一种超临界CO2印染工艺制造技术

技术编号:12489906 阅读:118 留言:0更新日期:2015-12-11 04:36
本发明专利技术属于染色工艺领域,尤其涉及一种超临界CO2流体染料增溶染色方法;通过超临界CO2流体溶解染料,并在所需时增加增溶剂,对纤维织物进行染色,包括装置初始化、织物前处理、染色、织物后处理,具体为:将染料放入染料釜,增溶剂放入溶剂储罐,将纤维织物卷绕在染色轴上放入染色装置,通过增压泵输入液态二氧化碳,通过循环泵使溶解有染料的超临界CO2染色流体在染色釜和染料釜之间循环流动;本发明专利技术具有本发明专利技术通过超临界CO2流体溶解染料,并在所需时加入增溶剂,对纤维织物进行染色,节省了大量的水资源,同时,通过优化压力、温度和时间等染色工艺条件,提高分散染料在超临界 CO2流体中的溶解度、染色深度等,可适用于各种植物纤维织物、合成纤维织物等的染色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于染色工艺领域,尤其涉及一种超临界C(V流体染色方法。
技术介绍
随着纺织工业迅速发展,纺织生产过程所造成的环境污染日益受到关注。国家相继制订了一系列严格的环境法规,对工业界的污水处理和排放等进行监管。据统计,纺织印染加工的织物重量与耗用水量的比例高达1:100?1:150,全国印染加工用水量估计全年16亿吨。目前,该行业生产过程的中水回用比例很低,而污水处理和排放占生产成本比例逐渐增加。传统的染色过程以水作为介质,起着分散和溶解染料与助剂、润湿和溶胀纤维等重要作用,似乎没有水就无法染色。但是,自然界淡水资源开始短缺,水污染非常严重。现在,为了减少染色加工的用水量和染色污水,人们进行大量研究,致力于开发节水和无水的染色技术。采用超临界CO2流体技术,利用可重复使用的CO2,在超临界条件下以CO2流体为介质进行染色加工,其能源消耗等综合成本低于常规染色工艺,实现了无水染色、节能减排,因此,超临界C02流体染色技术具有无水、减排、节能的技术优势,是一项具有发展前景的工业化生产新技术。超临界CO2流体是指CO2在高于临界温度(Tc = 31°C)和临界力(Pc =7.2MPa)条件下的非凝缩性的密度流体状态,即在Tc以上将CO2气体压缩到高于Pc以上,0)2密度可以从气体到液体的范围内进行大幅度地连续变化。超临界CO2流体体系的性质如同气体一样,特别的是有高如液体的密度和低如液体的粘度。通过改变体系的温度和压力这两个操作变量,可以调节流体的密度、粘度(分子间距离),使其具有特定的物理性质。超临界C(V流体的特征如下:1、只要略微改变压力,其密度就会有较大变化,由于其低粘度和高扩散性,有利于物质的移动;2、由于温差移动大,可以获得较高的移动速度。目前,利用超临界C(V流体的优点,将它用于萃取和色谱法的分离以及精制物质等,例如萃取啤酒花、天然产物提取等,在轻化工、食品、化工、医药等领域具有广泛的应用前途。众所周知,染色加工耗水量多,电能和热能消耗量大,使用的化学药品多,染色后排出的废水中含有未固着的染料和助剂,回收困难,污水处理困难,为了达到逐渐提高的污水排放标准需要不断的增加水处理成本。显然,常规的染色方法将越来越难以适应国家节能减排工业发展战略。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种超临界C(V流体染色方工艺,旨在解决现有的水染色工艺造成水资源短缺和污染的问题。以下是具体技术方案: 一种超临界0)2印染工艺,通过超临界CO 2流体溶解染料,根据织物种类如需添加增溶剂则增加增溶剂,对纤维织物进行染色,包括装置初始化、织物前处理、染色、织物后处理,具体为:将染料装入染料釜,将溶剂放入溶剂储罐织物不需要时则不添加,将纤维织物卷绕在染色轴上放入染色装置,通过增压栗输入液态二氧化碳,通过循环栗将溶解有分散染料的超临界0)2染色流体在染色釜和染料釜之间循环流动。其中所述的装置初始化步骤包括: 通过液压控制装置打开染布器,进行待染物填装,填装完毕后关闭染布器; 关闭后打开染料溶解器,根据填充系数加入染料,再关闭染料溶解器。所述的织物前处理步骤包括: 打开阀门和调节阀并打开真空栗,进行染色装置的抽真空,当真空表征设备真空度低于0.003MPa时,关闭真空栗和关闭与真空栗相连接的阀门,关闭调节阀; 再打开与CO2储罐相连接的阀门,通过CO 2气体,保持储罐内与CO 2气源相连。所述的织物前处理步骤包括: 在换热器中通入工业蒸汽,控制蒸汽流速使温度在80°C左右; 开启制冷剂,使C(V流经增压栗之前全部冷凝,通过CO 2增压栗使液态CO 2增压后得到预热,经换热器进入循环染色单元。通过加热,控制温度在120°C左右,压力20MPa左右,通过染色器的动力循环装置进行织物清洗,清洗过程中保持植物处于张紧力作用下,清洗过程完成一个周期。所述的染色步骤包括: 清洗完成后,保持开启换热器、CO2加压栗、预热器、溶剂栗,使CO2液化后与助剂在混流器内充分混合; 之后进行循环染色单元,I小时后使循环染色单元内二氧化碳量达到饱和,之后开启循环加热器、循环栗,再开启染布器驱动电机,进行超临界OV流体染料进行织物的上染。所述的分离操作包括以下步骤: 开启加热器,保持分离器压力在4MPa左右、温度在70°C左右,分离后经过过滤后的CO2经过换热器、冷凝器换热后冷凝,回收进储罐。所述的织物清洗包括以下步骤: 在分离操作结束后,在循环栗压力为IMPa时,开启循环栗,通入纯净的CO2进行浮色清洗。所述的一个周期包括染布棍完成一个缠布、放布循环。所述的织物清洗结束后进行CO2的分离回收,其分离回收步骤包括分离操作的所有步骤。所述的CO2的分离回收结束后,重新新一轮染色操作,关闭个别阀门并开启一些阀门,染布器进入循环染色回路进行织物前处理的所有步骤。有益效果:本专利技术通过超临界C(V流体溶解染料,并在需要时加入增溶剂,对纤维织物进行染色,节省了大量的水资源,同时,通过优化压力、温度和时间等染色工艺条件,提高分散染料在超临界C02流体中的溶解度、染色深度等,可适用于各种植物纤维织物、合成纤维织物等的染色。【附图说明】图1为本专利技术的工艺流程操作图。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本专利技术作进一步的描述。一种超临界0)2印染工艺,通过超临界CO 2流体溶解分散染料,并在需要时增加增溶剂,对纤维织物进行染色,包括装置初始化、织物前处理、染色、织物后处理,具体为:将染料放入染色釜,如需增溶剂将增溶剂放入溶剂储罐,将纤维织物卷绕在染色轴上放入染色装置,通过增压栗输入液态二氧化碳,通过循环栗是溶解有染料的超临界CO2染色流体在染色釜与染料釜之间循环流动。其中所述的装置初始化步骤包括: 通过控制装置打开染布器,进行待染物填装,填装完毕后关闭染布器; 关闭后打开染料溶解器,根据填充系数加入分散染料,再关闭染料溶解器。所述的织物前处理步骤包括: 打开阀门和调节阀并打开真空栗,进行染色装置的抽真空,当真空表征设备真空度低于0.003MPa时,关闭真空栗和关闭与真空栗相连接的阀门,关闭调节阀; 再打开与CO2储罐相连接的阀门,通过CO 2气体,保持储罐与C02气源相连。所述的织物前处理步骤包括: 在换热器中通入工业蒸汽,控制蒸汽流速使温度在80°C左右; 开启制冷剂,使C(V流经增压栗之前全部冷凝,通过CO 2增压栗使液态CO 2增压后得到预热,经换热器进入循环染色单元。通过加热,控制温度在120°C左右,压力20MPa左右,通过染色器的动力循环装置进行织物清洗,清洗过程中保持植物处于张紧力作用下,清洗过程完成一个周期。所述的染色步骤包括: 清洗完成后,保持开启换热器、CO2加压栗、预热器、溶剂栗,使CO2液化后与助剂在混流器内充分混合; 之后进行循环染色单元,I小时后使循环染色单元内二氧化碳量达到饱和,之后开启循环加热器、循环栗,再开启染布器驱动电机,进行超临界OV流体染料进行织物的上染。所述的分离操作包括以下步骤: 开启加热器,保持分离器压力在4MPa左右、温度在70°C左右,分离后经过过滤后的CO2经过换热器、冷凝器换热后冷凝,回收进储罐。所述的织物清洗包括以下步骤: 在分离操作结束后,在循环栗压力本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超临界CO2印染工艺,其特征在于,所述的工艺为通过超临界CO2流体溶解染料,并在所需时增加增溶剂,对纤维织物进行染色,包括装置初始化、织物前处理、染色、织物后处理,具体为:将染料放入染料釜,增溶剂放入溶剂储罐,将纤维织物卷绕在染色轴上放入染色装置,通过增压泵输入液态二氧化碳,通过循环泵使溶解有分散染料的超临界CO2染色流体在染色釜和染料釜之间循环流动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭峻山王威强刘燕曲延鹏崔书水王明禄刘虎廷陈银王胜德于丽杰
申请(专利权)人:青岛国邦工业科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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