[发明专利]超临界CO2

说明书

本发明属于纺织品无水染色技术领域，具体涉及三原色天然染料在超临界CO₂流体中对纺织品的染色技术，三原色染料丹参红色素、姜黄色素和栀子蓝色素至少两种以任意比混合，所用各天然染料之间配伍性好，且都适合用作超临界CO₂流体染色，可组合染制各种颜色的纺织品。其染色系统包括依次连接的二氧化碳钢瓶、增压泵、染料釜、染色釜、分离釜，所述染色釜的流体出口与所述染料釜的流体入口之间还设置有循环泵，并在超临界CO₂流体的染色工艺中采用在线检测，可实时检测三原色染料的比例变化，避免发生“竞染”现象。

技术领域

本发明属于纺织品无水染色技术领域，具体涉及三原色天然染料在超临界CO₂流体中对纺织品的染色技术，特别是三原色天然染料的选择与染色系统和方法。

技术背景

天然染料对天然纤维织物染色，是中华民族劳动人民智慧的结晶。但传统方法费时、费电、费水，对环境污染大。超临界CO₂流体染色技术与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能、无需使用助剂等优点；其前处理、染色、清洗可一步完成，而且染色时间短，可以缩短生产周期，提高经济效益，对推动清洁生产、节能减排具有重要的现实意义。

目前，在国内外的超临界CO₂流体染色研究中，绝大多数都是采用单一染料染色，对拼色的研究更少，未见专利报道和实际应用的先例。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种超临界CO₂流体天然纺织染料组合物，所用各天然染料之间配伍性好，且都适合用作超临界CO₂流体染色，可组合染制各种颜色的纺织品。

为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

首先，从天然染料中筛选出最适合的三原色染料丹参红色素、姜黄色素和栀子蓝色素，至少两种以任意比混合。筛选染料的理论基础是三原色染料在超临界CO₂流体中，完全相同的温度、压力条件下，溶解度最接近。然后，按照不同的比例进行搭配，最后在超临界CO₂流体中对纺织品进行染色，并实时检测三种染料在染色过程中的比例变化。

本发明还公开了上述超临界CO₂流体天然纺织染料组合物的染色系统，包括依次连接的二氧化碳钢瓶、增压泵、染料釜、染色釜、分离釜，所述染色釜的流体出口与所述染料釜的流体入口之间还设置有循环泵。

优选的，在所述二氧化碳钢瓶和增压泵之间，还连接有循环罐。

优选的，在所述分离釜的二氧化碳出口和循环罐的二氧化碳入口之间还设有二氧化碳回路。

优选的，在所述二氧化碳钢瓶和循环罐之间还连接有换热器。

优选的，在所述染料釜的流体入口和染色釜的流体入口均连接有换热器。

优选的，在所述染料釜的流体出口和染色釜的流体出口还连接有在线监测器的探测器。

本发明还公开了上述超临界CO₂流体天然纺织染料组合物的染色方法，完成整个过程需要1~2小时，具体工艺流程为：

（1）装料及加压：把纺织品装入染色釜中，把混合均匀的上述染料装入染料釜中，连通整个染色系统，将二氧化碳通过增压泵充入（增压到20~28Mpa），同时控制染料釜、染色釜的温度和压力，使达到预设值（20~28Mpa，温度110~180℃）；

（2）染色及匀染：关闭增压泵和分离釜的阀门，开启循环泵，开始染色，使流体在染料釜和染色釜之间循环；同时通过在线检测染色过程中染料比例变化，直到染色完毕；