CN110152534B - 一种生产数码印花活性墨水的生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产数码印花活性墨水的生产系统，包括用于初步混合各种原料以形成半成品墨水的混拌设备；用于提高半成品墨水中原料分散性的均质机；用于熟化半成品墨水的熟化机；用于存储墨水的高位罐；用于过滤半成品墨水中的杂质颗粒的过滤器；至少一个用于去除墨水中无机盐成分的纳滤装置；分别与纳滤装置连接的储存染料的浓液罐和储存无机盐的滤液罐；以及用于存储成品墨水的收集器。

Description

一种生产数码印花活性墨水的生产系统
技术领域
本发明属于数码印花技术领域，尤其是涉及一种生产数码印花活性墨水的生产系统。
背景技术
活性染料墨水简称活性墨水，是目前数码印花中最常用的墨水之一。
目前活性染料墨水的生产工序多为间歇性生产；加料、冷却、过滤等工序是分开的，每个工序的产物需要另外的容器盛放，然后再进行下一步工序，均为间歇操作。导致物料暴露在外界的时间较长、人工操作过多，且溶剂的挥发会对生产人员的健康产生影响。且原材料不能很好进行均匀混合分散，搅拌装置工作效率低。生产中不稳定的因素也随着增加，从而导致生产出来的墨水成品性能不够稳定，易于堵塞喷头，同时也增加了生产中的人工成本。
在传统数码印花墨水的生产过程中，会产生较大量的硫酸钠、氯化钠、氯化钾等无机盐。此种墨水的使用严重影响了数码印花机，使其供墨不畅，影响使用寿命和打印质量。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种生产数码印花活性墨水的生产系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种生产数码印花活性墨水的生产系统，包括
用于初步混合各种原料以形成半成品墨水的混拌设备；
用于提高半成品墨水中原料分散性的均质机；
用于熟化半成品墨水的熟化机；
用于存储墨水的高位罐；
用于过滤半成品墨水中的杂质颗粒的过滤器；
至少一个用于去除墨水中无机盐成分的纳滤装置；
分别与纳滤装置连接的储存染料的浓液罐和储存无机盐的滤液罐；
以及用于存储成品墨水的收集器。
本发明的工作原理：各种原料在混拌设备中预混形成半成品墨水，半成品墨水进入均质机中后，在均质机中进一步提高半成品墨水中原料的分散性，使得半成品墨水进一步均质化，然后进入熟化机中熟化半成品墨水，最后进入高位罐中储存，高位罐的存储的半成品墨水进入过滤器中，过滤器去除墨水中的杂质颗粒，墨水再进入纳滤装置，纳滤装置去除墨水中的无机盐成分，经过纳滤装置处理后的墨水流入浓液罐，过滤出来的无机盐进入滤液罐中，最后浓液罐中的成品墨水被收集器收集。本发明先后利用混拌设备和均质机，使得生产原料各个组成混合均匀、分散效果好，不易分层，最后采用过滤器使得产出成品均质化，通过纳滤装置去除无机盐，从而能有效保证墨水出品质量。本发明流水线化的操作，使得生产出来的墨水成品性能稳定，不易堵塞喷头，适用于墨水的连续性生产。
在上述的一种生产数码印花活性墨水的生产系统中，所述的混拌设备包括多个用于存储原料的原料存储罐以及和原料存储罐连接的用于搅拌原料的搅拌罐，所述原料存储罐和搅拌罐之间设置有用于将原料泵入搅拌罐的进料泵，所述搅拌罐的出液端和均质机连接。不同的原料成分可以设置不同的原料储存罐，每个原料储存罐与搅拌罐之间分别配备各自的管道和进料泵，由每个进料泵将其所对应的原料成分分别泵入搅拌罐中，再在搅拌罐中混合。由此，原料储存罐通过进料泵将生产所需的各个原料泵入到搅拌罐，在搅拌罐内对各个原料进行初步的搅拌，并且可以根据所需墨水性能和成分之间的需求和差别，向搅拌罐中选择性的泵入所需的原料成分。
所述所述的搅拌罐设置有搅拌装置，所述的搅拌装置包括设于所述搅拌罐内的搅拌轴、均匀设于所述搅拌轴上的多个搅拌杆、驱动所述搅拌轴转动的第一驱动件、设于所述搅拌杆上的多个导流片、驱动所述导流片转动的驱动组件及振动组件；在第一驱动件的驱动下，搅拌轴转动，从而带动搅拌杆转动，对搅拌罐内的原料进行充分搅拌，使得原料混合更均匀。
所述驱动组件包括设于所述搅拌杆内的第一安装腔、设于所述导流片下端上的转轴、设于所述转轴上的第一锥齿轮、设于所述第一安装腔内的驱动轴、设于所述驱动轴上与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、设于所述驱动轴端部的第三锥齿轮、设于所述搅拌罐内壁上的环形固定板及设于所述环形固定板上的齿，所述齿与第三锥齿轮相啮合；在第一驱动件的驱动下，搅拌轴转动，搅拌轴转动带动第三锥齿轮相对环形固定板上的齿轮转动，进而带动转轴转动，转轴转动带动第二锥齿轮转动，从而通过驱动轴带动导流片转动，对搅拌杆的搅拌盲区进行补充搅拌，且导流片自身转动可形成与液体流动方向相反的涡流，使得液体之间相互对冲，进一步提高原料的混合效率和效果，而且导流片在转动的过程中对还可以对原料进行剪切，加快原料的破碎，使得原料快速溶解混合。
所述振动组件包括设于所述搅拌轴内的第二安装腔、偏心设于所述第二安装腔内的弹性件、设于所述弹性件端部的振动块、设于所述第二安装腔内壁上的凸起及设于所述搅拌轴上的振动传导片；在第一驱动件的带动下，搅拌轴转动，进而带动弹性件转动，由于弹性件上端偏心设置，弹性件在转动的过程中将带动振动块不断撞击搅拌轴内壁，从而产生振动，加剧液体内各种原料碎粒运动，使得原料混合更加均匀。
所述导流片为S型，且导流片的转动方向与搅拌杆转动方向相反；导流片为S型可以更好碰撞和剪切原料，使得混合更均匀。
所述的混拌设备和均质机之间设置有第一控制阀，所述的均质机和熟化机之间设置有第二控制阀，所述的熟化机和高位罐之间设置有用于提升墨水的提升泵，所述的高位罐和过滤器之间设置有第三控制阀，所述的纳滤装置和过滤器之间设置有第四控制阀。高位罐一方面可以作为半成品临时储存罐，通过第三控制阀按时按量供给过滤器进行下一步处理，另一方面可以作为均质后半成品墨水的缓冲罐。第三控制阀可以作为控制半成品墨水由高位罐流向过滤器的启闭开关，根据过滤器每批所能处理的墨水量来决定第三控制阀启闭时间。
所述的混拌设备、均质机、熟化机、高位罐、过滤器、纳滤装置之间依次通过管道连接，所述的混拌设备的底部和均质机连接，所述熟化机和高位罐的顶部连接，所述的高位罐的底部和过滤器的底部连接，所述的过滤器的顶部和纳滤装置的底部连接。由此，通过过滤器使得半成品墨水中较大的杂质颗粒沉于过滤器底部，混合均匀、搅拌充分的均质墨水从过滤器上端排出。
所述的无机盐出液口和滤液罐连接；所述纳滤装置的顶部还设置有墨水出液口，所述的墨水出液口位于无机盐出液口的下方，所述的墨水出液口通过墨水出液管道和浓液罐连接。
当所述的纳滤装置的数量至少为2时，所述的纳滤装置设置有合流管道，所述的合流管道用于将过滤器和每个纳滤装置的底部连通，且每个墨水出液管道和合流管道连通，所述的合流管道和浓液罐连通，所述的每个墨水出液管道均设置有使墨水单向流出的单向阀，所述的合流管道靠近浓液罐的一侧设置有第五控制阀
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明先后利用混拌设备和均质机，使得生产原料各个组成混合均匀、分散效果好，不易分层，最后采用过滤器使得产出成品均质化，通过纳滤装置去除无机盐，从而能有效保证墨水出品质量。
2.本发明使得生产原料各个组成混合均匀、分散效果好，墨水成品含盐量低，浓度高，能有效保证墨水质量；操作简单，效率高，能在封闭条件下进行连续操作，使用方便，能够避免原料的浪费和生产环境的污染，保证产品的稳定生产，降低了生产成本，提高了生产效率。
3.本发明流水线化的操作，使得生产出来的墨水成品性能稳定，不易堵塞喷头，适用于墨水的连续性生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明搅拌装置的剖视图。
图3为图2的A处的放大图。
图4为图2的B处的放大图。
具体实施方式
如图1-4所示，制备活性墨水的各种原料储存于原料存储罐9中，不同的原料成分存储于不同的原料储存罐中，每个原料储存罐与搅拌罐10之间分别配备各自的管道和进料泵11，由每个进料泵11将其所对应的原料成分分别泵入搅拌罐10中，再在搅拌罐10中混合；搅拌罐10中的搅拌装置29启动，在搅拌罐10内对各个原料进行初步的搅拌预混，搅拌装置包括搅拌轴13、第一驱动件 12、搅拌杆3、导流片31、第一安装腔32、转轴33、第一锥齿轮34、驱动轴 35、第二锥齿轮36、第三锥齿轮37、环形固定板38、齿39及振动组件，所述搅拌轴13上下两端分别转动连接在搅拌罐内，所述第一驱动件12选用电机，其输出轴固定在搅拌轴13上；所述搅拌杆3水平固定在搅拌轴上；所述第一安装腔32开设在搅拌杆内，所述驱动轴35一端转动连接在搅拌轴上，另一端穿出第一安装腔；所述转轴33转动连接在搅拌杆上，且其下端伸入到第一安装腔内；所述第一锥齿轮34选用常规的锥齿轮，其固定在转轴下端；所述第二锥齿轮36选用常规的锥齿轮，其固定在驱动轴上，且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合；所述第三锥齿轮37选用常规锥齿轮，其固定在驱动轴端部；所述环形固定板38 固定在搅拌罐的内壁，且其设有倾斜面；所述齿39选用常规的金属齿，其均匀固定在环形固定板的倾斜面上，且其与第三锥齿轮啮合；则搅拌装置启动，在第一驱动件的驱动下，搅拌轴转动，从而带动搅拌杆转动，对搅拌罐内的原料进行充分搅拌，使得原料混合更均匀，且搅拌轴转动带动第三锥齿轮相对环形固定板上的齿轮转动，进而带动转轴转动，转轴转动带动第二锥齿轮转动，从而通过驱动轴带动导流片转动，对搅拌杆的搅拌盲区进行补充搅拌，且导流片自身转动可形成与液体流动方向相反的涡流，使得液体之间相互对冲，进一步提高原料的混合效率和效果，而且导流片在转动的过程中对还可以对原料进行剪切，加快原料的破碎，使得原料快速溶解混合；所述振动组件包括第二安装腔4、弹性件41、振动块42、凸起43及振动传导片44，所述第二安装腔4开设在搅拌轴内，所述弹性件41选用金属弹簧，其上端偏心固定在第二安装腔顶部，且弹簧中部呈弧形弯曲，弹簧弯曲可以增大振动块的甩动幅度和振动块的撞击力度；所述振动块42选用金属滚珠，其固定在弹性件的下端；所述凸起43 均匀固定在第二安装腔的内壁上，用于与振动块碰撞；所述振动传导片44固定在搅拌轴上，其呈波纹状弯折，可以更好的传递振动，减少振动在传递过程中的损耗，使得可以对搅拌罐内的液体进行均匀的振动，则搅拌轴转动，进而带动弹性件转动，由于弹性件上端偏心设置，弹性件在转动的过程中将带动振动块不断撞击搅拌轴内壁，从而产生振动，加剧液体内各种原料碎粒运动，使得原料混合更加均匀。
搅拌罐10工作完毕后，开启第一控制阀17，使得搅拌均匀的半成品墨水流入均质机2。混拌设备1工作时，关闭第一控制阀17，混拌设备1工作完毕后，开启第一控制阀17。均质机2对原料进行细微化、乳化，提高原料中各个组分分散性，有效防止和减少料液分层。
均质机2工作时，第二控制阀18关闭，均质机2工作完毕后，开启第二控制阀18，墨水流入熟化机3中熟化(墨水通常需要进行熟化)，熟化机3工作完毕后，开启提升泵19，提升泵19将墨水泵入高位罐4中，高位罐4一方面可以作为半成品临时储存罐，按时按量供给过滤器5进行下一步处理，另一方面可以作为均质后半成品墨水的缓冲罐。高位罐4底部与过滤器5底部之间通过管道相连通，且设有用于控制管道开启和关闭的第三控制阀20。由此，第三控制阀20作为控制半成品墨水由高位罐4流向过滤器5的启闭开关，根据过滤器5 每批所能处理的墨水量来决定第三控制阀20启闭时间。通过过滤器5使得半成品墨水中较大的杂质颗粒沉于过滤器5底部，混合均匀、搅拌充分的均质墨水从过滤器5上端排出，利于得到高质量的墨水。过滤器5可为管式过滤器5，具体地，为澄清型(GQ)管式过滤器5。
过滤器5工作完毕后，第四控制阀21打开，从过滤器5流出的墨水进入纳滤装置6的底部，在纳滤装置6内被纳滤膜过滤(纳滤膜：孔径在1nm以上，一般1-2nm。是允许某些低价离子透过的一种功能性的半透膜。)无机盐等小分子从纳滤膜中透过，并从纳滤装置6顶部的无机盐出液口22流向滤液罐7，而墨水中的大分子染料化合物等被截流，从墨水出液口23经过墨水出液管道24 流入浓液罐27中。
当至少有两个纳滤装置6时，过滤器5通过合流管道25和每个纳滤装置6的底部连接，且墨水出液管道24连接到合流管道25上，墨水出液管道24上设置有单向阀28，合流管道25靠近浓液罐27的一侧设置有第五控制阀26。当过滤器 5的液体流入纳滤装置6时，第五控制阀26关闭，由于单向阀28的存在，墨水只能从过滤器5流入纳滤装置6的底部，而不能从墨水出液管道24流入纳滤装置6的顶部。当过滤器5中的墨水全部流入纳滤装置6后，关闭第四控制阀21，打开第五控制阀26，墨水经过纳滤膜的过滤，无机盐等小分子从纳滤膜中透过，并从纳滤装置6顶部的无机盐出液口22流向滤液罐7，成品墨水从墨水出液口 23经过墨水出液管道24流出，单向阀28的存在，使得墨水在墨水出液管道24 内单向流出，墨水出液管道24中的墨水汇入合流管道25内，最后流入浓液罐27中。

Claims (5)

1.一种生产数码印花活性墨水的生产系统,其特征在于：包括
用于初步混合各种原料以形成半成品墨水的混拌设备(1)；
用于提高半成品墨水中原料分散性的均质机(2)；
用于熟化半成品墨水的熟化机(3)；
用于存储墨水的高位罐(4)；
用于过滤半成品墨水中的杂质颗粒的过滤器(5)；
至少一个用于去除墨水中无机盐成分的纳滤装置(6)；
分别与纳滤装置(6)连接的储存染料的浓液罐(27)和储存无机盐的滤液罐(7)；
以及用于存储成品墨水的收集器(8)；
所述的混拌设备(1)包括多个用于存储原料的原料存储罐(9)以及和原料存储罐(9)连接的用于搅拌原料的搅拌罐(10)，所述原料存储罐(9)和搅拌罐(10)之间设置有用于将原料泵入搅拌罐(10)的进料泵(11)，所述搅拌罐(10)的出液端和均质机(2)连接；
所述的搅拌罐(10)设置有搅拌装置(29)，所述的搅拌装置(29)包括设于所述搅拌罐内的搅拌轴(13)、均匀设于所述搅拌轴(13)上的多个搅拌杆(3)、驱动所述搅拌轴(13)转动的第一驱动件(12)、设于所述搅拌杆(3)上的多个导流片(31)、驱动所述导流片转动的驱动组件及振动组件；
所述驱动组件包括设于所述搅拌杆内的第一安装腔(32)、设于所述导流片(31)下端上的转轴(33)、设于所述转轴(33)上的第一锥齿轮(34)、设于所述第一安装腔(32)内的驱动轴(35)、设于所述驱动轴(35)上与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮(36)、设于所述驱动轴端部的第三锥齿轮(37)、设于所述搅拌罐内壁上的环形固定板(38)及设于所述环形固定板上的齿(39)，所述齿(39)与第三锥齿轮(37)相啮合；
所述振动组件包括设于所述搅拌轴(13)内的第二安装腔(4)、偏心设于所述第二安装腔(4)内的弹性件(41)、设于所述弹性件(41)端部的振动块(42)、设于所述第二安装腔内壁上的凸起(43)及设于所述搅拌轴(13)上的振动传导片(44)；
所述导流片(31)为S型，且导流片的转动方向与搅拌杆转动方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种生产数码印花活性墨水的生产系统，其特征在于：所述的混拌设备(1)和均质机(2)之间设置有第一控制阀(17)，所述的均质机(2)和熟化机(3)之间设置有第二控制阀(18)，所述的熟化机(3)和高位罐(4)之间设置有用于提升墨水的提升泵(19)，所述的高位罐(4)和过滤器(5)之间设置有第三控制阀(20)，所述的纳滤装置(6)和过滤器(5)之间设置有第四控制阀(21)。
3.根据权利要求1所述的一种生产数码印花活性墨水的生产系统，其特征在于：所述的混拌设备(1)、均质机(2)、熟化机(3)、高位罐(4)、过滤器(5)、纳滤装置(6)之间依次通过管道连接，所述的混拌设备(1)的底部和均质机(2)连接，所述熟化机(3)和高位罐(4)的顶部连接，所述的高位罐(4)的底部和过滤器(5)的底部连接，所述的过滤器(5)的顶部和纳滤装置(6)的底部连接。
4.根据权利要求1所述的一种生产数码印花活性墨水的生产系统，其特征在于：所述的纳滤装置(6)的顶部设置有无机盐出液口(22)，所述的无机盐出液口(22)和滤液罐(7)连接；所述纳滤装置(6)的顶部还设置有墨水出液口(23)，所述的墨水出液口(23)位于无机盐出液口(22)的下方，所述的墨水出液口(23)通过墨水出液管道(24)和浓液罐(27)连接。
5.根据权利要求1所述的一种生产数码印花活性墨水的生产系统，其特征在于：当所述的纳滤装置(6)的数量至少为2时，所述的纳滤装置(6)设置有合流管道(25)，所述的合流管道(25)用于将过滤器(5)和每个纳滤装置(6)的底部连通，且每个墨水出液管道(24)和合流管道(25)连通，所述的合流管道(25)和浓液罐(27)连通，所述的每个墨水出液管道(24)均设置有单向阀(28)，所述的合流管道(25)靠近浓液罐(27)的一侧设置有第五控制阀(26)。
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