[发明专利]一种超临界二氧化碳毛球染色釜及其无水染色方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织印染领域，涉及超临界二氧化碳毛球染色釜及其无水染色方法，更具体地说，尤其涉及一种超临界二氧化碳染色装置中适于毛球染色的染色釜。

背景技术

传统的毛条染色是将毛条原料盘成毛条团后进行染色。染色时先将毛条团串在芯轴上，将芯轴放入染色筒中，再将装有毛条团的染色筒放入染色釜中进行染色。染色结束后，需放掉残液，经多道清水洗涤或皂洗去除浮色。然后烘干毛条团。由于毛条团经过染色、清洗等多个工序，烘干后的毛条团中的纤维比较混乱，要经过多次梳理等工序才能得到成品。染色工艺流程长、需耗用大量的水，并需多种染料助剂等来完成染色过程，造成了严重的环境污染。而超临界二氧化碳毛球染色技术，是在超临界二氧化碳装置中利用超临界二氧化碳流体对毛球进行染色，即在无水、无化学助剂的条件下对毛球染色的方法。其染色工艺流程短，剩余二氧化碳与染料可回收循环利用，可避免大量化学助剂对环境产生的严重污染，降低了染色成本，体现了清洁化、绿色化、环保化的现代加工理念。从源头上节能减排，实现了清洁化生产，是染整行业可持续发展的重大举措。

目前超临界二氧化碳染色装置的染色釜中，毛球缠绕在染色架上，染色时该染色装置中的染色架其盛放毛球的质量少，染液与纤维的接触面积不充分；染色前后装卸困难；且无法实现染色中染色架对毛球的支撑及保证匀染性。因此，为解决目前超临界二氧化碳毛球染色存在的上述问题，本专利对其内部染色架做了改进，发明了一种适于毛球染色的染色架，可以增大毛球与染液直接接触的表面积，提高了染色的上染率和匀染性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界二氧化碳毛球染色釜，包括缸体和毛球染色筒体，毛球染色筒体固定在缸体中；缸体的上端固定活动密封盖、下端设有二氧化碳流体出口，缸体的上部还设有二氧化碳流体入口；缸体外侧固定有加热夹套；加热夹套一侧的上端设有加热介质出口，另一侧的下端设有加热介质入口；其特征在于所述毛球染色筒体的筒壁设有孔Ⅲ；所述毛球染色筒体的中心固定有中心管，所述中心管上固定有至少一个限位上盖；所述中心管为多孔轴结构，所述筒体底部支撑板设有孔Ⅰ，且中心孔Ⅰa与中心管的内腔相对应；所述限位上盖上设有用于流入二氧化碳流体的孔Ⅱ。

本发明的上述染色釜中，为了优化技术方案，限位上盖优选为4个。

基于超临界二氧化碳染色装置的特点，目前织物无法实现卧式染色，只能直立放置。而直立放置不能排除毛球本身的重力因素，由于工业化装置中毛球染色用量较大，重力因素对染色均匀度的影响就越明显，特别是上下不匀的问题尤其突出。而且紧密不均匀，染色时染液在疏松处流量大，而紧密处甚至无法通过，就会造成严重色花。因此为了改善毛球的重力分布影响和染色的均匀性等问题，本发明进一步改进在于，在染色釜中采用四个限位上盖，第一限位上盖用于控制总毛球的用量，第二、第三和第四限位上盖用于对整个毛球进行分层，可依据需要放置在染色筒体内部；限位上盖的设计也采用细小微孔状，既起到了装载毛球的作用，又保证了染液介质的循环流通。同时第二、第三和第四限位上盖的采用，减轻了重力因素的影响，各染色区间的压力梯度相差较小，提高了上染率和上染速度。

本发明的上述染色釜中的任一技术方案，中心管上的孔大小优选为5mm；

因孔洞的大小较小可使染液均匀渗透，流体流动均匀，染色程度较好。采用5mm的孔洞的原因是毛条梳理成球后，毛球在釜体内的型式不宜扩散。

本发明的上述染色釜中，中心管的上端固定有吊环。所述吊环的另一端通过焊接与活动密封盖相连。

吊环与中心管可通过焊接连接。可快速提出染色筒，方便拆卸。

本发明的上述染色釜中的任一技术方案，所述的活动密封盖由密封盖和定位销组成，定位销固定在密封盖中；活动密封盖通过快开卡箍与缸体的釜体端面相连接。

本发明的另一目的在于提供一种超临界二氧化碳毛球染色方法，所述方法通过上述任一所述的毛球染色釜进行染色。

本发明的上述染色方法中，所述方法的染色条件为：在温度60～90℃，压力16～24MPa下，染色30～60min；其中，染料与散纤维质量比为1:5~1:20。

本发明的上述染色方法中的任一技术方案，毛球为羊毛球、羊绒球、牦牛毛球或牦牛绒球。

本发明的上述染色方法中的任一技术方案，染料优选为分散染料、活性染料、活性分散染料。

本发明的上述染色方法中的任一技术方案，若毛球形状为规则圆形，可在染色筒体内规整放置；若毛球形状不是规则圆形，将直径较大的一侧紧贴于中心管放置。