本发明专利技术公开了一种提高超临界二氧化碳流体中织物匀染性的方法及其装置。它是采用由内外两层构成的特制无缝经轴，并在卷绕织物最外层套装无缝编织圆筒网状包布，以及合理控制流体循环与静止染色时间比等工艺参数，以实现对超临界二氧化碳流体中匹染织物的均匀染色加工。该方法由于采用了结构合理的经轴模式、织物卷装形式及工艺条件，因而可使含溶解染料的超临界流体均匀穿透卷绕织物，减少了循环过程中流体流动时压力的非均匀损失、流体路径的突然改变，以及流体循环的不均匀性，提高了匹染织物的匀染效果。本发明专利技术的技术方法具有设备及工艺简单，操作方便，高效和节能减排的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高超临界二氧化碳流体中织物勻染性的方法及其装置，特别涉 及一种在超临界二氧化碳流体中提高匹染织物勻染性的方法，属纺织染整
技术介绍
超临界二氧化碳流体是一种安全、环保、绿色的流体介质，以其代替传统水浴对织 物进行无水染色加工，可彻底实现绿色、环保、清洁化生产，同时具有节能降耗的优点，因而 超临界二氧化碳流体染色技术是纺织印染行业的一种革命性技术，对改变传统纺织印染行 业用水及能耗高、排污量大、对环境污染严重等现状具有重要意义。然而，与传统水浴染色系统相比，由于超临界二氧化碳流体染色系统属于高压系 统，因而在常规水浴中容易实现的织物运动和染液循环方式，则在超临界二氧化碳流体呈 全充满的高压系统中难以实现。因而，目前国内外有关超临界流体用于纺织品染色加工较 多采用立式/卧式经轴染色模式，如公开号为CN1807742A、CN101024922A、CN1200153A、 CN2350412和CN2688735等的中国专利技术或技术专利，且多限于对筒子纱的染色加工，也 有采用双轴模式的卷染，如公开号为CN101148813A和CN101082157A的中国专利技术专利。在对织物实施匹染时，多数情况下由于经轴染色模式中被染织物卷绕在一根多孔 的染色轴上，经轴上织物处于静止状态，仅靠循环泵的强制循环带动染料穿过织物，使流体 从内层向外穿透织物，或经逆向穿透织物实现染色。因而在染色过程中易受流体的传质路 径、压力非均勻损失、流体循环流量及流速、染色釜内流体循环的均勻性、染料溶解情况等 因素影响，常常导致匹染织物勻染性下降，出现内、中、外和边、中色差等疵病(涤纶织物超 临界二氧化碳染色研究.染料与染色，2004，41 (6) :346-347 ；超临界C02流体流速对涤 纶织物染色的影响.印染，2004，30 (18) :13-14;涤纶织物在超临界二氧化碳中的染色 性能研究.纺织学报，2004，25 (4) 18-20)。因而，如何提高超临界二氧化碳流体中各类经轴匹染模式加工的勻染性，是超临 界二氧化碳流体工业化染色加工的关键，从而得以取代传统工艺方法，真正推行无水染色 加工，对彻底实现纺织印染企业的清洁生产具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能有效提高超临界二氧化碳流体中匹染织物勻染性的 方法及其装置。本专利技术采用的技术方案是一种用超临界二氧化碳流体对织物染色的装置，它包 括染色釜，釜中安装染色经轴，所述的染色经轴包括经轴外层、经轴内层和经轴固定密封 头；所述经轴外层为空心的无缝轴，其轴身布满50 1000目的微孔，所述经轴内层为空心 轴，轴身布满直径为2 10mm的圆孔，各孔的间距为4 5mm ；经轴外层与经轴内层同轴安 装，它们的上、下端分别固定于上密封头和下密封头上，经轴内层和经轴外层间形成缓冲空 腔；所述的上密封头开有连通口，使经轴内层的轴空心部与染色釜上部空腔连通；所述的下密封头为封闭式。所述的染色经轴的下密封头上，固定有流体分布器和挡板；所述的染色经轴的上 密封头上，固定有挡板。所述经轴外层的轴身材料为特氟龙或非导热性材质。一种用超临界二氧化碳流体对织物染色的方法，包括如下步骤(1)将被染织物呈松式状态平整地卷绕在染色经轴上，在卷绕织物的最外层套上 一层无缝编织的圆筒网状包布；所述的染色经轴包括经轴外层、经轴内层和经轴固定密封 头；所述经轴外层为空心的无缝轴，其轴身布满50 1000目的微孔，所述经轴内层为空心 轴，轴身布满直径为2 10mm的圆孔，各孔的间距为4 5mm ；经轴外层与经轴内层同轴安 装，它们的上、下端分别固定于上密封头和下密封头上，经轴内层和经轴外层间形成缓冲空 腔；所述的上密封头开有连通口，使经轴内层的轴空心部与染色釜上部空腔连通；所述的 下密封头为封闭式；(2)将上述卷有织物的染色经轴呈立式置于染色釜中，染色经轴的上密封头的开 口处朝向染色釜中流体进入方向；密闭染色釜后对整个染色系统进行排空，采用加压泵对 染色系统增压，在超临界二氧化碳流体压力为lOMPa 30Mpa、温度为90°C 140°C，采用流 体循环与流体静态相间的染色工艺，对织物染色处理0. 5 5. 0小时。所述的采用流体循环与流体静态相间的染色工艺，其每次流体循环染色后再进行 流体静态染色，流体循环与流体静态的时间比为1 1 1 30。采用本专利技术技术方案，用超临界二氧化碳流体对织物染色的被染织物可为纯聚酯 纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、聚乳酸纤维、氨纶纤维、蛋白质纤维、天然纤维素纤维、再生纤维 素纤维中的单组分纤维纺织品或其混纺、交织品。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比其优点是采用了由内外两层 构成的特制无缝经轴，其空心内层通过开口端与外界流体连通，而外层与内层间形成的空 腔则有利于流体的缓冲和均勻扩散，流体循环时分布在外层的微孔则可让流体均勻穿过织 物后进入腔体，并在腔体缓冲均勻后可通过内轴上圆孔向外界均勻减压流出进入下一轮循 环；同时卷绕在经轴外层的织物呈松式状态，套在织物最外层的无缝编织圆筒网状包布也 避免了染色过程中织物的退卷和不正常松散及垮塌，因而减少了循环过程中流体流动时压 力的非均勻损失、流体路径的突然改变，以及流体循环的不均勻性，从而保证了每次流体循 环时可均勻穿过织物，此外在静止染色阶段流体中溶解的染料也可从内侧腔体和外侧同时 向卷绕织物中间层进行均勻扩散上染；因而，本专利技术在无需改变流体流向的情况下，可实现 对经轴匹染模式的均勻染色加工，具有设备和工艺简单、操作方便等显著优点，在超临界二 氧化碳流体无水染色生产中具有非常广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例提供的超临界二氧化碳流体中织物染色的系统原理图；图2是本专利技术实施例提供的用超临界二氧化碳流体对织物染色的经轴装置的结 构示意图；图1中1、C02钢瓶；2(6，9，11，13，14)、截止阀；3、冷凝器；4、加压泵；5、预热器； 7、染料釜；8、过滤器；10、染色釜；12、柱塞式循环泵；15、微调阀；16(19)、温度计；17(20)、压力表；18、分离釜；21、净化器；22、流体分布器；23、挡板；24、上密封 头；25、经轴外层； 26、缓冲空腔；27、经轴内层；28、下密封头。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一本实施例所采用的被染织物为240涤纶春亚纺(75D/75D低弹涤纶丝，130. 0g/ m2)，所用染料为 Celliton 分散红 GG(Disperse C. I. Red 17，o. m. f■为 0. 1 % )。参见附图2，本实施例提供的染色经轴，与织物接触的经轴外层26为空心的无缝 轴，材料为特氟龙，也可采用耐超临界二氧化碳流体且具有一定硬度的非导热性材质，其轴 身布满800目的微孔；经轴内层27为空心轴，轴身布满直径为6mm的圆孔，各孔的间距为 2mm;经轴外层与经轴内层同轴安装，它们的上、下端分别固定于上密封头24和下密封头28 上，经轴内层和经轴外层间形成缓冲空腔26 ；上密封头固定有挡板23，并开有连通口，使经 轴内层的轴空心处与染色釜上部空腔连通；下密封头为封闭式，其上固定有流体分布器22 和挡板23。参见附图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用超临界二氧化碳流体对织物染色的装置，它包括染色釜，釜中安装染色经轴，其特征在于：所述的染色经轴包括经轴外层（２６）、经轴内层（２７）和经轴固定密封头；所述经轴外层（２６）为空心的无缝轴，其轴身布满５０～１０００目的微孔，所述经轴内层（２７）为空心轴，轴身布满直径为２～１０ｍｍ的圆孔，各孔的间距为４～５ｍｍ；经轴外层与经轴内层同轴安装，它们的上、下端分别固定于上密封头（２４）和下密封头（２８）上，经轴内层和经轴外层间形成缓冲空腔（２６）；所述的上密封头（２４）开有连通口，使经轴内层的轴空心部与染色釜（１０）上部空腔连通；所述的下密封头（２８）为封闭式。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙家杰，马跃起，赵建平，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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