1 Vývojové zázemí technologie barvení a zušlechťování pěny
Proces zušlechťování pěnou je druh technologie barvení a povrchové úpravy s nízkým dávkováním kapaliny a vysokou úsporou energie, který byl rychle vyvinut v zahraničí na konci 70. let v důsledku dopadu energetické krize. V 80. letech na něm Čína rozpoutala vlnu výzkumu a vývoje a související technologické výdobytky byly postupně aplikovány mnoha tuzemskými tiskařskými a barvířskými podniky. Bylo vyrobeno a zpracováno téměř miliarda metrů různých látek a výrobky byly po prohlídce kvality uvedeny na domácí i zahraniční trhy. Kvůli omezením, jako byl stav zařízení a technologická úroveň v té době, však tato technologie nemohla dosáhnout udržitelného rozvoje a další propagace a aplikace. V posledních letech, se zintenzivněním nedostatku energie a ekologických problémů, se povědomí lidí o ochraně životního prostředí postupně zvyšuje. V rámci podpory národních politik, jako je úspora energie, snižování spotřeby a snižování emisí, roste požadavek na čistou výrobu. Prudký nárůst cen surovin a stále tvrdší globální konkurence navíc vyžaduje, aby lidé zlepšovali a inovovali zpracovatelské technologie, aby snížili náklady a získali trh. Je však třeba zdůraznit, že při snižování spotřeby energie a zlepšování účinnosti je třeba účinně snižovat dopad na životní prostředí. Technologie zpracování pěny se ukázala jako metoda vedoucí k dosažení výše uvedených cílů a byla aplikována v mnoha oblastech tiskařského a barvířského průmyslu, přičemž dosáhla stejného efektu jako konvenční proces barvení a konečné úpravy a dokonce převyšovala konvenční proces v některé aspekty. Proto bude proces barvení a povrchové úpravy pěnou jako nový typ technologie zpracování, která šetří energii a vodu, bude lidmi znovu oceněn a upřednostňován.
2 Princip technologie pěnového barvení a povrchové úpravy
Takzvaná pěnová úprava spočívá v použití co největšího množství vzduchu k nahrazení vody potřebné k přípravě apretačního roztoku. Vzduchem se koncentrovaný roztok nebo suspenze apretačního činidla ve vodě nebo jiných roztocích expanduje do pěny a následně je pěna nucena difundovat na povrch zpracovávané tkaniny a pronikat do nitra tkaniny, takže aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení chemikálií za podmínky minimálního přísunu vlhkosti. Podstatou zpracování pěny je použití vzduchu k nahrazení části vody a přeměna pracovní tekutiny apretačního činidla, barviva nebo barvy na pěnu s určitým poměrem pěnivosti, aby se mohla dostat na povrch látky stabilně během poločasu. Pod vlivem systémového tlaku zařízení na nanášení pěny, kapilárního efektu tkaniny a schopnosti smáčení pěny může být kapalina rychle rozbita a vypuštěna a rovnoměrně nanesena na tkaninu.
V procesu zpracování pěny je část vody v pracovní tekutině nahrazena vzduchem. Čím vyšší je stupeň substituce, tím méně vody se spotřebuje a tím více se ušetří energie. Zpracování pěny může ušetřit spotřebu vody a energii potřebnou pro sušení vlhkosti obsažené v tkanině a do určité míry zlepšit kvalitu zpracovávaných produktů, zlepšit efektivitu výroby, snížit vypouštění odpadních vod, snížit migraci barviv a chemikálií, efektivněji využívat chemikálie a barviv v pracovní tekutině, snižují spotřebu chemikálií a kontrolují pronikání barviv a chemikálií do vláken nebo tkanin.
Proces barvení a zušlechťování pěny patří ke zpracovatelské technologii nízkého dávkování kapaliny. Největší rozdíl oproti metodě máčení je v tom, že systém barvení a úpravy pěny může řídit vzdálenost průniku pracovní tekutiny do zpracovávané tkaniny. Může buď udržet pracovní tekutinu pouze na povrchu látky, nebo umožnit pracovní tekutině proniknout do látky. Proto aplikací systému barvení pěny a dokončovacího zpracování může dojít k rozdílnému zpracování na obou stranách tkaniny, jako je zpracování tzv. single dip single savovací tkaniny, která je na jedné straně voděodolná a na druhé hydrofilní, popř. zpracování jednostranné vodotěsné a nehořlavé. Lze provádět i zpracování dvojitým ponořením a jednoduchým sáním, což znamená, že obě strany jsou voděodolné a tkanina uprostřed absorbuje vodu. Je také možné barvit různé barvy na obou stranách látky, čehož nelze dosáhnout metodou ponorného válcování. Ale je to úplně něco jiného než povrchová úprava. Vzhledem k požadavkům na způsob zpracování tvoří povrchová úprava obvykle pouze film o určité tloušťce na povrchu tkaniny, distribuovaný mezi strukturu tkaniny a má malou možnost proniknout do vláken. Odolnost při praní a pocit v ruce jsou proto relativně nízké. Během barvení a povrchové úpravy pěny je třeba do pracovní tekutiny přidávat pouze pěnidlo a činidlo stabilizující pěnu, které se neliší od pracovní tekutiny u metody ponorného válcování. Proto při aplikaci na tkaninu může pěna po přetržení rychle proniknout do vlákna, takže odolnost při praní a omak zpracované tkaniny jsou dobré.
3 Aplikace technologie barvení a povrchové úpravy pěnou
Technologie barvení a povrchové úpravy pěnou dosáhla dobrých výsledků ve vyspělých zemích Evropy a Spojených států a také v Číně se jí dostává stále větší pozornosti. Například se používá pro klížení, merceraci a bělení předúpravy textilu a někteří lidé se snaží použít metodu zpracování pěny k bělení a praní bavlněných tkanin a tkanin ze směsi polyesterové bavlny a dosáhnout dobrých výsledků; Kromě toho bylo dosaženo uspokojivých výsledků v oblastech, jako je barvení barev, tisk barev a barvení reaktivními barvami. Jednostranně barvené látky přitahovaly pozornost pro svůj jedinečný styl; Mezi další aspekty patří protivrásková, odpuzující vodu a olej, hydrofilní, měkká, nehořlavá, smrštitelná, antibakteriální, anti-ultrafialová úprava atd. Použití pěnové technologie při těchto úpravách může dosáhnout dobrých výsledků. Může také provádět pěnovou úpravu na jedné straně textilií nebo splňovat požadavky různých funkcí na obou stranách textilií a současně snižovat spotřebu energie a znečištění životního prostředí.
Obecný proces zpracování pěny je: napěnění → nanesení pěny → pěna se rychle rozbije a absorbuje tkaninou → sušení → (zapékání) → následná úprava.
Velikost pěny 3.1
Foam sizing je nová technologie klížení osnovy s pěnou jako médiem. Velikost osnovní pěny je použití velikosti, která dokáže vytvořit pěnu, aby se rovnoměrně rozložila na osnově. Když velikost pěny přilnutá k osnově prochází klížícím válcem, pěna se zlomí v bodě válcování, plyn přeteče a velikost přilne k osnově, takže osnova může být tkaná. Technologie klížení pěny se vyznačuje nízkou spotřebou energie a vysokou rychlostí, což může ušetřit velké množství provozní vody, snížit vypouštění odpadních vod a tlak na čištění odpadních vod. Nový proces klížení pěny přitahuje stále více pozornosti díky svým výhodám nízké absorpce kapaliny, dobré úspoře energie, vysoké rychlosti, menšímu ochlupení, menšímu zamotání a menšímu rozpouštění barvy. Hlavní rozdíl mezi klížením pěny a běžným klížením je v tom, že při běžném klížení se klížení rozpustí nebo disperguje ve vodě a klížení se přenese na látku s vodou jako médiem; V procesu klížení pěny je pěna (vzduch a voda) přenosovým médiem.
3.2 barvení pěnou
Pěnové barvení jako nová energeticky úsporná technologie zpracování šetřící vodu byla postupně doceněna. Pěna je tvořena kapalným filmem obklopujícím plyn. Jedná se o mikrobublinový agregát tvořený velkým množstvím plynu dispergovaného v malém množství kapaliny, izolovaný od sebe kapalným filmem a má určitý geometrický tvar. Je to malý vícefázový, viskózní a nestabilní systém. Použití metody barvení pěnou pro suspenzní barvení kypovým barvivem může zajistit rovnoměrnou distribuci suspenze a zlepšit úroveň barvení suspenzního barvení. Pěnidla jsou obecně povrchově aktivní látky, které mohou nejen pěnit, ale mají také dispergační účinek. Porovnáním pěnového barvení s konvenčním barvením lze zjistit, že první dává tkanině lepší rovnoměrnost. Porovnáním suspenzního barvení za použití těchto dvou metod bylo zjištěno, že stálost látky v otěru, stálost vůči potu, stálost při praní a stálost na slunci jsou v zásadě stejné.
Barvení pěnou může snížit množství vody a různých pomocných látek a odpovídajícím způsobem lze snížit i množství odpadních vod při barvení, což může snížit znečištění životního prostředí. Současně může zkrátit dobu zpracování, zlepšit výtěžnost barvy povrchu tkanin a snížit migraci barviva. Vzhledem k vlastnostem barviv, rovnoměrnosti nanášení pěny a stabilitě pěny však špatná kontrola procesu barvení pěny způsobí problémy s rovnoměrností.
Cowint je největší DTF Film Factory v Číně
