[发明专利]一种对纺织品进行固色加工的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对纤维纺织品进行固色加工的单元装置及方法，特别涉及一种在超临界二氧化碳流体中采用分散活性染料对纤维纺织品、尤其是对天然纤维纺织品实行相转移催化固色加工的装置和方法，属纺织染整技术领域。

背景技术

超临界二氧化碳流体染色加工技术，具有显著的生态、环保和节能减排等清洁化生产特点，对改变传统纺织印染行业的高污染、高能耗等现状具有重要意义。目前，涤纶等疏水性合成纤维纺织品采用分散染料，可在超临界二氧化碳流体加工中获得良好的染色效果，由实验室的小样研究，逐步发展到中试放样示范应用，并已有部分商业化样品或产品面市（参见文献报道：涤纶织物的超临界CO₂染色中试研究[J].印染，2013(10)：49-53；DyeCoo Textile Systems B.V.,：Nike, Inc. announces strategic partnership to scale waterless dyeing technology. Available from: www.dyecoo.com/pdfs/press-release- nike.pdf ，2012）。

然而，超临界二氧化碳流体中亲水性天然纤维纺织品的染固色，却相对要复杂和困难得多。目前一般认为，采用结构优化设计的分散活性染料，是实现超临界二氧化碳流体中天然纤维纺织品染色的可行且简便的途径之一（参见文献报道：Dyeing of cotton fabric with a reactive disperse dye in supercritical carbon dioxide， The sournal of supercritical fluids, 2012, 69: 13-20； Solubility of a reactive disperse dye in supercritical carbon dioxide，Coloration technology, 2012,128:127-132）。其中的难点之一是如何在超临界二氧化碳流体弱酸性介质条件下，有效实现染料与纤维的反应固着；并在保持较高固色效率的同时，可以降低固色处理条件，缩短工艺时间。

因而，研发超临界二氧化碳流体中纺织品、尤其是对天然纤维纺织品进行高效固色加工的单元装置及方法，对推行纺织品的无水化染固色加工，彻底实现纺织印染企业的清洁生产，具有非常重要的意义和广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种对纤维纺织品进行固色加工的装置及方法，特别提供一种在超临界二氧化碳流体中采用分散活性染料对纤维纺织品、尤其是对天然纤维纺织品实行相转移催化固色加工的装置和方法。

本发明采用的技术方案是提供一种对纺织品进行固色加工的装置，它包括超临界二氧化碳流体系统，固色液储存釜和固色釜，固色液储存釜置于固色釜的下部，通过连接装置密封连通；所述的固色液储存釜为圆柱形空腔，内置流体分布器，所述的流体分布器由相互连通的若干个管道组成，管口弯向下方，其中的一个管道为循环流体入口管，与超临界二氧化碳流体系统连通，其余管道为循环流体出口管；所述的固色釜为圆柱形空腔，顶部开有循环流体出口，与超临界二氧化碳流体处理系统连通，固色釜的底部安装多孔过滤器，流体导流罩的下部为喇叭形开口，罩在多孔过滤器的上面，流体导流罩的上部开口与纺织品卷绕轴的下端口连通；所述的纺织品卷绕轴为圆柱形空心轴，上端口封闭，轴身开有通孔。

本发明所述纺织品卷绕轴的轴身材料或轴身的内外表面材料，为特氟龙或非导热性材料。所述的多孔过滤器为布满50～2000目微孔的单层或多层的板状。

采用如上所述的装置对纺织品进行固色加工的方法，包括如下步骤：

A、经超临界二氧化碳流体染色加工后的待固色处理纺织品呈松式状态平整地卷绕在纺织品卷绕轴上，在卷绕纺织品的最外层套上一层无缝网状包布，将纺织品卷绕轴置于固色釜中，下端口与流体导流罩的上部开口连通；

B、在固色液储存釜中加入固色混合溶液，所述的固色混合溶液为包括碱性固色促进剂与相转移催化剂的水溶液；将固色液储存釜与固色釜通过连接装置密封连通；

C、将固色液储存釜中的循环流体出口及流体分布器的循环流体入口管分别与超临界二氧化碳流体系统连通，开启超临界二氧化碳流体系统，循环流体经固色液储存釜内流体分布器的出口管进入到固色混合溶液中，循环流体与固色混合溶液充分接触；在相转移催化剂的作用下，固色碱性促进剂转移进入疏水性流体中，与纺织品纤维上的官能团发生作用，实现对纺织品的相转移催化固色加工处理。