曹 穎 朱 樑 曹宗滿

1. 嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院(中國(guó)) 2. 浙江紹興市北海印染有限公司(中國(guó)) 3. 浙江嘉欣絲綢股份有限公司(中國(guó))

水被認(rèn)為是一種廉價(jià)而較理想的染料溶劑和載體[1]，迄今為止，絕大部分染色加工均屬于水系加工范疇。紡織品印花亦是如此，采用大量的水作為溶劑，并加入海藻、增稠劑及其他糊料和助劑，制成印花色漿進(jìn)行印花。因織物的比熱很小，濕織物在烘干過(guò)程中所需的能量不多，而濕織物中水分的升溫和蒸發(fā)所需的熱能卻很多[2]。色漿中含有大量的水分，同時(shí)為防止?jié)B化、搭色，添加有大量的海藻、增稠劑和其他糊料，印花烘干、蒸化后織物手感發(fā)硬，固色率低。印后織物需經(jīng)高溫退漿、皂洗或還原清洗，耗費(fèi)大量的蒸汽和電能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的印染廢水，使得印染行業(yè)被認(rèn)為是一種高能耗、高污染行業(yè)[3]，這在一定程度上阻礙了印染行業(yè)的發(fā)展。

20世紀(jì)70年代末80年代初，泡沫首次應(yīng)用于紡織品印染行業(yè)。在泡沫加工過(guò)程中，用于配制染料、化學(xué)藥品或表面活性劑等助劑的水(溶劑)大都被空氣所替代。水的替代程度越高，耗能越少，越節(jié)能。同時(shí)用空氣替代大部分糊料進(jìn)行印花后，所得織物手感柔軟，無(wú)需經(jīng)高溫退漿、皂洗或還原清洗，從而可達(dá)到節(jié)能減排的目的。

盡管泡沫用于印花可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，但泡沫屬于一種熱力學(xué)上的不穩(wěn)定體系，其表面積大，表面能小，因此易于被破壞[4]。泡沫的穩(wěn)定性受其表面張力、表面黏度與溶液黏度、氣體通過(guò)液沫的透過(guò)性，以及表面電荷等因素的影響。

1 穩(wěn)定性的泡沫體系

本文利用自配的表面活性劑生產(chǎn)穩(wěn)定的微泡沫體系，所形成的體系帶有一定剛性和黏度的界面膜。穩(wěn)定的微泡沫體系中，泡沫的直徑應(yīng)較小[5]，并且排列緊密，從而使微泡沫體系中泡沫間的吸引勢(shì)能較小。本文研究可得到泡沫體系的發(fā)泡直徑為1～3 μm。

2 節(jié)能減排微泡沫印花技術(shù)

節(jié)能減排微泡沫印花技術(shù)的工藝流程如下：

配制印花白漿→打小樣→印花烘干(活性印花無(wú)需烘干)→蒸化→冷水洗→烘干→定型。

2.1 技術(shù)要求及工藝配方

2.1.1 設(shè)備

節(jié)能減排微泡沫印花技術(shù)中的白漿采用高速打漿機(jī)(打漿機(jī)速度為2 800 r/min，配備有變頻器，能滿足頻率為60 Hz時(shí)的正常運(yùn)轉(zhuǎn))進(jìn)行打漿。

2.1.2 工藝配方

采用節(jié)能減排微泡沫印花技術(shù)，分別進(jìn)行活性染料染色和分散染料染色，相應(yīng)的工藝配方如表1所示。

2.2 操作要求及注意事項(xiàng)

打微泡沫白漿時(shí)，先加入微泡沫添加劑A，加水至指定量后，加入微泡沫添加劑B，啟動(dòng)高速攪拌機(jī)，低速攪拌5～10 min，再高速攪拌15～20 min。

表1 染色工藝配方

稱取50 g微泡沫白漿，加入染料，攪拌均勻至可刮樣。平網(wǎng)印花采用絲網(wǎng)刮樣，圓網(wǎng)印花建議采用圓網(wǎng)刮樣。刮好色漿的印花面料需經(jīng)汽蒸和水洗工序。

調(diào)漿時(shí)應(yīng)注意，若采用水系加工需調(diào)制100 kg色漿，則采用微泡沫印花技術(shù)時(shí)，因發(fā)泡比為1∶4(以分散染料為例)，僅需調(diào)配25 kg微泡沫白漿即可。

配制好色漿后，需刮樣、對(duì)樣。若打好的色漿放置時(shí)間較長(zhǎng)，部分泡沫消去，可采用高速攪拌機(jī)低速攪拌3 min，再高速攪拌3～5 min，以恢復(fù)色漿的高度和黏度。

3 微泡沫印花在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用分析

采用節(jié)能減排微泡沫印花技術(shù)，實(shí)現(xiàn)毛毯織物的分散染料上染工藝。以2臺(tái)平網(wǎng)印花機(jī)，用漿量40 t/d，印制20 t毛毯計(jì)算，泡沫印花與傳統(tǒng)印花的成本對(duì)比分析如表2所示。

表2 泡沫印花與傳統(tǒng)印花的成本對(duì)比分析

由表2的數(shù)據(jù)可知，微泡沫印花技術(shù)相比傳統(tǒng)印花技術(shù)可節(jié)省染料用量、降低烘干的費(fèi)用、減少污水處理工序，印制20 t毛毯其綜合成本可降低約3.9萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

節(jié)能減排泡沫印花技術(shù)采用微泡沫添加劑，通過(guò)高速攪拌生成直徑為1～3 μm的微泡沫，發(fā)泡比為1∶3～1∶4(可調(diào)整)，微泡沫白漿、色漿穩(wěn)定期達(dá)24～48 h。調(diào)節(jié)微泡沫的表面張力和黏度，可適應(yīng)各種纖維織物的印染。微泡沫印花技術(shù)相比傳統(tǒng)印花技術(shù)可節(jié)省染料用量、減少污水處理工序，降低印染綜合成本。