[发明专利]一种超临界二氧化碳成衣染色釜及其无水染色方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织印染领域，涉及超临界二氧化碳成衣染色釜及其无水染色方法，更具体地说，涉及一种超临界二氧化碳染色装置中适于成衣染色的染色釜。

背景技术

成衣染色是指用坯布或者经过练漂前处理的半制品缝制成服装后再进行染色的加工过程。大多数的成衣染色是将经过练漂的半制品面料做成白坯成衣以后再进行染色。成衣染色的生产周期短，从而能很好的适应流行速度快、变化大的服装产业，越来越受到市场欢迎。但是，现阶段的成衣染色仍然停留在传统的染色方法上，染色结束后，需放掉残液，经多道清水洗涤。由于传统成衣染色工序多，不能满足低碳经济下可持续发展的要求；同时随着人们在超临界流体方面研究的逐渐深入，为超临界二氧化碳染色技术的发展奠定了坚实的基础。超临界二氧化碳成衣染色技术，是在超临界二氧化碳装置中利用超临界二氧化碳流体对成衣进行染色，即在无水、无化学助剂的条件下对成衣染色的方法。其染色工艺流程短，参与染色的染料和二氧化碳均可回收，染色后成衣不需水洗，降低了染色成本。且只对成衣染色，无边角料，真正的节能环保，符合低碳经济的发展要求，从源头上实现了节能减排。

目前超临界二氧化碳染色装置的染色釜中，成衣织物缠绕在染色架上实现超临界二氧化碳流体对成衣的染色过程，由于现有成衣染色装置存在一定的缺陷，染液与成衣织物的接触面积不均匀；染色前后装卸困难；且无法保证染色中白坯成衣的匀染性等。因此，为了实现超临界二氧化碳成衣染色，本专利发明了一种适于成衣染色的染色釜，可以增大成衣与染液直接接触的面积，成衣染整效果好、质量高、能耗低，提高了染色的上染率和匀染性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界二氧化碳成衣染色釜，包括缸体和成衣染色筒体，成衣染色筒体固定在缸体中；缸体的上端装有活动密封盖、下端设有二氧化碳流体出口，缸体的上部设有二氧化碳流体入口；缸体外侧固定有加热夹套；加热夹套一侧的上端设有加热介质出口，另一侧的下端设有加热介质入口；其特征在于所述的成衣染色筒体的筒壁设有孔Ⅰ；成衣染色筒体的底部支撑板中心固定有区域分布器，所述区域分布器将成衣染色筒体分为三个区域，衣服架区Ⅰ、裤子架区Ⅱ、饰品架区Ⅲ；所述衣服架区Ⅰ固定有衣服架体；所述裤子架区Ⅱ固定有裤子架体；所述饰品架区Ⅲ固定有饰品架体；所述衣服架体，裤子架体和饰品架体均设有孔Ⅲ；所述底部支撑板还设有孔Ⅱ，且孔Ⅱ与孔Ⅰ的孔径大小相同。

基于超临界二氧化碳染色装置的特点，目前织物染色均是将织物缠绕在染色架上，但是缠绕紧密度不均匀，染色时染液在疏松处流量大，而紧密处甚至无法通过，将会造成严重色花。因此为了改善成衣染色中超临界二氧化碳流体的流动分布影响和染色的均匀性等问题，本发明的进一步改进在于，在染色釜中采用实体结构的中心支撑柱，将成衣染色筒体均分为三等分。中心支撑柱间优选3个区域，即Ⅰ区焊接有衣服架，Ⅱ区焊接裤子架、Ⅲ区焊接饰品架，并将衣服直接套在衣服架上、裤子从下到上套在裤子架上，将围巾、毛巾、手套等饰品缠绕在饰品架中。既起到了装载成衣织物的作用，又保证了染液介质在小范围内的循环流通。而且特殊的衣服架、裤子架、饰品架的设计减少了成衣中领口、袖口、接缝处等结构部位染色速率较慢，染色过程及产品手感不易控制等问题。同时减少了染液流动的流量衰减，各染色区间的压力相差较小，提高了上染率和上染速度。另外，织物染色的均匀性取决于织物在染色过程中各点的压力分配和流速的变化。采用三等分实心结构中心支撑板，超临界二氧化碳流体与织物纤维的接触作用增强，传质系数和接触面积都相应增加，流体相对通过织物层的速度加快，促进了二氧化碳流体的溶解能力，超临界二氧化碳流体从内向外经过织物各点的压力损失较少，织物各点压力分布较均匀，同时可以相对缩短染色时间。

本发明的上述染色釜中的任一技术方案，所述的区域分布器的上端固定有吊环。可快速提出染色筒体，方便拆卸。

本发明的上述染色釜中的任一技术方案，所述的活动密封盖由密封盖和定位销组成，定位销固定在密封盖中；活动密封盖通过快开卡箍与成衣染色筒体相连接。

本发明的上述染色釜中的任一技术方案，衣服架体、裤子架体和饰品架体的孔Ⅲ大小优选为20mm；

采用20mm较小孔洞，可使染液均匀渗透，流体均匀流动，提高染色成衣的上染率和匀染性。

本发明的另一目的在于提供一种超临界二氧化碳成衣染色方法，所述方法通过上述所述的任一成衣染色釜进行染色。

本发明的上述染色方法中，所述方法的染色条件为：在温度40～170℃，压力15～26MPa下，染色20～120min；其中，染料与成衣质量比为1:4~1:20。