五、泡沫染整技术
泡沫加工技术是将染化助剂的承载介质由水改为泡沫。由于空气代替了部分水，致使纺织品加工过程中水的耗用量得到了降低，用水量可以减少65%～75%。这里空气作为组成泡沫的重要成分，无毒，将染整助剂带到织物上后，即自行逸去，而无须特殊处理，不像水、有机溶剂等介质需要吸收大量热量，汽化除去。因此，泡沫技术不仅可节省大量的水，而且能更好地节省烘燥过程所需能源，同时减少对环境的污染。
泡沫加工的一般过程是将含有一定发泡助剂的染整溶液，用机械方法打入空气，通过机械搅拌后使形成的泡沫达到一定的密度（发泡比）、黏度及大小，然后施加于织物上，泡沫即瞬时渗透到全部纤维表面，达到一定深度的范围，再通过挤轧或真空抽吸，使泡沫全部破裂，溶液即渗透入纤维；再加以烘干、固着和水洗。因此，泡沫加工属于低给液率加工技术。
1.泡沫的形成
泡沫是由大量气体分散在少量液体之中形成的微气泡聚集体，具有一定的几何形状，是一种微小、多相、胶状、不稳定的体系。纯液体不能产生泡沫，当在溶液中加入表面活性剂后，溶液中的气泡被一层表面活性剂的单分子膜包围，当该气泡冲破了表面活性剂溶液与空气的界面时，第二层表面活性剂包围着第一层表面活性剂膜，而形成一种含有中间液层的泡沫薄膜层，在这种泡沫薄层中含有纺织品整理所需的化学品液体，当相邻的气泡聚集在一起时，就成为泡沫。
泡沫是不稳定的，由于空气和水具有相反的特性，因此它们最终是要分离的。一般根据加工的对象和工艺设备条件，通过发泡比、泡沫破灭半衰期、泡沫润湿性、泡沫流变性等指标判断泡沫体系的发泡性和稳定性。
2.发泡剂的选择
发泡剂多为表面活性剂。主要有离子型和非离子型两类。阳离子型有烷基叔胺、季铵盐、甜菜碱及其衍生物；阴离子型有月桂醇硫酸酯钠盐、十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠；非离子型有C11～C15直链仲醇、C10～C16直链伯醇和C8～C12烷基苯酚的聚氧乙烯醚。一般阳离子型表面活性剂发泡能力差，阴离子型和非离子型的发泡能力较好。阴离子型发泡剂形成泡沫速度慢，形成泡沫较为稳定，而非离子型发泡剂的发泡性好，润湿性也好，但泡沫稳定性差。为了改善泡沫的不稳定性，可通过添加泡沫稳定剂与增稠剂来延长泡沫的寿命，常用泡沫增稠剂有羟乙基纤维素、甲基纤维素、合成龙胶和甘油等。泡沫稳定剂有硬脂酸铵、十二醇、N-十八烷基琥珀酰胺磺酸盐等。对于不同的泡沫整理，应采用相应类型的发泡剂，而且需注意发泡剂与整理剂的相容性。
3.泡沫染整设备
泡沫染整设备由发泡装置和泡沫施加装置两大部分组成。发泡装置分为三大类：填料式静态发泡器，多级网式静态发泡器和动态泡沫发生器。泡沫施加装置大致可以归纳为6 种：刮刀式、辊筒式、橡毯真空抽吸式、网带式、圆网式及狭缝式。
国外已有三十多家公司开发了泡沫染整设备，比较著名的有美国加斯顿染色机公司（Gaston county）的FFT体系、Datacolor公司生产的Autofoam自动控制泡沫整理机，德国屈斯特尔斯（Kusters）的单面、双面泡沫染整机，德国蒙福茨（Monforts）的真空泡沫染整设备，荷兰斯托克·布拉班特（Stork Brabant）公司的圆网泡沫印花机，奥地利的齐默（Zimmer）磁棒泡沫印花系统等，以及国内研制的SP、SP2型双面施泡机，YJ-200-800型发泡剂，上印机及誉辉公司等。
4.泡沫加工技术的应用
（1）泡沫上浆。泡沫上浆是以泡沫为介质对经纱进行上浆的一种新工艺。黏附于经纱的泡沫浆经压浆辊时，泡沫在轧点处破裂，浆料均匀地分布在经纱上。泡沫上浆与普通上浆比较，减少调浆用水和所需浆料，烘燥时所需能源相应减少；由于浆料较少地渗透到纱线内部，易于退浆，减轻了后加工工序的负担；纱线毛羽少，磨浆少，开口清晰，织造率较高。
（2）泡沫丝光。泡沫丝光是指使用泡沫的方法对织物进行丝光处理，与常规丝光相比可减少碱的用量，碱液可以更好地渗透到织物内部；对部分厚重织物可以进行单面丝光处理，降低碱用量；可以更好地控制织物尺寸；可以覆盖“死棉”，达到均匀染色；对某些印花织物，可以对织物印花的一面进行丝光处理，这样不仅可以保证印花质量，同时碱的用量比常规方法低。
但是泡沫丝光也存在一定的问题需注意。采用泡沫丝光，由于泡沫丝光时织物上的碱量较少，要达到与常规丝光相同的效果，必须加大碱液的浓度，一般应大于250g/L。在如此高浓度碱中，常规起泡剂和增稠剂大多会沉淀，很难形成泡沫。必须选择耐碱起泡剂和耐碱渗透剂。
（3）泡沫染色印花。泡沫印花借助于空气，使少量的液体形成泡沫携载着染料或涂料及各种助剂，并使施加的泡沫足以均匀达到覆盖全部织物的程度，从而以较低的给湿量完成整个印花过程，形成表面印花效果，进而达到节省能源、染化料，改善织物手感的目的。
泡沫染色，由于浴比小，可以大大节约用水量；显著降低各种助剂（如盐、碱和染料）的用量；缩短加工时间；减少染料泳移，提高织物的匀染性；降低染色废水量。常规染色织物的带液量一般为60%～80%，泡沫染色织物的带液量一般为10%～40%，可减少染色废水处理量，降低对环境的污染，提高织物表面得色量。泡沫染色的染液对织物的渗透性较小，当泡沫与纤维表面接触后，因泡沫内的染料浓度高而水分少，染料泡沫来不及渗透到纤维内部就均匀地破裂于纤维表面，因此泡沫染色不适用于渗透印花，染色产品可能存在白芯现象。但利用这一特性可进行双面染色和印花，获得异色效果。
泡沫悬浮体染色即利用泡沫染色法进行还原染料悬浮体染色，可使悬浮体均匀地分布，提高悬浮体染色的匀染性能。发泡剂一般为表面活性剂，不仅可以发泡，同时还具有分散作用。将泡沫染色与常规染色比较发现，前者赋予织物更好的匀染性，织物的耐摩擦牢度、耐汗渍牢度、耐水洗牢度及耐日晒牢度基本相同。
（4）泡沫整理。棉和涤/棉织物经过树脂整理获得满意的折皱回复角，但是这种满意的折皱回复角是以牺牲织物的强力和耐磨性为代价的。研究发现，树脂整理剂施加的不均匀性是造成织物强力损失的主要原因之一。而产生这种不均匀性的主要原因是烘干过程中整理剂发生泳移，对于浸轧→预烘→焙烘过程，纯棉织物上会有约28%的溶液发生泳移。泡沫整理带液量减小，织物烘干时水分蒸发减少，织物毛细管中的整理液就不会随着表面液体减少产生的液差泳移到织物表面上，从而可大大降低或消除泳移现象，改善织物上树脂分布的均匀性，从而提高织物的强力。同时，对于相同整理效果，泡沫整理较常规浸轧法可节省树脂及助剂约10%，还可改善织物手感。
目前，对衬衫等薄型织物，采用常规浸轧法进行拒水整理，织物两面都有拒水性，其吸汗性下降，穿着时会感到不舒适。为了达到使织物正面拒水，反面吸湿的效果，应用泡沫整理技术，首先对织物施加拒水整理，把起泡后的拒水整理剂泡沫均匀地施加到织物的正面，使拒水整理剂仅浸透到织物的一半厚度，再在织物反面按同样的泡沫整理方法施加吸湿剂，也仅渗透到织物的一半厚度，这样织物就会同时具有拒水和透湿两种功能。
美国羊毛局、Union-Carbide 公司和Gaston-County印染机械制造公司曾共同协作，采用泡沫整理工艺（FFT）对纯毛和毛混纺织物进行了防缩、拒水/拒油整理的研究。在纤维的吸液率为15 %～30 %的条件下，用Farbenfabriken Bayer公司生产的津塔普雷特BAP、Impranil DLH防缩整理剂和泽泼尔RN拒水/油性整理剂，采用双面泡沫施加工艺处理试样，织物整理后拒水/拒油性能良好，缩水率有了很大的改善。