CN110669354A - 一种蓝靛制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及染料领域，具体涉及蓝靛制造装置；一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的蓝靛制造装置包含上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池，底盘；按加工顺序依次为上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池。本发明首次将传统的打靛工艺用现代机械设备进行替代，其大大节省人力成本，提高生产效率，减少环境污染，获得蓝靛品质高可控。

Description

一种蓝靛制造装置

技术领域：

本发明涉及染料领域，具体涉及蓝靛制造装置。

背景技术

蓝靛（indigo），又称靛蓝、靛青，是一种具有三千多年使用历史的植物染料，广泛用于棉、毛、丝、麻等纺织品染色。在生产应用中，有时根据其水分含量和状态的不同，常有不同的名称。刚制成的蓝靛含有大量水分，呈膏泥状，通常称为靛膏、靛泥，可以直接用于染色，或作为商品染料出售；用晾晒或其他方式将靛膏中大部分水分除去，得到的块状蓝靛通常称为靛块，将靛块粉碎或长期放置进一步除去水分得到的粉末状蓝靛通常称为靛粉，靛块和靛粉也可作为染料使用或作商品销售。

传统制蓝靛的蓝草原料来源于十字花科的菘蓝、爵床科的马蓝、蓼科的蓼蓝、豆科的木蓝、野青树等多种植物，其共同特点为含有吲哚苷。近代工业革命后纺织印染行业飞速发展，化学合成染料的问世、化纤面料的出现，传统的植物染料生产规模受到严重的冲击、逐渐萎缩。随着社会的发展，化学染的环境污染性越来越被关注。蓝靛染料因其具有优良的耐光、耐气候牢度及耐热稳定性，以及纯天然、无污染的特点，在生化药剂、指示剂、食品添加剂、纺织服装染色等行业越来越广泛的应用，有着广阔的发展前景。

我国劳动人民在长期实践中，逐渐摸索出从蓝草植物中制取蓝靛的关键技术，从而打破了蓝草染色的季节限制。《齐民要术》、《天工开物》均有记载。

古人的制作蓝靛方法如下：先将蓝草倒竖于坑中，加水浸泡发酵，将浸泡液置于瓮中，按比例加入石灰，再用工具急剧击水、搅拌，使溶解于水中的吲哚苷衍生物与空中氧气的接触氧化成为蓝靛，经石灰吸附沉淀后，过滤，将水除去，得到可用于染色的靛膏，也可将靛膏的水分完全蒸发，制成蓝靛块或蓝靛粉。但人工打靛存在工作强度大，生产效率低，成本高等缺陷。尤其在用工成本日益增长的今天，更是无法适应。

本团队设计研发的自动化蓝靛生产设备方案，根据传统的制靛工艺结合现代中国、印度等地人工制靛流程，将制靛过程中繁重的体力劳动改由机器来完成，只需人工操作电控按钮和完成一些辅组性的工作。此实用型的自动化技术，把人从繁重的体力劳动中解放出来，极大地提高劳动生产率，解放了生产力。

发明内容

发明目的

本发明目的提供一种新的蓝靛制造装置，其可以大大节省人力成本，提高生产效率，并且蓝靛的成品质量好，面向市场进行推广。

技术方案

一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的蓝靛制造装置包含上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池，底盘；按加工顺序依次为上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池；

所述的上料区；在粉碎区、浸泡池、打靛池和沉淀池的底部设有底盘；

所述的上料区，破碎区和浸泡池上方设有支架；支架顶部设有天车，天车通过支架顶部的轨道自由前后移动；天车上设有升降装置，升降装置的伸缩杆底部与料框连接，并且通过升降装置实现料框自由的升降；打靛池内设有水泵或底部通入压缩空气或打靛池底设有波轮装置。

所述的沉淀池设有搅拌装置和水泵。

搅拌装置：两种方式可选，一种搅拌装置位于沉淀池上方，可以上升下降，电机驱动叶片旋转可以保证池中液体搅拌充分。另一种位于池底部的波轮装置，由电机带动旋转。

所述的天车，升降装置，水泵，搅拌装置都由电控系统控制。

本制靛设备还包括废水处理设备。

下面对主要的部件进行说明：

底盘：底盘的作用主要是为了保持生产环境整洁干净、制靛过程完整以及降低对设备安装地面基础的要求。

支架：由高强度的钢管组成的支架，支架上设有轨道保证天车在上面平稳移动。

料筐及升降装置：料筐由耐腐蚀的特种合金钢板制造而成，钢板设有小孔保证料筐中的蓝草在浸泡池中能寖入水并得到充分浸泡；料筐上设有升降装置，升降装置设有伸缩杆，伸缩杆与料框顶部连接，可以使料筐上升或下降，在浸泡过程中还可以让料筐上下“抖动”，类似传统工艺浸泡时的翻料。其中所述的升降装置可以采用液压方式通过伸缩杆进行上下移动。

天车：天车主要作用是运送蓝草料筐，由电机驱动，传感器精确定位，保证运送到每个工作位置准确可靠。

浸泡池：由耐腐蚀的金属合金钢钢板焊接而成，外型美观，方便清洗，长期使用不会出现腐蚀生锈等现象。浸泡池用于浸泡蓝草，浸泡时间一般为12~48小时（具体需依据气候、季节等因素，人工检视浸泡效果确定），也可根据环境温度等实际情况自行控制。

打靛池：打靛池外型材质同浸泡池，两种打靛方式可选：一种是打靛池中的靛液会由水泵扬起，使靛液与空气充分接触氧化，另一种从打靛池底部通入6bar压缩空气,空气在浮出水面过程中与靛液接触，而起到氧化作用，为了提高效率在池底加装波轮装置，打靛时开启波轮装置旋转，带动打靛池中靛液流动，此打靛过程可以通过时间设定，也可以人工操作启动或停止。

沉淀池：沉淀池外型材质同浸泡池。打靛结束后打靛池中的靛液通过水泵排出。经过一层比较精细的过滤网箱流入到沉淀池中，在沉淀过程中排出一部分分层的水，再加入清水并将沉淀池上方的搅拌头降下沉入靛液（或开启安装于池底部的波轮装置旋转）搅拌。

搅拌装置：两种方式可选，一种搅拌装置位于沉淀池上方，可以上升下降，电机驱动叶片旋转可以保证池中液体搅拌充分。另一种位于池底部的波轮装置，由电机带动旋转，

电控系统：本设备采用可编程逻辑控制器（PLC控制器）控制，可靠性高，响应速度快，故障率低；电机、水泵等选用能连续工作、耐高温、耐腐蚀、绝缘防护等级高的国际或国内知名品牌，确保设备较长的使用寿命；开关、按钮、低压电气选用知名品牌产品，设备中由人操作的按钮都采用24伏特安全电源控制，确保使用设备人员无触电风险。

废水处理设备（预备）：洗靛、沉淀过程中产生的废水需要经过处理才能二次利用或排出野外，废水处理系统主要去除废水中钙、靛褐素等物质。此设备根据场地情况也可以放在户外。（占地尺寸：约长2500mm ,宽1500mm,高3000mm.，总功率4Kw）

利用蓝靛制造装置制靛的工艺流程

本发明根据传统的制靛工艺结合现代广大农村地区手工制靛流程，设计一组全新设备完成制靛。

具体流程如下：

1、装料：将收割来的蓝草，人工装入机器浸泡料筐中、关闭料筐门，为后续浸泡准备；

2、浸泡：装料结束后，操作电控按钮，浸泡料筐被提升到位、移动到浸泡池上方、浸泡料筐下降到浸泡池中，注入清水开始浸泡；

3、打靛：一般浸泡时间为12~48小时，浸泡结束后，操作电控按钮，浸泡料筐提升并适当移动到破碎机，卸料破碎后，取出残渣（另行处理）。浸泡池中浸泡后的液体即靛液由水泵抽出到打靛池，进行打靛；人工加入打靛辅料后启动打靛按钮，两种打靛方式可选：一种是打靛池中的靛液会由水泵扬起，靛液与空气充分接触氧化；另一种从打靛池底部通入6~10bar压缩空气,空气在浮出水面过程中与靛液接触，而起到氧化作用，为了提高效率在池底加装波轮装置，打靛时开启波轮装置旋转，带动打靛池中靛液流动。这两种方式打靛过程可以通过时间设定，也可以人工操作启动或停止。

4、清洗沉淀：打靛后的靛液由水泵抽出经过滤后流入沉淀池进行清洗沉淀。

靛液在沉淀池中静置一小时左右，将上层分离出的水排出，再放入等量的清水，搅拌头由上方横梁位置向下伸出到池中进行搅拌，（也可设计成和打靛池一样底部的波轮装置）靛液充分搅拌后，搅拌头停止工作，并收回到沉淀池上方。靛液再次沉淀。

5、取靛储存：沉淀结束后，排出沉淀池中多余的废水集中净化处理，人工取出靛泥并储存。

有益效果

1、本发明首次将传统的打靛工艺用现代机械设备进行替代，大大节省人力成本，提高生产效率，减少环境污染，获得蓝靛品质高可控。

2、本发明操作简单，成本低廉，并且将上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池集成一体化，并且实现电控化，只需简单控制就实现全程自动化。

附图说明

图1为蓝靛制造装置主视图；

图2为蓝靛制造装置俯视图；

图3为升降装置示意图;

图4为蓝靛制造装置立体示意图；

其中：上料区1，粉碎区2，浸泡池3，打靛池4，沉淀池5，底盘6，支架7，天车8，升降装置9，料框10，伸缩杆11，轨道12。

具体实施方式

实施例1

一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的蓝靛制造装置包含上料区1，粉碎区2，浸泡池3，打靛池4，沉淀池5，底盘6；按加工顺序依次为上料区1，粉碎区2，浸泡池3，打靛池4，沉淀池5；

所述的上料区1、在粉碎区2、浸泡池3、打靛池4和沉淀池5的底部设有底盘6；

所述的上料区1，破碎区2和浸泡池3上方设有支架7；支架7顶部设有天车8；天车8通过支架7上的轨道12实现自由移动；天车8上设有升降装置9，升降装置9的底部与料框10连接，并且通过升降装置9实现料框10自由的升降；打靛池内设有水泵或底部通入压缩空气，并池底加装波轮装置。

所述的沉淀池设有搅拌装置和水泵。

搅拌装置：一种搅拌装置位于沉淀池上方，可以上升下降，电机驱动叶片旋转可以保证池中液体搅拌充分，或另一种位于池底部的波轮装置，由电机带动旋转。

所述的天车8，升降装置9，水泵，搅拌装置都由电控系统控制。

本制靛设备还包括废水处理设备。

具体流程如下：

1、装料：将收割来的蓝草，人工装入机器浸泡料筐10中、关闭料筐门，为后续浸泡准备；

2、浸泡：装料结束后，操作电控按钮，浸泡料筐10被提升到位、移动到浸泡池3上方、浸泡料筐10下降到浸泡池3中，注入清水开始浸泡；

3、打靛：一般浸泡时间为12~48小时，浸泡结束后，操作电控按钮，浸泡料筐10提升并适当移动到粉碎区2，卸料粉碎后，取出残渣（另行处理）；浸泡池3中浸泡后的液体即靛液由水泵抽出到打靛池4，进行打靛；人工加入打靛辅料后启动打靛按钮，两种打靛方式可选：一种是打靛池中的靛液会由水泵扬起，靛液与空气充分接触氧化；另一种从打靛池底部通入6bar压缩空气,空气在浮出水面过程中与靛液接触，从而起到氧化作用，为了提高效率在池底加装波轮装置，打靛时开启波轮装置旋转，带动打靛池中靛液流动。这两种方式打靛过程可以通过时间设定，也可以人工操作启动或停止。

4、清洗沉淀：打靛后的靛液由水泵抽出经过滤后流入沉淀池5进行清洗沉淀。

靛液在沉淀池中静置一小时左右，将上层分离出的水排出，再放入等量的清水，搅拌头由上方横梁位置向下伸出到池中进行搅拌，（也可设计成和打靛池一样底部的波轮装置）靛液充分搅拌后，搅拌头停止工作，并收回到沉淀池上方，靛液再次沉淀。

5、取靛储存：沉淀结束后，排出沉淀池5中多余的废水集中净化处理，取出靛泥并储存。

Claims (7)

1.一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的蓝靛制造装置包含上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池，底盘；按加工顺序依次为上料区，粉碎区，浸泡池，打靛池，沉淀池。

2.根据权利要求1所述的一种蓝靛制造装置，其特征在于在上料区、粉碎区、浸泡池、打靛池、和沉淀池的底部设有底盘。

3.根据权利要求1所述的一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的上料区，破碎区和浸泡池上方设有支架；支架顶部设有天车，天车通过支架顶部的轨道自由前后移动；天车上设有升降装置，升降装置的伸缩杆底部与料框连接，并且通过升降装置实现料框自由的升降；打靛池内设有水泵或底部通入压缩空气或打靛池底设有波轮装置。

4.根据权利要求1所述的一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的沉淀池设有搅拌装置和水泵。

5.根据权利要求1所述的一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的搅拌装置为搅拌装置位于沉淀池上方，或位于池底部的波轮装置，由电机带动旋转。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的天车，升降装置，水泵，搅拌装置都由电控系统控制。

7.根据权利要求6所述的一种蓝靛制造装置，其特征在于所述的制靛设备还设有废水处理设备。

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