摘要：從什么是泡沫及泡沫的形成、泡沫的穩定性論及到泡沫印花的機理。說明泡沫印花漿的制備、印花工藝及印花過程中應注意的事項。
關鍵詞：泡沫形成;泡沫印花;工藝;注意事項
1泡沫的形成和破裂
泡沫是氣體分散在液體中的一種現象,純液體是很難形成泡沫的,只有加入表面活性劑或髙分子化合物之后的水,才能形成比較穩定的泡沫。因此,人們把能產生大量穩定泡沫的物質稱為發泡劑。泡沫產生的條件一是氣液連續充分地接觸(即攪拌條件下);二是發泡速度高于破泡速度。若液體中存在表面活性劑,由于它能被吸附在氣液界面上,在泡沫表面吸附著定向排列的一層表面活性劑分子達到一定濃度時,氣泡壁就形成一層堅固的層膜,從而使氣泡相對穩定。在液體的容積大于氣體的容積時,泡沫基本是球狀,相互作用不強烈。真正意義上的泡沫應是密集在一起,形狀呈為多面體的泡沫集合體,是由于液體減少而成薄膜的多面體的界面。
造成泡沫破裂的主要原因是液膜的排液和泡內氣體的擴散。氣泡間液膜的排液主要是由受地心引力和氣泡相互擠壓兩個原因引起的。氣泡的擠壓力來源于液體分子間的范德華力和曲面壓力的影響,由于在液膜中有界面的曲率,在平面狀液體(兩泡交界處)內的壓力大于彎曲面(三個泡交界處)內的液體壓力,因此液體從壓力大處向壓力小處排液,使壓力大處液膜變薄,最終將造成液膜破裂。泡內氣體的擴散是因為小氣泡內的壓力大于大氣泡內的壓力,因此小氣泡會通過液膜向大泡里排氣,使小氣泡變小以至于消失,大泡變大且會使液膜更加變薄,最后破裂。另外液面上的氣泡也會因泡內壓力比大氣壓大而通過液膜直接向大氣排氣,最后氣泡破滅。
在泡沫印花加工中,由于刮刀和軋輥等對泡沫施加的壓力及纖維和毛細管作用使泡沫破裂,染料由于沒有“糊料”的載體,就立即停留在原處,這樣就構成了其精細的印花效果,所以一旦泡沫染液觸及織物,要求盡快破裂,對印花質量是有益的。
2泡沫印花機理與特性
泡沫印花一般過程是在含有染料和助劑的濃溶液中,加入發泡劑,用機械的方法打入空氣,使其發泡形成泡沫,再使其達到一定的粘度,而制成泡沫印花色漿。泡沫色漿用印花機印到織物上以后,一旦和纖維表面接觸,泡內液體通過毛細管效應,很快被纖維吸收。又由于泡沫內的染料濃度高而水分少,不等深入纖維內部,就被迫均勻涂布在織物表面,使表面給色量增高。印后同常規印花一樣進行后處理,但由于印花漿中不含有膠類和糊料之物,可以減輕后處理的洗滌負擔。泡沫印花色漿需要什么樣的泡沫呢?應該是在印到織物上之前,泡沫應十分穩定;印到織物上以后,又要求迅速破裂。
如泡沫不穩定在印花前便發生破裂,色漿粘度下降,就無法實現泡沫印花;若泡沫穩定性太高,印花后泡沫在織物上不能均勻地破裂,會給印花質量造成影響。
泡沫印花色漿的粘度與發泡比有密切的關系,發泡比就是發泡后泡沫體積與發泡前液體體積之比,發泡比與泡沫的密度有關,泡沫的密度是泡沫單位體積的重量,用g/mL表示。比如:發泡前液體密度為1g/mL,則空氣含量為零,假設發泡比為10∶1時,說明泡沫中含有9份的空氣和1份液體,其密度為0.1g/mL。發泡比越高,泡沫的密度越低,粘度越高。在印花時,發泡比對獲得滿意的印制效果具有很重要的作用,不同印花方式所需的發泡比也是不相同的,它還受到染料的種類和濃度的影響,發泡比對涂料印制效果的影響,列在表1:
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