Вода является в текстильной промышленности общепринятым растворителем для процессов окрашивания и чистки. Поэтому эта отрасль промышленности относится к одним из самых крупных потребителей воды. Поскольку затраты на водоснабжение и канализацию постоянно растут, а законодатель устанавливает всё более строгие предельные границы для канализационной нагрузки, да и ресурсы в некоторых водосборах истощаются, то следует использовать такие способы облагораживания текстиля, при которых вода вообще не применяется.

В сотрудничестве с Немецким научно-исследовательским центром текстильной промышленности Северо-Запад (DTNW) специалисты фирмы Uhde разработали метод обработки текстиля с целью улучшения его качества, который полностью свободен от круговорота воды. Таким образом, в области крашения текстиля открываются новые, экологически осмысленные возможности, которые, кроме того, удовлетворяют также наивысшим требованиям по качеству.

При этом инновационном и экологически безвредном методе вместо воды используется сверхкритический CO2. Сверхкритический CO2 отличается хорошей растворяющей способностью дисперсионных красителей (обобщённо: гидрофобные субстанции) и своей незначительной вязкостью. Насыщенный красителем CO2 может, таким образом, глубоко проникать в систему пор и капилляров текстильного волокна и способствует интенсивной окраске гидрофобных синтетических волокон, как полиэфир, эластан и нейлон. Результаты многочисленных окрашиваний с применением сверхкритического CO2 в лабораторных и экспериментальных установках фирмы Uhde свидетельствуют о высоком потенциале этого метода. При этом могли быть окрашены пряжа и ткани в различных оттенках с наивысшей прочностью окраски. Кроме того, этот метод позволяет производить также последующее крашение готовых предметов одежды (например, нижнего белья, функциональной одежды и т. д.).

• Качественно равноценный и частично даже лучший результат окраскиНикаких повреждений волокон
• Никаких повреждений волокон
• Значительно укороченные временные такты управления процессом и значительно ускоренное окрашивание
• Малый расход красителей и химических продуктов
• Никакого расхода воды
• Никакой необходимости восстановительной промывки
• Регененрация CO2 без больших затрат
• Никакого процесса высушивания и, следовательно, нет необходимости в сушильных устройствах
• CO2 не токсичен и экологически безвреден
• Экономия энергии – благодаря коротким временным тактам управления процессом, низкой теплоёмкости CO2 по сравнению с водой и отсутствию сушки материала после крашения

Чтобы достичь равномерной окраски, окрашиваемый текстиль наматывается на навой для крашения. Навой для крашения помещается в красильный автоклав C, а красители заполняются в приёмную ёмкость D2. Затем напорные резервуары закрываются, и в установку периодически подаётся СО2.

C Красильный автоклав
S Сепаратор
D1 Накопительный резервуар для СО₂
D2 Приёмная ёмкость красителя
P1 Нагнетательный насос
P2 Циркуляционный насос
E Теплообменник
F Фильтр

С помощью нагнетательного насоса P1 производится сжатие жидкого CO2 из сборного танка D1 до сверхкритического давления, а в теплообменнике E1 производится его нагрев до сверхкритической температуры. Сверхкритический CO2 обтекает затем текстиль в красильном автоклаве C и при этом осторожно растворяет из волокон все мешающие загрязнения. Насыщенный CO2 устремляется через расширительный клапан и путём снижения давления приводится в газообразное состояние. Вследствие этого происходит резкое сокращение растворяющей способности, а экстрагированные загрязнения оседают и накапливаются в сепараторе S. Далее очищенный CO2 сжижается в конденсаторе E3 и через сборный танк D1 направляется обратно в круговой процесс.

После предварительной обработки начинается собственно процесс крашения путём подключения приёмной ёмкости красителя D2 в циркуляцию CO2. В приёмной ёмкости сверхкритический CO2 растворяет краситель и проходит через красильный автоклав C. Насыщенный красителем CO2 направляется через текстиль, и волокна впитывают краситель. После красильного автоклава CO2 попадает через фильтр в циркуляционный насос Р2, а затем в приёмной ёмкости обогащается свежим красителем. Процесс циркуляции продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая интенсивность окраски текстиля.

После завершения процесса крашения циркуляционная система CO2 и окрашенный материал очищаются от излишнего красителя. Для этого приёмная ёмкость отключается от системы циркуляции CO2, а насыщенный CO2 через расширительный клапан разряжается в сепаратор. Излишний краситель оседает и накапливается в сепараторе. CO2 подвергается циркуляции до тех пор, пока установка и текстиль не будет очищены от избыточного красителя.

По окончании полного процесса крашения циркуляционная система CO2 останавливается, а красильный автоклав разряжается до условий окружающей среды. Окрашенный текстиль вынимается из автоклава.

При концепции этих установок фирма Uhde может воспользоваться надёжными компонентами, которые отвечают требованиям всех общепринятых международных правил безопасности и конструктивного исполнения. Мощность установки и степень автоматизации может быть согласована в соответствии со специальными пожеланиями заказчика. Пользователь, таким образом, получает в своё распоряжение безопасное и испытанное оборудование.