超臨界流體染色關鍵技術的研究.pdf

1、超臨界CO2流體染色是一種新型的無水染色技術。與傳統(tǒng)染色方法相比，該染色技術以超臨界CO2為介質對織物加工，具有節(jié)水、環(huán)保、節(jié)能、無需使用助劑等優(yōu)點；其前處理、染色、清洗過程可一步完成，而且染色時間短，可縮短生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟效益。因此該技術的產(chǎn)業(yè)化應用對推動染整清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排具有重要的現(xiàn)實意義。超臨界CO2染色設備對染色質量影響重大，對染色設備進行開發(fā)是該技術工業(yè)化應用首先要解決的問題。東華大學超臨界流體染色課題組研制設計了國內(nèi)第

2、一臺生產(chǎn)型超臨界CO2流體染色樣機。新研制的樣機容積達到24L，最高工作壓力及溫度分別為30MPa、150℃。其內(nèi)部配備有特殊設計的循環(huán)泵和固態(tài)染料存放裝置，不僅實現(xiàn)在高溫、高壓下流體的自動往復循環(huán)的動態(tài)染色功能，而且可以有效防止染料在染色過程中的熔結。另外，染色工藝過程、各工序的染色參數(shù)及各工序的動作切換可由樣機上自帶的計算機控制，操作簡便。經(jīng)上海市經(jīng)委組織鑒定樣機整體性能達到國際先進水平。
　　 本文以分散紅60為模型染料，

3、在該生產(chǎn)型樣機上對影響染色均勻性和上染量的諸因素進行研究，同時檢驗該設備加工效果的穩(wěn)定性，即染色重現(xiàn)性。目的是檢驗該樣機的設計合理性及生產(chǎn)適用性。所得的結果也將為今后的產(chǎn)業(yè)化提供技術依據(jù)。
　　 研究表明，采用卷繞密度為0.32g/cm3，且兩肩端經(jīng)過倒角的筒子紗，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。
　　 對影響上染量因素的研究表明，合理的染料釜結構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，且溫度對上染量的影響要比壓力更為顯著；染料在超臨界CO2介質中的上染速率較快，一般在60min時就基本達到染色平衡；染料的上染是一種分配關系，與水介質染色中的規(guī)律一致；在120℃、25MPa的超臨界條件下染色60min，上染率達90％左右，可獲得與