CN102535068A - 染色小样机及其染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种染色小样机，包括染色釜、前端管路、后端管路、染料回收罐、冷水恒温浴槽、二氧化碳高压泵及减压装置，前端管路及后端管路分别与染色釜连通，前端管路上设有二氧化碳输入口及所述冷水恒温浴槽、二氧化碳高压泵，在二氧化碳高压泵与染色釜之间还设有热油恒温浴槽；在后端管路上设有减压装置及染料回收罐，且染料回收罐位于减压装置的后端；在所述前端管路与后端管路之间还设有循环回收管将所述前端管路与后端管路连通，在循环回收管上设有循环回收泵或压缩机。本发明设备功能齐全，操作简单，打样速度极快，填补了超临界染色工业生产的空白。

Description

染色小样机及其染色方法

技术领域

本发明属于织物染色领域，具体涉及一种染色小样机及其染色方法。

背景技术

传统的织物染色多数采用湿法染色工艺，长期以来湿法染色产生的大量废水严重地污染了环境，虽然各企业都采取了水资源环境，危害到人们的生命健康。

为了减少环境污染，节约生产成本，近年来，人们致力于将超临界流体应用到无水印染技术的研究。超临界流体染色工艺是利用某种流体在超临界状态下较好的传质性能以及对非极性类物质的溶解性能对合成纤维染色，是一种新颖环保的无水印染工艺。该染色工艺具有染色速度快(是传统湿法染色的5-10倍)、均染和透染性良好等优点，同时，该染色工艺属于干法染色，免除了还原和烘烤过程，而且染料及其溶解媒介二氧化碳还可以重复利用，二氧化碳具有不燃、无毒、廉价、染色过程中无污染物排放等特点，使得超临界二氧化碳染色工艺成为一种无废气、废水和废渣排放的清洁生产工艺。

然而，目前的超临界二氧化碳染色技术，虽然从设备开发的技术经验已逐步趋于成熟，但仍不能实现工业化应用，其主要原因是没有相应的打样机配套，从而不能得到直接的染色工艺条件，使得印染厂无法实现批量的织物染色，因此，为了能将先进的超临界二氧化碳染色技术尽快进入规模化生产中，亟待提供一种采用超临界二氧化碳进行染色的打样装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种染色小样机及其染色方法，本发明功能齐全，操作简单，打样速度极快，完全可以满足工业生产的需要。

其技术方案如下。

一种染色小样机，包括染色釜、前端管路、后端管路、染料回收罐、冷水恒温浴槽、二氧化碳高压泵及减压装置，前端管路及后端管路分别与染色釜连通，前端管路上设有二氧化碳输入口及所述冷水恒温浴槽、二氧化碳高压泵，在二氧化碳高压泵与染色釜之间还设有热油恒温浴槽；在后端管路上设有减压装置及染料回收罐，且染料回收罐位于减压装置的后端；在所述前端管路与后端管路之间还设有循环回收管将所述前端管路与后端管路连通，在循环回收管上设有循环回收泵或压缩机。

在所述循环回收管上设有二氧化碳流量计。

还包括有控制电路，在所述前端管路上设有冷水测温计、热油测温计，在所述后端管路上设有染色釜测温计，在所述前端管路或后端管路靠近所述染色釜一侧设有染色釜测压表，冷水测温计、热油测温计、染色釜测温计、染色釜测压表及所述二氧化碳流量计均与所述控制电路连接。

一种织物染色方法，该方法包括如下步骤：

A、将织物及染料放入染色釜；

B、气态的二氧化碳通过二氧化碳输入口进入到前端管路中，并在前端管路中冷却加压；

C、气态的二氧化碳经冷却后成为液态，再经过加压预热成为超临界状态，然后进入染色釜将染料溶解，并对织物进行染色；

D、染色釜排出的二氧化碳经加压后再次进入染色釜循环染色，直至染色结束；

E、超临界状态的二氧化碳经减压成为气态，经后端管路进入到染料回收罐中，染料析出并回收。

在所述B步骤之后，二氧化碳经冷却加压后，需再经预热而成为超临界状态，再进入染色釜。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、气态的二氧化碳在前端管路中经冷却加压后，成为液态并将染色釜中的染料溶解，实现对织物的染色，染色完成后再经减压，液态的二氧化碳在后端管路中成为气态，原液态二氧化碳中的染料析出并进入染料回收罐，完成织物染色过程；采用该方式对织物染色，工艺简单，减少了对环境的污染，该染色小样机的功能齐全，操作简单，打样速度极快，完全可以满足工业生产的需要；

2、二氧化碳在前端管路中经冷却回压后，再经热油恒温浴槽预热，使二氧化碳达到设定参数，成为超临界状态；

3、前端管路与后端管路之间设有循环回收管，可以对使用过的二氧化碳进行循环回收利用，降低成本，节能降耗；

4、通过控制电路对前端管路、后端管路及染色釜中的压力及温度进行控制，以使其符合染色所需的压力及温度条件。

附图说明

图1是本发明实施例所述染色小样机的系统图；

附图标记说明：

1、二氧化碳气瓶，2、冷水恒温浴槽，3、冷水测温计，4、二氧化碳高压泵，5、热油恒温浴槽，6、热油测温计，7、染色釜，8、二氧化碳流量计，9、循环回收泵，10、染色釜测温计，11、染色釜测压表，12、染料回收罐，13、控制电路，14、循环回收管。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，一种染色小样机，包括染色釜7、前端管路、后端管路、染料回收罐12、冷水恒温浴槽2、二氧化碳高压泵4及减压装置(本实施例中，减压装置为减压阀)，前端管路及后端管路分别与染色釜7连通，前端管路上设有二氧化碳输入口及所述冷水恒温浴槽2、二氧化碳高压泵4，在后端管路上设有减压装置及染料回收罐12，且染料回收罐12位于减压装置的后端。在二氧化碳输入口处设有二氧化碳气瓶1，在二氧化碳高压泵4与染色釜7之间还设有热油恒温浴槽5。在所述前端管路与后端管路之间还设有循环回收管14将所述前端管路与后端管路连通，在循环回收管14上设有循环回收泵9。

其中，在所述循环回收管14上设有二氧化碳流量计8。

还包括有控制电路13，在所述前端管路上设有冷水测温计3、热油测温计6，在所述后端管路上设有染色釜测温计10，在后端管路靠近所述染色釜7一侧设有染色釜测压表11，冷水测温计3、热油测温计6、染色釜测温计10、染色釜测压表11及所述二氧化碳流量计8均与所述控制电路13连接。

通过控制仪表柜(即控制电路13)可以输入设定超临界二氧化碳的参数(如温度、压力、流量)；由冷水测温计3、热油测温计6、二氧化碳流量计8、染色釜测温计10、染色釜测压表11实施进行检测并返回数据，以进行自动控制。

本实施例的织物染色方法包括如下步骤：

A、将织物及染料放入染色釜7；

B、气态的二氧化碳通过二氧化碳输入口进入到前端管路中，并在前端管路中冷却加压；

C、气态的二氧化碳经冷却后成为液态，再经过加压预热成为超临界状态，然后进入染色釜7将染料溶解，并对织物进行染色；

D、染色釜7排出的二氧化碳进入循环回收泵9经加压后再次进入染色釜7循环染色，直至染色结束；

E、超临界状态的二氧化碳经减压成为气态，经后端管路进入到染料回收罐12中，染料析出并回收。

具体如下：

其中：二氧化碳钢瓶1为标准钢瓶，容积为0.025立方米；冷水恒温浴槽2制冷量为2千瓦，温度为3-6℃；二氧化碳高压泵4流量为8L/h，最大压力为35Mpa；热油恒温浴槽5功率为2千瓦，最高温度为200℃；

染色釜7为圆柱形压力容器，用于盛装打样的纤维、纱线、织物以及染料，上部设有密封结构，通过旋转螺纹端盖可以密封或打开，内部容积为1L，最高压力为35Mpa，最高工作温度为130℃，罐体底部设有二氧化碳入口，顶部设有二氧化碳出口，根据装填物的不同，内部设置有不同的染料放置和织物固定装置；循环回收泵9用于提高二氧化碳的压力，使其能够循环流动，其流量为30L/h，最高耐压力35Mpa；二氧化碳流量计8用于测量二氧化碳的流量，测量范围5-30L/h，最高耐压力35Mpa。

减压装置为减压阀，其公称直径为6mm，最高压力50Mpa；染料回收罐12为圆柱形压力容器，用于剩余染料的回收。上部设有密封结构，通过旋转螺纹端盖可以密封或打开，最高压力为20Mpa，最高工作温度为130℃，罐体顶部设有二氧化碳出入口，底部设有染料出口；排气阀的公称直径为6mm，最高压力50Mpa。

本实施例具有如下优点：

1、气态的二氧化碳在前端管路中经冷却加压后，成为液态并将染色釜7中的染料溶解，实现对织物的染色，染色完成后再经减压，液态的二氧化碳在后端管路中成为气态，原液态二氧化碳中的染料析出并进入染料回收罐12，完成织物染色过程；采用该方式对织物染色，工艺简单，减少了对环境的污染，该染色小样机的功能齐全，操作简单，打样速度极快，完全可以满足工业生产的需要；

2、二氧化碳在前端管路中经冷却回压后，再经热油恒温浴槽预热，使二氧化碳达到设定参数，成为超临界状态；

3、前端管路与后端管路之间设有循环回收管14，可以对使用过的二氧化碳进行循环回收利用，降低成本，节能降耗；

4、通过控制电路13对前端管路、后端管路及染色釜7中的压力及温度进行控制，以使其符合染色所需的压力及温度条件。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种染色小样机，其特征在于，包括染色釜、前端管路、后端管路、染料回收罐、冷水恒温浴槽、二氧化碳高压泵及减压装置，前端管路及后端管路分别与染色釜连通，前端管路上设有二氧化碳输入口及所述冷水恒温浴槽、二氧化碳高压泵，在二氧化碳高压泵与染色釜之间还设有热油恒温浴槽；在后端管路上设有减压装置及染料回收罐，且染料回收罐位于减压装置的后端；在所述前端管路与后端管路之间还设有循环回收管将所述前端管路与后端管路连通，在循环回收管上设有循环回收泵或压缩机。

2.如权利要求1所述染色小样机，其特征在于，在所述循环回收管上设有二氧化碳流量计。

3.如权利要求2所述染色小样机，其特征在于，还包括有控制电路，在所述前端管路上设有冷水测温计、热油测温计，在所述后端管路上设有染色釜测温计，在所述前端管路或后端管路靠近所述染色釜一侧设有染色釜测压表，冷水测温计、热油测温计、染色釜测温计、染色釜测压表及所述二氧化碳流量计均与所述控制电路连接。

4.前述任一权利要求所述染色小样机的染色方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、将织物及染料放入染色釜；

B、气态的二氧化碳通过二氧化碳输入口进入到前端管路中，并在前端管路中冷却加压，再经预热而成为超临界状态，再进入染色釜；

C、气态的二氧化碳经冷却后成为液态，再经过加压预热成为超临界状态，然后进入染色釜将染料溶解，并对织物进行染色；

D、染色釜排出的二氧化碳经加压后再次进入染色釜循环染色，直至染色结束；

E、超临界状态的二氧化碳经减压成为气态，经后端管路进入到染料回收罐中，染料析出并回收。