超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂的方法与流程

文档序号:16071530发布日期:2018-11-24 13:18阅读:410来源:国知局
本发明的涉及纺织印染
技术领域
,特别涉及超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂的方法。
背景技术
涤纶上油剂的去除是其前处理的关键一步,油剂的残留影响了织物的染整效果,传统的高温高压碱处理对涤纶表面进行除油处理,处理浪费了大量的水,并会产生大量的碱废水,造成环境污染,而且传统的方法由于其工艺的复杂性更耗费能源。我国是一个水资源短缺的国家,水资源环境也在不断恶化,再加上用水的浪费,水资源形势更是不容乐观。涤纶上油剂的残留影响了织物的染整效果,制约着涤纶向高附加值纺织品的发展。2l世纪对易控制性、高效性、无污染性以及可循环利用性的要求越来越突出。发展于上世纪末的超临界二氧化碳萃取技术因其无污染、短流程、高效率等突出特点被认为是一种“绿色、可持续发展型”技术,而备受青睐。技术实现要素:本发明的目的之一在于提供一种无污染、短流程、高效率的去除涤纶表面油剂的方法,本发明的上述目的是采用如下技术方案来实现的。一种去除涤纶表面油剂的方法,其特征在于:采用超临界二氧化碳萃取去除涤纶上的油剂。进一步地,在上述技术方案中,所述萃取工艺的萃取条件为:超临界二氧化碳流体流速为10-40g/min,萃取釜内温度为50-100℃,萃取釜内压力为10-20mpa,萃取时间30-120min。进一步地,在上述技术方案中,采用超临界二氧化碳萃取系统进行萃取,所述系统采用卧式萃取釜9。通过卧式萃取釜对涤纶织物表面的油剂进行萃取,解决由于涤纶自身重量在立式萃取釜产生堆积现象,从而产生无法使涤纶萃取率达到最优的问题。所述卧式萃取釜9与加热器8、磁力循环泵10形成循环体系。进一步地,在上述技术方案中,所述系统包括分离釜ⅰ11和分离釜ⅱ12。相比于传统的超临界二氧化碳萃取系统的一级分离釜,本发明采用了二级分离釜,釜内压力可以得到分担,使压力相对较小,萃取率从而得到提高。进一步地,在上述技术方案中,超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统,二氧化碳通过二氧化碳增压泵和预热器到达卧式萃取釜,反应完成后通过二级分离釜进行分离,最后二氧化碳随之返回二氧化碳储罐。萃取结束后降压使油剂与二氧化碳气体分离,取出萃取样品,样品不进行清洗干燥等后处理。萃取率主要通过萃取时间、萃取温度、萃取压力,二氧化碳流速等因素的变化来控制。其中,所述的超临界二氧化碳流体流速的计量是以每分钟流过的超临界状态二氧化碳的质量为标准。作为优选的技术方案,所述萃取釜内温度为70-100℃。作为优选的技术方案,所述萃取釜内压力为15-20mpa。作为优选的技术方案,所述萃取时间为60-120min。本发明的有益效果:本发明提供一种新的超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统,该系统采用的是卧式萃取釜,在釜体的底部设有二氧化碳流体入口,而上部设有出口,萃取时底部二氧化碳流体流入釜体,冲击涤纶并以非静态方式进行萃取表面油剂,该系统采用二级分离釜,釜内压力可以得到分担,从而提高萃取率。还可通过控制超临界二氧化碳流体的流速来实现气流的变化,从而使涤纶在气流的变速冲击下运动起来,避免了涤纶重叠处的萃取阻挡。采用本发明的萃取工艺,可以获得供后续染色工艺使用的涤纶,萃取后的产品不需要进行清洗、干燥等后处理,实现全过程无水去除涤纶表面油剂,节约生产成本,提高除油质量,降低环境污染。附图说明图1为本发明超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统的示意图;图中,1、co2储罐,2、净化器,3、预热器,4、液体输送泵,5、共溶剂罐,6、超声波雾化器,7、co2增压泵,8、加热器,9、卧式萃取釜,10、磁力循环泵,11、分离釜1,12、分离釜2。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。实施例1-9一种超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统,如图1所示,二氧化碳从二氧化碳储罐1中输出,通过净化器2、二氧化碳增压泵7和预热器3到达卧式萃取釜9,反应过程中加热器8、磁力循环泵10、卧式萃取釜9属于循环体系,加热器8不断的提供相应的压力以及温度,反应完成后通过分离釜ⅰ11,分离釜ⅱ12进行二次分离,最后二氧化碳随之返回二氧化碳储罐1中。采用如图1所示的超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统的卧式萃取釜9中进行涤纶表面油剂萃取工艺包括如下步骤:1、裁剪合适尺寸的涤纶织物;2、打开超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统的卧式萃取釜,利用卧式萃取釜内筒体的带孔盖体上设有的拉环提出整个筒体,将涤纶织物平整放置在筒体内,放回筒体;3、开启制冷系统和加压系统,将二氧化碳加压至临界压力以上,再通过加热系统将二氧化碳加热至临界点温度以上,使二氧化碳达到超临界状态;4、将超临界二氧化碳以10-40g/min的速度通入卧式萃取釜的筒体中,利用加热系统使卧式萃取釜内温度达到50-100℃,保持温度恒定;开启高压系统,使卧式萃取釜内压力达到10-20mpa,保持压力恒定,在恒温恒压下萃取30-120min;5、达到设定萃取时间后关闭高压泵、循环系统以及加热系统,然后释压并使流体压力达到7.9mpa以下、温度达到30度以下进行二氧化碳的回收;继续释压至常态,取出涤纶织物;其中通入卧式萃取釜中的超临界二氧化碳的速度与带有油剂的超临界二氧化碳由卧式萃取釜通入二级分离釜的速度相同,以此保证二氧化碳流体在超临界二氧化碳萃取涤纶表面油剂系统中的动态平衡。表1为实施例1-9中采用的萃取条件,具体为:萃取温度、萃取压力、萃取时间和二氧化碳流体的流量。表1.实施例1-9中采用的萃取条件表2为采用实施例1-9的萃取条件下萃取得到的产品的特性参数,具体为:根据gb/t6504-2008检测萃取涤纶的含水率和含油率,根据gb/t17644-2008检测萃取涤纶的白度。表2.采用实施例1-9的萃取条件下萃取得到的产品的特性参数实施例含水率(%)含油率(%)白度(%)12.441.0372.522.580.9872.832.540.9972.742.531.0875.752.461.0674.162.440.9872.172.390.9973.682.491.0273.892.531.0572.9表2的结果可见,采用本发明的方法进行涤纶表面油剂的萃取,其表观含水率为2.39-2.58%,含油率为0.98-1.08%,处理前涤纶表面含油率为6.29%,除油率达到84.1%,达到传统高温高压碱处理方法相近的除油效果,说明本方法通过工艺条件可成功除去涤纶表面油剂,并满足工厂的要求,且其白度和手感均得到了改善,白度均在72.1%以上。当前第1页12
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