超臨界流體染色關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、超臨界CO2流體染色是一種新型的無(wú)水染色技術(shù)。與傳統(tǒng)染色方法相比，該染色技術(shù)以超臨界CO2為介質(zhì)對(duì)織物加工，具有節(jié)水、環(huán)保、節(jié)能、無(wú)需使用助劑等優(yōu)點(diǎn)；其前處理、染色、清洗過(guò)程可一步完成，而且染色時(shí)間短，可縮短生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用對(duì)推動(dòng)染整清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。超臨界CO2染色設(shè)備對(duì)染色質(zhì)量影響重大，對(duì)染色設(shè)備進(jìn)行開(kāi)發(fā)是該技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用首先要解決的問(wèn)題。東華大學(xué)超臨界流體染色課題組研制設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)第

2、一臺(tái)生產(chǎn)型超臨界CO2流體染色樣機(jī)。新研制的樣機(jī)容積達(dá)到24L，最高工作壓力及溫度分別為30MPa、150℃。其內(nèi)部配備有特殊設(shè)計(jì)的循環(huán)泵和固態(tài)染料存放裝置，不僅實(shí)現(xiàn)在高溫、高壓下流體的自動(dòng)往復(fù)循環(huán)的動(dòng)態(tài)染色功能，而且可以有效防止染料在染色過(guò)程中的熔結(jié)。另外，染色工藝過(guò)程、各工序的染色參數(shù)及各工序的動(dòng)作切換可由樣機(jī)上自帶的計(jì)算機(jī)控制，操作簡(jiǎn)便。經(jīng)上海市經(jīng)委組織鑒定樣機(jī)整體性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
　　 本文以分散紅60為模型染料，

3、在該生產(chǎn)型樣機(jī)上對(duì)影響染色均勻性和上染量的諸因素進(jìn)行研究，同時(shí)檢驗(yàn)該設(shè)備加工效果的穩(wěn)定性，即染色重現(xiàn)性。目的是檢驗(yàn)該樣機(jī)的設(shè)計(jì)合理性及生產(chǎn)適用性。所得的結(jié)果也將為今后的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)依據(jù)。
　　 研究表明，采用卷繞密度為0.32g/cm3，且兩肩端經(jīng)過(guò)倒角的筒子紗，染后均勻性良好。隨著超臨界CO2流體流量的增大，滌綸筒子紗的染色均勻性提高。要獲得良好的均勻性，流量需達(dá)到1100kg/h。此外，染液的正反循環(huán)交替是必要的，采用5m

4、in以上的換向周期，筒子紗內(nèi)中外均勻性良好。
　　 對(duì)影響上染量因素的研究表明，合理的染料釜結(jié)構(gòu)以及染料在染料釜內(nèi)的均勻分布可以大大提高上染率。染色上染量分別隨溫度、壓力的提高而增大，且溫度對(duì)上染量的影響要比壓力更為顯著；染料在超臨界CO2介質(zhì)中的上染速率較快，一般在60min時(shí)就基本達(dá)到染色平衡；染料的上染是一種分配關(guān)系，與水介質(zhì)染色中的規(guī)律一致；在120℃、25MPa的超臨界條件下染色60min，上染率達(dá)90％左右，可獲得與