[發明專利]一種超臨界CO2染色方法及染色系統

在審

• 申請號: 201810394114.7
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108867116A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 王健;楊為東;萬剛;劉崇波;劉邵冰;林大鵬;王大偉;戴志敬
• 申請（專利權）人: 青島即發集團股份有限公司
• 主分類號: D06P1/94
• 分類號: D06P1/94;D06P1/16;D06P3/54;D06P1/44;D06P5/02;D06P1/38;D06P3/66;D06B9/02;D06B9/06
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 楊秉利

本發明提供一種超臨界CO₂染色方法及染色系統，所述染色方法包括以下步驟：S1：上染：將待染物置于上色系統完成染料吸附過程；S2:在超臨界CO₂動態固色系統中固色：將步驟S1中上色后的待染物放入染色固化釜中，開啟加壓泵，打入適量的CO₂，使染色固化釜中的CO₂達到超臨界狀態，并對染色固化釜加熱，當染色固化釜中溫度和壓強達到工藝參數設定值時，開啟循環泵，使超臨界CO₂動態固色系統的超臨界CO₂流體緩慢循環，持續一段時間后，完成染色固化釜中待染物上的染料/顏料擴散和固著過程；S3:泄壓并進行CO₂分離。本發明具有生產效率高，染料固著均勻，用料節約以及適應染料范圍廣泛的優點，適用于多種纖維織物染色。

技術領域

本發明屬于染色技術領域，涉及到一種超臨界CO₂無水或少水染色技術，具體說是一種超臨界CO₂染色方法及染色系統。

背景技術

在傳統的染色過程中，我們通常采用水作為主要的介質。大量的染料、表面活性劑等化學物質都會對環境的可持續發展造成不良的影響。而近幾年來，我國大部分地區的水資源嚴重短缺，特別是污水排放等問題嚴重的制約染整行業的進一步發展。因此，為防止污染，開發綠色有效的染色工藝，成為未來染整的正確方向。

超臨界CO₂無水染色是一種新型的綠色染色方式，該技術具有高效率，無污染，染色時間短等優良的特點。該技術采用超臨界CO₂作為染色介質，在CO₂被加熱溫度超過31℃，壓強超過7.3MPa時，此時變成了一種非氣非液的狀態—超臨界態。在目前已經公開的專利中，大都是將超臨界流體由循環泵打壓到染料罐和染色罐之間不斷的循環，CO₂將溶解的染料送到纖維的孔隙，使染料均勻快速的染到織物上面（如中國專利：公開號CN106757915A）。整個過程不需要清洗、烘干的過程。目前許多國家都在努力的研制這種具有節能減排、適用廣泛的新型綠色染整設備，試圖將其推向產業化，實用化。

在已經公開的中國專利中，超臨界CO₂無水染色的過程可以分為染料溶解、吸附、擴散、固著四個過程，將染料置于染色釜中，超臨界流體流經染料釜溶解染料（中國實用新型專利，公開號：CN206015309U），然后攜帶染料的染液流經待染物。經過一段時間之后，固著染色結束，經回收釜分離回收。但由于，只有少數幾只染料能溶于超臨界CO₂采用此種方式進行染色，導致這種方式在染料選用方面的局限性，且僅限于滌綸染色，限制了超臨界染色的工業化、規模化發展。

中國發明專利（公開號：CN102817194B）公布了一種采用超臨界流體靜態染色的方法和裝置，該專利中介紹了采用先將待染物采用浸泡等方式沾色，然后再置于超臨界流體中靜態染色的方法。該專利中介紹的靜態染色方法存在很多問題與不足，如：1、采用浸泡上色染料會在面料中遷移，而造成面料的花色；2、染色過程中只有滌綸的染色時為一種物理過程，棉、錦綸等纖維為化學變化，而不能采取此方式上色；3、采用靜染的方式，整個系統內各個位置工藝參數相差很大，造成不同的位置色差明顯。

鑒于上述整個超臨界CO₂無水染色的發展狀況和現有技術存在的上述問題，如何設計一種超臨界CO₂染色技術，提出對天然纖維、化學纖維以及混紡纖維等進行染色固化的工藝路線及設備，具有生產效率高，勻染效果好，用料節約以及適應染料/顏料范圍廣泛等優點，可以對天然纖維、化學纖維以及混紡纖維進行染色固化。這是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題和不足，本發明提供一種超臨界CO2染色方法及染色系統，具有生產效率高，勻染效果好，用料節約以及適應染料/顏料范圍廣泛的優點，可以對天然纖維、化學纖維以及混紡纖維織物進行染色固化。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：