[發明專利]一種用超臨界二氧化碳流體對織物染色的裝置及方法

有效

• 申請號: 201010159727.6
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101824716A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 龍家杰;馬躍起;趙建平
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D06B5/22
• 分類號: D06B5/22;D06B23/04;D06P1/94
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種提高超臨界二氧化碳流體中織物勻染性的方法及其裝置，特別涉及一種在超臨界二氧化碳流體中提高匹染織物勻染性的方法，屬紡織染整技術領域。

背景技術

超臨界二氧化碳流體是一種安全、環保、綠色的流體介質，以其代替傳統水浴對織物進行無水染色加工，可徹底實現綠色、環保、清潔化生產，同時具有節能降耗的優點，因而超臨界二氧化碳流體染色技術是紡織印染行業的一種革命性技術，對改變傳統紡織印染行業用水及能耗高、排污量大、對環境污染嚴重等現狀具有重要意義。

然而，與傳統水浴染色系統相比，由于超臨界二氧化碳流體染色系統屬于高壓系統，因而在常規水浴中容易實現的織物運動和染液循環方式，則在超臨界二氧化碳流體呈全充滿的高壓系統中難以實現。因而，目前國內外有關超臨界流體用于紡織品染色加工較多采用立式/臥式經軸染色模式，如公開號為CN1807742A、CN101024922A、CN1200153A、CN2350412和CN2688735等的中國發明或實用新型專利，且多限于對筒子紗的染色加工，也有采用雙軸模式的卷染，如公開號為CN101148813A和CN101082157A的中國發明專利。

在對織物實施匹染時，多數情況下由于經軸染色模式中被染織物卷繞在一根多孔的染色軸上，經軸上織物處于靜止狀態，僅靠循環泵的強制循環帶動染料穿過織物，使流體從內層向外穿透織物，或經逆向穿透織物實現染色。因而在染色過程中易受流體的傳質路徑、壓力非均勻損失、流體循環流量及流速、染色釜內流體循環的均勻性、染料溶解情況等因素影響，常常導致匹染織物勻染性下降，出現內、中、外和邊、中色差等疵病(滌綸織物超臨界二氧化碳染色研究[J].染料與染色，2004，41(6)：346-347；超臨界CO2流體流速對滌綸織物染色的影響[J].印染，2004，30(18)：13-14；滌綸織物在超臨界二氧化碳中的染色性能研究[J].紡織學報，2004，25(4)：18-20)。

因而，如何提高超臨界二氧化碳流體中各類經軸匹染模式加工的勻染性，是超臨界二氧化碳流體工業化染色加工的關鍵，從而得以取代傳統工藝方法，真正推行無水染色加工，對徹底實現紡織印染企業的清潔生產具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種能有效提高超臨界二氧化碳流體中匹染織物勻染性的方法及其裝置。

本發明采用的技術方案是：一種用超臨界二氧化碳流體對織物染色的裝置，它包括染色釜，釜中安裝染色經軸，所述的染色經軸包括經軸外層、經軸內層和經軸固定密封頭；所述經軸外層為空心的無縫軸，其軸身布滿50～1000目的微孔，所述經軸內層為空心軸，軸身布滿直徑為2～10mm的圓孔，各孔的間距為4～5mm；經軸外層與經軸內層同軸安裝，它們的上、下端分別固定于上密封頭和下密封頭上，經軸內層和經軸外層間形成緩沖空腔；所述的上密封頭開有連通口，使經軸內層的軸空心部與染色釜上部空腔連通；所述的下密封頭為封閉式。

所述的染色經軸的下密封頭上，固定有流體分布器和擋板；所述的染色經軸的上密封頭上，固定有擋板。

所述經軸外層的軸身材料為特氟龍或非導熱性材質。

一種用超臨界二氧化碳流體對織物染色的方法，包括如下步驟：

(1)將被染織物呈松式狀態平整地卷繞在染色經軸上，在卷繞織物的最外層套上一層無縫編織的圓筒網狀包布；所述的染色經軸包括經軸外層、經軸內層和經軸固定密封頭；所述經軸外層為空心的無縫軸，其軸身布滿50～1000目的微孔，所述經軸內層為空心軸，軸身布滿直徑為2～10mm的圓孔，各孔的間距為4～5mm；經軸外層與經軸內層同軸安裝，它們的上、下端分別固定于上密封頭和下密封頭上，經軸內層和經軸外層間形成緩沖空腔；所述的上密封頭開有連通口，使經軸內層的軸空心部與染色釜上部空腔連通；所述的下密封頭為封閉式；

(2)將上述卷有織物的染色經軸呈立式置于染色釜中，染色經軸的上密封頭的開口處朝向染色釜中流體進入方向；密閉染色釜后對整個染色系統進行排空，采用加壓泵對染色系統增壓，在超臨界二氧化碳流體壓力為10MPa～30Mpa、溫度為90℃～140℃，采用流體循環與流體靜態相間的染色工藝，對織物染色處理0.5～5.0小時。

所述的采用流體循環與流體靜態相間的染色工藝，其每次流體循環染色后再進行流體靜態染色，流體循環與流體靜態的時間比為1∶1～1∶30。