誉辉-泡沫染色印花和整理技术(论文)

染整行业的未来—泡沫整理、染色、印花技术摘要：泡沫整理作为一个自80年代以来停留在理论上的一个节能降耗的技术，誉辉成功的突破了泡沫整理染色均匀施加的难题，并使泡沫染色整理技术得以产业化应用。

应用领域包括：泡沫染色，泡沫整理，泡沫涂层，泡沫給湿，泡沫贴合。

等等。

1、引言纺织品的湿处理是一个能耗高度集中的过程，其耗能占从纤维到织物成品整个过程总量的80%之多，节能将成为纺织品加工首要解决的问题。

据预计，在未来十年天然气的价格攀升将高达250%，水、电、气等成本也将大幅攀升。

印染作为纺织行业的节能重点，不仅要在染整工艺，基础化工方面加大创新力度，基础印染装备的创新作为各项工艺创新的基础越来越受到印染工作者的重视。

纺织品湿处理过程中，用于水的加热及织物水分蒸发所消耗能源所占的比例最大，约为60%。

传统长车浸轧工艺就属于这种情形，该方法广泛用于织物的化学处理，织物上大量的水分需要在随后的烘干阶段蒸发去除。

虽然现在烘干机效率有了稳步提高，还采用了低能耗的节能烘干单元和微波烘干系统，但是这些措施对于节省成本远远不够。

显然，降低湿处理能耗最有效的方法就是减少织物的用水量，这就意味着必须降低织物的带液率。

如果将织物的带液率从100%降低到35%，则烘干过程的能耗可减少33%。

降低织物带液率可以通过一些技术手段或直接减少织物加工的用水量来实现。

降低带液率不仅可以节能，还可减少甚至消除烘干过程中的泳移现象以提高成品质量。

在降低带液率的技术领域中，已有许多方法可以用于减少染化料处理织物时的用水量。

其中有一些方式是基于轧液技术，即施加过量液体于纺织品上，然后通过浸轧或者其它方法加以去除；另外一些方式就是低给液技术，通过印浆局部施加技术，喷雾技术，通过转移辊施液技术，泡沫技术，即仅将有限数量的液体作用于织物。

泡沫技术与其它低给液技术的最根本的区别是用空气代替水稀释化学品溶液来降低带液率，改换了化学品的携带载体，由原来的水作为载体的方式替换成小部分水和大部分空气（即：泡沫）作为载体以携带化学品进入织物。

2、誉辉泡沫应用技术誉辉化工经过多年的研究与实践，创新性的突破了传统的泡沫整理的理论并成功地制造出了能够将泡沫精确的控制并均匀的施加到织物上的设备。

此设计将给液精度控制在1%以内，通过泡沫充气的程度来调节施加到织物上的深度，也就是调节染液或整理液深入织物深浅，专利的泡沫分配施加于泡沫同步技术可使织物在径向与纬向化学品施加均匀分布。

誉辉成功的实施了电子控制5%-40%的可控带液量的状态下将化学品施加均匀，此技术在世界范围为领先水平。

并得到国内外知名企业生产采用，如德国汉高（世界最大的纸张化学品服务公司），美国PGI（世界最大的医疗无纺布公司），及国内知名的印染企业如，山东鲁泰，青岛凤凰，浙江庆茂，浙江美欣达，常州旷达，台湾南良。

2、1 誉辉泡沫的发生控制与特点泡沫的产生将极大地影响着泡沫与织物的相互作用的过程, 一些重要的参数在应用的过程中需要极其精准的控制.誉辉所设计的泡沫发生装置,为泡沫在染整行业的应用起到切实的保证. 誉辉泡沫发生器主要的工作原理如下：采用了转子与定子同时具有咬合拌针，保证对化学品稳定剪切，此设计使用了誉辉自主知识产权的VLDC技术；双重气流控制包括精确气体质量流量计和多磁阀控制；累进式腔式泵几乎无脉动给液误差；经过精密的设计和不断的实践，泡沫发生器能够达到气体流量控制的大跨度快速反应和稳定的气体进出流量，可以发泡的化学品体系粘度高达20000mPa.s，而且能够达到精确控制泡沫大小与均匀性。

图 1 泡沫发生器触摸屏此外，誉辉泡沫发生器还有一个人性化的设计——触摸屏操作面板（如图1），可以设置的参数包括带液量、上固量、车速（可连接主机设备同步）、织物幅宽、化学品密度、织物克重、洗车强度等，大大方便了操作人员记录并保存历史记录避免可能的参数错误和加工误差，根据此触摸屏操作面板，泡沫重量或泡比可以预先设置，泡沫运行稳定后完全能够保持状态一致，泡比范围从50：1到2：1 或泡沫质量从20克/升到500克/升，误差在1%以内。

泡沫发生的速度范围从50公斤/小时到900公斤/小时，泡沫混合从100-960转/分钟，即泡沫密度大小可调。

2.2 誉辉泡沫的施加控制和特点誉辉泡沫施加器通过自有专利设计，保持了产品的独一无二性，其主要的原理包括：泡沫发生室到泡沫分配头以及分配头到泡沫施加点保持绝对的管路路径一致（如图2所示）；特有的挤入式泡沫施加刀口；自动探边装置来调节泡沫的施加幅宽。

Neovi-Foam泡沫施加装置的设计保证了泡沫从发生后到达织物表面或喷入织物内部保持横向施加均匀，没有左右偏差或条纹产生，能够沿着织物横向上均匀施加化学品，织物前处理满足要求的条件下，该施泡装置能够达到中边色差很小，能够达到ΔE<0.5，完全可以满足印染化学品均匀施加的需要。

并保证泡沫均匀的渗透并在织物内部发生衰减，幅宽变化时泡沫施加位置可随之调整而泡沫施加均匀程度几乎无影响，可以根据客户的需要调整加工的幅宽范围，安装位置，或根据厂房设备进行量身定制。

图2 泡沫施加器原理示意图如图3所示，针对于不同的织物特性,染整工作者可根据染整工艺的需要或者根据产品的设计风格需要可以通过关闭A或B泡沫施加的控制，如只开启其中一个施泡头以此获得单面整理效果，对于厚重织物要想获得双面不同的整理效果，可以开启上下配置的泡沫施加器来同步并分别施加不同配方的化学药品，达到织物的双面不同风格。

由于泡沫施加器的设计为压力条件下施加化学品，调整泡沫施加的压力来控制泡沫挤入或喷入织物深度，来获得特殊的染色,涂层或整理风格。

图3泡沫施加侧视和俯视示意图2.3 誉辉泡沫控制的低给液分析传统的浸轧方式中，纯棉织物及其混纺织物的带液率一般都较高，而且织物本身的特性也决定了其带液率的差别，对染整工作者来说在控制轧车的压力左右的平衡来控制带液量和左右的均匀是一个极具挑战的工作.一般在浸轧生产中的带液量范围根据织物的特性在56%-100%之间. 而通过泡沫方式，由于带液是通过经过控制的泡沫来携带化学品来实现化学品施加, 带液率相比传统浸轧方式可以下降40%以上（如图4所示），通过泡沫方式实现的低带液率的加工能够显著降低化学品和能源(低用水量，低热损耗，低化学试剂使用量)的消耗，且不会影响织物的加工性能，蒸发的水分少，在大部分染色情况下无需红外预烘, 在整理过程中或提高车速,或减少焙烘单元的开启数量。

图4 含棉混纺织物带液率变化3、誉辉泡沫技术的应用领域随着Neovi-Foam精确泡沫发生器和施加器的研制成功，泡沫技术的应用使染整工作者有了一个崭新的工艺平台，使原本停留在理论上的泡沫染整变为现实.图5 为Neovi-Foam 泡沫设备生产应用的示意图。

图5 Neovi-Foam泡沫染整加工生产示意图3、1 泡沫染色可以有效地提高染色效率，缩短染色流程。

研究表明，在一些情况下，即使不使用盐,防泳移剂等助剂, 无需严格的均匀烘干的情况下，染色过程也能顺利完成。

染色后水洗过程也可以大大缩短。

由于染色过程的染料施加方式的独特性, 在染色配方中无需针对染料的配伍性进行选择. 进行硫化或靛蓝染色时，通过多道泡沫施加，可以避免在传统的硫化或靛蓝染色过程中产生大量的废水污染和染料的提前氧化。

与传统涂料染色比较,由于誉辉泡沫施加方式为喷入式施加，可避免染深色时的粘辊现象，喷入织物的泡沫在织物纤维内部成膜，有效地改善了传统涂料染色或印花手感僵硬的问题。

3、2 泡沫后整理应用领域非常广泛，包括: 柔软整理, 防水整理,阻燃整理,抗菌整理,易去污整理等。

如:免烫树脂烘干时的泳移现象是棉织物传统整理过程中遇到的最为严重的问题之一。

而带液率减低，泳移程度也会降低。

因此，将空气做化学品的媒介，可以大大减少甚至消除泳移现象，从而使化学品在织物上均匀分布。

另外，折皱回复角，耐磨性，拉伸强度，撕裂强度和抗弯曲磨损性能都能够得到改善。

而且，洗涤过程中，织物幅宽收缩也减少，织物手感和洗可穿性能都能得到提高。

在后整理的过程中,由于带液量的大大降低,在达到与浸轧同等的效果下，可以节省大量的能源.泡沫染整加工还可以在低张力下加工精细织物。

应用泡沫染整加工技术，割绒地毯、装饰织物和毛皮等产品的质量可以得到改善，因为加工中绒毛变形程度较低。

而且，不同的整理剂可以分别施加到织物的正反面，也可以仅用于织物的单面整理。

3、3 泡沫印花与传统印花相比，在一般染料印花工艺中, 可节约大量的糊料,由于糊料用量的减低,大大减轻了蒸化后水洗的压力,以达到提高牢度、手感等指标. 在涂料印花中, 可降低增稠剂的用量并取得良好的手感. 基于誉辉泡沫的挤入式均匀施加的实现,一些原来在传统印花中不能实现的一些工艺也变为可能.在活性印花浆料中不添加碱剂进行印花烘干,印花后通过挤入碱剂泡沫进行固色可使染料在印浆中水解得机会大为减低,有效地增加染料的固色效率.使用泡沫对单面进行染色处理来代替传统浸轧工艺进行打底染色,可使印花效果更佳并节约染料.在人造棉织物印花前通过泡沫的形式赋予织物一定的湿度可替代传统的尿素给湿的或喷雾给湿的方式, 减低污染与不必要的化学品消耗.印花后整理领域-由于泡沫施加为直接施加,印花后的织物无需进入液槽进行浸轧,即可以避免脱色或串色情况的发生.当然由于印花是印染中最为复杂最为具有艺术性的印染方式, 泡沫的应用可给印花技术人员带来更多的创新工艺的机会.3.4无纺布行业的浸胶处理；地毯行业的涂背胶或进行氟化合物表面加工；对衬垫材料进行粘合剂的单面、深层渗透，使树脂产品表面获得柔软手感；服装面料的单面树脂或双面不同树脂加工；纤维材料的亲水加工；无纺布的单面或双面涂层加工等。

3.5誉辉泡沫技术的其它应用通过誉辉化工泡沫施加技术，能够充分保证泡沫在织物上的均匀施加，使一些纺织品在传统湿处理上的工艺上得到了很大的启发,下面就部分可行的研究结果能给纺织工作者提供一些参考：3.5.1泡沫浆纱-通过对纱线进行预给湿处理(带液量在30%左右)再进行纱线上浆，研究结果表明，纱线的织造性能有了大大改善，浆料得到大大节省。

3.5.2湿罩湿工艺-前道通过浸轧或泡沫施加的方式对织物已经进化学品处理后，在含湿的织物上可直接通过泡沫方式再次进行湿处理。

可防止前道化学品或染料在第二次化学品施加过程中的流失。

4 誉辉泡沫应用服务泡沫应用作为一项新型应用方式，既具有显著的经济效益也具有一定的社会效益，为推广此方式，誉辉为染整工作者提供了体验泡沫技术的服务中心。

包括泡沫染整的演示, 泡沫染整设备使用，泡沫染整技术培训，泡沫染整的工艺开发，提供泡沫染整设备的试用。

最后必须指出，尽管低带液率和泡沫应用技术具有很多优点，但是传统的浸轧方法仍在广泛应用。