[发明专利]以超临界流体染色纺织基质的方法与装置

说明书

本发明涉及根据EP-A-0 514 337的在权利要求1前叙部分中所述类型的方法，在EP-A-0 514 337中描述了一种由超临界CO₂进行的染色方法。在此文献中还描述了对待染基质进行加热，可以为70-300℃，从而染色温度主要由待染基质的温度而定。这样经过染色基质的温度而间接地影响染色流体。

纺织基质，例如纤维、纱、网状纤维、机织物及针织物进行整理时是在使用水溶液的系统中重复地进行处理，例如基质被煮练、漂白、染色、洗涤等。

实验室规模的整理方法已被开发借以由超临界流体，尤其是超临界二氧化碳来处理纺织基质以适应不同的整理目的。这些方法被描述于DE-OS3904515，4004111，3904513，3906724，3906737，3906735，4200352以及4344021。在这类使用超临界流体的实验室规模处理方法中，需要30-600巴之间的压力。

在这些实验室规模的方法中，由通常为数平方厘米的小织物样品组成的纺织基质放入合适的实验室高压釜中并用超临界流体予以湿润。然而，这类方法不能转用到工业规模的所有处理方法上。

在工业规模处理方法中，纺织基质的包装方式是使其适合在织物整理操作中进行物质的有效流动。纱线包装成纱筒的形式被整理，带形织物包装成纱卷进行整理。

如果对卷装织品的整理步骤用超临界流体处理进行，则将织品作为筒纱或在织物轴上作为纱卷放置入事先倒空的高压釜内。然后将高压釜密封成不漏气，在其中填入超临界流体，将处理压力设定为30-400巴之间的合适值。这时，超临界流体浸入卷装织品。由于扩散受控制的物质交换过程，为了得到尽可能均匀的处理结果，即卷装织品的所有部分印染上均匀的颜色强度，需要较长的作用时间。这样长时间的处理在工业规模的纺织整理操作中是很不利的。

已有多种建议以消除这些缺点。DE-OS4206952提供一种在高压釜中能来回移动的活塞并由于这种运动使超临界流体能迎流和/或穿透卷装织品。由于需要容纳活塞移动的额外空间，所以高压釜必须有比仅用于容纳纺织品大的压力容器容积。

DE-OS4206954揭示一种具有循环泵的高压釜，其用循环超临界流体迎流和/或穿透卷装织品。为了取得均匀的处理结果，高压釜被分成数个区段，每个区段可平行地或单独地供给超临界流体。每一区段接收一部分卷装织物。为了使每一部分都取得均匀的处理结果，每一部分单独地进行总循环，之后所有部分同时平行地进行部分循环。

上述方法的缺点是设备结构复杂和在对织品平行供给流体时需要用于均染的额外的处理作用时间。

DE-OS4206955描述一种利用超临界流体进行处理的装置，其中至少在收容纺织基质的压力釜内设置二个泵。超临界流体从一泵在高压釜内循环，同时另一泵将次临界状态的处理气体输入。一泵被设计成高传输速率，以取得均匀的纺织基质处理结果。二个不同泵的操作几乎是为了相同的目的，其中二个泵仅同时工作很短时间，这从经济观点来看，并非是最佳的设计。

DE-OS 4206965中描述一种具有至少两个高压釜的处理纺织基质的装置。高压釜相互连接，从而处理液事先从一个高压釜泵入另一新装有待处理基质的高压釜中以便取出基质。也可以设计成由一个或多个串联的高压釜进行超临界流体的循环。这样的缺点是，为了满足规模工业操作的织物整理的要求而需要许多个高压釜和附属的复杂类型的管路系统。

为了在上述说明书前言提到的方法中，特别是在公开文本DE-OS3904515，DE-OS 4004111，DE-OS3904513，DE-OS3906724，DE-OS 3906737，DE-OS 3906735和DE-OS 4200352及DE-OS 4344021中所述的方法中实现比至今已知更好的属体申请内容的进行工业大规模利用的条件，本发明在处理温度用超临界流本对纺织基质进行处理，温度值作为处理时间的函数给出。

本发明中用超临界流体处理纺织基质的方法，特别是以纱筒或卷装环形织品包装形式的纺织基质的方法，设计成，处理期间的处理温度采用不同的值，其中上述包装形式基本上垂直于其筒轴或卷绕轴被超临界流体所迎流和/或穿透。

在用超临界流体处理纺织基质时可达到不同的目的。在DE-OS3906724中例如说明了，在超临界流体中溶解分散染料用于染色并通过使生成的染液与基质接触，从染液中使染料吸收在基质上。接触在高压釜中进行，在其中储留有大部分的染液。对织物样品染色的处理时间为10分钟。