二氧化碳干洗原理.doc

1、二氧化碳干洗原理一、前言目前最普遍的干洗技术是采用烃类(石油类 )、氯代烃 ( 如四氯乙烯 )作为溶剂。但石油溶剂闪点低，易爆易燃，干燥慢；氯代烃气味刺鼻，毒性较高(一般在空气中的含量限制在50ppm 以下 )。干洗行业特别是欧美一些国家一直在寻找一种既清洁卫生安全高效的洗涤溶剂，目前推出的有绿色大地(Greenearth)、RYNEX 、以及液体二氧化碳等新型清洗剂。Greenearth是一种清澈无味的液体，KB 值 (洗净率 ) 与石油溶剂接近，但低于四氯乙烯，而且价格昂贵；RYNEX的 KB 值与四氯乙烯 差不多，但含水量较高，而且蒸发太慢，不容易再生和回收，干洗周期长；液体二氧化碳KB

2、 值比石油溶剂高，略低于四氯乙烯，但在渗色、防污物再凝集等方面比四氯乙烯 更好。二氧化碳作为生命活动的代谢产物和工业副产品存在于自然界中，主要来源于火力发电、建材、钢铁、化工、汽车尾气及天然二氧化碳气田，它是造成 “温室效应 ”的主要气体。液体二氧化碳干洗溶剂是一种工业副产品，只是在其回归自然之前被利用一下，并没有增加大气中二氧化碳的浓度。中国二氧化碳排放量为全世界球第二 (大约 30 亿吨 )，为了充分利用这一资源，我国成立了许多研究课题。二、液体二氧化碳物理性质表面张力约 3.0dyn/cm ，密度 0.8g/cm3，粘度 0.082mm2/s(12 )。比 四氯乙烯 粘度 O.88mm2

3、/s(20 )低得多，所以液体二氧化碳更能穿透纤维。二氧化碳分子结构很稳定，化学性质不活泼，不会与织物发生化学反应。另外，它沸点低(-78.5) ，常温常压下是气体。液体二氧化碳通过减压变成气体很容易和织物分离，完全省去了用传统溶剂带来的复杂后处理过程。液体 CO2 和超临界CO2 均可作为溶剂，尽管超临界CO2 具有比液体CO2 更高的溶解性 (具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力)。但它对设备的要求比液体CO2 高。综合考虑机器成本与作CO2 为溶剂，温度控制在15左右，压力在5MPa 左右。其特点为：没有闪点，不燃；无色无味，无毒性。CO2 极佳的生理作用是能够刺

4、激呼吸中枢神经，控制呼吸率和呼吸量，并促进血管扩张和收缩，其酸基结构用以控制血液的酸性。 它在刺激和抑制中枢神经系统中充当重要角色， 但过高浓度会让人窒息，所以要注意适当的通风，通风口应设在地板上。三、液体二氧化碳干洗机的构造及工作原理液体二氧化碳作为 洗涤溶剂这项技术最初运用于美国的宁航技术及原子能工业，主要用来清洗高科技金属和合成材料以及原子核能加工工具，后来逐渐发展到对织物的清洗。液体二氧化碳干洗机是采用LCO2 为溶剂，在一定压力(15左右，约5Mpa) 下对衣物等进行清洁处理的新一代环保型绿色干洗设备。其洗涤原理是利用 LCO2 本身的溶解能力以及 LCO2 良好的渗透力将衣物上的污

5、渍溶解并冲洗出来，再加上 洗涤缸中的机械作用和化学添加剂的溶解作用，更有利于衣物的清洁，从而达到清洗衣物的目的。液体 CO2 干洗机机基本的部件有洗涤容器、旋转滚笼、液体贮罐( 溶剂罐与热罐 )、过滤器、压缩机、冷却系统等部分组成，另外不需外接补偿系统(madeup)与添加剂系统 (detergent)和消音器等。洗涤容器是液体 CO2 干洗机在 洗涤时盛放液体 CO2 的一个腔室，它包含了整个旋转滚笼，使滚笼中的衣物能有效地浸润在液体 CO2 中，从而达到清洗的目的。旋转滚笼可以用来盛放衣物，并使衣物在其内部作上下机械运动，加强对污渍的冲刷作用，由于干洗机无需脱液，因此其转速较低，正常洗涤转

6、速约为20rpm，在排液时也只有40rpm。CO2液体贮罐是贮存液体CO2 的容器。过滤器在 洗涤排液过程中过滤进入液体贮罐的液体CO2。压缩机是使CO2 在部件及管路中进行流动的动力件。制冷系统的主要作用是冷凝在回收列液体贮罐的CO2 气体。CO2 干洗机的外接设备主要有三样。补偿系统是用来补偿干洗机排气所消耗的是在洗涤过程中加入化学剂，增强液体CO2 的溶解力；消音器是用来降低在期排气阶段产生的噪音。洗涤过程与传统洗涤方式基本一样：CO2 量；添加剂系统CO2 干洗机 洗涤过程后打开装衣门，将衣物装入洗涤转笼，合上门并锁紧启动洗涤程序，电脑将自动进行以下程序： 注入添加剂通过皂液泵往 洗涤

7、缸中注入皂液。 液体 CO2 贮罐将液体运输到洗涤缸的设定液位。通过压缩机将液体CO2 贮罐中的液体CO2 输到洗涤缸中的设定液位。 洗涤电机驱动滚笼，使衣物在其内作上下机械运动。洗涤约 10 分钟。 排液、烘干通过压缩机将 洗涤缸巾液体 CO2 运输到贮罐。 中途经捕集器、 碳过滤器等过滤。 制冷系统将气体 CO2 却为液体 CO2。 将缸中剩余c02 气体快速排放至零压力当洗涤缸中压力只有70PSI 时，将缸中剩余co2 气体通过消音器快速排放至零压力。一般应每天或按需对液体CO2 蒸馏一次，去除残留在液体中的颗粒或污渍。四、用二氧化碳洗衣的优点及问题德国 Hohenstein 研究院的

8、PetraKlein在多次实验后作了有关织物在液体二氧化碳中耐久性的研究报告，不同颜色的棉、羊毛、聚酰胺、仿皮毛和憎水性材料的稳定性得到了检验。“所有被检验的材料在二氧化碳中保持不变，一些敏感的织物，如仿皮毛或碾压过的纺织品在CO2 中的保真性耍比在四氯乙烯 好得多 ”；对非纺织品的衣物组成部分立如钮扣、拉链、装饰珠和亮片等“无消极影响 ”。将许多种色彩鲜艳的衣物与白色的衣物一起洗涤，结果没有发生染色或串色。液体二氧化碳干洗有以下优点：1真正的绿色干洗，零污染(材料取之自然，回归于自然)。2不燃、无毒、无菌、无异味3不同颜色、不同质地的衣物(包括棉、毛、化纤、皮革)可同时 洗涤 。4洗涤效果好

9、；洗涤过程中细菌无法生存；洗涤柔和 (转速 20 40rpm)，对被洗衣物无任何损伤。5运行费用低廉 (以上海航星集团产品 CD60 3 为例 )：装衣量： 27kg；水耗量：循环水冷却；电耗量： 5 度/ 周期； LCO2 耗量：约 8 元 /周期。6洗涤周期短，约35 分钟。通过降压，LCO2 能够快速干燥，缩短洗涤周期。洗涤过程中液体二氧化碳温度为 15左右，洗涤转速小于 40rpm，洗涤过程很轻柔，所以是洗皮衣的最佳选择，许多色彩鲜艳的皮革和裘衣制品洗涤后与洗前相比色泽不变、不硬化、无手感变化。而且纯棉或混棉制品都能采用不加除臭剂的 LCO2 的洗涤。并且汗臭全无。尤其适用丁 洗涤密闭

10、空间不允许有挥发物场合的衣物一如飞机上座垫等。需要指出的是，LCO2是非极性的干洗剂，主要去除非极性的油、脂尖污物。而水溶性或亲水性的污物是具极性的或离子型的，它们在纯液体CO2 中如同在其他传统的干洗溶剂中一样溶解度很低。为了提高亲水性污垢的溶解性应加入活化剂，但传统的添加剂不能用在LCO2 中，实验中发现不溶于LCO2 的活化剂附在了纺织品上，而可以溶解的活化剂和LCO2 一起被冲走了，日前在美国市场上很容易就可买到适合用于LCO2 的专用添加剂，从而解决了上述污物问题，实验中发现增加了LCO2 专用添加剂的洗涤结果令人惊叹。液体 CO2 清洗与传统的 洗涤相比是一种实践上更有用且环保的方式。液体二氧化碳虽然足一种很好的溶剂，但它的操作是在常温高压下进行，整个系统为高压系统，需要完善的警报传感体系， 所以设备的制造成本很高。由于技术难度高及产品商业化进程难，世界上推出成熟L