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后整理工艺液施加的技术进步(二)

关键词: 后整理、工艺液、施加、少水、节能、生产率、气流脱水、喷雾、泡沫

3.泡沫整理低给液
泡沫染整是将染整工作液制成泡沫体后加工织物的低给液染整工艺。在泡沫加工过程中,用以配制染料、化学品和助剂溶液的部分水被空气所替代。替代程度愈高,节能愈多,水的消耗愈少。泡沫加工可以提高生产速率,进行湿一湿DHT,减少废水,降低染料及化学品的泳移,能更有效地利用在水中具有活性的化学品和染料,减少化学品的消耗以及能控制染料和化学品在纤维或织物内部的渗透。泡沫染整的诸多优点使织物湿加工总成本大大降低。目前较成熟的泡沫工艺有泡沫整理、泡沫印花、泡沫染色等。若想使生产损耗费趋于最低额,前处理的退浆、练漂及丝光亦可采用泡沫加工工艺。
3.1染整用的泡沫是一种有大量气泡分散在液体连续相中的胶体体系。从外部向液体状药剂注入空气混合后,喷射制成泡沫,称为分散型泡沫;利用化学反应或物理变化(温度及压力),使气体融解在液体内制成的泡沫,称为浓缩型或压缩型泡沫。
纯液体不能产生泡沫,当在溶液中加入表面活性剂后,能在气液界面上形成界面吸附,降低液体的表面张力,从而有利于发泡和提高泡沫的稳定性。泡沫中气相和液相的相对比例称为发泡倍率,即一定体积未发泡液体重量与同体积泡沫重量之比。发泡倍率为1:5的泡沫是一份液体
被四份空气所稀释。
泡沫加工的成功,很大程度上依赖于泡沫的稳定性。如果泡沫不稳定,它会迅速破裂,织物带液率便难以控制。若泡沫太稳定,会发生化学晶和染料渗透不充分和织物带液率偏低的现象。因此,泡沫稳定性与均匀施加的加工参数有关。稳定的泡沫虽然处于具有高表面能的热力学不稳
定状态,但由于势垒关系而处于一种亚稳定的状态。
3.2发泡液的配制在制定泡沫加工处方时,可参考发泡效率、泡沫稳定性、排液速率、发泡剂和泡沫稳定剂与染料和其他纺织助剂相容性等参数。发泡过程的处方主要是从常规加工处方中去除所需减少的水分,加入选定的发泡剂和泡沫稳定剂而制定出来的,然后混入规定发泡比所需的空气。与含有10份固体和90份水的常规处方相I:k,当发泡倍率为1:2时,泡沫处方中含有10份固体,40份水和50份空气。可见,泡沫处方代替常规处方可节约55.5%的水和相应的能量。
3.3泡沫施加装置国外已有三十多家公司开发了泡沫染整设备,IZ较著名的有美国加斯顿染色机公司(Gastoncounty)的H吓体系,德国屈斯特尔斯(Kusters)的单面、双面泡沫染整机,德国蒙福茨(Monforts)的真空泡沫染整设备,荷兰斯托克、布拉班特(StorkBrabant)公 的圆网泡沫印花机、奥地利的齐默(2immer)磁棒泡沫印花系统等,以及国内研制的SP、SP2型双面施泡机,YJ一200—800型发泡机。
泡沫渗入织物主要取决于装置的压力(发泡比)。另J'l-,泡沫粘度、织物多孔性、织物可润湿性和化学品的润湿特性也有影响。液体和空气输入速率之间的发泡比关系特性愈高,装置中压力亦愈高,在施加点的压力就愈大。混合器的速度决定了气泡的大小和均匀性,系统化学性质是可获得最大发泡率的主要决定因素。Gastoncount的FS泡沫施加技术可以高速发泡比,而不影响施加速率。图5是CFS涂层系统设备组合示意图。该系统特点:
(1)抛物线施加器适应低半衰期施加,和所有的泡沫老化程度相等。
(2)实施泡沫工艺,减少化学品废料排放是必要的。该系统对策之一,当准备或开始起动时,通过泡沫分离器装置传递泡沫。该装置从泡沫中去除空气,并使溶液返回,以便利用;对策之二是吸收该装置中所存排液,传输到收集槽中,以获得“零排放”的效果。冲淡的溶液可回到化学晶混合器中进行测定,亦可用以配制下些批的输入液。
@=================@###page###@=================@ (3)系统中的收集槽用以收集泡沫、洗涤水等,以改善操作清洁和安全程度。
(4)许多发泡化学品系统干燥快速。当施加器头部涂层狭缝正在冲洗时,一个旁路系统使泡沫绕行到分离器。装置中的泡沫并不曝露于空气中,不会干燥。留在施加头中的泡沫流到槽中,然后流人收集槽。
图5 C F S涂层系统设备组合示意图
l一控制器 2一泡沫发生器 3一泡沫分离嚣 4一化药品槽
5一泡沫分布装置 6一收集檬 7--施加器 8一定位辊 9一狭缝压力控制阀
欧洲Datacolor公司的Autofoam泡沫整理机,是一种表现出众的泡沫后整理系统,可进行渗
透或涂层整理。其泡沫施加方式,主要有三种:
(1)螺纹刮棒式将一定量的泡沫在制品上,由控制器自动监测车速及控制器自动监测车速及控制化学溶液流,达到既定的带液率;监察泡沫层的变化以控制发泡比,从而达到稳定及均匀
施泡。图6是示意图。
输送式,是以泡沫从主管道到分支管,再到一缓冲槽,经过一条狭缝溢出,送至螺纹刮棒前的泡沫层区;用于高粘度或高固体含量的浆料,如地毯的背胶、Pu或亚克涂层、装饰布的阻燃整理的导管往返式,是由主管道直接连到泡沫层区,通过导管左右往返的移动,将泡沫送至泡沫层区。
Autofoam泡沫整理机设有全自动的控制器,可记录500个程序,操作界面友好、简单。配有磁感应的液体流速计及气体质量流速计,准确控制发泡比,化学溶液泵的转速可控。当输入布重、工艺所需的带液率及布速后,化学溶液的消耗率即时被计算及准确控制。泡沫后整理机还具有布边探测器、连动封边挡板,以控制加工宽度。
注:节约天然气是以浸轧液为100%计
3.4泡沫整理的节能表1是泡沫后整理与浸轧液方式的节能效果对比。明示了采用泡沫整理,由于带液率仅为15%.30%,因此,少用水,节能,提高了生产率。
后整理工艺液的施加按高固含量、少水的低附着量加工方法还有输液带给液、刀辊给液、照相凹版辊给液等技术装备,真空减压吸水、喷雾给湿、泡沫整理应用较广、且可控制性能好,应为后整理技改的首选。
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