[发明专利]一种超临界CO2染色方法及染色系统

说明书

本发明提供一种超临界CO₂染色方法及染色系统，所述染色方法包括以下步骤：S1：上染：将待染物置于上色系统完成染料吸附过程；S2:在超临界CO₂动态固色系统中固色：将步骤S1中上色后的待染物放入染色固化釜中，开启加压泵，打入适量的CO₂，使染色固化釜中的CO₂达到超临界状态，并对染色固化釜加热，当染色固化釜中温度和压强达到工艺参数设定值时，开启循环泵，使超临界CO₂动态固色系统的超临界CO₂流体缓慢循环，持续一段时间后，完成染色固化釜中待染物上的染料/颜料扩散和固着过程；S3:泄压并进行CO₂分离。本发明具有生产效率高，染料固着均匀，用料节约以及适应染料范围广泛的优点，适用于多种纤维织物染色。

技术领域

本发明属于染色技术领域，涉及到一种超临界CO₂无水或少水染色技术，具体说是一种超临界CO₂染色方法及染色系统。

背景技术

在传统的染色过程中，我们通常采用水作为主要的介质。大量的染料、表面活性剂等化学物质都会对环境的可持续发展造成不良的影响。而近几年来，我国大部分地区的水资源严重短缺，特别是污水排放等问题严重的制约染整行业的进一步发展。因此，为防止污染，开发绿色有效的染色工艺，成为未来染整的正确方向。

超临界CO₂无水染色是一种新型的绿色染色方式，该技术具有高效率，无污染，染色时间短等优良的特点。该技术采用超临界CO₂作为染色介质，在CO₂被加热温度超过31℃，压强超过7.3MPa时，此时变成了一种非气非液的状态—超临界态。在目前已经公开的专利中，大都是将超临界流体由循环泵打压到染料罐和染色罐之间不断的循环，CO₂将溶解的染料送到纤维的孔隙，使染料均匀快速的染到织物上面（如中国专利：公开号CN106757915A）。整个过程不需要清洗、烘干的过程。目前许多国家都在努力的研制这种具有节能减排、适用广泛的新型绿色染整设备，试图将其推向产业化，实用化。

在已经公开的中国专利中，超临界CO₂无水染色的过程可以分为染料溶解、吸附、扩散、固着四个过程，将染料置于染色釜中，超临界流体流经染料釜溶解染料（中国实用新型专利，公开号：CN206015309U），然后携带染料的染液流经待染物。经过一段时间之后，固着染色结束，经回收釜分离回收。但由于，只有少数几只染料能溶于超临界CO₂采用此种方式进行染色，导致这种方式在染料选用方面的局限性，且仅限于涤纶染色，限制了超临界染色的工业化、规模化发展。

中国发明专利（公开号：CN102817194B）公布了一种采用超临界流体静态染色的方法和装置，该专利中介绍了采用先将待染物采用浸泡等方式沾色，然后再置于超临界流体中静态染色的方法。该专利中介绍的静态染色方法存在很多问题与不足，如：1、采用浸泡上色染料会在面料中迁移，而造成面料的花色；2、染色过程中只有涤纶的染色时为一种物理过程，棉、锦纶等纤维为化学变化，而不能采取此方式上色；3、采用静染的方式，整个系统内各个位置工艺参数相差很大，造成不同的位置色差明显。

鉴于上述整个超临界CO₂无水染色的发展状况和现有技术存在的上述问题，如何设计一种超临界CO₂染色技术，提出对天然纤维、化学纤维以及混纺纤维等进行染色固化的工艺路线及设备，具有生产效率高，匀染效果好，用料节约以及适应染料/颜料范围广泛等优点，可以对天然纤维、化学纤维以及混纺纤维进行染色固化。这是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题和不足，本发明提供一种超临界CO2染色方法及染色系统，具有生产效率高，匀染效果好，用料节约以及适应染料/颜料范围广泛的优点，可以对天然纤维、化学纤维以及混纺纤维织物进行染色固化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：