一种超临界无水染整的上浆脱浆方法及所用高压装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超临界无水染整的上浆脱浆方法及所用的高压装置，属于纺织印染领域。超临界二氧化碳流体是无毒、易得、成本低、无污染的物质，将其应用在染整行业代替水，可以有效地减少环境污染的程度。本发明专利技术引入了采用蜡质浆料作为超临界无水染整的上浆和脱浆的过程，整个脱浆过程，只是用超临界二氧化碳流体来溶解浆料，结束后，无需处理废液，只需降低工作压力，二氧化碳就会变成原本的气体状态，二氧化碳可被回收用于下一次染整，剩下的浆料也可回收，重复利用。整个过程完全环保。本发明专利技术所涉及的高压装置设计简单、设备成本低。在工艺研发中，产品打板方面都需要用到一个小型试验装置，本发明专利技术所涉及的高压装置为其提供了一种低成本且高效的解决方案。

A method of sizing and desizing for supercritical water free dyeing and finishing and its high pressure device

【技术实现步骤摘要】
一种超临界无水染整的上浆脱浆方法及所用高压装置
本专利技术涉及一种超临界无水染整的上浆脱浆方法及所用的高压装置，属于纺织印染领域。
技术介绍
染整业不仅耗水多，而且因其废水成分复杂多变、色度深、碱性大，极难处理。而排放1吨印染废水要污染20吨水体。从染整行业本身的可持续发展考虑，传统染整业的改革势在必行。超临界二氧化碳流体是无毒、易得、成本低、无污染的物质，将其应用在印染行业代替水，可以有效地减少环境污染的程度。整个印染过程与传统方法一样，只是用超临界二氧化碳流体代替水溶剂来溶解染料，印染结束后，无需处理废液，只需降低工作压力，二氧化碳就会变成原本的气体状态，二氧化碳可被回收用于下一次印染，剩下的染料也可回收，重复利用。整个过程完全环保。超临界无水染色工艺已趋于成熟，但其配套的前处理工艺还需要完善。上浆脱浆是一个主要的前序工作。由于传统的用于纺织布料的浆料不能直接溶解在二氧化碳流体。需要针对性研究采用能够溶解在二氧化碳流体的浆料。过去的研究曾经报道全氟烷醇和含氟高聚物。也有报道使用蔗糖八乙酸酯等，这些材料成本比较高，增加了生产成本。为了解决这一问题，减小印染企业的生态环境污染问题，本专利技术希望引入一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，并同时提出一种新的印染浆料和利用该方法时所用的高压装置。
技术实现思路
为了从源头解决印染过程中的污水问题，本专利技术提供了一种超临界无水染整的上浆脱浆方法及所用的高压装置。其具体技术方案如下：一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，包括以下步骤：（1）将蜡质浆料加热至50-100℃，纱线通过浆料，上浆完毕后的纱线冷却至室温，将上浆后的纱线织成布料；（2）对高压釜进行预冷，高压釜降温至-20℃以下后取出；（3）将高压釜盖打开，放入经蜡质浆料上浆后的布料，盖上高压釜盖；（4）将高压釜放到称量装置称重，向高压釜内慢慢通入二氧化碳，使二氧化碳密度在0.4-0.8g/cm3，关闭充气阀，并盖上防堵盖；（5）把高压釜放到油浴缸中，使油浴介质浸没高压釜，并用高压釜夹固定；（6）升温至50℃以上，开动油浴缸，搅拌0.5小时以上，最后冷却至室温；（7）拿出高压釜，拧开防堵盖，慢慢打开充气阀，使压力降到平衡；（8）打开高压釜盖，把处理后的物料取出。所述步骤（6）中油浴介质升温至50-120℃，温度高，浆料易于溶解，但耗能及高压釜压力增加，增加了设备负担。所述步骤（4）中当升温后温度设置为50-60℃，二氧化碳密度为0.7-0.8g/cm3；当升温后温度设置为60-80℃，二氧化碳密度为0.6-0.7g/cm3；当升温后温度设置为80-120℃，二氧化碳密度为0.4-0.6g/cm3，温度提高，容器压力增加。适当减少二氧化碳密度，能保证压力平行，低于高压釜的使用压力。所述步骤（5）中所述油浴介质为甘油，甘油的热比大，保温效果优秀。所述步骤（6）中油浴介质的升温速度为1-5℃/min，首选3℃/min，保证有适当的处理时间及压力平行。所述步骤（1）中所述蜡质浆料包括蜡质材料和硅油类稀释剂,蜡质材料加热溶解于稀释剂。所述蜡质材料为石蜡、蜂蜡、植物蜡、木蜡、杨梅蜡、小烛树蜡、日本精蜡、棕榈蜡、米糠蜡、荷荷芭油、蓖麻蜡动物蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、矿物蜡、褐煤蜡、地蜡、石油蜡、微晶蜡、石油膏、合成蜡、费托蜡或聚乙烯蜡中的一种。一种超临界无水整染的上浆脱浆方法所用的高压装置，包括油浴缸和高压釜；所述油浴缸内壁上设有搅拌轴凹槽，所述搅拌轴凹槽中配合设有第一Z型搅拌轴，所述第一Z型搅拌轴的另一端设有第一高压釜夹，所述第一高压釜夹上固定住高压釜的一端，所述高压釜的另一端固定有第二高压釜夹，所述第二高压釜夹还固定连接有第二Z型搅拌轴，所述第二Z型搅拌轴密封通过设置在油浴缸壁的通孔，且在油浴缸外部连接有摇杆；沿所述油浴缸中还设有若干冷却管和若干加热管；所述高压釜包括依次连接的安全阀、高压釜芯、高压釜盖和充气阀，所述充气阀上设有充气嘴。所述高压釜芯上设有若干手柄，手柄的设置便于高压釜从高压釜夹上的安装与拆卸。所述第一高压釜夹和第二高压釜夹均为可调节式高压釜夹，将高压釜夹设置为可调式，便于不同大小的高压釜的安装使用。在使用该高压装置时，将物料装入高压釜内，将高压釜安装于高压釜夹上，加热油浴至适当的温度，摇动摇杆使高压釜内物料混合均匀且受热均匀。反应完毕后，通过冷却水循环管对油浴介质进行降温，最后取出物料。有益效果：1.该方法所采用的浆料成本低，来源广，效果好，易于采用，能有效通过超临界二氧化碳流体溶解，并能完成脱浆，适合无水超临界二氧化碳流体染色的前处理；2.一种超临界无水染整的上浆脱浆方法中蜡质浆料的采用，进一步完善了无水超临界二氧化碳流体染整工艺。附图说明图1为高压釜细节结构示意图；图2为超临界二氧化碳小型实验装置结构示意图；图3为超临界二氧化碳小型实验系统剖面结构示意图；图4为第一高压釜夹和第二高压釜夹结构示意图；图5为一种超临界无水染整的上浆脱浆工艺示意图。标号说明：1、充气阀；2、充气口；3、防堵盖；4、高压釜盖；5、高压釜芯；6、手柄；7、安全阀；8、加热管；9、冷却管；10、第一Z型搅拌轴；11、第一高压釜夹；12、高压釜；13、第二Z型搅拌轴；14、摇杆；15、第二高压釜夹；16、冷却管进水口；17、冷却管出水口；18、油浴缸；19、搅拌轴凹槽。具体实施方式下面结合说明书附图进行进行进一步说明。实施例1取石蜡与硅油在金属容器中进行体积比1:1稀释溶解，将温度加热至60℃后溶解，棉或聚酯纱线经一个卷绕装置迅速通过蜡质浆料。上浆完毕之后使纱线冷却至室温，最终将其织成布料，计算上浆率为8%（重量比）。上浆完毕之后，对布料进行脱浆处理。脱浆时使用的一种超临界二氧化碳小型实验系统，包括油浴缸18和高压釜12。油浴缸18中设有两个U型加热管8进行加热。沿油浴缸18内壁还设有冷却管9，冷却管进水口16和冷却管出水口17露出油浴介质（甘油）液面，随着冷却管9中冷水的循环，对油浴缸18内油浴介质（甘油）进行冷却。油浴缸18内壁上设有搅拌轴凹槽19用以配合第一Z型搅拌轴10，第一Z型搅拌轴10陷入搅拌轴凹槽，在第一Z型搅拌轴10的另一端为U型的可调整的第一高压釜夹11，调整U型第一高压釜夹11夹住高压釜12的一端，高压釜12的另一端被与第一高压釜夹11相同的第二高压釜夹15夹住，第二高压釜夹15与第二Z型搅拌轴13相连接。在油浴缸18缸壁上设有与搅拌轴凹槽同一高度且位置相对的通孔，第二Z型搅拌轴13密封穿过该通孔，并在油浴缸18外部连接有摇杆14。摇动摇杆14可使固定的高压釜12转动。容量为0.3L的高压釜12包括依次螺纹连接的安全阀7、高压釜芯5、高压釜盖4和充气阀1，使用高压釜12前将其放入超低温冰柜中进行预冷，冷却至-20℃以下，取出。把已上浆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将蜡质浆料加热至50-100℃后，纱线通过蜡质浆料，上浆完毕后的纱线冷却至室温，将纱线织成布料；/n对高压釜进行预冷，高压釜降温至-20℃以下后取出；/n将高压釜盖打开，放入经蜡质浆料上浆后的布料，盖上高压釜盖；/n将高压釜放到称量装置称重，向高压釜内慢慢通入二氧化碳，使二氧化碳密度在0.4-0.8g/cm

【技术特征摘要】
1.一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
将蜡质浆料加热至50-100℃后，纱线通过蜡质浆料，上浆完毕后的纱线冷却至室温，将纱线织成布料；
对高压釜进行预冷，高压釜降温至-20℃以下后取出；
将高压釜盖打开，放入经蜡质浆料上浆后的布料，盖上高压釜盖；
将高压釜放到称量装置称重，向高压釜内慢慢通入二氧化碳，使二氧化碳密度在0.4-0.8g/cm3，关闭充气阀，并盖上防堵盖；
把高压釜放到油浴缸中，使油浴介质浸没高压釜，并用高压釜夹固定；
升温至50℃以上，开动油浴缸，搅拌0.5小时以上，最后冷却至室温；
拿出高压釜，拧开防堵盖，慢慢打开充气阀，使压力降到平衡；
打开高压釜盖，把处理后的物料取出。


2.根据权利要求1中所述的一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，其特征在于：步骤（6）中油浴介质升温至50-100℃。


3.根据权利要求2中所述的一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，其特征在于：步骤（4）中当升温后温度设置为50-60℃，二氧化碳密度为0.7-0.8g/cm3；当升温后温度设置为60-80℃，二氧化碳密度为0.6-0.7g/cm3；当升温后温度设置为80-100℃，二氧化碳密度为0.4-0.6g/cm3。


4.根据权利要求1中所述的一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，其特征在于：步骤（5）中所述油浴介质为甘油。


5.根据权利要求1中所述的一种超临界无水染整的上浆脱浆方法，其特征在于：步骤（6）中油...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫崧鹰，田永平，
申请(专利权)人：浙江工业大学之江学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33