【集萃網(wǎng)觀察】《Co2無水染色技術將推動產(chǎn)業(yè)革命》
讓傳統(tǒng)印染業(yè)完全摘下“污染帽”的無水染色技術。這染色技術如在全國推廣,每年可節(jié)水20億立方米,減少污水排放18億噸。無水染色,在世界范圍內(nèi)被視為傳統(tǒng)染整業(yè)的革命。由于傳統(tǒng)織物染色需大量用水和化學助染劑,屬高耗能、高污染行業(yè)。無水染色學名“超臨界流體染色”可以代替水作為染色介質(zhì)對織物染色,染色完成后剩余染料和二氧化碳均可回收并循環(huán)使用!
應用這項技術整個染色過程無水、無助劑、無污染,既節(jié)能又高效,對滌綸纖維和某些高性能特殊纖維的上色效果尤其好。2004年調(diào)查數(shù)據(jù):全國滌綸纖維產(chǎn)量為1138.05萬噸,如果全部采用無水染色工藝,全國每年可節(jié)約水資源20億立方米,減少用電、用氣、助劑、治污等成本投入總計574億元。
第一個超臨界無水染色實驗始于1989年。1991年DTNW(德國西北紡織研究中心)和德國Jasper公司制造了第一臺實驗室規(guī)模的超臨界無水染色實驗機。1995年,在意大利米蘭的ITMA95博覽會上展示了容量為30升的超臨界染色示范系統(tǒng)。隨后,超臨界無水染色技術引起美國、歐洲、日本、臺灣及中國研究機構的廣泛興趣及持續(xù)的研究熱潮。然而時至今日,尚無有關可進行工業(yè)化規(guī)模的超臨界無水染色技術的相關報導!
超臨界流體無水染色技術是一項嶄新概念。在超臨界狀態(tài)下,超臨界流體處于半液氣狀態(tài),這使得超臨界流體既具有液體的溶解能力,又具有氣體的擴散能力。在超臨界流體無水染色工藝中,超臨界流體即可以溶解染料,又可以輕易地滲透至紡織品內(nèi)部,完成染料溶解→吸附→上染的工藝過程。當染色周期完成后,通過降壓使超臨界流體氣化,原先溶解在超臨界流體中染料可以干粉形式沉降而得以回收,而氣化后的氣體也可以通過回收系統(tǒng)得以回收,因此整個工序可謂“零排放”。
無錫民間科技苑接受上海大學潘教授要求,成功設計解決了無水染色技術中關鍵設備難題:快開式高壓壓力容器。該容器可實行工業(yè)化規(guī)模的超臨界無水染色產(chǎn)業(yè),能夠降低目前國際上無水染色工藝中的設備裝置成本與生產(chǎn)時間,相比之下的是各無水染色技術中最理想的產(chǎn)業(yè)化工藝設備!
Co2超臨界無水循環(huán)染色系統(tǒng):
一、工藝流程
1) 染料進入系統(tǒng)由染料罐—加壓器—單向閥—加料器,原理:首先把染料注入染料罐,系統(tǒng)開始工作后開啟加壓泵,設定染料罐壓力進口,當系統(tǒng)中的壓力低于進口時,單向閥自動關閉,染料注入階段完成,染料注入量的多少可由計量罐控制。
2) 染色循環(huán)系統(tǒng)由染色反應罐—循環(huán)泵—控制閥,工作原理:當系統(tǒng)壓力達到工作壓力以后,(二氧化碳已經(jīng)處于超臨界狀態(tài))染料同時注入完成,關閉控制閥,進入循環(huán)染色階段。利用循環(huán)泵將溶解有染料處于超臨界狀態(tài)的二氧化碳在染色反應罐中循環(huán)流動,使染料與棉紗充分接觸,循環(huán)預定的時間后,關閉控制閥進入二氧化碳收集階段。
3) 二氧化碳回收系統(tǒng)由二氧化碳回收罐—二氧化碳壓縮機。工作原理:系統(tǒng)中的二氧化碳處于超臨界狀態(tài)時為液態(tài)。當染色過程結束后,打開控制閥,以柱塞泵將液態(tài)二氧化碳打到二氧化碳儲罐,剩余的氣態(tài)二氧化碳排入真空二氧化碳回收罐中;厥展拗械亩趸伎蓧嚎s成液體,進入二氧化碳儲罐。待反應器中二氧化碳排盡,打開快開端蓋,推出染色紗錠、推入待染色的下批紗錠進行新的循環(huán)染色!
4) 多余染料與與二氧化碳的分離,在同批號紗錠、染色更換不同批號染色要求時,需在分離罐內(nèi)將二氧化碳氣化,氣態(tài)二氧化碳進入回收罐、壓縮機壓入二氧化碳儲罐,分離出的進入收集器進行收集。
二、高壓超臨界反應數(shù)據(jù):
1) 設計壓力:150Mpa,工作壓力:30-50Mpa 溫度:50 — 120℃ 介質(zhì):液態(tài)Co2
2) 反應罐內(nèi)經(jīng): ¢250mm 長度 3m 材質(zhì)不銹鋼
工藝設計:30Mpa筒體內(nèi)拋光50Mpa筒體兩端快開式,一端進紗錠一端出紗錠。
3)配套附件:高壓柱塞泵、壓縮機、高壓二氧化碳儲罐、低壓二氧化碳儲罐、封頭拆卸導軌。
來源: 印染在線