一种亚临界流体无水染色方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种亚临界流体无水染色方法及工艺设备。一种亚临界流体无水染色方法，过程包括：1）装料及加压：把纺织品装入染色釜中，把染料放入染料釜，通过压缩泵将溶剂冲入染色系统，打开染色釜的加热系统，使温度和压力都达到预设值；2）染色及匀染：打开染料釜阀门和染色釜阀门，打开循环泵，开始染色；通过在染料浓度线检测器检测染色过程中染料比例变化，直到染色完毕；3）清洗浮色及溶剂回收。亚临界流体无水染色设备，包括染色系统、溶剂回收系统以及染料浓度在线检测系统。本发明专利技术与传统染色方法相比，节水、环保、节能、无需使用助剂；前处理、染色、清洗可一步完成，染色时间短，可以缩短生产周期，提高经济效益；压力低，设备制造成本低。

Subcritical fluid anhydrous dyeing method and equipment

The invention relates to a subcritical fluid anhydrous dyeing method and process equipment. A subcritical fluid anhydrous dyeing process includes: 1) loading and pressure: loading textiles into a dyeing kettle, putting dyes into a dyeing kettle, flushing solvents into the dyeing system through a compression pump, opening the heating system of the dyeing kettle so that both temperature and pressure reach a preset value; 2) dyeing and leveling: opening the dyeing kettle valve And dyeing kettle valve, open the circulating pump, start dyeing; through the dye concentration line detector to detect changes in dye proportion during dyeing until the dyeing is finished; 3) cleaning float and solvent recovery. Subcritical fluid anhydrous dyeing equipment, including dyeing system, solvent recovery system and dye concentration on-line detection system. Compared with the traditional dyeing method, the invention has the advantages of water-saving, environmental protection, energy-saving and no need of auxiliaries; the pretreatment, dyeing and cleaning can be completed in one step, the dyeing time is short, the production cycle can be shortened, and the economic benefit can be improved; the pressure is low, and the manufacturing cost of the equipment is low.

【技术实现步骤摘要】
一种亚临界流体无水染色方法及设备
本专利技术涉及一种染色工艺，尤其是涉及一种亚临界流体无水染色设备，及在该设备中对纺织品进行染色的工艺方法。
技术介绍
亚临界流体无水染色技术与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能、无需使用助剂等优点；其前处理、染色、清洗可一步完成，而且染色时间短，可以缩短生产周期，提高经济效益，对推动清洁生产、节能减排具有重要的现实意义。目前，在国内外的亚临界流体无水染色研究中，还没有关于亚临界流体染色设备的报道，也没有在线检测流体中染料浓度的相关报道。在线检查流体中染料的浓度，对指导上染过程意义非常重大。它相当于在染色釜的进出口安装了两个“眼睛”，进去的时候浓度是多少，出来的时候又是多少，浓度变化了吗，特别是多组分的染料在进行调配的时候，每种成分是否发生了变化，比例是否发生改变，是否发生竞染，都有可以一目了然。亚临界流体无水染色技术与超临界二氧化碳无水染色技术相比，具有压力低，设备制造成本低，产业化生产成本低的优势，这在亚临界流体萃取和超临界二氧化碳流体萃取的产业里已经充分体现出来。例如，一套1000L的二氧化碳无水染色设备成本需要1000万，而一套1000L的亚临界无水染色设备成本仅需100万。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提出一种亚临界流体无水染色工艺，与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能、无需使用助剂等优点；其前处理、染色、清洗可一步完成，而且染色时间短，可以缩短生产周期，提高经济效益；本专利技术同时提出一种亚临界流体无水染色设备，与超临界二氧化碳无水染色技术相比，具有压力低，设备制造成本低，产业化生产成本低的优势。本专利技术所采用的技术方案：一种亚临界流体无水染色方法，包括染色系统、溶剂回收系统以及染料浓度在线检测系统，整个染色过程的流程包括：1）装料及加压：把纺织品装入染色釜（D1）中，把染料放入染料釜（D2），打开溶剂钢瓶和储罐（D3），通过压缩泵（P1）将溶剂冲入染色系统，打开染色釜的加热系统，使温度和压力都达到预设值；2）染色及匀染：打开染料釜阀门（F3）和染色釜阀门（F4），打开循环泵（P2），开始染色；通过在染料浓度线检测器（T1、T2）检测染色过程中染料比例变化，直到染色完毕；3）清洗浮色及溶剂回收：染色完成后，打开增压泵（P1）冲入新鲜干净的溶剂，同时打开回收釜出入口阀门；干净的亚临界流体溶剂流经织物时，织物上多余的染料被溶解，经过回收釜（D4）时减压把亚临界流体溶剂变成气态，失去溶解能力，染料被分离；气体溶剂经过冷凝器时，被冷却成液体溶剂，流入储罐；往复循环，直到织物上的多余染料被清洗干净；最后用压缩机把染色釜中的残留少量的气体溶剂抽入回收釜，打开染色釜，取出织物，染色过程结束。所述的亚临界流体无水染色方法，所使用的亚临界流体溶剂包含：正丁烷、四氟乙烷、二甲醚、正丙烷、液化石油气、天然气、十甲基环五硅氧烷其中一种或几种混合物。被染色的纺织品包括：散纤维、筒纱、绞纱或面料。从纺织品成分上说包括：天然纤维和化学纤维，例如棉纤维和涤纶纤维。所述的亚临界流体无水染色方法，染色压力0.8～5MPa，染色温度30℃～200℃，染色时间40min～60min，固色时间45min～60min。亚临界流体溶剂使用正丁烷、二甲醚或天然气，采用改性中低温活性染料，染色压力1.2～3MPa，染色温度30～80℃，染色时间40～60min，固色时间45～60min。优选的，在上述的亚临界流体无水染色方法中，亚临界流体溶剂使用四氟乙烷，采用改性中低温活性染料，纯棉织物，染色压力1.2～3MPa,染色温度35～80℃，染色时间40～60min，固色时间45～60min。优选的，在上述的亚临界流体无水染色方法中，亚临界流体溶剂使用正丁烷和二甲醚混合物，采用分散染料，涤纶织物，染色压力0.8～3MPa，染色温度30～100℃，染色时间40～60min，固色时间45～60min。优选的，在上述的亚临界流体无水染色方法中，亚临界流体溶剂使用四氟乙烷和二甲醚混合物，涤纶织物，分散染料，染色压力0.8～3MPa，染色温度30～150℃，染色时间40～60min，固色时间45～60min。同时还设计一种亚临界流体无水染色设备，包括染色系统、溶剂回收系统以及染料浓度在线检测系统，染色系统包括染料釜和染色釜，染料釜和染色釜采用不锈钢管道串联连接，在染色釜的进口和出口均安装染料浓度在线检测传感装置，所述在线检测传感装置包括分光光度传感器以及检测器主机，所述分光光度传感器采用管道状结构，由一个光束发射器/光束发射部件、光束接收器/光束接收部件以及恒温器构成；分光光度传感器输出信号连接检测器主机。优选的，在上述的亚临界流体无水染色设备中，所述溶剂回收系统包括回收釜、冷凝器、溶剂储罐以及压缩机，压缩机抽取染色釜中的溶剂进入回收釜，回收釜连接冷凝器，经冷凝器回收后进入溶剂储罐。优选的，在上述的亚临界流体无水染色设备中，染色釜由釜盖和釜体两部分构成，釜盖和釜体采用法兰连接，釜体下部设计有夹套结构；釜体上设有进液口、出液口以及观察孔，釜盖上有一个法兰联接的喷液管。本专利技术的有益效果：1、本专利技术亚临界流体无水染色工艺及设备，与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能、无需使用助剂等优点；其前处理、染色、清洗可一步完成，而且染色时间短，可以缩短生产周期，提高经济效益，对推动清洁生产、节能减排具有重要的现实意义。2、本专利技术亚临界流体无水染色工艺及设备，在线检查流体中染料的浓度，对指导染上过程意义非常重大。它相当于在染色釜的进出口安装了两个“眼睛”，在进行调配的时候，每种成分是否发生了变化，比例是否发生改变，是否发生竞染，都有可以一目了然。3、本专利技术亚临界流体无水染色工艺及设备，与超临界二氧化碳无水染色技术相比，具有压力低，设备制造成本低，产业化生产成本低的优势。结构简单，使用安全可靠。4、常规水溶液染色过程中染料容易水解，染料利用率低，水洗的过程中洗掉的浮色，无法回收，同时造成对水的大量污染；而亚临界流体中采用改性的活性染料染色，染料不易发生水解反应，利用率高，而且没有上染的染料可以回收重复利用。5、常规水溶液染色色牢度低，一般只有3级，亚临界流体无水染色色牢度可达到4级以上。附图说明图1是本专利技术亚临界流体无水染色工艺及设备组成及工艺流程图；图2是本专利技术亚临界流体无水染色设备的染色釜结构示意图；图3是本专利技术亚临界流体无水染色设备的染色釜俯视图。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1参见图1，本专利技术亚临界流体无水染色工艺，包括染色系统、溶剂回收系统以及染料浓度在线检测系统，完成整个染色过程的流程包括：1）装料及加压：把纺织品装入染色釜D1中，把染料放入染料釜D2，打开溶剂钢瓶和储罐D3，通过压缩泵P1将溶剂冲入染色系统，打开染色釜的加热系统，使温度和压力都达到预设值；2）染色及匀染：打开染料釜阀门F3和染色釜阀门F4，打开循环泵P2，开始染色；通过在染料浓度线检测器检测染色过程中染料比例变化，直到染色完毕；3）清洗浮色及溶剂回收：染色完成后，打开增压泵P1冲入新鲜干净的溶剂，同时打开回收釜出入口阀门；干净的亚临界流体溶剂流经织物时，织物上多余的染料被溶解，经过回收釜D4时减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚临界流体无水染色方法，包括染色系统、溶剂回收系统以及染料浓度在线检测系统，其特征在于：完成整个染色过程的流程包括：1）装料及加压：把纺织品装入染色釜（D1）中，把染料放入染料釜（D2），打开溶剂钢瓶和储罐（D3），通过压缩泵（P1）将溶剂冲入染色系统，打开染色釜的加热系统，使温度和压力都达到预设值；2）染色及匀染：打开染料釜阀门（F3）和染色釜阀门（F4），打开循环泵（P2），开始染色；通过在染料浓度线检测器（T1、T2）检测染色过程中染料比例变化，直到染色完毕；3）清洗浮色及溶剂回收：染色完成后，打开增压泵（P1）冲入新鲜干净的溶剂，同时打开回收釜出入口阀门；干净的亚临界流体溶剂流经织物时，织物上多余的染料被溶解，经过回收釜（D4）时减压把亚临界流体溶剂变成气态，失去溶解能力，染料被分离；气体溶剂经过冷凝器时，被冷却成液体溶剂，流入储罐；往复循环，直到织物上的多余染料被清洗干净；最后用压缩机把染色釜中的残留少量的气体溶剂抽入回收釜，打开染色釜，取出织物，染色过程结束。

【技术特征摘要】
1.一种亚临界流体无水染色方法，包括染色系统、溶剂回收系统以及染料浓度在线检测系统，其特征在于：完成整个染色过程的流程包括：1）装料及加压：把纺织品装入染色釜（D1）中，把染料放入染料釜（D2），打开溶剂钢瓶和储罐（D3），通过压缩泵（P1）将溶剂冲入染色系统，打开染色釜的加热系统，使温度和压力都达到预设值；2）染色及匀染：打开染料釜阀门（F3）和染色釜阀门（F4），打开循环泵（P2），开始染色；通过在染料浓度线检测器（T1、T2）检测染色过程中染料比例变化，直到染色完毕；3）清洗浮色及溶剂回收：染色完成后，打开增压泵（P1）冲入新鲜干净的溶剂，同时打开回收釜出入口阀门；干净的亚临界流体溶剂流经织物时，织物上多余的染料被溶解，经过回收釜（D4）时减压把亚临界流体溶剂变成气态，失去溶解能力，染料被分离；气体溶剂经过冷凝器时，被冷却成液体溶剂，流入储罐；往复循环，直到织物上的多余染料被清洗干净；最后用压缩机把染色釜中的残留少量的气体溶剂抽入回收釜，打开染色釜，取出织物，染色过程结束。2.根据权利要求1所述的亚临界流体无水染色方法，其特征在于：所使用的亚临界流体溶剂包含：正丁烷、四氟乙烷、二甲醚、正丙烷、液化石油气、天然气、十甲基环五硅氧烷其中一种或几种混合物。3.根据权利要求1或2所述的亚临界流体无水染色方法，其特征在于：染色压力0.8～5MPa，染色温度30℃～200℃，染色时间40min～60min，固色时间45min～60min。4.根据权利要求1所述的亚临界流体无水染色方法，其特征在于：亚临界流体溶剂使用正丁烷、二甲醚或天然气，采用改性中低温活性染料，染色压力1.2～3MPa，染色温度30～80℃，染色时间40～60min，固色时间45～60min。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑾，刘峻岭，王帅，付承臣，欧康康，王杨柳，张琦，
申请(专利权)人：中原工学院，郑州曼柔纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41