[发明专利]一种超临界二氧化碳染色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种染色方法，尤其涉及一种超临界二氧化碳染色方法。

背景技术

传统的染整加工是纺织行业中耗水量最大的产业。染色的介质需要大量水，染后同样需要清水冲洗等工序。传统的染色方法使用的化学品种类繁多，尤其采用分散染料、还原染料或不溶性偶氮染料进行染色时，由于分散染料本身不溶于水，必须在染色过程中加入大量的扩散剂、表面活性剂等以获得满意的染色效果。鉴于上述原因，染色后排放的污水中含有大量未固着的染料和助剂，这些助剂和未固着的染料残留在染液中造成污染。并且印染废水具有有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水。所以，从源头防治污染，开发绿色染整加工新技术成为当前纺织印染行业的新趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超临界二氧化碳染色方法，该方法绿色环保，且节能、节水、经济、高效。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：

本发明的一种超临界二氧化碳染色方法，包括如下步骤：

步骤1、将织物卷绕在布料架上，并悬吊在高压染色釜内，旋紧釜盖在染料釜中加入一定量的滤饼，旋紧釜盖；

步骤2、在控制面板上将温度、压力调节至目标值，打开冷凝装置开启二氧化碳钢瓶向系统内放气，当钢瓶压力与系统压力平衡时，开启柱塞泵对系统进行加压，同时开启循环泵使系统流体处于循环状态；

步骤3、当压力和温度达到预定值后，染色计时；

步骤4、在温度和压力下平衡染色规定时间后，打开减压阀泄压，使二氧化碳经过分离釜后回收至钢瓶内，待钢瓶压力与系统压力平衡时，将剩余的二氧化碳排放；

步骤5、系统冷却至室温后，打开染色釜，取出染色后的织物。

本发明的超临界二氧化碳染色技术是一种环保、节能、节水、经济、高效的染色工艺，其经济效益和社会效益均十分显著。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合一个具体实施例对本发明进行详细的说明：本发明的超临界二氧化碳染色方法，包括如下步骤：

步骤1、将织物卷绕在布料架上，并悬吊在高压染色釜内，旋紧釜盖在染料釜中加入一定量的滤饼，旋紧釜盖；

步骤2、在控制面板上将温度、压力调节至目标值，打开冷凝装置开启二氧化碳钢瓶向系统内放气，当钢瓶压力与系统压力平衡时，开启柱塞泵对系统进行加压，同时开启循环泵使系统流体处于循环状态；

步骤3、当压力和温度达到预定值后，染色计时；

步骤4、在温度和压力下平衡染色规定时间后，打开减压阀泄压，使二氧化碳经过分离釜后回收至钢瓶内，待钢瓶压力与系统压力平衡时，将剩余的二氧化碳排放；

步骤5、系统冷却至室温后，打开染色釜，取出染色后的织物。

由于芳纶织物的特殊芳环结构，在温度和压力较低的情况下，染料很难上染到织物纤维上，随着温度的不断上升，芳环分子链在高温高压下会产生一些运动，同时超临界二氧化碳在高温高压的对织物的膨化作用，使得分子链间的部分空隙增大，使一些染料分子可以进入到这些空隙中，上染织物。所以本发明的温度选取100-120度。

温度一定的条件下，随着染色压力的增加，织物的K/S值不断增大，在压力达到25MPa后，继续增加压力，对织物的K/S值的影响不再明显。在17-23MPa区间内，织物的科S值随着压力的增加不断增大，增长的趋势较为平缓，这可能是由于在这个区间压力范围内流体对芳纶织物的的膨化、渗透能力不是特别明显的原因。当压力在23～25MPa区间内时，K/S值的增大趋势相对更加明显，由于在这个压力区间内，CO2的密度较大，染料在流体中的溶解度也大，流体的传质动力增加，引起扩散能力增加，更为重要的是，在这个压力范围内的流体的渗透能力和膨化能力相对较低压力下要强的多，所以在这个区间内会有更好的染色效果。当在25-27Mpa的时候，染色织物的K/S值随压力增加的而变化的趋势很小，这说明此时压力对于织物K/S值的增加已经不是主要因素。所以我们选定的芳纶的染色压力为25Mpa。