CN102409496A - 采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，包括：通过泡沫发生设备形成化学品泡沫，将化学品泡沫施加到织物上，使化学品泡沫破裂从而将化学品转移到织物上，其中，所述的将化学品泡沫施加到织物上的方法为：将化学品泡沫通过横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置形成泡沫薄膜，并以流铺的方式施加到织物上或施加到转动的导辊上再通过导辊转移到织物上。本发明减少了用水量，并使传统工艺过程得以优化。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对于梭织物，针织物，无纺布或平面运行的纱线等产品进行均匀施加化学品方法。
背景技术
在纺织品，无纺布或纱线等产品加工中包括前处理、染色、整理、印花、浆纱，印花等加工都使用水作介质来稀释化学品。这样就势必造成在加工过程中产品带水量高。在传统生产过程中，向织物包括梭织物、针织物，经纱，无纺布，等施加水性化学品通常使用轧车的形式，即先将织物浸满液体然后再通过轧车挤压的形式将多余的液体挤出。当使用此种形式的时候，织物内部通常处于液体饱和状态，液体中的多余的水分最终需要经过烘干，水分经过烘干后化学品留在织物内部，达到施加化学品的目的。一般带液量在50%-150%甚至更高，而最终这些水分是要被烘干而化学品留在织物内部或表面以达到所要求的效果，如施加染料或涂料上色、防水剂、柔软剂，纱线上浆等。使用轧车方式由于需要大量的水作为介质来携带化学品进入织物，所以在烘干的过程耗费大量能量。在纺织品有些加工化学品只需要单面进行施加，如单面染色，单面防水，单面免烫整理等，使用传统轧车的方式无法对织物单面进行实施施加，而无需施加化学品的面也接触到化学品，即浪费化学品有时也对织物的性能产生影响。 在解决对织物双面施加不同化学品的方法如美国专利US20070151039对织物双面进行亲水和拒水不同功能整理，但是过程异常繁杂。
为解决上述问题，需要有一种方法可以降低织物在施加化学品过程中携带的水份含量，多年来一直在研究开发的泡沫方式施加化学品的观念已逐渐为人们所接受。以空气代替水作介质来稀释化学品的泡沫技术，利用泡沫发生设备使用化学品形成泡沫状态并施加到织物内部或表面，使织物的带液量可以减低达至10%-50% ，节省了烘干过程中使用的能源，可有效替代传统的大量用水加工的方式，减少了污水排放。而泡沫状态的化学品相对于液态化学品来说其一直处于变化的状态，如何将这种相对非稳定的化学品均匀的施加到织物上一直是泡沫工作者一直研究的课题，经过多年的努力，目前均匀地把泡沫施加到连续运动的织物上或其它连续移动的平面产品上在市场是已经有所应用。但是这种均匀施加泡沫的产品主要是用于在张力的作用不易变形，尺寸比较稳定的织物，如大部分的梭织物，而对于一些在生产机器的拉伸张力作用下易发生变形，边缘卷曲，低密度织物等（如针织物、无纺布等），目前市场上应用的均匀施加泡沫化学品的产品，还是难以控制。为了解决上述存在的问题，申请号为201010508087.5的中国专利中提出了一种针对针织物的施加设备，但是该设备安装使用较复杂，工艺条件不易控制；申请号为201110047622.6的中国专利中提到的均匀施加泡沫的方式主要是用于梭织物等尺寸较稳定的织物；而美国的专利US2006/0102071 A1提出了一种解决针织物生产过程中存在的卷边问题的方法，该方法采取的方法是在两组导辊的间隔中放置泡沫施加装置，织物包覆着泡沫施加装置的刀口运行，对织物造成的张力较大，易使织物变形，且运行过程中织物没有导辊支撑不稳定，影响化学品的施加效果，而且此种方法张力太大不适合如无纺布之类的轻薄织物。而专利US4118526，US4193762，WO80/00545，US4208173，US4266976，US4352277,US4365968，US4397650，4773110专利中描述了一些泡沫施加方法，但是其都不能实现同步横向均匀供给，泡沫在织物上或导辊间上有停留现象，会造成泡沫在织物上衰减不同步并产生横向衰减不匀的问题，都不能流铺到织物上横向均匀与织物同步的泡沫薄膜，最终致使泡沫施加在织物上出现不均匀的现象。
为了解决上述泡沫薄膜均匀的施加到织物上，尤其是特殊织物如拉伸敏感织物、大空隙织物以及低密度等难以实现泡沫均匀施加的问题，同时减少水资源、能源的浪费以及减少污水的排放，需要有一种方法可以实现对特殊织物均匀施加泡沫化学品的同时达到节约水资源、能源，减少污水排放的目的。
本发明采用流铺挤出的泡沫薄膜的方式施加泡沫化学品，解决了传统方法对以上以泡沫形式难以均匀低给液的织物的均匀施加的问题以及张力过大，运行不稳定等问题。使用的整理化学品如染料，涂料，浆料，水性功能性整理化学品。针对的织物如针织物，无纺布，经纱，地毯，散纤维毯，等平面运行的纤维类材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够控制特殊织物如针织物、无纺布等拉伸易变形，尺寸不稳定的织物或纱线等均匀施加泡沫水性化学品，以达到低带液处理的方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，包括：通过泡沫发生设备形成化学品泡沫，将化学品泡沫施加到织物上，使化学品泡沫破裂从而将化学品转移到织物上，其中，所述的将化学品泡沫施加到织物上的方法为：将化学品泡沫通过横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置形成泡沫薄膜，并以流铺的方式施加到织物上或施加到转动的导辊上再通过导辊转移到织物上。
优选地，所述的泡沫薄膜的挤出速度同步或大于织物或导辊的运行速度。
更优选地，通过自动或手动控制泡沫发生设备的化学品的流量及气体流量的大小，来控制泡沫薄膜流铺在织物或导辊上的线速度。
优选地，所述的在织物上施加化学品后，织物的带液率（带液率为单位面积的织物上化学品泡沫的重量与单位面积的织物重量之比）为5～80wt%，较佳为5～60wt%，最佳为5～45wt%。
更优选地，所述的织物的带液率通过泡沫发生设备进行自动或手动控制。
优选地，所述的化学品泡沫的泡比（一定体积泡沫化学品的重量与相同体积液体化学品的重量之比）为1：2-1：50。
优选地，所述的泡沫薄膜挤出的横向宽度与织物的横向宽度始终相等。
更优选地，所述的泡沫薄膜的厚度为0.1～10mm，较佳为0.2～5mm，最佳为0.2～2mm。
更优选地，所述的狭缝式泡沫挤出装置的泡沫薄膜出口设有泡沫薄膜宽度调节装置（如滑块、封边条等），所述的狭缝式泡沫挤出装置还包括手动或自动的探边装置，探边装置实时监测织物宽度变化，从而调整泡沫薄膜宽度调节装置的位置。
更优选地，所述的狭缝式泡沫挤出装置的狭缝口由两块挡板形成，狭缝口的间隙与泡沫薄膜的厚度相等，狭缝口与织物或导辊保持一定的距离或与织物或导辊接触，当狭缝口与织物或导辊保持一定的距离时，所述的狭缝口与织物或导辊的最短距离等于或大于狭缝口的间隙，当狭缝口与织物或导辊接触时，狭缝口其中一侧的挡板与织物或导辊接触，另一侧挡板与织物或导辊间的最短距离等于或大于狭缝口的间隙。
优选地，所述的使化学品泡沫破裂的方法为：通过导辊进行挤压、红外线加热照射、热风加热、烘筒烘干、刮擦或真空抽吸。
优选地，所述的导辊为钢辊、橡胶辊或花纹滚，按织物运行方向转动。
优选地，所述的织物以平板或导辊作为支撑物。
优选地，所述的织物为纺织品梭织物、针织物、无纺织物、薄膜或平面并列排列的纱线。
本发明以空气代替传统的介质携带化学品，即使用泡沫作为介质来携带化学品并将所需的化学品均匀地施加到织物表面或者内部，替代传统生产过程中常用的轧车施加化学品的方式。此方式减少了传统过程中水的用量，并使传统工艺过程得以优化。与传统的各种化学品施加方式相比，本发明提高了生产工艺控制的稳定性，提高了能源利用率和化学品的利用率，减少了生产过程的污染排放。本发明可以直接在原有传统轧车等设备上进行改装，较少的投资便可取得较大的节能降耗的效益。同时使用本发明可对织物尤其是服装面料织物带来使用传统方式无法实现的风格效果，如单面拒水，单面上色，双面不同功能整理或染色等。
附图说明
图1为单面流铺方式施加泡沫柔软剂示意图；
图2为横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置的狭缝结构图；
图3为横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置与织物接触示意图；
图4为以平板为支撑的施加工艺示意图；
图5a为单次施加泡沫薄膜于导辊上工艺示意图；
图5b为单次施加泡沫薄膜到织物上工艺示意图；
图5c为以单导辊作为支撑物工艺示意图；
图5d为对织物进行双面单次施加泡沫薄膜工艺示意图；
图5e为对织物进行双面多次施加泡沫薄膜工艺示意图。
具体实施方式
如图1所示，为单面流铺方式施加泡沫柔软剂示意图，所述的泡沫薄膜9通过横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置8挤出形成的，所述的泡沫薄膜9的挤出的线速度同步或大于织物10或导辊11的速度，所述的泡沫薄膜9的挤出的线速度由织物10的运行速度，生产所需的带液率、泡比及所述的横向均匀分配的狭缝式挤出装置8的狭缝口16的间隙决定，与带液率、泡比的大小成正比，与所述的狭缝口16的间隙成反比，并由所述的泡沫发生设备6根据织物10运行的速度或导辊11的线速度自动或手动调控，在生产过程中自动调控时，设备安装有实时测速装置12，可以将织物10或导辊11的运行速度信号反馈到所述的泡沫发生设备6，当手动调控时，可将织物或导辊运行速度手动输入泡沫发生设备，以调节泡沫薄膜9的挤出的线速度，确保同步或大于织物10或导辊11的运行速度；所述的泡沫发生设备6带有PLC 4。PLC 4的型号为MT6100IV2。所述的泡沫化学品的泡比、单位时间内的流量通过所述的泡沫发生设备6中的PLC 4进行控制。所述的泡沫发生设备6通过液体管道3连接第一化学品罐1、第二化学品罐2，气体管道5为气体通道；所述的化学品罐可以根据生产需要增加或者减少；当所需的化学品为多种物质的混合物时，可以直接在罐内混合，也可以通过计量泵抽取，实时混合，而不需要事先混合，避免浪费；泡沫发生设备6的泡沫输出速度是通过发泡机中的PLC 根据织物运行的速度、所设定的带液率、泡比、织物克重、织物幅宽计算所得，或直接进行手动设置流铺的泡沫的泡比和流铺速度，以保持流铺的速度等于或大于辊或者织物的运行速度。或直接在泡沫发生设备中设定液体供给速度和气体供给速度，然后经过高速混合而形成泡沫并使泡沫薄膜的流铺速度等于或大于织物运行速度。
所述的横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置的泡沫薄膜挤出的横向宽度随着织物10宽度的变化而变化，利用设置在所述的横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置狭缝16中的调节设备15进行对泡沫薄膜挤出宽度进行调控，使用如滑块、封边条等可以用于调节狭缝横向宽度的装置，如图2 所示，为横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置的狭缝结构图，滑块15或封边条15可以在狭缝内移动；在生产运行过程中可设有自动的探边装置，可以检测织物10的边缘的移动情况，从而确保所述的泡沫薄膜9的宽度与织物的宽度始终相对应。
所述的横向均匀分配的泡沫挤出装置8具有狭缝口16，所述的狭缝口16在织物10或一组或多组导辊11的横向设置，所述的横向均匀分配的泡沫挤出装置10的狭缝口16的间隙由第一挡板13、第二挡板14组成，所述的间隙为0.1-10mm，较佳的为0.2-5mm，最佳的为0.2-2mm；所述的第一挡板13、第二挡板14邻近织物10或导辊11，可以与织物10或导辊11间有一定的距离，所述的距离为大于0.1mm，较佳为0.2-5mm，最佳为0.2-2mm；如图3所示，为横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置与织物接触示意图，所述的第一挡板13、第二挡板14也可以与织物10或导辊11接触，所述的与织物10或导辊11接触的第二挡板14为狭缝的任意一侧的挡板，而未与织物10或导辊11接触的狭缝状间隙出口16的第一挡板13与织物10或导辊11间的距离等于或大于横向均匀分配的泡沫薄膜挤出装置8狭缝状间隙宽度16。
为了确保织物在运行过程中的稳定性，可以给织物安装支撑物，如平板、导辊等可以用作支撑物的装置。如图4所示，为以平板为支撑的施加工艺示意图，以平板17为支撑，但平板17对织物摩擦较大，影响织物的稳定运行。如图5a-5e所示，以导辊为支撑，织物的运行方向是在一组或多组导辊间隙中自上而下的，可以包覆着导辊也可以与导辊间有一定的间隙；所述的泡沫化学品施加到织物上后，除了织物自身的吸收作用外，利用所述的导辊的挤压作用可以提高织物对泡沫化学品的吸收，所述的导辊按织物运行方向转动并对织物或纱线进行轻微挤压或两辊间留有一定空隙，所述的空隙为0.1-10mm，较佳的为0.2-5mm，最佳的为0.2-2mm；所述的导辊均为主动辊，可以减少对织物的摩擦作用。
所述的泡沫化学品的施加，所用的施加设备可为目前工业生产上所使用或公开的泡沫施加方式或其它能使泡沫在织物横向或宽度方向均匀施加的设备,如专利申请号为200710047713.3的中国专利《泡沫施加装置》，该装置能使泡沫自泡沫发生设备出口到狭缝横向各点输送路径一致，从而形成横向各点衰减状态相同的泡沫薄膜；泡沫薄膜的挤出线速度由织物的运行速度，生产所需的带液率及泡比决定。泡沫施加时可单次或者多次、对织物单面或者双面进行施加，以保证带液率达到预定的程度和施加的均匀程度。图5a为单次施加泡沫薄膜9于导辊上，再由导辊转移施加到织物上；图5b为单次将泡沫薄膜9施加到织物上；图5c为以单导辊作为支撑物；图5d为对织物进行双面单次施加泡沫薄膜9，图5e为对织物进行双面多次施加泡沫薄膜9。基于本发明所述的施加方式的不同数量的施加流铺组合都落入本发明保护范围。
在施加泡沫化学品后，织物上的带液率（织物上带有的化学品重量与织物重量之比）为5-80wt%，较佳的为5-60wt%，最佳的为5-45wt%。化学品泡沫的泡比（相同体积的泡沫的重量与液体化学品的重量之比）为1:2—1:50。
本发明所述的化学品为能够通过物理方法与空气或其它气体进行均匀混合形成泡沫的化学品。本发明所述的化学品含有织物处理用的水性化学品以及发泡剂，所述的化学品可以为染料染液，粘合剂，柔软剂、防水剂、抗静电剂，纱线上浆浆料，或其他功能型化学品，也可以为进行贴合用途的水性胶水。根据最终织物产品的要求调整化学品用量，化学品浓度一般比传统浸轧方式使用化学品的浓度要高，由于本发明采用的是低给液施加化学品，一般情况下在生产中化学品的实际用量与传统用量相当，但稀释化学品所需的水的用量减低，大大节约了后续烘干等加工的能源消耗，提高了生产效率。
下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例1：采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式柔软剂的方法：
以申请号为200710047713.3的中国专利所公开的泡沫施加装置作为泡沫发生设备，采用如图5d所示的对织物进行双面单次施加泡沫薄膜工艺，织物10为纯棉针织物，宽度1.6米；
（1）将柔软剂按如下配方配成可发泡溶液置于第一化学品罐1中，
Magnasoft 68 50g/L，
发泡剂TSZ(上海誉辉化工生产) 5g/L，
（2）在泡沫发生设备中设置织物参数和泡沫薄膜参数：
织物幅宽： 1.6m，
带液率 30%(o.w.f.)，
泡比 1:35，
织物克重 240g/m2，
织物运行速度 50m/min；
泡沫薄膜的挤出速度50m/min；
狭缝口间隙宽度：2毫米；
泡沫薄膜的厚度为2毫米；
手动调节封边装置15，使泡沫挤出宽度为1.6m，并使泡沫薄膜挤出宽度与织物宽度向对应。通过泡沫发生设备形成化学品泡沫，将化学品泡沫通过横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置形成泡沫薄膜，并以流铺的方式双面施加到转动的导辊上再通过导辊转移到织物上，通过导辊进行挤压使化学品泡沫破裂从而将化学品转移到织物上；
（3）施加后织物进入焙烘机18中，145度焙烘2.5分钟。
结果：与传统的浸轧柔软剂-烘干工艺相比，所得的织物的柔软效果相差无几甚至更好。但是织物经过此方法处理，手感丰满，强力降低减少，生产过程减少了水的用量，缩短了烘干时间，大大提高了生产效率。
实施例2：采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式染液的方法
以申请号为200710047713.3的中国专利所公开的泡沫施加装置作为泡沫发生设备，采用如图5d所示的对织物进行双面单次施加泡沫薄膜工艺，织物10为纯棉针织物，宽度1.8米；
（1）将染料按如下配方配成可发泡溶液置于第一化学品罐1和第二化学品罐2中，
第一化学品罐1中配方：
活性染料红M-8B 100g/L，
第二化学品罐2中配方：
烧碱（固体片碱） 10 g/L
发泡剂TSZ(上海誉辉化工生产) 5 g/L
通过比例泵进行均匀混合，在泡沫发生设备中设置织物参数和泡沫薄膜参数：
织物幅宽： 1.6m，
带液率 38%(o.w.f.)，
泡比 1:25，
织物克重 180g/m2，
织物运行速度 60m/min；
泡沫薄膜的挤出速度60m/min；
狭缝口间隙宽度：1毫米；
泡沫薄膜的厚度为1毫米；
通过自动探边装置调节封边装置15，使泡沫挤出宽度为1.8米，并使泡沫薄膜挤出宽度与织物宽度向对应。通过泡沫发生设备形成化学品泡沫，将化学品泡沫通过横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置形成泡沫薄膜，并以流铺的方式双面施加到转动的导辊上再通过导辊转移到织物上，通过导辊进行挤压使化学品泡沫破裂从而将化学品转移到织物上；
（3）施加后织物进入焙烘机18中，145度焙烘2.5分钟，在经过后道工序的水洗程序完成活性染料染色过程（水洗流程在说明图中未标出）。
结果：与传统的轧-烘-轧-蒸活性染料染色工艺相比，所得的织物的得色量提高20%，湿摩擦牢度提高近半级，水洗工序缩短了1/3。
Claims (10)
1.一种采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，包括：通过泡沫发生设备形成化学品泡沫，将化学品泡沫施加到织物上，使化学品泡沫破裂从而将化学品转移到织物上，其中，所述的将化学品泡沫施加到织物上的方法为：将化学品泡沫通过横向均匀分配的狭缝式泡沫挤出装置形成泡沫薄膜，并以流铺的方式施加到织物上或施加到转动的导辊上再通过导辊转移到织物上。
2.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的泡沫薄膜的挤出速度同步或大于织物或导辊的运行速度。
3.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的在织物上施加化学品后，织物的带液率为5～80wt%。
4.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的化学品泡沫的泡比为1：2-1：50。
5.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的泡沫薄膜挤出的横向宽度与织物的横向宽度始终相等。
6.如权利要求5所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的泡沫薄膜的厚度为0.1～10mm。
7.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的使化学品泡沫破裂的方法为：通过导辊进行挤压、红外线加热照射、热风加热、烘筒烘干、刮擦或真空抽吸。
8.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的导辊为钢辊、橡胶辊或花纹滚，按织物运行方向转动。
9.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的织物以平板或导辊作为支撑物。
10.如权利要求1所述的采用流铺挤出泡沫薄膜的方式施加泡沫形式化学品的方法，其特征在于，所述的织物为纺织品梭织物、针织物、无纺织物、薄膜或平面并列排列的纱线。
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