[发明专利]超临界二氧化碳流体染色装置

说明书

技术领域

本发明涉及涉及一种纺织、染整行业中用的染色设备，具体地说是超临界二氧化碳流体染色装置。

背景技术

纺织品的传统染色加上为一湿态化学加上过程，需要消耗大量的水资源及化学药品，而且产生大量高浓度、高COD的有色废水，对其周边水域及生态环境造成了严重的污染。

目前，超临界二氧化碳染色技术作为一种新型的绿色染整技术已取得阶段性进展，对其工艺条件、染色机理及染色设备的联合探索研究已较为成熟。但由于染色需要通过专用的染色设备来实现，一次性投入成本较高。除此之外，由于现有设备都是单一式装置，造成了能耗高效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供超临界二氧化碳流体染色装置，以超临界二氧化碳流体代替传统水浴对织物进行染色加工，无染色废水及其它废弃物产生，可实现绿色、环保、清洁生产，具有成本低、经济效益、环境效益显著的特点。

按照本发明的提供的技术方案：超临界二氧化碳流体染色装置，包括液态二氧化碳储罐、二氧化碳注入高压泵、加热器、染料混料罐、混合染料注入高压泵、染色缸、减压降温器、分离釜，其特征在于：所述液态二氧化碳储罐顺序连接二氧化碳注入高压泵、加热器、染料混料罐、混合染料注入高压泵、染色缸、减压降温器、分离釜。

本发明与现有技术相比，优点在于：(1)不用水、无废水污染物产生和排放，纺织企业不必再付出巨额的废水处理费用，具有生态环保和织物品种适应性广等特点，属于环保型的染整工艺；(2)染色结束后降低压力，二氧化碳迅速气化，因而不需要进行染后烘干，既缩短了工艺流程，又节省了烘燥所需的能源；(3)上染速度快，匀染和透染性能好，染色的重现性极佳；(4)二氧化碳本身无毒、无味、不燃，可重复使用；(5)染料可重复利用，染色时无需添加任何分散剂、匀染剂和缓冲剂等助剂，降低了生产成本，减少了污染，具有节能减排等诸多优点，在印染行业得到使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1.液态二氧化碳储罐，2.二氧化碳注入高压泵，3.加热器，4.染料混料罐，5.混合染料注入高压泵，6.染色缸，7.减压降温器，8.分离釜。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明超临界二氧化碳流体染色装置，包括液态二氧化碳储罐1、二氧化碳注入高压泵2、加热器3、染料混料罐4、混合染料注入高压泵5、染色缸6、减压降温器7、分离釜8，其特征在于：所述液态二氧化碳储罐1顺序连接二氧化碳注入高压泵2、加热器3、染料混料罐4、混合染料注入高压泵5、染色缸6、减压降温器7、分离釜8。

本发明的工作过程为：将储存在液态二氧化碳储罐1中的液态二氧化碳通过二氧化碳注入高压泵2将二氧化碳加压至临界压力(7.38MPa以上，再经加热器3将其温度加热至临界温度(31.1℃)以上，此时的二氧化碳即为超临界状态。超临界二氧化碳流体进入装有染料的染料混料罐4中与之充分接触将其溶解，溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染纺织品的染色缸6中实现染色过程，染色结束后，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，参与下一次染色工艺，循环使用。

染色时，在染色缸6内装入涤纶针织物100公斤，在染料混料罐4内装入染料分散蓝79，将液态二氧化碳用二氧化碳注入高压泵2加压后，再经加热器3加热后送入染料混料罐4内，溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染涤纶针织物的染色缸6中，同时染色缸6升温至125℃、压力达到35MPa后，通过染色缸6的循环泵使超临界二氧化碳流体在染色缸6中循环流动进行染色70分钟，染色完成后，使染色缸6保持35MPa压力并降温至85℃，通过染色缸6的循环泵使超临界二氧化碳流体在染色缸6中不断循环流动，清洗纤维表面浮色65分钟，染色结束后，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，参与下一次染色工艺，循环使用，染色缸6通过分离釜8泄掉压力至大气压，打开染色缸6，取出已染好的涤纶针织物。

按GB/T3921.3-1997标准对上述染色后的涤纶针织物测试其皂洗牢度，测试结果表明，在超临界二氧化碳中染色的涤纶针织物的皂洗牢度为5级好于水浴染色的涤纶针织物的皂洗牢度3级。且涤纶针织物在超临界二氧化碳及在水浴中染色时对涤纶针织物性能的影响，以上述实施例的染色涤纶针织物与相应的水溶染色涤纶针织物测试比较，在超临界二氧化碳中染色时，涤纶针织物的强力下降为10％，远远小于涤纶针织物在水浴染色时40％的强力损失。

由此可见，本发明无染色废水及其它废弃物产生，可实现绿色、环保、清洁生产，具有成本低、经济效益、环境效益显著的特点。