在过去的15~20年中,泡沫加工在纺织工业中占据着非常重要的位置。现今石油价格上升,能源大量消耗,原料成本急剧上涨以及全球竞争日益激烈,我们必须通过改进和创新加工技术以降低成本,赢得市场,但必须特别强调减少能耗,提高效率,同时对环境的影响要降到最低。泡沫加工技术已证明是有助于达到上述目的的一种方法。泡沫技术对纺织品的整理实际上是一种涂层整理。
在后整理过程中使用泡沫技术,可以节约大量能源,同时,还可仅对纺织品单面进行泡沫整理。泡沫涂层整理通常是用来改变纺织品的物理性能,比如透气性、防水性、耐光性等均能通过这种整理来达到。
什么是泡沫呢?泡沫就是一种液体和气体的混合物,泡沫中气相和液相的比例称为发泡倍率,即一定体积未发泡液体质量与同体积泡沫质量之比。通过所谓的转子和固定片的动力搅拌产生了泡沫。在文学作品中,我们把泡沫分为稳定性和不稳定性泡沫,但在实际应用中,还有第三种类型,那就是半稳定性泡沫。
不稳定性泡沫
不稳定性泡沫用于泡沫整理时,当施加于纺织品上后就会立即破裂,也就是说,所用整理剂无论是通过浸轧还是泡沫整理的方式,当施加在纺织品上烘干后,这种整理剂就看不到了。从经济的角度来看,泡沫整理是非常经济的,因为不仅可以少用整理剂而且还节约能量。不稳定的泡沫整理通常所用的整理剂有柔软剂、碳氟化合物等。
织物的克重与能源的消耗有非常有趣的联系。例如,通过普通浸轧方式整理的室内装潢织物都是克重为550克/m2的纺织品,因为这种方式中碳氟化合物整理剂的干燥需很长时间,需要蒸发大量的水分。而泡沫整理法浸轧液中化学品的浓度提高,并且浸轧液中的大部分水分被空气替代,采用泡沫整理的纺织品克重大约为100g/l。
除了能节约能量,泡沫整理需要的碳氟化合物量也减少,因为在泡沫整理中,碳氟化合物只施加在织物的正面的表面上,而不是涂在织物的里面或被面,因为只有织物的正面才真正需要碳氟化合物整理剂。这种泡沫整理可以节约40%的化学品。
对于地毯的防污整理,很长时间内泡沫整理都占据着很重要的地位。在过去,抗油性和防水性是地毯整理的两大主要性能。一般来说,一些很肤浅的整理就已经符合消费者的需求了。而现在,抗油和抗污体系已经非常现代化和复杂化了,并且还具备多功能整理,对尘土和日常生活造成的污土还有额外的保护。整理时,泡沫的渗透度对能否达到最佳效果至关重要,这也就是说,使用泡沫整理,除了要正确地选择化学品外,使用的装置设备也是很关键的,因此大量不同泡沫施加装置应运而生。
不稳定性泡沫能应用于许多封闭体系,通过泡沫搅拌器产生泡沫,然后被传输到给液器上,通过给液器上的裂缝持续、均匀分布在织物上。当在开放体系使用泡沫整理与上述规则不同,比如给无纺布进行泡沫整理时,水平轧车将泡沫从两面压在无纺布上。在这种情况下,我们要特别注意不稳定性泡沫的稳定性。
半稳定性泡沫
半稳定性泡沫在施加在纺织品上后也会破裂,但在烘干后,我们仍能看出织物上的泡沫整理液,与其说是整理液还不如说是涂层增稠剂。
家用纺织品背面阻燃涂层整理就是这种半稳定性泡沫整理应用的一个例子。与普通的涂层整理不同,泡沫应用非常简单,在生产过程中,只要改变泡沫重量就可以改变泡沫整理液的给液量和渗透度。
特别是对家用纺织品来说,只需要一步就可以在织物的前面和背面施加两种不同的化学品而获得优良的性能。例如,在织物背面从上面施加阻燃整理剂,同时从下面利用泡沫封闭体系施加柔软剂或碳氟化合物整理剂。这种方式既节省成本又节约能量,相对典型的双面施加来说其优点是显而易见的。
半稳定性泡沫的一个特殊用途就是用于擦拭帕的生产。通过罗拉刮刀将一定量的泡沫施加在织物上,然后通过红外辐射,在合适的参数下,泡沫开始凝结。就像基础化学用丁二烯聚合物来进行交联,泡沫的凝结也是一种交联的过程,交联是为了提高物质的耐洗性能。通过凝结,泡沫形成了一个特殊的结构,这样能发挥它毛细管的强力作用,这样擦拭帕的吸水量能达到它重量的600%。
另一种半稳定性泡沫也可以用于地毯行业,也就是所谓的凝胶背面涂层。这种方法的应用需要很大一部分天然乳胶,通过红外线将它们同样施加在上面提到的凝结物表面。形成冻胶后,这样的泡沫就可以加压在地毯的背面了。
半稳定泡沫所用的施加装置主要有罗拉刮刀、Zimmer公司的Variopress装置以及Stork公司的RSF橡胶滚轴。
稳定性泡沫
稳定性泡沫即使在烘干后也不会破裂而且能保持它们的结构。他们通常能稳定保持在纺织品底层的表面上,因为它们渗透力很弱,而且手感光滑柔软。由于这层泡沫结构,织物透气性好,同时防水性也好。
稳定泡沫涂层厚度为0.3~1.0mm,并且在烘干后必须压碎。在许多场合下,还另外需要砑光机使用高压压碎,普通压碎和使用砑光机压碎的不同仅仅是压力程度的不同。压碎后,一层聚合物就附着在纺织品底层上,纺织品就具有了耐牢性。
稳定性泡沫的一个很好的应用是用于各种类型窗帘的涂层整理,例如遮光窗帘、卷辊百叶窗、垂直百叶窗。另一个重要的用途是用于多孔渗水、可透气的户外服装的整理。通过泡沫整理,纺织品膜具有很强的水蒸气渗透性及防水性,且经过高达50次的水洗后这层整理剂膜仍不会出现分层现象。
稳定性泡沫所用的施加装置通常是罗拉刮刀、筛网或Zimmer公司的Variopress装置。
在纺织行业中,泡沫技术有着广泛的应用范围,考虑到全球纺织行业的竞争以及泡沫科技的优势和一些可能性因素,泡沫技术很可能在纺织品整理中将演绎一个非常重要的角色。 |