散纤维超临界二氧化碳染色方法技术

散纤维超临界二氧化碳染色方法。工艺流程为：将染料、散纤维原料置入超临界二氧化碳染色装置中；在７０～１５０℃、２０～３０ＭＰａ条件下进行５０～１２０ｍｉｎ染色；然后释压在４～５ＭＰａ下进行二氧化碳和染料的回收；至常态得染色纤维。所述散纤维为天然纤维素纤维，天然蛋白质纤维和化学纤维。本发明专利技术突出的特点是：实现染料直接对散纤维进行超临界无水染色，能使织物获得特殊效果：具有染色质量好，实现无废弃产品、无环境污染的清洁化生产，综合成本低、经济效益和环境效益显著的特点。特别是无水染色，符合当前节水节能的的低碳经济政策，产品达到ＧＢ１８４０１－２００３《国家纺织产品基本安全技术规范》。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织品印染领域。具体涉及使用溶解在超临界状态二氧化碳中的染料 进行纺织品印染技术，特别是涉及用含天然色素的植物对散纤维进行超临界染色技术。
技术介绍
资源环境问题是人类社会进入21世纪寻求持续发展所面临的根本性、战略性问 题，水资源环境领域的科学研究已经倍受国际社会和各国政府的重视。我国是严重缺水的 国家，水污染使资源短缺问题变得更为突出，纺织染整行业的污染是造成水资源污染的主 要污染源之一，传统散纤维染色工艺过程繁杂、消耗大量水资源并产生严重的污染。纺织行 业的印染废水处理不当，对环境的污染相当严重。物质存在三种相态——气相、液相、固相。三相成平衡态共存的点叫三相点。液、 气两相成平衡状态的点叫临界点。所谓超临界状态，是指超过各化合物固有的临界温度与 临界压力的状态。处于这种状态的物质叫超临界流体，具有气体和液体的中间性质。超临 界流体的粘度接近于气体，扩散系数介于气体和液体的中间，其渗透力大，对物质的渗透比 液体进行得更快；经压缩，超临界流体能够得到与液体几乎同等的密度，其溶解能力强，具 有良好地溶解无极性或低极性物质的性质。二氧化碳的临界温度为31. 1°C，临界压力为 7. 39MPa，能够在比较稳妥的条件下处于超临界状态。用超临界二氧化碳作为染色介质，真 正实现了无水染色，彻底消除了印染废水的产生，从根本上解决了印染废水处理的难题，保 护了水资源；由于省去了还原清洗和烘干两道工序，降低了能源消耗；二氧化碳无毒、无爆 发性，价廉易得，且可循环使用，因此染色过程中无有害气体排放；残余染料可重新回用，使 染料利用率大大提高。它是环保型的技术含量较高的染色工艺，代表了染整行业的发展方 向。1988年至今，超临界二氧化碳染色经历过以下阶段化学纤维分散染料染色；天 然纤维分散染料染色；对天然纤维或染料进行改性，以求得到天然纤维超临界二氧化碳染 色的最佳效果。由于天然纤维是极性纤维，而分散染料是非极性的，彼此之间结合力 很小，因此目前对于天然纤维超临界二氧化碳染色工艺的研究，尚需要经改性过程，使天然 纤维和染料之间有一定得亲和力。如进行季铵盐型表面活性剂改性，纤维素酶改性，有机硅 整理剂H(-220C改性，CTA-705改性及等离子改性等。各种改性工艺均能够改善染料的固 着率和上染率，但是却增加染色时间、工艺流程或污水处理成本。传统的散纤维染色一般使用敞口式染缸，染色前将散纤维装入染笼，压实后将染 笼吊入主缸中，直接启动循环主泵进行染色，但是染色结束后，需要放掉残液，加多道清水 进行洗涤或皂洗去除纤维上的浮色，然后吊出染笼取出纤维后脱水烘干。对环境造成了很 大的污染，浪费了巨大的水资源，不符合最新的节水减排的环境政策。参考文献Saus W et al.Water2free Dyeing of Synthetic Material Dyeing in SupercriticalCO2. International Textile Bulletin Dyeing/Printing/Finishing,1993(1) 20 22.Knitte D E et al.Application of Supercritical Carbon Dioxide in FinishingProcesses. Text. Inst. , 1993(4) :534 552.Gorgi R D et al. Dyeing Polyester Fibres with Disperse Dyes in SupercriticalCO2. Dyes and Pigments, 2000 (1) :75 79.Schollmeyer Ε, Knittel D, Buschmann H-J, Chneider GM, Poulakis K. Farbecerfahren. DE 39 06 724 Al, D 06P1/100 ；Germany 13. 09. 1990.Gebert B, Saus W, Knittel D, Buschmann H-J, Schollmeyer Ε. Dyeing naturalfibers with disperse dyes in supercritical carbon dioxide. Text ResJ, 1994,64(7) 371 374.Andreas Schmidt, Elke Bach, and Eckhard Schollmeyer. Damage to Natural andSynthetic Fibers Treated in Supercritical Carbon Dioxide at 300bar andTempertures up to 160°C . Textile Res,2002,72 (11) :1023 1032.Pier Liugi Beltrame, Antonella Castelli, Elena Selli, Andrea Mossa, GiovanniTesta, Anna Maria Bonfatti & Alberto Seves. Dyeing of Cotton in SupercriticalCarbon Dioxide. Dyes and Pigments,1998,39(4) 335 ~ 340.A. Schmidt, E. Bach, E. Schollmeyer.The dyeing of natural fibres with reactivedisperse dyes in supercritical carbon dioxide. Dyes and Pihments,2003, 56 27 35.马东霞，郑来久.天然纤维超临界CO2染色工艺技术研究.上海纺织科技， 2005,33(3) 13 16.马东霞，郑来久，贾春学.麻织物超临界二氧化碳无水染色探讨.纺织导报， 2005，1 51 54.吴明华，陈水林.超临界二氧化碳染色技术·丝绸，2001，(10) :23 25.超临界二氧化碳装置中的染色釜.申请号=200510136782. 2.超临界二氧化碳染色装置.中国专利申请号200520093701. 0.超临界二氧化碳染色装置及其工艺方法.中国专利申请号 200510047767. 0.天然纤维超临界二氧化碳染色新工艺中国专利公开号CN 1467338A.刘志伟，郑来久.羊毛织物超临界二氧化碳染色的研究.毛纺科技，2005，3 9 12.郑来久，刘志伟，季婷等.超临界CO2染色技术.化学工程，2006，34 (9) :71 74.
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题和缺陷，本专利技术目的是提供一种用超临界流体直接 对散纤维进行染色的技术。本专利技术解决其技术问题所采用的的技术方案是将粉碎后的天然含色素植物和散 纤维分别放置于超临界二氧化碳装置的染料釜和染色釜中，在所设置的工艺条件下实现超临界二氧化碳萃取，染色，其后释压以回收二氧化碳和染料。其工艺流程为依次将粉碎后 的天然含色素植物和散纤维原料置入超临界二氧化碳装置染料釜和染色釜中的染笼内；力口 热，使其温度为70 150°本文档来自技高网...

【技术保护点】
散纤维超临界二氧化碳染色方法，其特点在于以含天然色素的植物和散纤维为原料，使用超临界二氧化碳实现对散纤维直接染色；其中含天然色素的植物与散纤维质量比为：１∶５～１∶２０；所述含天然色素的植物为靛蓝，茜草，竹黄；　　工艺流程为：依次将粉碎后的天然含色素植物、散纤维原料置入超临界二氧化碳染色装置中；加热使其温度为７０～１５０℃，开启高压系统使其压力为２０～３０ＭＰａ，在此条件下进行萃取，染色，时间为６０～１００ｍｉｎ；然后释压并使其保持在４～５ＭＰａ、２５～４０℃下进行二氧化碳和染料的回收；释压、降温至常态得染色纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑来久，闫俊，杜冰，高世会，孙颖，崔永珠，叶方，李红，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]