[發明專利]一種羽毛纖維超臨界CO2

有效

• 申請號: 202110278583.4
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113046957B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 張娟
• 申請（專利權）人: 遼寧輕工職業學院
• 主分類號: D06B3/02
• 分類號: D06B3/02;D06B9/02;D06B23/20;D06P1/94;D06P3/30
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李馨

本發明涉及一種羽毛纖維超臨界COsubgt;2/subgt;無水染色裝置及其染色方法，屬于紡織行業技術領域。所述裝置包括COsubgt;2/subgt;氣瓶、過濾器、制冷系統、高壓泵、預熱器、染料釜、染色釜、循環泵、分離釜、控制系統。將羽毛纖維置入染色釜內，達到超臨界COsubgt;2/subgt;狀態時，在壓力為8?12MPa、溫度為30?70℃時，在染色釜中靜態染色20?60min；壓力為12?30MPa、溫度為70?120℃時，動態循環清洗30?150min。本發明采用超臨界COsubgt;2/subgt;代替水介質，染色過程中采用靜態、動態內循環與動態外循環結合染色，全過程節能減排，對環境零污染，該清洗方法具有一定的應用價值，對羽毛纖維的廣泛應用起到積極的推動作用。

技術領域

本發明涉及一種羽毛纖維超臨界CO₂無水染色裝置及其染色方法，屬于紡織行業技術領域。

背景技術

我國是羽毛羽絨資源非常豐富的大國，但是每年數十萬噸的羽毛產量中，僅有3萬噸的羽毛羽絨作為服用材料，還有少量用于體育用品、工藝品及寢具的填充料和動物源性蛋白質飼料的原料，其余絕大部分都當作廢棄物而污染環境。這不僅造成資源的大量浪費，還會對環境造成嚴重的污染。因此，對羽毛資源進行綜合開發利用不僅能解決廢棄物的處理問題，還能擴大紡織生產原料的來源，改善我國的資源短缺問題。

羽毛纖維是一種天然角蛋白纖維，具有中空蓬松的結構和良好的吸濕性，它輕盈、柔軟、保暖性好，具有其它產品所不可替代的優勢。目前國內外研究開發羽毛纖維的方法仍停留在原材料粗加工的階段，在紡織領域的開發利用并沒有進行深入的研究，在實際應用中，應用方式單一、利用率低，浪費了現有資源，同時又制約了羽毛資源的繼續增長。目前我國羽毛纖維的出口企業大多是手工作坊式生產，生產工藝雜亂，染色流程簡單，在染色生產過程中，殺菌工藝也完全憑借經驗，生產工藝無科學依據，缺乏環保、健康安全意識，存在安全性差的隱患。

為了解決羽毛纖維染色工序的高污染、高能耗、安全性差難題，本發明利用CO₂代替水介質實現了羽毛纖維的清潔化染色，對環境保護、資源的循環利用，及綠色羽毛產品的開發具有積極意義。

發明內容

本發明利用CO₂代替水介質實現了羽毛纖維的清潔化染色，解決了羽毛纖維染色工序的高污染、高能耗、安全性差難題。

為實現上述目的，本發明一方面提供一種羽毛纖維超臨界CO₂無水染色裝置。

一種羽毛纖維超臨界CO₂無水染色裝置，所述裝置包括CO₂氣瓶、過濾器、制冷系統、高壓泵、預熱器、染料釜、染色釜、循環泵、分離釜、控制系統；所述CO₂氣瓶依次與閥門Ⅰ、過濾器、閥門Ⅱ、制冷系統相連；所述制冷系統一條支路依次經閥門Ⅲ、高壓泵與預熱器相連，所述制冷系統另一條支路經閥門Ⅷ與控制系統相連；所述預熱器一條支路依次經染料釜、閥門Ⅳ與染色釜相連，所述預熱器另一條支路依次經閥門Ⅴ、循環泵、閥門Ⅵ后與染色釜相連，所述染料釜與分離釜相連；所述分離釜與控制系統相連；所述染色釜包括缸體，所述缸體內由上至下依次設置有染色單元和過濾單元；所述缸體頂部設置有活動密封蓋，活動密封蓋上設置有頂部氣體通道，與缸體內部連通；所述缸體底部設置有超臨界CO₂流體入口，缸體上部設置有超臨界CO₂流體出口。

進一步的，所述缸體外壁設置有加熱夾套，所述加熱夾套一側的上端設置有加熱介質出口，另一側的下端設置有加熱介質入口。

進一步的，所述染色單元包括底盤、中空染色內軸、中空染色外軸；所述底盤上設置有孔Ⅰ；所述中空染色內軸與底盤垂直連接，所述中空染色外軸套裝在中空染色內軸外，中空染色外軸與中空染色內軸之間形成染色區域；所述超臨界CO₂流體入口與中空染色內軸連通；