CZ287481B6 - Dyeing process of textile substrates with above critical liquid and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Způsob barvení textilních substrátů nadkritickou tekutinou a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu barvení textilních substrátů, zejména při adjustaci ve formě cívek příze nebo navinutých textilních pásů, nadkritickou tekutinou s měnící se teplotou zpracování, přičemž nadkritická tekutina prochází touto adjustací a/nebo přichází k této adjustaci v podstatě kolmo k ose cívky nebo námotku. Vynález se dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu barvení textilních substrátů, které sestává z nejméně jednoho barvicího autoklávu pro uložení textilního substrátu, nejméně jednoho sytícího zařízení k sycení nadkritické tekutiny účinnou látkou, nejméně jednoho odlučovače, tepelného výměníku s přiřazeným ohřívacím a chladicím zařízením, kondenzátoru s přiřazeným chladicím zařízením a zásobníkem, zařazeným za kondenzátorem, a čerpadla, spojených potrubími a armaturami v okruh pro nadkritickou tekutinu skrze barvicí autokláv, čerpadlo, tepelný výměník a sytící zařízení nebo skrze barvicí autokláv, odlehčovací ventil, kondenzátor a zásobník.

Dosavadní stav techniky

Vynález se tedy týká druhově stejného způsobu barvení, jaký je popsán v dokumentu EP-A0 514 337, který se týká barvení pomocí nadkritického oxidu uhličitého. V tomto dokumentuje přitom také popsáno, že barvený substrát se ohřívá, a to na teplotu v rozsahu mezi 70 a 300 °C, takže teplota barvení se v podstatě řídí teplotou tohoto barveného substrátu. Dochází tedy ke zprostředkovanému ovlivnění barvicí tekutiny teplotou barveného substrátu.

Textilní substráty, například vlákna, příze, chomáče vláken, tkaniny nebo úplety, se obvykle v rámci jejich zušlechťování zpracovávají, například vyvařují, bělí, barví či perou a podobně, ve vodných systémech.

Laboratorně byly mezitím vyvinuty postupy, při kterých se textilní substráty za účelem různých zušlechtění zpracovávají nadkritickými tekutinami, zejména nadkritickým oxidem uhličitým. Tyto postupy jsou popsány v německých zveřejněných patentových přihláškách č. 39 04 515, 40 04 111, 39 04 513, 39 06 724, 39 06 737, 39 06 735, 42 00 352 a 43 44 021. Tyto laboratorně vyvinuté způsoby zpracování v nadkritické tekutině vyžadují tlaky, které kolísají řádově mezi 3 MPa a 60 MPa.

Textilní substráty, zpravidla malé vzorky tkaniny o velikosti několika centimetrů čtverečních, se při těchto laboratorních postupech vkládají do odpovídajících autoklávů, kde jsou smáčeny danou nadkritickou tekutinou. Tyto laboratorní postupy však nelze pro všechny způsoby zpracování přenést do provozních zařízení.

Při provozních postupech zpracování ve velkém se textilní substráty zpracovávají v adjustaci, vhodné pro efektivní tok materiálu v procesu zušlechťování. Příze se zušlechťuje navinutá v cívkách, textilní pásy přicházejí k zušlechťování jako námotky.

Jestliže se zušlechťování pomocí zpracování nadkritickou tekutinou provádí na navinutém zboží, umísťuje se zboží například ve formě cívek příze nebo námotků do předtím vyprázdněného autoklávu. Poté se autokláv tlakotěsně uzavře, naplní nadkritickou tekutinou a nastaví se vhodný pracovní tlak mezi 3 Mpa a 40 MPa. Nadkritická tekutina přitom pronikne do svinutého zboží. Aby se dosáhlo pokud možno rovnoměrného výsledku zpracování, to jest že například všechny partie navinutého zboží jsou stejně intenzivně obarveny, jsou s ohledem na přitom difúzně

- 1 CZ 287481 B6 probíhající výměnu látek zapotřebí poměrně dlouhé doby působení nadkritické tekutiny. Tyto dlouhé doby působení jsou při provozním zušlechťování textilu ve velkém značnou nevýhodou.

Jsou známy různé návrhy, jak odstranit tento nedostatek.

V dokumentu DE-OS 42 06 952 je navrženo, aby se v autoklávu pohyboval sem a tam píst a navinutým zbožím byla nadkritická tekutina takto proháněna, popřípadě takto na navinuté zboží působila. Autokláv by proto musel mít větší tlakový prostor, než je zapotřebí pro samotné uložení textilního zboží, protože by musel být zajištěn přídavný prostor pro pohyb pístu. Toto je samozřejmě nevýhodné.

V dokumentu DE-OS 42 06 954 je navrženo, aby se autokláv opatřil oběhovým čerpadlem a aby nadkritická tekutina na navinuté zboží působila, popřípadě skrze něj proudila v okruhu. Aby se docílilo rovnoměrného výsledku zpracování, je autokláv rozčleněn ve více paralelních nebo nadkritickou tekutinou odděleně protékaných sekcí. Každá sekce pojme jednu dávku navinutého textilního zboží. Aby se nyní u všech dávek dosáhlo rovnoměrného výsledku zpracování, prochází každou sekcí samotnou celý okruh a následně procházejí všemi sekcemi současně paralelně dílčí toky okruhu.

Nevýhodou je složitá konstrukce zařízení a přídavná doba působení paralelně zaváděné nadkritické tekutiny, která je při zpracování zapotřebí pro dosažení rovnoměrnosti tohoto zpracování nadkritickou tekutinou.

V dokumentu DE-OS 42 06 955 je popsáno zařízení ke zpracovávání v nadkritické tekutině, ve kterém jsou k autoklávu, ve kterém je uložen textilní substrát, připojena nejméně dvě čerpadla. Jedno z těchto čerpadel zajišťuje cirkulaci nadkritické tekutiny v autoklávu, zatímco druhé čerpadlo slouží k transportu pracovního plynu, který se nachází v podkritickém stavu. První čerpadlo je konstruováno na vysoký výkon, aby se dosáhlo rovnoměrného výsledku zpracování textilních substrátů. Provoz dvou různých čerpadel pro téměř stejný účel, přičemž obě čerpadla běží současně jen krátkou dobu, není optimální z hlediska hospodárnosti.

V dokumentu DE-OS 42 06 956 je popsáno zařízení ke zpracování textilních substrátů, které sestává z nejméně dvou autoklávů. Autoklávy mohou být navzájem propojeny, aby pracovní nadkritická tekutina se mohla za účelem vyjmutí zpracovávaného textilního substrátu napřed přečerpat do druhého autoklávu, naplněného nově zpracovávaným textilním substrátem. Je také použita cirkulace nadkritické tekutiny skrze jeden nebo více v sérii zapojených autoklávů. Nevýhodou je, že při aplikaci pro zušlechťování textilu ve velkém je zapotřebí řada autoklávů a složitý potrubní propojovací systém.

Podstata vynálezu

Aby se u v úvodu popsaných způsobů, zejména způsobů, popsaných ve zveřejněných patentových přihláškách DE-OS 39 04 515, DE-OS 40 04 111, DE-OS 39 04 513, DE-OS 39 06 724, DE-OS 39 06 737, DE-OS 42 00 352 a DE-OS 43 44 021, které náležejí k obsahu této přihlášky, vytvořily lepší podmínky pro provozní použití ve velkém, které dosud nebylo známo, je podle vynálezu navrženo, aby se zpracování textilních substrátů nadkritickou tekutinou provádělo za pracovních teplot, jejichž hodnoty jsou funkcí doby zpracování.

Způsob barvení textilních substrátů, zejména při adjustaci ve formě cívek příze nebo navinutých textilních pásů, nadkritickou tekutinou s měnící se teplotou zpracování, přičemž nadkritická tekutina prochází touto adjustací a/nebo přichází k této adjustaci v podstatě kolmo k ose cívky nebo námotku, spočívá tedy podle vynálezu v tom, že nadkritická tekutina se vede v okruhu

-2CZ 287481 B6 a v sytícím zařízení se průběžně sytí účinnou látkou, přičemž teplota zpracování nabývá v průběhu zpracování klesáním a/nebo zvyšováním různých hodnot v rozsahu 70 °C až 300 °C včetně těchto krajních hodnot.

Při zpracování textilních substrátů nadkritickou tekutinou mohou být sledovány různé cíle.

V dokumentu DE-OS 39 06 724 se například uvádí, že k barvení se v nadkritické tekutině rozpustí disperzní barvivo a z takto vzniklé lázně se toto barvivo natáhne na substrát tak, že lázeň a substrát se uvedou do vzájemného kontaktu. Tento kontakt nastává v autoklávu, ve kterém se lázeň nachází v podstatě bez pohybu. Doba zpracování pro obarvení vzorku tkaniny činí 10 minut.

Při barvení vzorku tkaniny způsobem podle vynálezu lázeň, to jest nadkritická tekutina, skrze vzorek proudí. Lázeň se za tím účelem prohání okruhem. Lázeň proudí skrze vzorek tkaniny a vystupuje z barvicího autoklávu, použitého pro zpracování. Předtím než je lázeň znovu zavedena do barvicího autoklávu, prochází v sytícím zařízení násypem účinné látky, to jest disperzního barviva ve formě prášku. Lázeň je tedy, když znovu proudí skrze vzorek tkaniny, plně nasycena disperzním barvivém.

Při způsobu podle vynálezu tedy nyní v průběhu doby zpracování, během které lázeň průběžně cirkuluje, nabývá teplota zpracování, to jest teplota lázně, proudící skrze vzorek tkaniny, různých hodnot. Teplota cirkulující lázně může být buď zvyšována nebo snižována. Lázni, to jest nadkritické tekutině, se za tím účelem v tepelném výměníku teplo dodává nebo odebírá. Jestliže se při zpracování textilního substrátu například nanáší disperzní barvivo, pak se lázni teplo dodává a teplota zpracování nabývá vyšších hodnot. Při barvení podle vynálezu se teplo lázni dodá s výhodou před jejím nasycením disperzním barvivém. Lázeň, vystupující z barvicího autoklávu, ve kterém se provádí zpracování, se proto nejdříve vede skrze tepelný výměník a následně skrze sytící zařízení.

U použité nadkritické tekutiny, v tomto případě je to oxid uhličitý, může se vzrůstající teplotou přejít do roztoku více disperzního barviva, to jest účinné látky. Zásluhou oběhu lázně podle vynálezu, při kterém se lázeň, to jest nadkritická tekutina, nejdříve zahřeje a pak se sytí disperzním barvivém, působí na vzorek tkaniny lázeň se stále se zvyšujícím nasycením barvivém. Narůstající rozdíl koncentrací mezi barvivo přijímajícím textilním substrátem a barvivo předávající lázní ovlivňuje při barvení příznivě kinetiku difúzních procesů. Doba zpracování se ve srovnání s barvením za konstantní teploty zkrátí.

Je překvapivé, že, doba zpracování se při barvení zásluhou regulace teploty zpracování podle vynálezu dále zkracuje ještě jiným přídavným jevem. Nanášení barviva na povrch vláken je endotermní proces. Lázeň, která na textilní substrát působí teplotou, která se v průběhu zpracování zvyšuje, obsahuje tedy přebytek tepla, čímž se urychlí endotermní nanášení barviva.

Zkrácení doby zpracování způsobem podle vynálezu má ekonomický význam. V závodě na zušlechťování textilu ve velkém záleží přirozeně na tom, aby se za směnu v barvicím autoklávu obarvil co možná nejvyšší počet cívek příze. Barvicí autokláv se provozuje po dávkách.

V barvicím autoklávu proběhne pro každou dávku cyklus, který sestává z na sebe navazujících kroků naplnění barvicího autoklávu textilním zbožím, například cívkami příze, naplnění nadkritickou tekutinou až po dosažení pracovního tlaku, zpracování cirkulací lázně, vypuštění nadkritické tekutiny a vyjmutí textilního zboží.

Když se použijí, jak je běžné, mechanizovaná plnicí zařízení, představuje doba zpracování převážnou část časové délky cyklu. Je snadno patrné, že v laboratorních podmínkách zjištěná doba barvení vzorku tkaniny 10 minut nemůže vyhovovat ekonomickým požadavkům na průmyslové zušlechťování textilu ve velkém.

-3CZ 287481 B6

Použije-li se v barvírně příze způsob podle vynálezu, jsou běžné křížové cívky příze s hmotností zboží 1500 g, rovnoměrně obarveny během doby zpracování, trvající jen 60 sekund.

Nadkritická tekutina přitom proudí skrze cívku směrem zevnitř ven. Takto protékaná tloušťka vrstvy textilního substrátu je přitom přibližně tisíckrát větší než u vzorku tkaniny. Poměrně značné zkrácení doby zpracování ve srovnání se zpracováním nehybnou tekutinou za konstantní teploty zpracování je přitom patrné na první pohled.

Při běžných na vodě založených procesech barvení se obarvené cívky příze musí sušit v několika krocích, to jest nejdříve předběžně vysušit odstředěním a pak dosušit ve vysokofrekvenční sušičce. Tyto operace nejsou při způsobu podle vynálezu zapotřebí, protože zbylý oxid uhličitý CC>2 z cívky příze unikne bez dalšího sám beze zbytku a bez ohrožení životního prostředí.

Při způsobu zpracování textilních substrátů, zejména při adjustaci ve formě cívek příze nebo navinutých textilních pásů, nadkritickou tekutinou, přičemž nadkritická tekutina prochází touto adjustací a/nebo přichází k této adjustaci v podstatě kolmo k ose cívky nebo námotku a teplota zpracování nabývá v průběhu zpracování různých hodnot, je výhodné, jestliže různé hodnoty teploty zpracování jsou nejméně jednou funkcí doby zpracování.

Při výše zmíněném barvení cívek příze se ukázalo, že teplota zpracování se v průběhu doby zpracování musí zvyšovat lineárně, má-li se v celém rozsahu tělesa cívky dosáhnout rovnoměrného rozložení barvy za krátkou dobu zpracování.

Koeficient nárůstu teploty může nabýt hodnot 0,5 °C/min až 2 °C/min. Dobu zpracování však nelze zkrátit vysokými koeficienty nárůstu teploty libovolně, protože zkracování je limitováno omezenou tepelnou vodivostí textilního substrátu. Pokud je teplotní gradient v textilním substrátu příliš strmý, dojde k odbarvení tohoto textilního substrátu.

Aby se tento nežádoucí mechanismus kompenzoval, zadá se po uplynutí první třetiny doby zpracování menší koeficient nárůstu teploty než v první třetině doby zpracování. V průběhu první třetiny doby zpracování se tedy nárůst teploty udržuje nejméně na 1 °C/min, poté se však zpracování až do konce vede s nárůstem jen 0,5 °C/min.

V další variantě způsobu zpracování textilních substrátů, zejména při adjustaci ve formě cívek příze nebo navinutých textilních pásů, nadkritickou tekutinou, přičemž nadkritická tekutina prochází touto adjustací a/nebo přichází k této adjustaci v podstatě kolmo k ose cívky nebo námotku a teplota zpracování nabývá v průběhu zpracování různých hodnot, je použito řešení spočívající v tom, že hodnoty teploty zpracování jsou v průběhu doby zpracování nejméně dvěma funkcemi této doby zpracování a nadkritická tekutina je v okamžiku nastání účinnosti následné funkce jinak kondiciována.

Tato varianta způsobu podle vynálezu umožňuje jeho mimořádně ekonomické přizpůsobení daným podmínkám průmyslového zušlechťování textilu ve velkém. Předběžné zpracování textilních substrátů se přitom provádí v režimu první funkce doby zpracování. Toto předběžné zpracování může být zaměřeno na odstranění šlicht nebo přípravků, popřípadě na odstranění nečistot a tuku z ovčí vlny. Toto předběžné zpracování lze provést například tak, jak je toto popsáno v dokumentu DE-OS 40 04 111, mělo by však samozřejmě být přizpůsobeno cirkulaci nadkritické tekutiny podle vynálezu. Jako čisticí tekutina by se měl použít oxid uhličitý CO2·

Oxid uhličitý, který po předběžném zpracování textilního substrátu obsahuje látky, odstraněné z tohoto textilního substrátu, se regeneruje v odlučovači. V tomto odlučovači se oxid uhličitý nachází v podkritickém stavu a v plynné formě. Látky v něm obsažené se oddělí a mechanicky

-4CZ 287481 B6 se z tohoto oxidu uhličitého odstraní. Takto regenerovaný oxid uhličitý se zavádí zpět do předběžného zpracování. Předběžné zpracování probíhá zásluhou recirkulace oxidu uhličitého prakticky beze ztrát prací tekutiny. Na konci doby předběžného zpracování se ve zpracování pokračuje v režimu následující funkce. Tato následující funkce například předpokládá, že textilní substrát se má ve zbylé době zpracování barvit při teplotě, zvyšující se lineárně z 90 °C na 120 °C.

Oxid uhličitý CO2, použitý předtím jako prací tekutina, protože je stále meziuložen v regenerované formě, to jest zbaven nečistot, může být použit znovu v režimu následující funkce, ovšem jinak kondiciován. Toto odlišné kondiciování se nyní provede podle vynálezu tak, že nadkritický oxid uhličitý se nasytí účinnou látkou, to jest barvivém, a v tomto stavu se použije k barvení. Pracovní tekutina, to jest nadkritická tekutina, se s výhodou vede v okruhu, aby se kondiciování před každým novým pracovním průchodem upravilo na původně nastavenou úroveň. Barvivo přechází při barvení z nadkritické lázně na barvený textilní substrát. Tím se lázeň ochuzuje. Nadkritická tekutina, ochuzená takto o barvivo, se proto opět nasycuje čerstvým barvivém.

Toto se podle vynálezu provádí tak, že tekutina je neustále vedena v okruhu a nasycuje se trvalým kontaktem s práškovým barvivém. Takto se v průběhu režimu následující funkce neustále udržuje původní úroveň kondiciování.

Způsob podle vynálezu se s výhodou použije pro takové aplikace, při kterých zpracovávaný textilní substrát sestává ze syntetických vláken a/nebo směsí různých syntetických vláken a/nebo směsí syntetických vláken s přírodními vlákny.

Taková syntetická vlákna se vyrábějí například z polyesteru, polyamidu, polyimidu, polypropylenu, polyetylénu nebo podobně. Z přírodních vláken je vhodné hedvábí, bavlna, vlna, len a podobně.

Jako nadkritické tekutiny se při způsobu podle vynálezu mohou použít různé látky. Vhodné jsou například alkany, zejména ethan, propan nebo pentan, amoniak, oxid uhličitý, oxid uhelnatý a oxid dusný, které se mohou použít buď samostatně nebo ve směsi.

Aby se zlepšily vlastnosti nadkritické tekutiny, například zvýšila její polámost, mohou se přídavně přimísit polární látky. V úvahu přicházejí jako moderátor mezi jinými například voda, alkohol a/nebo soli. Je výhodné použít jako nadkritickou tekutinu oxid uhličitý, protože je nehořlavý a může se také bez zvláštních bezpečnostních opatření odpouštět do okolní atmosféry.

Předmětem vynálezu je rovněž zařízení k provádění popsaného způsobu barvení textilních substrátů, které sestává z

- nejméně jednoho barvicího autoklávu pro uložení textilního substrátu,

- nejméně jednoho sytícího zařízení k sycení nadkritické tekutiny účinnou látkou,

- nejméně jednoho odlučovače,

- tepelného výměníku s přiřazeným ohřívacím a chladicím zařízením,

- kondenzátoru s přiřazeným chladicím zařízením a zásobníkem, zařazeným za kondenzátorem, a

- čerpadla, spojených potrubími a armaturami v okruh pro nadkritickou tekutinu skrze barvicí autokláv, čerpadlo, tepelný výměník a sytící zařízení nebo skrze barvicí autokláv, odlehčovací ventil, kondenzátor a zásobník, které se podle vynálezu vyznačuje tím, že v průběhu doby zpracování textilního substrátu jsou regulátorem procesu nastavovány v obíhající nadkritické tekutině proměnné, to jest klesající nebo stoupající hodnoty teploty zpracování, přičemž regulátor proce

-5CZ 287481 B6 su měří aktuální teplotu zpracování v barvicím autoklávu, určuje její odchylku od nastaveného/ zadaného a v paměti naprogramovaného časového průběhu požadované hodnoty a vyregulovává zmíněnou odchylku teploty zpracování.

Regulátor procesu je obvykle proveden mikroprocesorovou technikou a je přes zesilovací jednotky propojen se snímači a akčními členy, které snímají parametry procesu, popřípadě tyto parametry ovlivňují.

Při použití současně dostupné regulační techniky je možné, aby proces probíhal do značné míry 10 automaticky. Současná regulační technika kromě toho umožňuje, aby se proces navázal na automatizované výrobní procesy závodu na zušlechťování textilu.

Vlastní barvicí autokláv obsahuje zařízení pro vedení nadkritické tekutiny skrze cívky příze, které vede nadkritickou tekutinu zevnitř skrze děrované jádro cívky ven do vinutí cívky. Barvicí 15 autokláv je podle potřeby proveden tak, aby se do něj mohly vložit sloupce cívek příze nebo plochý textilní materiál, navinutý na jádru.

Sloupce cívek s pružnými jádry se mohou zpracovávat ve staženém stavu. Mezi konce jader jednotlivých cívek ve sloupci se vloží těsnění, která při stažených sloupcích zabrání zkratovému 20 proudění nadkritické tekutiny kolem vinutí z vnější strany.

Barvicí autokláv je vybaven mechanizovaným uzavíracím víkem. Až do vnitřního průměru barvicího autoklávu kolem jednoho metru jsou průmyslově k dispozici svěrkové rychlouzávěry ve vysokotlakém provedení pro 30 MPa až 70 MPa. Pro větší průměry se používají mechanizo25 váné segmentové prstencové uzávěry. Tyto jsou také vhodné pro všechny pracovní tlaky, které zde přicházejí v úvahu.

Nadkritické tekutiny jsou dopravovány pístovými a rotačními čerpadly, která jsou konstruována speciálně pro tento účel. Při zde popsaném způsobu se používá rotační čerpadlo, jestliže se 30 například má současně zpracovávat více dlouhých sloupců cívek.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je dále objasněna na neomezujícím příkladu jeho provedení, který je popsán na základě připojeného výkresu, který znázorňuje blokové schéma zařízení a procesu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Způsobem podle vynálezu se zpracovávají barvením textilní substráty, jako například vlákna, příze, plošné útvary, rouna, vrstvy náhodně uložených vláken nebo podobně. Barví se například tak, že barvivo se rovnoměrně nanáší na tyto textilní substráty a tyto se rovnoměrně barví. Tento 45 proces se může provádět také tak, že odpadne předpírání ve vodě za účelem odstranění spřádacích přípravků, cívkových olejů ajiných hydrofobních látek, které překážejí při barvení nadkritickými tekutinami.

Způsob podle vynálezu slouží v podstatě k barvení syntetických vláken a jejich směsí navzájem 50 as přírodními vlákny. K provádění způsobu se jako nadkritické tekutiny použijí alkany, zejména ethan, propan nebo pentan, amoniak, oxid uhličitý, oxid uhelnatý a oxid dusný, vždy samostatně nebo ve směsi. K nadkritické tekutině se přídavně jako moderátor mohou přimísit polární látky, například voda, alkohol a/nebo soli.

-6CZ 287481 B6

Barvená příze ve formě křížových cívek 16 se vloží do barvicího autoklávu J. Účinná látka 11, to jest barvivo, jehož množství činí přibližně 0,5 % hmotnosti vloženého zboží, se ukládá do koše 14 zásobníku účinné látky 11 v sytícím zařízení 4.

Za účelem extraktivního čištění, které se provádí za tlaku 28 MPa při 120 °C, se do barvicího autoklávu ]_ zavádí oxid uhličitý CO2, a to ze zásobníku 7 čerpadlem 2 přes tepelný výměník 3. Tento oxid uhličitý prochází křížovými cívkami 16 s přízí směrem zevnitř ven. Sytící zařízení_4 přitom není zapojeno, oxid uhličitý ho obchází třetím ventilem ,30. Nečistoty, nacházející se na přízi, jako jsou spřádací přípravky a cívkové oleje, se v oxidu uhličitém rozpouštějí a jsou přes odlehčovací ventil 15, který slouží k regulaci tlaku, odváděny do odlučovače 5. Po poklesu tlaku se nečistoty v odlučovači 5 odlučují od plynného oxidu uhličitého, který se tam nachází v podkritickém stavu, a jsou tam shromažďovány. Regenerovaný oxid uhličitý proudí zpět do zásobníku 7.

Při barvení, které navazuje na fázi čištění, je oxid uhličitý vháněn do barvicího autoklávu J čerpadlem 2 skrze tepelný výměník 3 a sytící zařízení 4, ve kterém se v oxidu uhličitém rozpouští účinná látka 11, to jest barvivo.

Probíhá barvení příze v barvicím autoklávu j., přičemž oxid uhličitý z barvicího autoklávu 1 je čerpadlem 2 zaváděn v okruhu zpět do tohoto barvicího autoklávu _1. Barvení se provádí za tlaku, udržovaného na konstantní hodnotě 28 MPa, a za zvyšující se pracovní teploty, která po dobu zpracování příze lineárně stoupá z 90 °C na 120 °C.

Během zpracování příze je oxid uhličitý trvale proháněn skrze sytící zařízení 4. Oxid uhličitý je takto i při rostoucí teplotě sycen účinnou látkou H, která z koše 14 zásobníku přechází do roztoku v oxidu uhličitém. Protože v tomto koši 14 zásobníku je uloženo podstatně víc účinné látky H, než je zapotřebí k rovnoměrnému obarvení příze na křížových cívkách 16 je oxid uhličitý za sytícím zařízením 4 vždy plně nasycen účinnou látkou 11, to jest barvivém. Po procesu, trvajícím jednu hodinu, je příze rovnoměrně obarvena a vyjme se z barvicího autoklávu 1. Křížové cívky 16 s přízí jsou suché a mohou se expedovat.

Na výkresu jsou znázorněny pouze hlavní funkce regulace procesu podle vynálezu. Regulátor10 procesu měří pomocí snímače 50 teploty aktuální pracovní teplotu v barvicím autoklávu 1.

Při odchylce od požadované hodnoty je regulátorem 10 procesu aktivováno ohřívací a chladicí zařízení 8 a odchylka je vyregulována. Požadované hodnoty jsou v regulátoru 10 procesu nastaveny podle předem zadaných a programově uložených časových funkcí. Regulátorem 10 procesu jsou automaticky ovládány i jiné parametiy, například tlak, pro přehlednost to však není na výkresu znázorněno.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob barvení textilních substrátů, zejména při adjustaci ve formě cívek příze nebo navinutých textilních pásů, nadkritickou tekutinou (12) s měnící se teplotou zpracování, přičemž nadkritická tekutina (12) prochází touto adjustací a/nebo přichází ktéto adjustaci v podstatě kolmo k ose cívky nebo námotku, vyznačující se tím, že nadkritická tekutina (12) se vede v okruhu a v sytícím zařízení (4) se průběžně sytí účinnou látkou (11), přičemž teplota zpracování nabývá v průběhu zpracování klesáním a/nebo zvyšováním různých hodnot v rozsahu 70 °C až 300 °C, včetně těchto krajních hodnot.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že různé hodnoty teploty zpracování jsou nejméně jednou funkcí doby zpracování.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hodnoty teploty zpracování jsou v průběhu doby zpracování nejméně dvěma funkcemi této doby zpracování a nadkritická tekutina (12) je v okamžiku nastání účinnosti následné funkce jinak kondiciována.

4. Zařízení k provádění způsobu barvení textilních substrátů podle nároku 1, které sestává z

- nejméně jednoho barvicího autoklávu (1) pro uložení textilního substrátu,

- nejméně jednoho sytícího zařízení (4) k sycení nadkritické tekutiny (12) účinnou látkou (11),

- nejméně jednoho odlučovače (5),

- tepelného výměníku (3) s přiřazeným ohřívacím a chladicím zařízením (8),

-kondenzátorů (6) s přiřazeným chladicím zařízením (9) a zásobníkem (7), zařazeným za kondenzátorem (6), a

- čerpadla (2), spojených potrubími a armaturami v okruh pro nadkritickou tekutinu (12) skrze barvicí autokláv (1), čerpadlo (2), tepelný výměník (3) a sytící zařízení (4), nebo skrze barvicí autokláv (1), odlehčovací ventil (15), kondezátor (6) a zásobník (7), vyznačující se tím, že v průběhu doby zpracování textilního substrátu jsou regulátorem (10) procesu nastavovány v obíhající nadkritické tekutině (12) proměnné, to jest klesající nebo stoupající, hodnoty teploty zpracování.