[发明专利]一种超临界CO2流体分散染料增溶染色方法

说明书

技术领域

本发明属于染色工艺领域，尤其涉及一种超临界CO₂流体分散染料增溶染色方法。 

背景技术

随着纺织工业迅速发展，纺织生产过程所造成的环境污染日益受到关注。国家相继制订了一系列严格的环境法规，对工业界的污水处理和排放等进行监管。据统计，纺织印染加工的织物重量与耗用水量的比例高达1:100～1:150，全国印染加工用水量估计全年16亿吨。目前，该行业生产过程的中水回用比例很低，而污水处理和排放占生产成本比例逐渐增加。

传统的染色过程以水作为介质，起着分散和溶解染料与助剂、润湿和溶胀纤维等重要作用，似乎没有水就无法染色。但是，自然界淡水资源开始短缺，水污染非常严重。现在，为了减少染色加工的用水量和染色污水，人们进行大量研究，致力于开发节水和无水的染色技术。

采用超临界CO₂流体技术，利用可重复使用的CO₂，在超临界条件下以CO₂流体为介质进行染色加工，其能源消耗等综合成本低于常规染色工艺，实现了无水染色、节能减排，因此，超临界CO₂流体染色技术具有无水、减排、节能的技术优势，是一项具有发展前景的工业化生产新技术。

超临界CO₂流体是指CO₂在高于临界温度（Tc＝31℃）和临界压力(Pc＝7.2MPa)条件下的非凝缩性的密度流体状态,即在Tc以上将CO2气体压缩到高于Pc以上，CO₂密度可以从气体到液体的范围内进行大幅度地连续变化。超临界CO₂流体体系的性质如同气体一样，特别的是有高如液体的密度和低如液体的粘度。通过改变体系的温度和压力这两个操作变量，可以调节流体的密度、粘度（分子间距离），使其具有特定的物理性质。

超临界CO₂流体的特征如下：1、只要略微改变压力，其密度就会有较大变化，由于其低粘度和高扩散性，有利于物质的移动；2、由于温差移动大，可以获得较高的移动速度。目前，利用超临界CO₂流体的优点，将它用于萃取和色谱法的分离以及精制物质等，例如萃取啤酒花、天然产物提取等，在轻化工、食品、化工、医药等领域具有广泛的应用前途。

众所周知，染色加工耗水量多，电能和热能消耗量大，使用的化学药品多，染色后排出的废水中含有未固着的染料和助剂，回收困难，污水处理困难，为了达到逐渐提高的污水排放标准需要不断的增加水处理成本。显然，常规的染色方法将越来越难以适应国家节能减排工业发展战略。 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种超临界CO₂流体分散染料增溶染色方法，旨在解决现有的水染色工艺造成水资源短缺和污染的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种超临界CO₂流体涤纶分散染料增溶染色方法，通过超临界CO₂流体溶解分散染料，并加入增溶剂，对纤维织物进行染色。

所述方法具体为： 

将分散染料滤饼和增溶剂混合后放入染料釜，将纤维织物卷绕在染色轴上放入染色釜，通过增压泵输入液态二氧化碳，通过循环泵使溶解有分散染料的超临界CO₂染色流体在卷曲的纤维织物内外层之间循环流动；

或者，将分散染料滤饼放入染料釜，将纤维织物卷绕在染色轴上放入染色釜，通过增压泵输入液态二氧化碳，通过循环泵使溶解有分散染料的超临界CO2染色流体在卷曲的纤维织物内外层之间循环流动，同时，在染料循环染色过程初期，将增溶剂注入染色体系中。

    所述增溶剂为全氯乙烯与1-2种辅助溶剂复配的增溶剂。

所述辅助溶剂选自四氢呋喃、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲基亚砜、无水乙醇、正丙醇、异丁醇、庚烷、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酮，所述复配增溶剂的配方为：全氯乙烯50%-80%，辅助溶剂A20%-50%，辅助溶剂B0%-20%。

    所述分散染料与复配增溶剂料液比为1：2-1：10；当所述复配增溶剂在染料循环染色过程初期注入时，以流量1ml-10ml/分钟的速度注入。

染色过程中体系压力保持20 MPa-30MPa，加热体系温度保持100℃-130℃，循环染色时间为40min-120min。

所述方法还包括：