泡沫整理工藝是受20世紀(jì)70年代能源危機(jī)的影響,在國(guó)外迅速發(fā)展起來(lái)的一種低給液、高節(jié)能的染整加工技術(shù)。它是將氣體通入含有表面活性劑的工作液中,通過(guò)混合剪切后生成眾多微小氣泡組成的體積龐大的泡沫,替代染整浴中的水,然后被施加到織物上,使織物的帶液率由傳統(tǒng)的60%~80%下降到15%~30%,從而可節(jié)約烘燥能耗50%以上。此外,它還具有降低蒸發(fā)過(guò)程中染化料泳移、提高生產(chǎn)車(chē)速、節(jié)約染化料和減少?gòu)U水排放等諸多優(yōu)點(diǎn),因此引起了人們的普遍關(guān)注。我國(guó)曾在上世紀(jì)80年代掀起了一波研究開(kāi)發(fā)的高潮,其相關(guān)技術(shù)成果先后被國(guó)內(nèi)許多印染企業(yè)應(yīng)用,生產(chǎn)加工了各種織物近億米,產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后被投放到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。但限于當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度不高、操作繁瑣和人們環(huán)保意識(shí)薄弱,此項(xiàng)節(jié)能技術(shù)沒(méi)有得到應(yīng)有的發(fā)展[1-2]。
近年來(lái),隨著能源緊張和水資源缺乏,人們的環(huán)保意識(shí)大大增強(qiáng):國(guó)家加大了對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)力度,嚴(yán)格實(shí)行節(jié)能、降耗、減排的政策;各印染企業(yè)在降低生產(chǎn)成本、減少能源消耗和廢水排放方面的壓力倍增,這些因素使得泡沫整理這項(xiàng)節(jié)能效果非常顯著的染整加工技術(shù)重新受到人們的重視和青睞。據(jù)悉,國(guó)內(nèi)外一些科研單位和企業(yè)正在積極研發(fā)新的泡沫整理設(shè)備和相關(guān)工藝,采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),大大提高了機(jī)器的自動(dòng)化程度,降低了操作難度,提高了生產(chǎn)效率。
l基本原理
1,1泡沫的穩(wěn)定機(jī)理
泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,根據(jù)Gibbs原理,體系總是趨向于表面能較低的狀態(tài),因此泡沫有自發(fā)破裂的傾向。泡沫的穩(wěn)定性及流動(dòng)性是決定其在實(shí)際生產(chǎn)中可行性的兩個(gè)重要因素。泡沫穩(wěn)定性是指泡沫保持其所含液體及維持自身存在的能力,主要取決于排液的快慢和液膜的強(qiáng)度。氣泡間的液體在壓力和重力的作用下總在不斷地被排出,液膜逐漸變薄,這是由于氣、液相對(duì)密度和界面兩側(cè)之間的壓差引起的。體相粘度大的液體,排液速度慢,因而泡沫較穩(wěn)定。當(dāng)排液至一定程度。即氣泡液膜薄至一定程
1.2發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑的選擇
常用發(fā)泡劑有陰離子型的十六烷基磺酸鈉(AS),十二烷基硫酸鈉(SDS),十二烷基苯磺酸鈉(ABS)等;非離子型的有烷基醇聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚,椰油酰二乙醇胺(洗滌劑6501)等。近年來(lái),為了滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)保需要,開(kāi)發(fā)出一些新型綠色表面活性劑,如烷基糖苷(APG)、烷基葡萄糖酰胺(APA)、天然茶皂素、松香聚氧乙烯酯(RPGC)和某些Gemini型表面活性劑均具有良好的發(fā)泡性能,是比較理想的環(huán)保型發(fā)泡劑。一般陽(yáng)離子型表面活性劑發(fā)泡能力差且價(jià)格較貴,故很少使用;陰離子型發(fā)泡劑起泡速度快,但形成泡沫的穩(wěn)定性較差;而非離子型發(fā)泡劑起泡性能稍差,但泡沫穩(wěn)定性較好,且相容性好,能與各種離子型表面活性劑復(fù)配,不受樹(shù)脂整理液中金屬鹽的影響。對(duì)于不同泡沫整理工藝,應(yīng)采用相應(yīng)類(lèi)型的發(fā)泡劑,需防止發(fā)泡劑與整理劑不相容,影響整理效果。
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