[发明专利]一种超临界二氧化碳印染工艺及其印染系统

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳印染工艺及其印染系统，包括步骤：(1)将液态二氧化碳转换为超临界二氧化碳；(2)将超临界二氧化碳与染料混合形成染液；(3)将染液通入染色釜中，并在超声波和双向循环的作用下对来自进锭端的纱锭进行染色；(4)收集染色后的剩余染液并进行减压、分离处理，分离后的染料和超临界二氧化碳分别经净化、干燥后进行循环利用。本发明的印染工艺及其印染系统，无染色废水及其它废弃物产生，可实现绿色环保、清洁生产，经济效益好、环境效益显著的特点，可实现循环利用、流水生产、提高产量、降低工业成本的目的。

技术领域

本发明涉及印染技术领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳印染工艺及其印染系统。

背景技术

现有的超临界二氧化碳印染工艺只是实现半连续化，染色釜没有保温隔热措施，导致在工艺流程中损失大量的热量；在染色过程中只是配置单向循环泵，导致产品染色的均匀性存在一定的问题；现有的染色助剂并没有达到最佳助染效果；现有的超临界二氧化碳印染的工艺还未与超声的作用有效结合起来；对剩余染液没有实现可连续循环生产的回收利用，这些因素导致目前的超临界二氧化碳印染的工艺处于低效率，大能耗，高成本，低效益的状态，存在产品的均匀性不达标以及设备冗长的问题。

因此，开发一种可实现绿色环保、清洁生产、循环利用、高产量、低成本的工艺是十分必要的。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种超临界二氧化碳印染工艺及其印染系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种超临界二氧化碳印染工艺，包括如下步骤：

(1)将液态二氧化碳经增压、加热处理后，转换为超临界二氧化碳；

(2)将超临界二氧化碳与染料混合形成染液；

(3)将染液通入染色釜中，并在超声波和双向循环的作用下对来自进锭端的纱锭进行染色，纱锭染色成熟后，纱锭从出锭端送出进入下一工艺；

(4)收集染色后的剩余染液并进行减压、分离处理，分离后的染料和超临界二氧化碳分别经净化、干燥后作为步骤(1)的所述液态二氧化碳原料和步骤(3)的所述染料原料进行循环利用。

进一步地，步骤(1)中采用加压单元将二氧化碳压力增压至16MPa以上；采用加热单元需将二氧化碳温度加热至80℃以上。

进一步地，步骤(2)中还包括向所述染液中加入助染剂。

进一步地，步骤(3)中采用工作功率为600W的超声波发生单元对所述染色釜内的染液和纱锭进行超声处理；采用双向循环泵将染液以2.4m/min的速度在所述染色釜内循环，纱锭以1.2m/min的幅度在染色釜内前进并进行染色。

进一步地，步骤(3)中还包括在染色过程中对所述染色釜进行保温隔热处理。

本发明的第二个方面是提供一种如所述工艺的超临界二氧化碳印染系统，其包括：CO₂储存罐、染料罐、染色釜、染料收集罐、减压冷却单元和萃取分离单元，其中：

所述CO₂储存罐依次通过管道经过滤单元、干燥单元、加热单元和加压单元连接所述染料罐，以将所述CO₂储存罐内的二氧化碳经增压、加热处理后转换为超临界二氧化碳，并将超临界二氧化碳通入所述染料罐内与染料混合形成染液；

所述染料罐通过管道依次经助剂罐和流量计连接所述染色釜，用于将所述染液送入所述染色釜内对来自进锭端的纱锭进行染色，且所述染色釜上设置有至少一个双核超声波发生装置和至少一个双向循环泵；