泡沫上浆相关问题的探讨

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1、第十四届全国浆纱与浆料应用技术研讨会文集泡沫上浆相关问题的探讨范雪荣(江南大学纺织服装学院)用泡沫处理纺织品的设想，最早可追溯到1931年，此后不断有人进行探索。1971年，瑞士Sandoz公司研制成Sancoward工艺，但未受到应有重视。1973年后，席卷世界的能源危机导致能源价格大幅上涨，能耗费用由原来占产品成本的10％上升到15％一20％，甚至更高，这一形势促使国内外学者对泡沫染整这项新的节能加工技术进行了大力研发。20世纪80年代初，欧美国家开始对泡沫上浆进行研究，我国在上世纪80年代未也开始对泡沫上浆技术进行研究，但

2、从90年代到现在基本处于停滞状态。2013年，鲁泰纺织股份有限公司实现了泡沫上浆的产业化。泡沫上浆是采用易于发泡的浆液与发泡剂和压缩空气混合均匀后，通过机械作用形成比较稳定的泡沫，然后通过适当的施泡装置将泡沫浆液均匀施加到经纱上，然后经过压浆辊挤压，泡沫破裂，浆液均匀地附着在纱线上，使经纱获得一定的浸透和被覆，提高经纱的可织造性。泡沫上浆与传统上浆的区别在于：传统上浆是以水为介质将浆料传送到纱线上，而泡沫上浆则是以泡沫即空气和水为传送介质，上浆以被覆为主，渗透作用较弱。1泡沫上浆的优点(1)节能(提高上浆速度)。泡沫上浆的目的主

3、要是为了降低压出回潮率，以节省烘燥能量和提高浆纱速度。在传统的浆槽中，浆液的含固率约为5％一10％，经过浸浆和压浆后，经纱的压出回潮率一般为90％一130％，其中大约80％～115％的水分需要在烘燥中蒸发掉，烘燥耗能大。泡沫上浆经纱的压出回潮率比传统上浆减少一半或一半以上，一般为40％一50％。由于所含水分少，所以烘燥纱线只需消耗很少的热能。若使用现有的烘燥装置进行烘燥，则可提高浆纱速度。(2)节水。泡沫上浆用空气代替了部分水，可节水。(3)节约浆料。泡沫上浆所上的浆料主要被覆在纱线表面，所以可以适当降低上浆率，可节约浆料。(4

4、)易于退浆，可节省退浆助剂。泡沫上浆浆料渗透到纱线内部较少，因此容易退浆，可节省退浆助剂。(5)不用浆槽，免除了浆槽的蒸汽消耗。(6)对色纱基本无影响。泡沫上浆的上浆温度低，色纱在上浆中不会发生脱色、渗色现象。而传统上浆，高温浆槽会使色纱产生严重的脱色、渗色和混色。(7)可提高上浆质量。由于泡沫上浆采用的浆料性能较好，浆料又主要被覆在经纱表面，所以浆纱的毛羽少、耐磨好、开IZl清晰，织造率较高。而且浆纱的落浆少。2泡沫的产生2．1泡沫的产生泡沫是由液膜包围着气体所形成的。它是由大量气体分散在少量液体之中形成的微泡聚集体，并以·1

5、6·专题报告液体薄膜相互隔离，且具有一定的几何形状，是一种微小多相、黏状不稳定的体系。2．2泡沫形成的过程气泡首先在含有表面活性剂的水溶液中，被一层表面活性剂的单分子膜包围。当该气泡冲破了表面活性剂溶液与空气的界面时，第二层表面活性剂包围着第一层表面活性剂膜，而形成一种含有中间液层的泡沫薄膜层，在这一泡沫薄层中含有浆料溶液，当相邻的气泡聚集在一起时，就成为泡沫。图1泡沫气泡的形成和结构l一空气泡；2一表面活性剂分子；3-泡沫层；4．夹层液体。3泡沫上浆对浆液的要求3．1高含固量由于泡沫上浆经纱的压出圆潮率只有40％一50％。所以

6、要达到10％一12％的上浆率，浆液的含固量必须要达到20％一25％，所以使用的浆料必须要高浓低黏。3．2浆液发泡比浆液发泡比表示1kg的浆滚可以产生的泡沫体积，L。如Ikg的浆液可以产生20L的浆液，即发泡比为1：20。发泡比越低，泡沫含液量越高；发泡比越高，则泡沫含液量越低。发泡比实际上就是泡沫中空气的量，发泡比过小，直接影响泡沫施加的均匀性和节能效果(压出回潮率过高)。对于泡沫上浆来说，发泡比一般控制在1：10—1：20。3．3泡沫浆液的稳定性上浆用的泡沫不是越稳定越好，如果泡沫太稳定，施加到经纱上的泡沫就不会均匀又很快地破

7、裂，会造成施加量不均匀。如果泡沫的稳定性过低，则由泡沫发生器形成的泡沫未输送到经纱表面就已中途破裂，也会造成施加量不均匀，同时还会造成压出回潮率过高，影响节能效果。常用的泡沫是属于亚稳定型的。泡沫的稳定性可从泡沫大小的外观上来判定，泡沫越细小越均匀，泡沫的稳定性就越强。泡沫上浆用的泡沫一般认为要小于100斗m，50g,m的泡沫最为适宜。泡沫在与经纱接触时必须立即破裂或在压浆时破裂，使上浆均匀；短暂停车时，泡沫应保持稳定不破裂。3．4浆液黏度泡沫浆液黏度一般比浆液黏度要商。其原因有两个，一是发泡后，液相表面积扩张，表面黏度大于液．

8、17·第十四届全国浆纱与浆料应用技术研讨会文集体黏度，故泡沫黏度增大；二是泡沫中气泡壁具有一定弹性，它增加了相对移动时的阻力。因此，由于泡沫中气液界面的弹性作用，使整个泡沫体系的黏度增加。浆液的黏度既不能太高，也不能太低，要适中。这是因为浆液的黏度是影响发泡性能