泡沫染色是一种低给液、高节能的染色技术,其成熟发展能改变传统染色方式高能耗,高污染的现状,顺应节能环保的时代潮流。但泡沫染色仍存在染料聚集和染色不深等问题。本文以棉织物活性泡沫染色为研究重点,采用活性泡沫在上海誉辉化工有限公司的泡沫染色机上对棉织物实施染色,研究了活性泡沫的K/S值提升力和各项色牢度,与传统连续轧染工艺进行了对比,并利用响应面优化法对影响泡沫染色效果的因素进行筛选、分析和优化,最后对比了不同结构活性染料的固色规律。首先,在相同的染料上染量和相同的染色条件下对经过泡沫染色和常规轧染后的染色棉织物进行效果评判,评判指标为K/S值、皂洗牢度、干摩擦牢度和湿摩擦牢度。另外,分别对棉织物泡沫染色的浅色工艺和深色工艺进行探讨。根据前期单因素试验结果,初步确定了泡沫染色比较显著的六个影响因素为泡比、带液率、碱剂浓度、稳定剂浓度、汽蒸温度和汽蒸时间。浅色工艺以K/S值和皂洗牢度为响应值,深色工艺以K/S值和湿摩擦牢度为响应值,通过Plackett-Burman实验得出这六个因素对泡沫染色效果影响的显著性和影响效应。将显著因素经过最陡爬坡实验确定各因素的水平范围。利用Central Composite Design(CCD)实验结果系统分析泡沫染色效果影响因素的影响规律以及因素间的交互作用。然后经过回归拟合方程预测泡沫染色浅色工艺和深色工艺最佳因素及水平,最后通过实验验证最佳工艺的准确性。最后,通过绘制固色速率曲线,分析不同结构活性染料在泡沫染色中的固色规律。实验结果表明:泡沫染色的K/S值提升性能和表观色深值明显优于传统轧染。此外,泡沫染色的各项色牢度均能达到传统轧染的色牢度水平,其湿摩擦牢度甚至在一定程度上优于传统轧染。显著影响浅色工艺泡沫染色效果的因素为汽蒸温度、稳定剂浓度和汽蒸时间;显著影响深色工艺泡沫染色效果的因素为带液率和汽蒸温度。且通过回归拟合方程预测,浅色工艺以确保皂洗牢度在4级以上,尽量提高K/S值为优化目标,最佳工艺条件和因素水平为:稳定剂浓度0.92g/L,汽蒸温度147.5℃,汽蒸时间3.97min,泡比8,带液率30%,碱剂12g/L,表面活性剂2g/L。对优化结果进行实验验证,验证结果实际值与预测值偏差<1%,证明优化结果有效。深色工艺以确保湿摩擦牢度在3级以上,尽量提高K/S值为优化目标,最佳工艺条件和因素水平为:稳定剂浓度0.28g/L,汽蒸温度150.8℃,汽蒸时间4min,泡比8,带液率41.32%,碱剂24g/L,表面活性剂12g/L。对优化结果进行实验验证,验证结果实际值与预测值偏差<1%,证明优化结果有效。不同结构活性染料具有不同的固色规律和不同的适用条件。实际生产应根据染料结构的不同制定不同的染色和固色条件,以达到最佳染色效果。