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泡沫上漿是采用易于發泡的漿液與發泡劑和壓縮空氣均勻混合,通過機械作用形成比較穩定的泡沫,由施泡裝置將泡沫漿液均勻施加到經紗上,經過壓漿輥擠壓,泡沫破裂,漿液均勻地附在紗線上,使經紗獲得一定的浸透和被覆蓋,提高經紗的可織性。泡沫上漿與傳統上漿的區別在于:傳統上漿是以水為介質將漿料傳送到紗線上;泡沫上漿則是以泡沫即空氣和水為傳送介質,且其上漿以被覆蓋為主,滲透作用較弱。
傳統上漿中,漿紗壓出回潮率一般為90%~130%,而泡沫上漿因烘燥紗線所需消耗的熱能較少,經紗的壓出回潮率一般僅為40%~50%。泡沫上漿所上的漿料主要被覆在紗線表面,所以可以適當降低上漿率,節約漿料。泡沫上漿用空氣代替了部分水,具有節水效果,且漿料滲透到紗線內部較少,因此退漿容易,可節省退漿助劑。此外,由于泡沫上漿的上漿溫度低,色紗在上漿中不會發生脫色、滲色現象。由于泡沫上漿采用的漿槽性能較好,漿料又主要被覆在經紗表面,所以漿紗的毛羽少、耐磨性好、開口清晰,織機效率高,而且漿紗的落漿少,有助于提高上漿質量。
雖然泡沫上漿優于傳統上漿,但是泡沫上漿對漿液的要求較高。在含固率方面,泡沫上漿經紗的壓出回潮率較低,要達到10%~12%的上漿率,漿液的含固率需在20%~25%,所使用的漿料必須保證高濃低黏。如果1kg的漿液可以產生20L的漿液,則發泡比為1∶20,發泡比過小,會直接影響泡沫施加的均勻性和節能效果。對于泡沫上漿而言,發泡比一般應控制在1∶10~1∶20;泡沫上漿所用的泡沫并不是越穩定越好,泡沫的穩定性過高,施加到經紗上的泡沫不易均勻,快速地破裂,易造成施加量不均勻。而泡沫的穩定性過低,則由泡沫發生器形成的泡沫未輸送到經紗表面就已破裂,易造成施加量不均勻,同時還會造成壓出回潮率過高,影響節能效果。泡沫的穩定性可由泡沫外觀大小來判定,泡沫越細小越均勻,泡沫的穩定性越強。泡沫上漿用的泡沫一般小于100μm,50μm的泡沫最為適宜。
泡沫漿液的黏度一般較普通漿液黏度高,一是由于發泡后,液相表面積擴張,表面黏度大于液體黏度,故泡沫黏度增大;二是泡沫中氣泡壁具有一定彈性,增加了相對移動時的阻力。由于泡沫中氣泡界面的彈性作用,使整個泡沫體系的黏度增加。漿液黏度過高,漿液阻力大,攪拌器難以帶動漿液使氣體進入液體,發泡困難。漿液難度過低,泡沫間薄膜層流失加快,即單位時間內流失的液體容積較大,泡沫不穩定,也難獲得較高的發泡性能。
泡沫上漿所用漿料必須是高濃低黏型漿料,此外,漿料在添加少量表面活性劑后,應具備發泡性能,不應使用添加消泡劑的漿料,如日本的PVA-205、國產的PVA-1788都不適合用于泡沫上漿。此外,由于泡沫上漿屬于低溫上漿,因此在低溫下凝凍或黏度增加,很多的普通淀粉類漿料及在低溫下結皮的漿料(如PVA-1799)也難以用于泡沫上漿。
泡沫穩定劑主要有兩類,一類是增黏型泡沫穩定劑,主要是提高液相黏度,增強液膜表面黏度和抑制表面膜變薄,延長泡沫半衰期,增加泡沫體系穩定性。另一類泡沫穩定劑對溶液黏度影響較小,但能提高泡沫薄膜的質量,增加薄膜的黏彈性,減小泡沫的透氣性,從而增大泡沫的穩定性。如十二醇是一種良好的泡沫穩定劑,可根據需要決定是否添加。在選擇漿料時應特別注意,油脂會縮短泡沫壽命,嚴重破壞漿液的發泡性,所以在泡沫上漿中盡量不用油脂。
目前,我國的泡沫上漿工藝仍存在技術難題。泡沫上漿工業化生產的產品大都為股線,股線本身對上漿要求較低,單紗泡沫上漿仍有待進一步研究;泡沫上漿工業化生產的漿紗上漿率偏低,難以滿足單紗上漿要求,使得泡沫上漿在單紗上難以工業化;由于泡沫上漿工業化生產的泡沫漿液含固率偏低,致使泡沫上漿的上漿率偏低,影響漿紗質量;泡沫漿液的發泡比偏低,使得泡沫上漿節能、提高漿紗速度的優勢不明顯;目前的一些漿料,如PVA-1788、PVA-205本身已加入了消泡劑,嚴重影響了泡沫漿液的發泡比和泡沫穩定性,致使發泡比偏低,壓出回潮率過高,節能和提高上漿速度的目的沒有達到。因此,要提高泡沫上漿的質量,仍需從漿料到工藝的不斷改進。