泡沫染整

泡沫染整是以尽可能多的空气来替代染整溶液中的水，通过空气将染整的浓溶液或悬浮液膨胀转化为泡沫，然后再经过一定的装置强制将泡沫均匀扩散到织物表面上，以此在最低给湿量的条件下，使织物获得均匀分布的染色或整理效果。因此，泡沫的产生和对织物的均匀施加，是泡沫染整的两个关键部分。

泡沫染整的基本原理分析和了解泡沫的类型及稳定性，可以有效控制发泡过程。通过发泡剂和稳定剂的作用，能够控制泡沫的大小和稳定性。获得均匀稳定的泡沫后，对织物实施泡沫破裂，可使织物获得所需染料或整理液，从I而达到织物所需的染整效果。泡沫是由大量气体分散在少量液体之中形成的微泡聚集体，并以液体薄膜相互隔离，具有一定几何形状。它是一种微小多相、黏度和热力学不稳定的体系。泡沫的形成过程是：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所包覆；当该气泡冲破表面活性剂与空气的界而时，第二层表面活性剂就包覆着第一层表面活性剂膜，形成一种含有中间液层的泡沫薄膜层。这种泡沫薄膜层中含有织物染整所需的化学品液体，当相邻的气泡聚集在一起时，就形成了泡沫。

根据Gibbs原理，体系表面能总是趋向于维持最低状态，因而泡沫具有白发破裂的倾向。在实际应用中，泡沫的稳定性及流动性是满足使用要求的两个重要特性。泡沫的稳定性是保持其所含液体及维持白身存在所具有的能力，与排液速率的快慢和液膜的强度有关。气泡间的液体在压力和重力的作用下不断被排出，而气泡的液膜在气、液相对密度和界面两侧之问的压差作用下，会逐渐变薄。体相黏度大的液体排液速率较慢，泡沫相对较稳定。1

泡沫染整中泡沫的类型泡沫类型可分为稳定性泡沫、亚稳定性泡沫和不稳定性泡沫三种。具体特性和使用要求如下。

(1)稳定性泡沫。其稳定性较好，即使在烘干后也不会破裂，并仍然保持其原有结构，但在织物打卷前必须对其挤压（如轧光）或复合。该类型泡沫的稳定性，使其对织物的渗透性变差，但能够稳定地保持在织物底层表面上。稳定性泡沫经挤压破裂后，其液层中的聚合物就可附着在织物底层上，并且牢度较好。所以比较适于织物的泡沫涂层整理。

(2)亚稳定性泡沫。泡沫组分在单位施用面积内仍然处于稳定状态，当泡沫施加在织物上时还存在部分泡沫，烘干时所有空气就会破泡而f}{，而泡沫中化学品留在织物上。亚稳定性泡沫相当于涂层增稠剂，施加在织物上后会破裂。在家用纺织品染整加工中，可以利用这一特性，对织物正反两面分别施加两种不同的化学助剂，以获得不同的使用性能。例如在织物正面施加阻燃整理剂，并同时在反面利用泡沫封闭体系施加柔软剂或碳氟化合物整理剂。这样既可以满足使用性能，又可节能和降低成本。

(3)不稳定性泡沫。泡沫的化学组成使其在形成过程中处于稳定状态，但施加到织物上就会立即破裂，空气随即离去，而留下的是液体，并且黏度与水相当。其中组成为水、化学品和发泡剂。不稳定性泡沫可由搅拌器产生，输送到给液器，然后通过给液器上缝隙持续、均匀地施加在织物上。用于纺织品和无纺布浸轧时，其施加的量可以决定对织物的渗透量。低施加量即为单面施加，而高施加量则意味着两面施加。该类型泡沫可用于装饰、家纺和产业用纺织品的阻燃和防水整理。1

泡沫染整的特点泡沫染整与常规染整有许多不同点，但最重要的是以空气替代部分水，节约水和能耗。归纳起来有以下几点。

1、降低用水泡沫染整是大量的空气取代整理液和染液中的水溶剂，使得耗水和化学品消耗大为降低。此外，染液中不需要添加增稠剂，染色后的水洗简单，耗水量减少。有实验显示，采用泡沫染整，单位织物耗水量比常规工艺减少50%，有些甚至可达80%~ 90%，污水排放量也随之下降。

2、节省能耗常规织物染整湿加工过程中，织物的含湿率为50%~ 80%，而泡沫染整的织物含湿量则大为下降，例如纯棉平纹织物在泡沫染整中的含湿率仅为15%~ 30%，织物含湿量的降低，减少了烘干时的能耗。

3、工艺流程短且可靠 由于带液量与织物的含湿量无关，所以可以进行“湿一湿”加工，取消了中间的烘十过程，缩短了工艺流程。通过程序控制，可以精确地控制织物总带液率。能够迅速将泡沫送到织物中所有纤维表面，保证所需的渗透深度。

4、泡沫染整的局限性泡沫技术在过去二十多年的发展过程中，主要是从两个方面进行研究。一是控制气体与液体满足印染要求的精度：二是泡沫产牛后在施加过程中，如何解决将不断衰减的泡沫横向均匀地施加在运行的织物上。这里既涉及织物吸湿性的变化对其带液率的影响，同时关系到泡沫染整装置的控制精度、因而，泡沫染整技术更为成功的还是泡沫整理。1

泡沫染色工艺泡沫染色的浴比小，可节约大量的用水，并可降低各种助剂（如盐、碱和染料）的用量。泡沫染色过程中，染液对织物的渗透性较小，当泡沫与纤维表面接触后，因泡沫内的染料浓度高而水分少，来不及渗透到纤维内部就均匀地破裂于纤维的表面，使织物的表面得色量增加常规染色织物带液率一般为60%~ 80%，而泡沫染色的织物带液率一般为10%-40%不仅能够使织物表面获得较高的得色量，而且还可减少染色废水处理量，降低对环境的污染泡沫染色是在染液巾加入发泡剂，将染液制成泡沫的形态后再施加到织物上。与常规染色工艺相比，泡沫染色可精确控制给液量，不容易产生头尾色差，通过控制喷人深度可实现单面染色。如何将染料均匀分布在织物上，是泡沫单面染色技术的关键。为此，目前从两个方面进行研发，即通过泡沫染色设备提高匀染性；开发泡沫多色工艺，获得染色和印花双霞效果，降低对匀染性的要求。

当然，相对泡沫整理而言，泡沫染色在实际生产巾应用难度要更大一些，主要是匀染性问题。其影响因素主要有染料性能（如直接性）、泡沫施加的均匀性和稳定性等。冈此，从目前的应用情况来看，泡沫染色主要应用于地毯、绒类厚织物及多彩染色。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学