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染整加工是纺织工业中耗能最多的工序,用于烘干织物上残留水分的能耗是染整能耗的主要部分。泡沫整理技术能够给予织物很低的带液率,因而可以大大降低织物烘燥的能耗,并能同时赋予织物多样化的整理效果,是一种极有发展潜力的整理技术。但由于缺乏合适的发泡剂而制约了它的发展。
本文收集或自制了共37种表面活性剂,采用Ross-Mile法和搅拌法研究了它们各自起泡性能及外界因素对其泡沫性能的影响;讨论了它们二元和三元复配体系的复配相容性及复配体系的发泡性能。在此基础上,通过复配技术制备出一只发泡剂F-NB,并测试了它的应用性能。考察了以F-NB作为发泡剂,对织物进行拒水和柔软整理,并与常规浸轧法的整理效果作了比较。研究结果表明:
1、表面活性剂的分子结构对其发泡性能有决定性的影响。表面活性剂需要有一个适中HLB值和小的空间位阻才能有较好的发泡能力。反离子对阴离子表面活性剂的发泡能力有显著影响,反离子电离能力越弱,阴离子表面活性剂起泡性越好。本文研究的发泡能力最好的几种表面活性剂中,离子型表面活性剂的起泡能力和发泡效率远大于非离子表面活性剂。
2、起泡条件不同,表面活性剂泡沫性能也不同。起泡器搅拌速度和表面活性剂浓度对发泡比和泡沫粒径及分布有重要影响。泡沫的初排液时间和半衰期(即泡沫稳定性)随着发泡比的增加而增加,而泡沫的润湿性随发泡比增加而降低;发泡液中加入十二醇或羟甲基纤维素钠能够明显的提高泡沫稳定性。
3、表面活性剂复配后的发泡性能,与复配表面活性剂的种类、分子结构、复配相容性有关。阴离子表面活性剂之间复配对起泡没有协同作用;非离子表面活性剂溶液中加入少量离子型表面活性剂能够改善其起泡能力。阴离子表面活性剂对非离子表面活性剂的发泡能力改善作用优于阳离子表面活性剂。阴、阳离子表面活性剂复配液的起泡能力低于单组分溶液的起泡能力。阴/阳离子表面活性剂的相容性受分子结构的影响比较大。阴离子表面活性剂分子中引入聚氧乙烯链或有较大的空间位阻的亲水基有利于提高与1227的复配相容性;阴/阳离子表面活性剂的疏水基长短不等时有较好的复配相容性。三元表面活性剂复配体系因组分不同泡沫性能差异较大。
4、表面活性剂复配有助于提高表面活性剂与整理剂的相容性,减少发泡性能受整理剂的影响。
5、将AS、AESA、快T按3:3:1的比例混合,并加入适当的泡沫稳定剂和增稠剂制得发泡剂F-NB。F-NB有良好的起泡、稳泡能力,有较宽的pH值适应范围,耐硬水、盐水,与整理剂有很好的相容性。将其作为发泡剂对织物应用泡沫整理技术进行整理,所获得的效果与常舰浸轧法相当。