CN105926220B - 一种超临界流体无水染整的打样染杯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超临界流体无水染整的打样染杯，可有效实现将传统的超临界流体固定染色打样单元变为一种可移动式的染杯，实现了将多个染色单元(染杯)分别或同时进行介质罐充，然后集中同时进行升温打样加工的目的。从而大大提高了高压超临界流体无水染色等打样加工效率，以及相应的介质增压罐充和分离回收系统的利用率，适应了纺织品无水染整商业化生产对打样的需求。此外，利用本发明技术还可实现对杯底染化料的进行搅拌助溶，以及对底部染化料的清洗吹扫。从而克服了现有固定式超临界流体染色打样装置或其设备系统利用效率低、清洗繁琐、不能满足商业化生产对打样需求等缺点。
Description
技术领域
本发明涉及压力容器及纺织染整设备制造技术领域，尤其涉及一种超临界流体无水染整的打样染杯。
背景技术
采用超临界CO2等流体介质可以代替传统水浴，对纺织品进行染整加工，能从源头上彻底消除传统水浴加工所带来能耗高、环境污染严重等困扰。故研发以超临界CO2流体为代表的无水装备系统，对纺织印染行业的可持续化发展，以及生态环境保护等都具有非常重要的现实和战略意义。
通常，纺织品的印染加工生产，其工序多、工艺流程长，产品质量往往受到多种复杂因素的综合影响，尤其在纺织品的颜色加工阶段。因而，纺织品的印染加工，通常需要经过打小样、放中样、试生产和生产等环节。其中，打小样是获得生产工艺基础配方的前提。因此，研发高效、可靠、适用的小样打样设备系统，对超临界流体无水染整技术的应用、推广和产业化都具有非常重要的作用。
然而，从目前公开的文献报道和实际应用看，现有的超临界流体染色打样装置或其设备系统，一般都是一个系统设置一个固定染色加工单元，并配备一个对应的加压系统，以及在染色单元下游设计一套分离回收系统，以便工艺结束时对染色介质实现分离回收。因而，这类加工系统一般一次只能对一个样品进行染色打样加工，而且每次打样结束后还须进行清洗，才能进行下一次打样试验。尤其在换色染色时，系统的彻底清洗显得非常重要，而现有的多数装置系统或其染色加工单元，其清洗过程繁琐，且不易洗净。故目前这些现有打样系统的效率非常低，远远不能满足商业化生产对打样的需求。此外，这类染整打样系统配置的加压和分离系统，其闲置率也很高，不能得到有效充分利用。因而，这也显著地影响并迟滞了超临界流体无水染整技术的产业化应用和推广。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种超临界流体无水染整的打样染杯，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种打样效率高、操作简便、可靠、清洗效率高、经济实用、应用范围广的超临界流体无水染整的打样染杯。
本发明提出的一种超临界流体无水染整的打样染杯，包括高压染杯筒体、高压染杯密封盖、高压流体导流管、第一高压管道、第二高压管道、第一高压截止阀和第二高压截止阀，其特征在于：
所述高压染杯密封盖盖设在所述高压染杯筒体的上端杯口处，所述第一高压管道的一端连接在所述高压染杯密封盖的上端，所述第一高压管道的另一端供外部气源或罐充系统连接，所述第一高压截止阀安装在所述第一高压管道上；
所述高压染杯筒体的内侧底部呈下凹的圆弧形，所述高压染杯筒体的侧壁靠近所述杯口的位置设有介质出口，所述第二高压管道的一端连接在所述介质出口处，所述第二高压管道的另一端供外部分离回收系统连接，所述第二高压截止阀安装在所述第二高压管道上；
所述高压流体导流管连接在所述高压染杯密封盖的下端，所述高压流体导流管竖直悬挂在所述高压染杯筒体中；
还包括无线压力温度一体化传感器和安全阀，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一高压管道或第二高压管道上，所述安全阀安装在所述第一高压管道或第二高压管道上。
进一步的，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀均安装在所述第二高压管道上，所述第二高压管道上安装有四通接头，所述四通接头位于所述介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀分别安装在所述四通接头两个相对的接口处。
进一步的，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀均安装在所述第一高压管道上，所述第一高压管道上安装有四通接头，所述四通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀分别安装在所述四通接头两个相对的接口处。
进一步的，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一高压管道上，所述安全阀安装在所述第二高压管道上，所述第一高压管道上安装有第一三通接头，所述第一三通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一三通接头的中间接口处，所述第二高压管道上安装有第二三通接头，所述第二三通接头位于所介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述安全阀安装在所述第二三通接头的中间接口处。
进一步的，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第二高压管道上，所述安全阀安装在所述第一高压管道上，所述第一高压管道上安装有第一三通接头，所述第一三通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述安全阀安装在所述第一三通接头的中间接口处，所述第二高压管道上安装有第二三通接头，所述第二三通接头位于所介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第二三通接头的中间接口处。
进一步的，所述高压流体导流管的上端通过螺纹与高压染杯密封盖上的第一高压管道连接，所述高压流体导流管的下端距离所述高压染杯筒体底部的距离为0.5-5cm。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明既可将高压染杯与超临界流体增压罐充和分离回收系统进行连接，实现加工介质的罐充和结束后介质的分离回收；同时也可与上述系统进行分离断开，从而将传统的超临界流体固定染色打样单元变为了一种可移动式的染杯，实现了将多个染色单元(染杯)分别或同时进行介质罐充，然后集中同时进行升温打样加工的目的。从而大大提高了高压超临界流体无水染色等打样加工效率，以及相应的介质增压罐充和分离回收系统的利用率，适应了纺织品无水染整商业化生产对打样的需求。同时，染杯上设置的无线压力温度一体化传感器可将染杯中介质压力、温度实时传输到外置接受系统，实现对染杯中介质压力、温度的纪录和实时监控。染杯上设置的安全阀可有效保证高压条件下染杯的使用安全。此外，染杯内设置的高压流体导流管可借助罐充介质的流速和压力，实现对杯底染料等化学品的搅拌助溶，在染杯清洗阶段也可有效实现对底部染料等化学品的吹扫，提高清洗效率。从而克服了现有固定式超临界流体染色打样装置或其设备系统利用效率低、清洗繁琐、不能满足商业化生产对打样需求等缺点。因而，本发明技术可显著提高超临界流体无水染整生产的打样效率，并具有设备系统利用率高、操作简便、可靠、清洗效率高、经济实用、应用范围广等优点。对从源头上解决纺织印染行业污染物的产生和排放，实现纺织印染行业的生态、绿色化清洁生产，具有非常广阔的应用前景和重要的实际意义。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明实施例一中超临界流体无水染整的打样染杯的结构示意图；
图2为本发明实施例二中超临界流体无水染整的打样染杯的结构示意图；
图3为本发明实施例三中超临界流体无水染整的打样染杯的结构示意图；
图4为本发明实施例四中超临界流体无水染整的打样染杯的结构示意图；
其中：1-第一高压截止阀；2-无线压力温度一体化传感器；3-安全阀；4-高压染杯密封盖；5-第二高压截止阀；6-高压染杯筒体；7-高压流体导流管；8-第一高压管道；9-第二高压管道；10-介质出口；12-四通接头；13-第一三通接头；14-第二三通接头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一：
如图1所示，一种超临界流体无水染整的打样染杯，包括高压染杯筒体6、高压染杯密封盖4、高压流体导流管7、第一高压管道8、第二高压管道9、第一高压截止阀1和第二高压截止阀5，所述高压染杯密封盖盖设在所述高压染杯筒体的上端杯口处，所述第一高压管道的一端连接在所述高压染杯密封盖的上端，所述第一高压管道的另一端供外部气源或罐充系统连接，所述第一高压截止阀安装在所述第一高压管道上；
第一高压截止阀可实现对染杯的介质罐充，以及与气源或罐充系统的分离断开。
所述高压染杯筒体的内侧底部呈下凹的圆弧形，所述高压染杯筒体的侧壁靠近所述杯口的位置设有介质出口10，所述第二高压管道的一端连接在所述介质出口处，所述第二高压管道的另一端供外部分离回收系统连接，所述第二高压截止阀安装在所述第二高压管道上；
第二高压截止阀可实现对染杯内的介质进行解压输出，以及与分离回收系统的分离断开。
所述高压流体导流管连接在所述高压染杯密封盖的下端，所述高压流体导流管竖直悬挂在所述高压染杯筒体中；
还包括无线压力温度一体化传感器2和安全阀3，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀均安装在所述第二高压管道上，所述第二高压管道上安装有四通接头12，所述四通接头位于所述介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀分别安装在所述四通接头两个相对的接口处。
无线压力温度一体化传感器可实现对染杯内介质气压的远程传输，安全阀则可实现当杯内压力超过安全压力时进行紧急泄压。
所述高压流体导流管的上端通过螺纹与高压染杯密封盖上的第一高压管道连接，所述高压流体导流管的下端距离所述高压染杯筒体底部的距离为0.5-5cm。
在对染杯进行介质罐充时可实现对杯底染料等化学品的搅拌助溶，在染杯清洗阶段也可有效实现对底部染料等化学品的吹扫，提高清洗效率。
当然无线压力温度一体化传感器和安全阀的安装位置并不局限于实施例一中所述，还可安装在其它位置，以下实施例给出了无线压力温度一体化传感器和安全阀的其它安装位置。
实施例二：
如图2所示，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀均安装在所述第一高压管道上，所述第一高压管道上安装有四通接头12，所述四通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀分别安装在所述四通接头两个相对的接口处。
实施例三：
如图3所示，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一高压管道上，所述安全阀安装在所述第二高压管道上，所述第一高压管道上安装有第一三通接头13，所述第一三通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一三通接头的中间接口处，所述第二高压管道上安装有第二三通接头14，所述第二三通接头位于所介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述安全阀安装在所述第二三通接头的中间接口处。
实施例四：
如图4所示，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第二高压管道上，所述安全阀安装在所述第一高压管道上，所述第一高压管道上安装有第一三通接头13，所述第一三通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述安全阀安装在所述第一三通接头的中间接口处，所述第二高压管道上安装有第二三通接头14，所述第二三通接头位于所介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第二三通接头的中间接口处。
本发明的一种超临界流体无水染整的打样染杯工作时，首先将待染色等打样处理的定量纺织制品和定量染料等染化料，置于高压染杯筒体6内。高压染杯密封盖4密封高压染杯筒体，并对其他部件进行相应连接组装。然后关闭第二高压截止阀5，将与第一高压截止阀1连接的上端第一高压管道与加工介质气源或介质罐充系统连通，并开启第一高压截止阀1对染杯系统进行定量介质罐充。完成后关闭第一高压截止阀1，并将染杯系统与罐充系统进行分离。重复上述操作，将需打样处理的系列染杯进行介质罐充。然后将准备好的待升温打样的染杯置于加热系统或其他升温浴中，并按照预定升温程序和打样条件进行集中打样处理。
打样结束后，可分别或同时将各染杯通过第二高压截止阀5外侧端的第二高压管道接入专用的分离回收系统，对染色介质进行分离回收。同时，根据实际打样需求，染杯也通过第一高压截止阀1连接的上端第一高压管道与加工介质气源或介质罐充系统连通，以利用干净流体介质对染杯内打样品上的浮色或其他残留染化料，以及杯内残留的染化料进行清洗。清洗的介质通过高压染杯筒体6外侧面上端的介质出口10，再经上述分离回收系统进行处理。
分离回收或/和清洗结束后，首先须使各染杯上设置的第一高压截止阀1处于关闭状态，然后利用分离回收系统配置的气体泵对各染杯内介质进行充分回收和降压。当无线压力温度一体化传感器2显示的压力等于或小于大气压时，分离回收系统的气体泵停泵。然后将与染杯连接的专用加工介质气源或介质罐充系统，以及分离回收系统分别断开分离，并打开高压染杯密封盖4，取出打样样品，完成无水染整的试样打样。重复上述操作，可继续实现下一轮的超临界流体无水染整的试样打样。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种超临界流体无水染整的打样染杯，包括高压染杯筒体(6)、高压染杯密封盖(4)、高压流体导流管(7)、第一高压管道(8)、第二高压管道(9)、第一高压截止阀(1)和第二高压截止阀(5)，其特征在于：
所述高压染杯密封盖盖设在所述高压染杯筒体的上端杯口处，所述第一高压管道的一端连接在所述高压染杯密封盖的上端，所述第一高压管道的另一端供外部气源或罐充系统连接，所述第一高压截止阀安装在所述第一高压管道上；
所述高压染杯筒体的内侧底部呈下凹的圆弧形，所述高压染杯筒体的侧壁靠近所述杯口的位置设有介质出口(10)，所述第二高压管道的一端连接在所述介质出口处，所述第二高压管道的另一端供外部分离回收系统连接，所述第二高压截止阀安装在所述第二高压管道上；
所述高压流体导流管连接在所述高压染杯密封盖的下端，所述高压流体导流管竖直悬挂在所述高压染杯筒体中；
还包括无线压力温度一体化传感器(2)和安全阀(3)，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一高压管道或第二高压管道上，所述安全阀安装在所述第一高压管道或第二高压管道上；
所述高压流体导流管的上端通过螺纹与高压染杯密封盖上的第一高压管道连接，所述高压流体导流管的下端距离所述高压染杯筒体底部的距离为0.5-5cm。
2.根据权利要求1所述的一种超临界流体无水染整的打样染杯，其特征在于：所述无线压力温度一体化传感器和安全阀均安装在所述第二高压管道上，所述第二高压管道上安装有四通接头(12)，所述四通接头位于所述介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀分别安装在所述四通接头两个相对的接口处。
3.根据权利要求1所述的一种超临界流体无水染整的打样染杯，其特征在于：所述无线压力温度一体化传感器和安全阀均安装在所述第一高压管道上，所述第一高压管道上安装有四通接头(12)，所述四通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器和安全阀分别安装在所述四通接头两个相对的接口处。
4.根据权利要求1所述的一种超临界流体无水染整的打样染杯，其特征在于：所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一高压管道上，所述安全阀安装在所述第二高压管道上，所述第一高压管道上安装有第一三通接头(13)，所述第一三通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第一三通接头的中间接口处，所述第二高压管道上安装有第二三通接头(14)，所述第二三通接头位于所介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述安全阀安装在所述第二三通接头的中间接口处。
5.根据权利要求1所述的一种超临界流体无水染整的打样染杯，其特征在于：所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第二高压管道上，所述安全阀安装在所述第一高压管道上，所述第一高压管道上安装有第一三通接头(13)，所述第一三通接头位于所述高压染杯密封盖与所述第一高压截止阀之间，所述安全阀安装在所述第一三通接头的中间接口处，所述第二高压管道上安装有第二三通接头(14)，所述第二三通接头位于所介质出口与所述第二高压截止阀之间，所述无线压力温度一体化传感器安装在所述第二三通接头的中间接口处。
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