CN205275949U - 超临界co2无水染色系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种超临界CO2无水染色系统，其特征在于：包括有储存釜、冷却装置、加压柱塞泵、加热装置、压力釜、泄压箱、分离器、冷却装置和除湿器，储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置、加压柱塞泵、加热装置变成超临界流体，进入压力釜，含有染料的超临界流体由压力釜依次经过泄压箱、分离器，分离后的CO2气体依次经冷却装置和除湿器，送入所述的储存釜。本实用新型是利用超临界流体CO2对织物具有很强的渗透性,对物质具有很强的溶解性,且表面张力低。可以携带染料很容易地进入纤维内部进行染色,进入纤维内部的染料分子不易被CO2分子解析,所以染色牢固。

Description

超临界CO2无水染色系统
技术领域
本实用新型涉及一种染色设备，具体是一种超临界CO2无水染色系统。
背景技术
中国知识产权局于2014年5月21日公开了公开号为103806234A，专利名称为超临界CO2无水旋转经轴卧式染色釜及其染色系统的专利文献，一种超临界CO2无水旋转经轴卧式染色釜，包括体内设有染色腔的染色釜体、扣置于染色釜体一端的用来启闭染色腔开口的釜盖、设置于染色腔体内且用来架设待染织物的染色织物架以及用来对染色釜体加热的染色釜加热冷却装置，所述染色织物架包括中空且壁上布有多个出气微孔的染色经轴，染色釜体上设有使染色腔与外界连通出气的染色釜出气口；其特征在于：所述染色釜体呈卧式布设，所述染色经轴以卧式方式转动支撑连接于染色釜体内；染色釜体体内还设有与染色腔并列隔离设置于染色釜体另一端的进气腔，染色经轴的一端从染色腔穿出后伸入进气腔内，并且在该端部设有与染色经轴的中空内腔连通的经轴进气孔，染色釜体上设有使进气腔与外部连通进气的染色釜进气口以及用来带动染色经轴转动的转动驱动装置。
中国知识产权局于2009年4月22日公开了公开号为101413191，专利名称为超临界CO2无水经轴染色系统的专利文献，它包括有CO2加压供应装置、循环泵、分离回收装置、两个或两个以上并列设置的染色釜，所述染色釜并列设置后与所述循环泵串联，形成封闭的染色回路，在所述循环泵的两端各设有截止阀，在所述截止阀与所述染色釜之间分别连接有所述CO2加压供应装置和所述分离回收装置，其特征在于，所述每一染色釜的出口连接有各自的回收旁路，所述每一回收旁路与所述分离回收装置连通并独立于所述染色釜与所述循环泵形成的封闭的染色回路，使不同的染色釜可以同时进行染色与超临界CO2流体的回收，应用于短周期的超临界CO2无水经轴染色工艺。
中国知识产权局于2007年5月9日公开了公开号为1958941，专利名称为一种流体无水染色技术的专利文献，现印染行业每年生产消耗大量的淡水,而排放的废水中含有大量的无机盐和碱,严重污染环境。本实用新型提供的染色技术包括染色工艺和染色装置。其工艺是将染色系统中的液态CO2经增温增压至超临界流体状态。由循环泵使CO2不断循环往复于染色釜和染料釜之间,边溶解染料边为织物上染。然后用新的CO2对被染织物冲洗。冲洗后装置泄压回收CO2和染料。其装置是由染色系统和回收分离系统构成。由管线连接两系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种染色牢固、染色速度快、翻改染颜色的超临界CO2无水染色系统。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
超临界CO2无水染色系统，包括有储存釜、冷却装置、加压柱塞泵、加热装置、压力釜、泄压箱、分离器、冷却装置和除湿器，储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置、加压柱塞泵、加热装置变成超临界流体，进入压力釜，含有染料的超临界流体由压力釜依次经过泄压箱、分离器，分离后的CO2气体依次经冷却装置和除湿器，送入所述的储存釜。
进一步地，所述压力釜上设有红黄蓝三原色调配器，红黄蓝三原色调配器，用以调配不同颜色的染料，并将调配好的染料送入压力釜中。
进一步地，所述压力釜设有三个，三个压力釜采用并联的形式。
进一步地，所述压力釜由钢管以及堆焊在钢管表面的堆焊层组成。
进一步地，所述钢管采用不锈钢板卷制钢管或无缝钢管。
进一步地，所述加热装置采用以热油为热交换介质的加热形式。
进一步地，还包括CO2生成装置和输送柱塞泵，输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜。
进一步地，每个压力釜还配备有循环泵和流动管，所述流动管和压力釜构成一个循环通道，循环泵推动超临界流体和染料的混合体在循环通道内循环流动。
利用超临界CO2无水染色系统染布的方法，包括以下步骤：A、CO2的制备及储存：利用输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜；B、冷却：储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置进行冷却，冷却前后的CO2气体的气压为6～10MPA,温度为4℃～0℃；C、加压：利用加压柱塞泵对CO2气体进行加压，加压后CO2气体的气压为28～30MPA；D、加热：利用加热装置将CO2形成超临界流体，并将超临界流体加热到120℃～150℃；E、染色：循环泵推动超临界流体和染料的混合体在循环通道内循环流动，对压力釜内的布料进行染色；压力釜内的压力为28～30MPA，温度为120℃～150℃，循环流动的时间为20分钟～40分钟，循环流量为每小时不小于20M3；F、泄压：压力釜泄压后，压力釜内的布料染色完成。
利用超临界CO2无水染色系统翻改染布的方法，包括以下步骤：A、CO2的制备及储存：利用输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜；B、冷却：储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置进行冷却，冷却前后的CO2气体的气压为6～10MPA,温度为4℃～0℃；C、加压：利用加压柱塞泵对CO2气体进行加压，加压后CO2气体的气压为30～32MPA；D、加热：利用加热装置将CO2形成超临界流体，并将超临界流体加热到150℃～170℃；E、剥色：加入剥色还原剂，循环泵推动超临界流体和剥色剂的混合体在循环通道内循环流动，对压力釜内的布料进行剥色还原；压力釜内的压力为30～32MPA，温度为150℃～170℃，循环流动的时间为15分钟～30分钟，循环流量为每小时不小于20M3；F、泄压：压力釜泄压后，压力釜内的布料剥色完成。G、染色：重复上述染色方法流程。
本实用新型的有益效果：
本实用新型是利用超临界流体CO2对织物具有很强的渗透性,对物质具有很强的溶解性,且表面张力低。可以携带染料很容易地进入纤维内部进行染色,进入纤维内部的染料分子不易被CO2分子解析,所以染色牢固。本实用新型工艺简单,改变了传统染色方法,节约大量的水资源,达到废水零排放。该系统可同时分别进行染色和CO2的回收工作,最大限度地减少了CO2的损耗,降低了成本,并且还提高了染色效率。
通过超临界CO2流体溶解纳米级色母染料，对布料进行染色，同时优化压力、温度和时间等染色工艺条件，提高色母染料在超临界CO2流体中的溶解度、染色深度来提高染色效率和染色质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、CO2生成装置；2、输送柱塞泵；3、储存釜；4、冷却装置；5、加压柱塞泵；6、加热装置；7、压力釜；8、泄压箱；9、分离器；10、冷却装置；11、除湿器；12、循环泵；13、流动管；14、红黄蓝三原色调配器。
具体实施方式
如图1所示，超临界CO2无水染色系统，包括有CO2生成装置1、输送柱塞泵2、储存釜3、冷却装置4、加压柱塞泵5、加热装置6、压力釜7、泄压箱8、分离器9、冷却装置10和除湿器11，输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜，储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置、加压柱塞泵、加热装置变成超临界流体，进入压力釜，含有染料的超临界流体由压力釜依次经过泄压箱、分离器，分离后的CO2气体依次经冷却装置和除湿器，再由输送柱塞泵将CO2送入所述的储存釜。还包括循环泵12和流动管13，所述流动管13和压力釜7构成一个循环通道，循环泵12推动超临界流体和染料的混合体在循环通道内循环流动。
进一步地，所述加热装置6采用以热油为热交换介质的加热形式。
所述压力釜7上设有红黄蓝三原色调配器14，红黄蓝三原色调配器14，用以调配不同颜色的纳米级色母染料，并将调配好的纳米级色母染料送入压力釜中，使用红黄蓝三原色调配器14可根据工作人员设定，调配出所需要的颜色。
所述压力釜7的表面设有堆焊层，以提高压力釜的承压能力，通过堆焊层来提高承压能力，可大大降低压力釜的制造成本（使用不锈钢板卷制或无缝钢管）。
所述压力釜7设有三个，三个压力釜采用并联的形式，三个压力釜既可以同时用来对布进行精炼除油、染色、改染色，也可以这样工作：一个压力釜用来染布，另一个压力釜用来对染前的布料进行精炼除油清洗；第三个压力釜可以用来对有缺陷的染布（染色不均匀，出现“染花”现象的布）进行驳色（除去色料）处理，故该设备可同时实现多种功能。
利用超临界CO2无水染色系统染布时，对于涤棉混纺织物的布料，采用分散染料的高温高压染色方法，由于温度提高，纤维分子的链段剧烈运动，产生的瞬时孔隙也越多和越大，此时染料分子的扩散也增快，增加了染料向纤维内部的扩散速率，使染色速率加快，直至染料被吸尽而完成染色。上述方法适合升华牢度低和分子量较小的低温型染料品种。用这类染料染色匀染性好，色泽浓艳，手感良好，织物透芯程度高，适合于小批量、多品种生产。而其他成份材料的布料采用现有的工艺进行，在此不再重述。
实施例1：
利用超临界CO2无水染色系统染布的方法，包括以下步骤：
A、CO2的制备及储存：利用输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜；
B、冷却：储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置进行冷却，冷却前后的CO2气体的气压为6MPA,温度为0℃；
C、加压：利用加压柱塞泵对CO2气体进行加压，加压后CO2气体的气压为28MPA；
D、加热：利用加热装置将CO2形成超临界流体，并将超临界流体加热到120℃；
E、染色：循环泵推动超临界流体和染料的混合体在循环通道内循环流动，对压力釜内的布料进行染色；压力釜内的压力为28MPA，温度为120℃，循环流动的时间为40分钟，循环流量为每小时不小于20M3；
F、泄压：压力釜泄压后，压力釜内的布料染色完成。
实施例2：
利用超临界CO2无水染色系统染布的方法，包括以下步骤：
A、CO2的制备及储存：利用输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜；
B、冷却：储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置进行冷却，冷却前后的CO2气体的气压为10MPA,温度为4℃；
C、加压：利用加压柱塞泵对CO2气体进行加压，加压后CO2气体的气压为30MPA；
D、加热：利用加热装置将CO2形成超临界流体，并将超临界流体加热到150℃；
E、染色：循环泵推动超临界流体和染料的混合体在循环通道内循环流动，对压力釜内的布料进行染色；压力釜内的压力为30MPA，温度为150℃，循环流动的时间为20分钟，循环流量为每小时不小于20M3；
F、泄压：压力釜泄压后，压力釜内的布料染色完成。
以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种超临界CO2无水染色系统，其特征在于：包括有储存釜、冷却装置、加压柱塞泵、加热装置、压力釜、泄压箱、分离器、冷却装置和除湿器，储存釜中的CO2气体依次经过冷却装置、加压柱塞泵、加热装置变成超临界流体，进入压力釜，含有染料的超临界流体由压力釜依次经过泄压箱、分离器，分离后的CO2气体依次经冷却装置和除湿器，送入所述的储存釜。
2.根据权利要求1所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：所述压力釜上设有红黄蓝三原色调配器，红黄蓝三原色调配器，用以调配不同颜色的染料，并将调配好的染料送入压力釜中。
3.根据权利要求1所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：所述压力釜由钢管以及堆焊在钢管表面的堆焊层组成。
4.根据权利要求3所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：所述钢管采用不锈钢板卷制钢管或无缝钢管。
5.根据权利要求1所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：所述压力釜设有三个，三个压力釜采用并联的形式。
6.根据权利要求1所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：还包括CO2生成装置和输送柱塞泵，输送柱塞泵将CO2生成装置生成的CO2气体送入储存釜。
7.根据权利要求1所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：还包括循环泵和流动管，所述流动管和压力釜构成一个循环通道，循环泵推动超临界流体和染料的混合体在循环通道内循环流动。
8.根据权利要求1所述的超临界CO2无水染色系统，其特征在于：所述加热装置采用以热油为热交换介质的加热形式。
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