超临界流体染色

传统染色工业利用水作为介质进行染色与清洗, 在生产过程中产生大量废水。由于水资源的日益紧缺, 清水价格, 废水处理费的上涨, 使寻找新的适合于循环利用且对环境无害的染色工艺成为日益紧迫的问题。
伍德高压技术公司的工艺工程师与德国西北纺织研究所的科学家合作开发了一种完全无水的纺织品染色工艺。这种全新的工艺在把对生态环境造成的负担大大降低的同时, 保持了高质量的染色效果。

新工艺

在新工艺超临界二氧化碳替代了水作为介质。
一方面超临界二氧化碳对分散染料(疏水性物质)有很好的溶解能力,另一方面它的粘度比较低,特别在对疏水性人造纤维, 如聚酯纤维, 弹性纤维, 尼龙的染色过程中, 携带染料的二氧化碳可以深入到织物的间隙与毛细管系统中进行深度染色。
伍德高压技术公司在其实验室设备上对这种应用作了深入的研究, 并发现了潜在的应用前景。无论是对纤维线还是对织物, 通过超临界二氧化碳染色都能达到很高的染色均匀性。这种工艺甚至能够用在对缝制完的半成品, 比如内衣, 内裤的染色上。

优点

  • 染色均匀
  • 对纺织物无损害
  • 染色时间大大缩短
  • 不需用水
  • 不需漂洗过程
  • 二氧化碳循环利用
  • 避免干燥过程
  • 二氧化碳无毒, 对环境无害

工艺流程

为了达到染色均匀的效果, 首先将织物缠绕在一个原料柱上。将原料柱放入染色釜中, 将染料放入染色釜中。关上染色釜后, 二氧化碳将通过下列步骤完成染色过程。

第一步 前处理

首先需要对织物中的废料残留进行清洗, 因为这些在制造过程中产生的蜡, 油和其他疏水性的物质会对染色质量造成不良的影响。
二氧化碳贮罐中的液体二氧化碳被高压泵将压力提升到超过其超临界压力, 流过换热器后, 其温度也上升到超过其超临界温度。超临界流体流过染色釜中的原料,对染色有影响的残留被从织物原料中在相对平和的条件下被溶解在二氧化碳中。饱含残留的超临界二氧化碳流到一个减压阀,减压后变成气体状态。由于二氧化碳气体对残留的溶解度大大降低, 残留成分从二氧化碳中析出, 沉降在分离釜中。然后与残留分离了的二氧化碳气体流入一个冷凝器后变成液态二氧化碳, 流回到二氧化碳贮罐, 完成了二氧化碳的循环。

第二步 染色

前处理过程完成后, 可以将染色釜联到二氧化碳循环中, 开始染色。超临界二氧化碳首先流过染料釜溶解染料, 然后将其带入到染色釜。在染色釜中饱含染料的超临界二氧化碳流过织物, 使染料吸附在织物上。二氧化碳流过一个过滤器后被一个循环泵驱动流过染料釜溶解新的染料, 而后重新进入染色釜, 由此完成染色循环。染色过程循环往复, 直到织物达到预定的着色量和均匀度。

第三步 后处理

染色过程完成后, 织物粘附的过剩染料需要被除去。这时染料釜被隔离在二氧化碳循环外, 二氧化碳通过减压阀被导入分离釜。由于气体二氧化碳对染料的溶解力很小, 染料在分离釜中析出。后处理过程后, 粘附在织物上的过剩染料被清洗干净, 染色釜被减压到常压, 取出织物。在整个工艺中, 除了需要补充少量损耗掉的二氧化碳和染料外, 所产生的废料几乎可以忽略。

设备制造与伍德专门技术

伍德将多年积累的设备制造经验应用于实现染色新工艺。这些设备, 部件有着多年的应用业绩, 达到国际上通用的安全,设计标准。设备的生产能力和自动化程度可以由客户自由选定, 整套设备全部部件由伍德高压技术公司提供。