是涂層增稠劑。 對家用紡織品來說，只需要一 步就可以在織物的正面和反面施 加兩種不同的化學品而獲得優(yōu)良 的性能。例如，在織物上面施加阻 燃整理劑，同時從下面利用泡沫封 閉體系施加柔軟劑或碳氟化合物 整理劑。這種方式既節(jié)省成本又節(jié) 約能量，相對典型的雙面施加，其 優(yōu)點是顯而易見的。
2.2.3不穩(wěn)定性泡沫
不穩(wěn)定性泡沫用于泡沫整理 時，當施加于紡織品上后就會立即 破裂，也就是說，所用整理劑無論是 通過浸軋還是泡沫整理的方式，當 施加在紡織品上烘干后，這種整理 劑就看不到了。不穩(wěn)定的泡沫整理 通常所用的整理劑有柔軟劑、碳氟 化合物等。
不穩(wěn)定性泡沫能應用于許多 封閉體系，通過泡沫攪拌器產生泡 沫，然后被傳輸?shù)浇o液器上，通過 給液器上的裂縫持續(xù)、均勻分布在 織物上。在開放體系使用泡沫整理 時，與上述規(guī)則不同，比如給無紡 布進行泡沫整理時，水平軋車將泡 沫從兩面壓在無紡布上，要特別注 意不穩(wěn)定泡沫的穩(wěn)定性［2］。
3泡沫的性能
泡沫的性能有泡沫密度、泡沫 穩(wěn)定性、泡沫均勻度、泡沫潤濕性泡沫內氣泡大小、泡沫流變性等。
3.1泡沫密度
是指單位體積的泡沫質量或 發(fā)泡率。其計算公式如下: 泡沫密度=（泡沫質量，g）/（泡 沫容量，cm3）
發(fā)泡率定義如下：發(fā)泡率表示 1 kg的液體可以產生的泡沫體積， L。如密度0.05 g/cm3相當于50 g/L， 即發(fā)泡率為1∶20。發(fā)泡率越低，則 泡沫含液量越高；發(fā)泡率越高，則 泡沫含液量越低。發(fā)泡率的大小應 視被加工織物種類、車速等因素而 確定。
3.2泡沫的穩(wěn)定性 泡沫是亞穩(wěn)系統(tǒng)。穩(wěn)定時間過短，由泡沫發(fā)生器形成的泡沫未輸送到織物表面就已中途破裂，造成色差；若穩(wěn)定時間太長，印花到織物上的泡沫又不能很快均勻破裂， 也會造成色差。
3.3泡沫均勻度
只有泡沫達到均勻，才能使整 理達到均勻。
3.4泡沫的潤濕性
由泡沫或者由泡沫破裂以后 釋放的液體所產生的良好潤濕性 對于那些尚未經充分前處理的或 者是組織很緊密的織物尤為重 要。
3.5泡沫的大小
泡沫要盡量地小。一般地說，泡沫越小，越接近多面體結構，也就越 穩(wěn)定。泡沫起著載體的作用，泡沫壁 的厚度以及泡沫的大小直接影響著 泡沫攜載染化料的能力，一般要求 泡沫的直徑在8μm左右。
3.6泡沫流變性
如同泡沫的穩(wěn)定性一樣，它也是重要的參數(shù)。但是要確定泡沫的 流變性至今仍無適當?shù)霓k法［3-4］。
4泡沫整理的設備
泡沫整理設備由發(fā)泡裝置和泡沫施加裝置2大部分組成。
4.1發(fā)泡裝置
發(fā)泡裝置主要分為3大類:填料式靜態(tài)發(fā)泡器、多級網(wǎng)式靜態(tài)發(fā) 泡器和動態(tài)泡沫發(fā)生器，見圖3～ 圖5。
4.2施泡裝置
經過對國內外有關設備的調研，泡沫施加裝置大致可以歸納為 6種:刮刀式、輥筒式、橡毯真空抽 吸式、網(wǎng)帶式、圓網(wǎng)式和狹縫式［5］， 見圖6～圖11。
5泡沫加工技術在紡織品染整中 的應用
5.1泡沫上漿
泡沫上漿是以泡沫為介質對經紗進行上漿的一種新工藝。黏附 于經紗的泡沫漿經過壓漿輥時，泡 沫在軋點處破裂，漿料均勻地分布 在經紗上。泡沫上漿與普通上漿的 主要區(qū)別是：普通漿料上漿時，漿 料溶解或分散在水中，以水為介質 將漿料傳送到紗線上；而泡沫上漿 工藝中，泡沫（空氣和水）是傳送介質。
泡沫上漿較普通上漿的優(yōu)點：
a.節(jié)水，因紗線上漿后含水量較少；
b.節(jié)能，因烘燥時所需能源相應減少；
c.節(jié)約化工漿料，因為泡沫 整理工藝能更好地控制漿料中的 含固量，并采用較低的加重率d.易于退漿，由于漿料較少 地滲透到紗線內部，比較容易去除；
e.不需煮漿，不用漿槽，免除了煮漿桶和漿槽的蒸汽消耗；
f.降低經紗含液率，有利于 提高車速，節(jié)約烘燥能量；
g.紗線毛羽少，摩漿少，開口清晰，織造率較高。 泡沫上漿漿料需具備以下條件：
[1][2][3]下一頁>>
相關信息 
推薦企業(yè) 推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
您所在的位置：
