[发明专利]一种脉冲式超临界二氧化碳印染工艺及其装置

权利要求书

1.一种脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，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)将超临界二氧化碳分别与三原色染料按一定比例在染料罐中混合形成染液；

(3)采用脉冲式注射器将染液分别从染色釜的顶部和/或底部注入染色釜中，在超声波发生器和双向循环泵的作用下对来自进锭端的纱锭进行染色，染色成熟后从出锭端送出；

(4)将染色釜排出的染液回流至染料罐进行循环利用；或将排出的染液分离纯化为液态二氧化碳和染料后，作为步骤(1)的液态二氧化碳原料和步骤(2)的染料原料进行循环利用或储存备用。

2.根据权利要求1所述的脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，步骤(2)中还包括向所述染液中加入助染剂。

4.根据权利要求1所述的脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，步骤(3)中所述染色釜沿其长度方向至少分为一节，每节所述染色釜均配设有所述脉冲式注射器、超声波发生器和双向循环泵。

5.根据权利要求4所述的脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，所述脉冲式注射器分别连接在每节所述染色釜顶部和/或底部依次布置的若干进液孔处。

6.根据权利要求5所述的脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，所述双向循环泵的两端分别采用Y形接口连接所述脉冲式注射器和所述染色釜，且两所述Y形接口分别位于每节所述染色釜底部两端的所述进液孔处。

7.根据权利要求1所述的脉冲式超临界二氧化碳印染工艺，其特征在于，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。

8.一种如权利要求1-7任一项所述工艺的脉冲式超临界二氧化碳印染装置，其特征在于，包括：CO₂储存罐、三原色罐、染料罐、脉冲式发生器、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经所述三原色罐连接所述染料罐，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分别与三原色罐中的三原色染料按一定比例在染料罐中混合形成染液；

所述染料罐通过管道依次经助剂罐、流量计和若干并联连接的脉冲式注射器连接所述染色釜，每个所述脉冲式注射器分别连接在每节所述染色釜顶部和/或底部依次布置的若干进液孔处，用于将染液分别通过所述脉冲式注射器以脉冲式注入的方式送入每节所述染色釜内对来自进锭端的纱锭进行染色；每节所述染色釜上设置有一双核超声波发生装置和一双向循环泵，所述双向循环泵的两端分别采用Y形接口连接所述脉冲式注射器和所述染色釜，且两所述Y形接口分别位于每节所述染色釜底部两端的所述进液孔处；

所述染色釜的底部通过管道连接所述染料罐，以将染色釜排出的剩余染液回流至染料罐进行循环利用；或所述染色釜的底部通过管道连接所述染料收集罐，以将所述染色釜内染色后的剩余染液收集于所述染料收集罐内，经分离纯化处理为液态二氧化碳和染料后，作为液态二氧化碳原料和染料原料分别通过管道输送至所述CO₂储存罐和染料罐进行循环利用或储存备用。