CFS泡沫整理系统应用简介yd14920

王冲    宜兴新乐祺纺织印染有限公司 江苏无锡 214200

收稿日期: 2011-03-12

作者简介: 王冲(1981-),毕业于无锡轻工大学/南京财经大学,双本科,宜兴新乐祺纺织印染有限公司,现担任后整理技术员

原载:染整技术2012/6;28-30,36

 

【摘要】文章介绍了美国CFS泡沫整理系统、发泡剂和起泡整理助剂的选择, 阐述了CFS系统的主要生产工艺参数,并列举了四种泡沫整理工艺及应用举例。

【关键词】泡沫整理;发泡剂;泡沫施加器;消泡率;泡沫浓度;Liquid Mixer speed; f1ow; B1ow ratio; Air f1ow;单面泡沫;双面泡沫

【中图分类号】TS195.3   文献标识码:B    文章编号:100S-9350(2012)06-0028-O3

 

泡沫整理工艺是一种低给液、高节能的染整加工技术,它是将气体通入含有表面活性剂的工作液中,通过混合剪切后生成众多微小气泡组成的体积庞大的泡沫,替代染整浴中的水,然后被施加到织物上,使织物的带液率由传统的60%-80%下降到5%-30%,从而可节约烘燥能耗50%以上。此外,它还具有降低蒸发过程中染化料泳移、提高生产车速、节约助剂和减少废水排放等诸多优点。

美国Gaston systems & Unichem公司推出的CFS泡沫整理系统是一种高效、节能、环保型设备体系,用于在低湿度环境下将泡沫化的化合物准确地施加于基布上(或基布),如纺织品、地毯、无纺布等。该系统适合于不同品种织物的加工,不受织物组织结构及其组成的影响。可对织物进行单面或双面加工。由于该系统能使染化药剂在织物上正确定位,以致染化药剂用量减少、生产成本下降、产品质量提高、织物风格改善,而且节能环保。同时,该技术将不会仅限于对织物的整理与涂层。其应用将会拓展到对织物的染色加工。

我厂从2O06年引进CFS泡沫整理机,到今年2011年使用泡沫整理加工了各种织物1000多万米,产品经质量检验合格后被投放到国内外市场,已获得良好的口碑。

1  CFS泡沫整理设备

CFS泡沫整理设备主要由控制系统、发泡装置和泡沫施加装置三大部份组成,其构成和加工流程如图1所示。该系统最大的特点是采用智能微机控制系统,可根据加工织物的品种和规格,通过触摸式操作界面设定和正确控制生产工艺参数,如Liquidf1ow、B1ow ratio等。通过转子与定子的相对转动将液体和气体剪切混合后形成泡沫,具有重演性好、可控性强和发泡倍率范围广等优点。泡沫施加器采用狭缝式泡沫施加装置(见图2),其特点是泡沫依次通过狭缝涂敷到织物上,并在压力状态下迅速渗透到织物内部,不易产生空壳泡,而且泡沫在织物上

的施加均匀性好。

 

image002.jpg

image003.jpg

图1加工流程示意图

图2泡沫施加器实物图

 

2  发泡剂和起泡整理助剂的选择

目前我厂使用的发泡剂是0MNOVA的Su1fanole777与su1fano1e270两只产品,这两只发泡剂起泡与稳泡性能均较好,且相容性好,能与各种离子型助剂复配。

起泡整理助剂的测试方法:

(1)取⒛0cc后整理溶液放在打蛋机搅拌器中搅拌混合。(打蛋机搅拌器一Mode1 K45SS-线圈搅拌头)

(2)高速混合搅拌3min(speed=6.0)。

(3)注意器皿中泡沫的液面并记录下来。

(4)在测试过程中或测试前事先绘制好图解。

例如:

 

image004.jpg

 

(5)将搅拌器皿中的泡沫溶液倒入2L的清洁烧杯中,烧杯的容积应为2L。

例如: (烧杯装满总容积:2,250cc)

*记录空烧杯的重量。

 

image005.jpg

 

将器皿中的溶液倒入烧杯中,若有大量泡沫溢出烧杯,将烧杯口多余泡沫刮除,确保泡沫液面与烧杯的杯口平齐从而使泡沫溶液的体积达到整个烧杯的容积。

(6)将烧杯放在天平上称重。

 

 

image006.jpg

 

初始空烧杯重量:141.00g(记录)

装满泡沫后的重量:257.00g(记录)

(7)注意秒表时间设定为5min,在这段时间内注意泡沫与标准相比较的变化。

5min后用孔盖将杯口盖住并沿小孔将烧杯中的液体倒净,将烧杯放在天平上记录重量和泡沫液面。

 

 

image007.jpg

 

例如:5min重量:192.00g

(8)每间隔5min后再次将烧杯中的液体倒净(需要再倒两次:10 min 1次,15 min 1次)。

绘制出间图:

image008.jpg

image009.jpg

空烧杯重量:141.00g

装入溶剂后烧杯的初始重量: 257.00g

5m1n:192,00g

10min:164.00g

15min:156.00g

(9)计算:

①泡沫浓度:

烧杯容积(cc)/(装泡沫后烧杯的初始重量-空烧杯重量)=泡沫浓度(cc/g)

例如:泡沫浓度2250cc/(257g-141g)=19.4cc/g

②消泡率:

(装有泡沫溶液后烧杯初始重量-空烧杯重量)-(一段时间后烧杯重量-空烧杯重量)

×100%=消泡率

装有泡沫溶液后初始重量一空烧杯重量

例如:

5min:

(257-141) - (192-141)

×100% = 56%

257-141

 

10min:

(257-141) - (164-141)

×100% = 80%

257-141

 

15min:

(257-141) - (156-141)

×100% = 87%

257-141

 (10)标准:

①泡沫浓度应大于16cc/g;

②5min后消泡率应<60%;

3  CFS泡沫整理系统主要生产工艺参数的诠释

主要生产工艺参数有:Liquid f1ow(液体流量),B1ow ratio(鼓风率),Air f1ow(气体流量),Mixer speed%(搅拌速度),控制状态界面如图3。

image011.jpg

①Liquid f1ow(1iter/min) :每min施加在布面上的助剂总量

Lf =

FW×W×S×WPU

= Liter / Minute

100000×SG

FW:织物重量g/m2

W:织物门幅m

S: 织物运行速度m/min

WPU: 设计的织物带液率

SG: 液体比重(水=1)

②B1ow ratio: 气体对液体的比率。例如输入10,表示每1L液体将由10L的气体来补充混合起泡。

③Air f1ow(s1pm): 计算正在混合化学助剂形成泡沫的空气量。

④Mixer speed %: 空气与化学助剂形成泡沫的搅拌速度,可在0-100之间设定。

4  泡沫整理工艺及应用举例

(1)正面(单面)泡沫柔软整理:

应用举例:

pick up          10-30%

阳离子软剂(10%): 6O-300 g/L

硅油:    50-2O0 g/L

777:     20-45 g/L

最大优势:厚布及绒布类,提高加工速度。

(2)正面(单面)泡沫湿摩擦牢度提升整理:

应用举例:

pick up           20%

湿摩擦牢度提升剂: 100-220 g/L

270:              10g/L

最大优势:处理效果连续稳定;不会出现硅斑油斑类疵点;提升反应性活性染料湿摩擦牢度0.5-2.0级。

(3)反面(单面)泡沫树脂免烫整理:

应用举例:

pick up           10-25%

预催化树脂:       250-500 g/L

阳离子软剂(10%):  6O-3O0 g/L

纤维保护剂:       35-150 g/L

硅油:             50-180 g/L

777:              35-45 g/L

最大优势:实现较快加工速度,整理效果连续稳定;

能实现不同等级要求的前焙烘与后焙烘整理;在达到相同整理效果的同时,使用泡沫整理的方法比常规浸轧法节省树脂及助剂用量约30%左右;

反面泡沫树脂免烫整理还可改善织物的手感,特别能改善中深色磨毛布的湿摩擦牢度。

(4)双面泡沫三防/易去污+免烫整理:

应用举例:

Face pick up:       20%

Back pick up        10%

三防/易去污:        120-28O g/L

预催化树脂:         200-500 g/L

交联剂:             15-50O g/L

聚乙烯乳液:         20-5O g/L

777:                35-45 g/L

三防/易去污:        2O-6O g/L

270:                5-10 g/L

777:                35-45g/L

最大优势:改善织物的手感;避免树脂、聚乙烯乳液对三防/易去污剂的影响,能明显提高防水防油或易去污性及其耐洗性;

5  结束语

泡沫整理作为一个环境友好型技术,在降低能耗,提高企业生产效率及产品质量方面具有很好的效果。通过应用CFS泡沫整理技术所带来的诸多优势,能为企业的产品染整工艺提供一个更为便捷的途径。