[发明专利]一种利用超临界二氧化碳流体对珍珠进行染色的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用超临界二氧化碳流体对珍珠进行染色的方法，属于珍珠加工技术领域。

背景技术

90％以上的珍珠在采收以后均需要进行处理加工,以提高经济价值。在实践中,为了使色彩均匀或满足顾客的要求,一般都要经过着色。珍珠经适当的着色后,无论在虹彩、光亮度、丰满度等方面都有显著的提高,给人以珠光闪闪、晶莹夺目之感,所以珍珠染色在珍珠处理中占有重要的地位。珍珠可以通过染料染色、蛋白质变性改色、放射性同位素改色、辐照改色等进行着色。通常使用的是染料染色，染料溶解在溶剂中，当珍珠浸入染液后,染料便很快地被吸附在珍珠的表面并向内部渗透。在整个染色过程中,耗时最多也最困难的是染料向珍珠内部的扩散。

一般企业现在的染料染色工艺，是在高温下(50-80℃)进行，耗时长(3-7天)，因此会使珍珠的结构变得疏松，粗糙，对珍珠的品质破坏十分严重。由于是直接用染料溶液静置处理珍珠，染料的溶解性、分散性不佳，很容易在珍珠表面的微小空隙间富集，造成染色不均匀、色度不统一、甚至出现“花斑”等问题。这些都会极大地影响珍珠的价值。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种利用超临界二氧化碳流体对珍珠进行染色的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种利用超临界二氧化碳流体对珍珠进行染色的方法，其是将二氧化碳气体加压加热成超临界流体，利用所述超临界流体将染料溶解后，对珍珠进行染色。

本发明的方法，具体包括如下操作：

组装染色装置；

取二氧化碳气体，加压至20～30MPa、加热至40～110℃后，得到超临界流体，泵入所述染色装置的染料罐中，将染料溶解后送入染色罐中，在80～160℃下对珍珠进行染色，染色完成后，将超临界流体泵入染料回收罐，泄压至常态使二氧化碳回复气体状态，染料自动析出在染料回收罐中；

其中，所述染色装置包括CO₂储存罐、高压泵、冷凝罐、染料罐、染色罐、分离罐、冷凝装置、仪表控制系统和压力安全警报系统等。

二氧化碳储气罐连接高压泵，加压后的二氧化碳进入预热器中，升温完成相转变即由液态变成气液态并存的超临界态后，通过管道将二氧化碳超临界流体导入与预热器相接的染料罐，染料罐与染色罐连接，染色完成后流体进入分离罐，通过减压加温后将染料分离出来，二氧化碳则冷凝回收到储存罐中。

作为优选方案，所述二氧化碳气体的加热温度为40～90℃。

作为优选方案，所述染色的时间为5～40min。

作为优选方案，所述染色的时间为15～20min。

作为优选方案，还包括染色之后采用超临界流体二氧化碳对珍珠进行冲洗的步骤。

作为优选方案，所述冲洗的时间为15～20min。

作为优选方案，所述染料为非极性有机染料或分子极性低于32的低极性有机染料。

作为进一步优选方案，所述染料为分散染料。

超临界流体的状态既不是气体，也不是液体，而是兼具气体和液体的双重特性。超临界流体的密度比气体的密度大数百倍，其数值与液体相当，而粘度比液体小两个数量级，其数值与气体相当，扩散系数介于气体与液体之间(约为气体的1/100，比液体的扩散系数要大数百倍)。由此而知，超临界流体具有与液体相当的密度，具有与液体相似的可溶解性的性能，同时又具有气体易于扩散的特点，它的低粘度、高扩散性，有利于溶解在其中的物质扩散和向固体基质的渗透。

超临界状态下进行处理具有诸多特性：(1)在超临界状态下，压力对反应速率常数有强烈的影响。(2)在临界状态下进行化学反应，可使传统的多相反应转化为均相反应，增加了反应速度。(3)在临界状态下进行化学反应，可以降低某些高温反应的反应温度，抑制或减轻热解反应中常见的结焦或积炭现象，同时显著改善产物的选择性和收率。(4)利用SCF对温度和压力敏感的溶解性能，可以选择合适的温度和压力条件，使产物不溶于超临界的反应相而及时移去；同时，由于产物不溶于反应相，将使反应有利于生成目的产物的方向进行。(5)SCF能溶解某些导致固体催化剂失活的物质，从而有可能使SCF的固体催化反应长时间保持催化剂的活性。(6)可将催化反应转化为非催化反应，减少副反应的发生。(7)无污染。