CN202055033U - 一种利用超声波和微波的染色装置 - Google Patents

一种利用超声波和微波的染色装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种利用超声波和微波的染色装置。包括储水箱WT001、染料釜DT001、染色釜DT002、分离器ST001、超声波发生器SW001-1、超声波发生器SW001-2、超声波换能器SW001、超声波换能器SW002和微波发生器MW001；储水箱与装有加热器H001、搅拌器SM001和超声波换能器SW001的染料釜DT001相通连；染料釜DT001与装有超声波换能器SW002和微波发生器MW001的染色釜DT002相通连；染色釜DT002与装有加热器H002和真空泵VP001的分离器ST001相通连；分离器ST001与冷凝器C001相连；冷凝器C001通过单向阀VS001与储水箱WT001相连。本实用新型结构合理，使用方便，降低了能耗，节约了水资源，有效地提高染色效率和染色效果，并可对染料回收利用。

Description

一种利用超声波和微波的染色装置
技术领域
本实用新型涉及一种染色方法及其装置，特别是一种利用超声波和微波的染色方法及其装置。
背景技术
目前，纺织品的染色方法，主要是通过将染料、助剂等在水中混合配成一定浓度的染液，在一定的温度和压强下，对纺织品进行染色；所采用的染色装置虽然结构较为简单、成本投入低，但在染色过程中消耗水量过多，废水处理的能耗过大，染料利用率较低，生产成本高，不利于低碳、生态和环保。同时，由于使用大量助剂，使得染料与助剂分离难度较大，不利于染料的回收利用，并且染色效果和染色效率也有待于进一步提高。
实用新型内容
为克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种利用超声波和微波的染装置，以降低能耗，节约水资源，提高染色效率和染色效果，并可对染料进行回收利用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括储水箱WT001、染料釜DT001、染色釜DT002、分离器ST001、超声波发生器SW001-1、超声波发生器SW001-2、超声波换能器SW001、超声波换能器SW002和微波发生器MW001；所述的储水箱WT001经过计量泵MP001与染料釜DT001相通连；染料釜DT001装有加热器H001、搅拌器SM001和超声波换能器SW001，且染料釜DT001经计量泵MP002与染色釜DT002相通连；染色釜DT002装有超声波换能器SW002和微波发生器MW001，超声波换能器SW001与超声波发生器SW001-1相连，超声波换能器SW002与超声波发生器SW001-2相连，且染色釜DT002通过循环泵CP003与分离器ST001相通连；分离器ST001装有加热器H002和真空泵VP001，分离器ST001通过循环泵CP004与冷凝器C001相连；冷凝器C001通过单向阀VS001与储水箱WT001相连。
为提高装置的工作效率，实现自动控制，本装置还包括控制单元PC001，上述超声波发生器SW001-1、超声波发生器SW001-2、微波发生器MW001、计量泵MP001、计量泵MP002、加热器H001和加热器H002均与该控制单元PC001相连。
进一步地，在上述储水箱WT001与染色釜DT002之间还设有阀门V001、过滤器F001、循环泵CP001、阀门V002；储水箱WT001、阀门V001、过滤器F001、循环泵CP001、计量泵MP001、阀门V002和染料釜DT001依次相连。
进一步地，在染料釜DT001和染色釜DT002之间还设有循环泵CP002和阀门V003，染料釜DT001、循环泵CP002、计量泵MP002、阀门V003和染色釜DT002依次相连。
进一步地，在染色釜DT002和分离器ST001之间还设有过滤器F002和阀门V004，染色釜DT002、过滤器F002、循环泵CP003、阀门V004和分离器ST001依次相连。
进一步地，在分离器ST001和冷凝器C001之间还设有阀门V006和过滤器F003，分离器ST001、阀门V006、过滤器F003、循环泵CP004和冷凝器C001依次相连。
更进一步地，上述分离器ST001通过粉体计量器MP003、阀门V005与染料釜DT001相连，以将回收的染料输送至染料釜DT001中，且粉体计量器MP003与控制单元PC001相连。
本实用新型的有益效果在于：其结构合理，使用方便，降低了能耗，节约了水资源，有效地提高染色效率和染色效果，并可对染料回收利用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。
本实用新型实施例所述的利用超声波和微波的染色装置，包括储水箱WT001、染料釜DT001、染色釜DT002、分离器ST001、超声波发生器SW001-1、超声波发生器SW001-2、超声波换能器SW001、超声波换能器SW002、微波发生器MW001和控制单元PC001；所述的储水箱WT001经过依次相连的阀门V001、过滤器F001、循环泵CP001、计量泵MP001和阀门V002，而与染料釜DT001相连。染料釜DT001装有加热器H001、搅拌器SM001和超声波换能器SW001，且染料釜DT001经过依次相连的循环泵CP002、计量泵MP002和阀门V003而与染色釜DT002相连。染色釜DT002装有超声波换能器SW002和微波发生器MW001，超声波换能器SW002与超声波发生器SW001-1相连，超声波换能器SW003与超声波发生器SW001-2相连，且染色釜DT002经过依次相连的过滤器F002、循环泵CP003和阀门V004而与分离器ST001相连。分离器ST001装有加热器H002和真空泵VP001，分离器ST001通过依次相连的阀门V006、过滤器F003和循环泵CP004而与冷凝器C001相连。冷凝器C001通过单向阀VS001与储水箱WT001相连。分离器ST001还通过粉体计量器MP003、阀门V005与染料釜DT001相连。上述超声波发生器SW001-1、超声波发生器SW001-2、微波发生器MW001、计量泵MP001、计量泵MP002、粉体计量器MP003、加热器H001、加热器H002均与该控制单元PC001相连。
下面以本染色装置，采用活性黑W-NN HC染料对规格为80S×80S/110×7758″、5kg的全棉平纹细布进行染色为例：
1)染液的配制，打开阀门V001，储水箱WT001内的软水经过过滤器F001过滤后在循环泵CP001的作用下，经计量泵MP001计量75L的水进入染料釜DT001中，并通过染料釜DT001上的放料口FL001加入25g的直接黑BN染料，然后关闭阀门V001和V002，加热器H001对染料釜DT001进行定时恒温加热，温度为50℃；搅拌器SM001开始恒速搅拌，速度为1000rpm；超声波发生器SW001开始工作，其频率为20kHz，功率为2kw。2min后制得浓度为0.33g/L的染液；
2)织物的染色，将5kg、规格为80S×80S/110×7758″的全棉平纹细布通过放物口FW001放入染色釜DT002中，然后打开阀门V003，染料釜DT001中的染液经循环泵CP002和计量泵MP002进入染色釜DT002中，达到1∶15的浴比后，关闭阀门V003；超声波发生器SW002及微波发生器MW001开始工作；超声波的频率为20kHz，微波的频率为2000MHz；由于水分子是极性分子，它在快速交变的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成水分子的运动产生相互摩擦效应，微波场的场能转化为热能，内外同时加热，使纺织品在短时间内达到内外同热的效果，产生热化和膨化等一系列物化过程，加快了染液对纺织品的渗透，染色均匀性大大改善，还可以改变纤维的表面结构和超分子结构，提高上染率和固色率。同时超声波在纤维表面产生“空化”作用使染料更容易扩散到纤维之间的空隙和微孔之中，从而进一步提高了染色效率和上染率。染色温度为80℃；染色时间为0.3小时；
3)染料的回收，打开阀门V004，染色釜DT002中的染液在循环泵CP003的作用下经过滤器F002，滤除染色过程中从纺织品上带下的纤维等杂质后，进入到分离器ST001内，从而使染色釜DT002中染液与纺织品分离；关闭阀门V004，打开阀门V006和单向阀VS001，真空泵VP001对分离器ST001抽真空，同时加热器H002对染液进行加热，使染液中的水在低压状态下比较容易气化并与染料进行分离，水蒸气在循环泵CP004的作用下，再经冷凝器C001、单向阀门VS001将水蒸气冷凝液化返回到储水箱WT001中。关闭阀门V006，打开阀门V005，分离并干燥的染料经粉体计量器MP003计量后回到染料釜DT001中，供下回染色使用，然后关闭阀门V005。
4)染色织物的后处理，打开阀门V007，直接从储水箱WT001中加水到染色釜DT002中，超声波发生器SW002及微波发生器MW001对全棉平纹细布进行水洗处理1-2次，清洗产生的废水采用上述步骤3)处理，清洗后的染色全棉平纹细布进行微波烘干或晾晒。
染色后的全棉平纹细布，采用电脑测色仪测定其表观颜色深度K/S值为28.752；按GB/T3920-1997的方法测定其干摩擦变色牢度达到4-5级，沾色牢度(标准衬布棉)4级，湿摩擦变色牢度达到3-4级，沾色牢度(标准衬布棉)4级；皂洗牢度按GB/T3921(1)-1999的方法测定，为3级，沾色牢度(标准衬布棉)3-4级。因此染色后，织物的耐摩擦色牢度、耐洗色牢度优良，匀染性好，色牢度高。

Claims (8)

1.一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：包括储水箱(WT001)、染料釜(DT001)、染色釜(DT002)、分离器(ST001)、超声波发生器(SW001-1)、超声波发生器(SW001-2)、超声波换能器(SW001)、超声波换能器(SW002)和微波发生器(MW001)；所述的储水箱(WT001)经过计量泵(MP001)与染料釜(DT001)相通连；染料釜(DT001)装有加热器(H001)、搅拌器(SM001)和超声波换能器(SW001)，且染料釜(DT001)经计量泵(MP002)与染色釜(DT002)相通连；染色釜(DT002)装有超声波换能器(SW002)和微波发生器(MW001)，超声波换能器(SW001)与超声波发生器(SW001-1)相连，超声波换能器(SW002)与超声波发生器(SW001-2)相连，且染色釜(DT002)通过循环泵(CP003)与分离器(ST001)相通连；分离器(ST001)装有加热器(H002)和真空泵(VP001)，分离器(ST001)通过循环泵(CP004)与冷凝器(C001)相连；冷凝器(C001)通过单向阀(VS001)与储水箱(WT001)相连。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：还包括控制单元(PC001)，上述超声波发生器(SW001-1)、超声波发生器(SW001-2)、微波发生器(MW001)、计量泵(MP001)、计量泵(MP002)、加热器(H001)和加热器(H002)均与该控制单元(PC001)相连。
3.根据权利要求1所述的一种利用超声波和微波的染色装置，在上述储水箱(WT001)与染色釜(DT002)之间还设有阀门(V001)、过滤器(F001)、循环泵(CP001)、(阀门V002)；储水箱(WT001)、阀门(V001)、过滤器(F001)、循环泵(CP001)、计量泵(MP001)、阀门(V002)和染料釜(DT001)依次相连。
4.根据权利要求1所述的一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：在染料釜(DT001)和染色釜(DT002)之间还设有循环泵(CP002)和阀门(V003)，染料釜(DT001)、循环泵(CP002)、计量泵(MP002)、阀门(V003) 和染色釜(DT002)依次相连。
5.根据权利要求1所述的一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：在染色釜(DT002)和分离器(ST001)之间还设有过滤器(F002)和阀门(V004)，染色釜(DT002)、过滤器(F002)、循环泵(CP003)、阀门(V004)和分离器(ST001)依次相连。
6.根据权利要求1所述的一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：在分离器(ST001)和冷凝器(C001)之间还设有阀门(V006)和过滤器(F003)，分离器(ST001)、阀门(V006)、过滤器(F003)、循环泵(CP004)和冷凝器(C001)依次相连。
7.根据权利要求1所述的一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：上述分离器(ST001)通过粉体计量器(MP003)、阀门(V005)与染料釜(DT001)相连。
8.根据权利要求7所述的一种利用超声波和微波的染色装置，其特征在于：上述粉体计量器(MP003)与控制单元(PC001)相连。 
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