KR100570354B1 - 초임계유체 염색실험기 - Google Patents

Abstract

단열재로 마감된 캐비넷에 내부를 관찰하도록 강화유리로 구성된 시창구를 포함하는 작업문과 상기 캐비넷 뒷면에 설치된 감속모터에 의하여 회전되는 회전축이며, 베어링으로 지지되는 로터부와 상기 로터부에 방사형으로 다수의 고압비커를 설치하여 다수의 염색 실험을 동시에 처리할 수 있는 고압비커부와 상기 고압비커부에 온도와 압력 센서를 부착하여 온도와 압력을 표시하고 제어하는 센서부로 구성된다.

초임계유체, 염색, 실험기

Description

초임계유체 염색실험기{Supercritical fluid dyeing experiment apparatus}

도 1은 종래 수계염색실험기를 나타낸 사시도이다.

도 2는 재래식 초임계유체 염색실험기를 나타낸 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 초임계유체 염색실험기의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 초임계유체 염색실험기의 구조를 나타낸 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 초임계유체 염색실험기의 밀폐된 고압비커의 상세도이다.

도 6은 본 발명에 따른 고압비커에 삽입된 유동튜브를 나타낸 사시도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 염료 2: 피염물(직물)

3: 유동튜브 4: 가이드 링

5: 유동튜브 양단 6: 고압비커

7: 용기 뚜껑 8: 밸브

9: 전기히터 10: 온도센서

11: 압력센서 12: 캐비넷

13: 작업문 14: 시창구

15: 회전축(로터) 16: 감속모터

17: IR 히터 18: 슬라이드 S/W

본 발명은 염색실험에 효율을 기하기 위한 초임계유체 염색실험기에 관한 것이다.

종래 도1에서 도시한 바와 같이 수계염색실험기는 다수의 비커(beaker)가 부착된 로터를 회전하면 비커 내부의 염색용액과 직물이 움직이면서 균일한 염색이 이루어졌다. 수계염색기실험기와 같은 방법으로 초임계유체염색을 한다고 가정하면 염색 비커 내부에 들어간 이산화탄소는 온도상승에 따라 초임계상태가 되면 초임계유체의 특성상에 액면이 없어져 용매의 유동이 불졌하여 균일한 염색도 불가능하였다.

또한, 초임계유체염색기의 구성은 도2와 같이 여러 가지 장치로 구성하고 순환펌프(Magnet pump)등을 가동하여 염액이 순환되게 하였다. 그러나 초임계상태의 순환펌프는 각 부분이 오염되어 세척이 쉽지 않으며, 동시에 다수의 염색실험은 더욱 어렵고 능률이 떨어졌었다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 수계염색에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로 균일하게 염색하고, 다수의 색상을 동시에 염색할 수 있으므로 많은 염색실험에 효율을 높이는 것을 그 목적으로 한다.

단열재로 마감된 캐비넷에 내부를 관찰하도록 강화유리로 구성된 시창구를 포함하는 작업문과 상기 캐비넷 뒷면에 설치된 감속모터에 의하여 회전되는 회전축이며, 베어링으로 지지되는 로터부와 상기 로터부에 방사형으로 다수의 고압비커를 설치하여 다수의 염색 실험을 동시에 처리할 수 있는 고압비커부와 상기 고압비커부에 온도와 압력 센서를 부착하여 온도와 압력을 표시하고 제어하는 센서부로 구성된다.

상기 고압비커부는 내부에 유동튜브를 순차적으로 상하운동 되면서 초임계유체와 접촉하여 염색기의 순환펌프 기능을 더 포함하며, 상기 유동튜브는 티팩(Tee Pack)에 쌓여진 염료와 피염물을 집어넣은 것을 특징으로 하며, 상기 고압비커는 열풍 분사, IR 히터, 전기히터로 가열하며, 외기를 불러 넣어 냉각하는 것을 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 다음과 같이 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 초임계유체 염색실험기의 구조를 나타낸 단면도로서, 초임계유체 염색실험기는 단열재로 마감된 캐비넷에는 작업문이 있고, 상기 작업문에는 내부를 관찰할 수 있도록 강화유리로 된 시창구가 있다. 상기 캐비넷 뒷면에는 설치된 감속모터에 의하여 회전되는 회전축인 로터부가 케비넷에 베어링으로 지지되어있고 로터에는 다수의 고압비커가 설치된다.

또한, 온도와 압력신호는 슬라이드 스위치를 통하여 신호를 프로그램에 보내어져 표시하거나 제어하며 고압비커에 부착되어 있는 전열히터나 부착된 IR히터에 전력을 공급하여 고압비커를 가열하고 온도를 제어한다.

도 4는 상기 도3의 초임계유체 염색실험기의 측면도이다. 초임계유체 염색실험기로서 다수의 고압비커가 로터부에 방사형으로 설치된다. 상기 로터부를 회전시키면 다수의 고압비커가 회전되면서 상기 각 고압비커 내부에 유동튜브가 순차적으로 상하 이동되면서 독립된 염색기의 순환펌프 역할을 하도록 구성된다.

상기 로터부의 회전속도 가변은 순환유량조절을 할 수 있다. 또한, 상기 고압비커에는 이산화탄소를 도입하고 배출할 수 있는 밸브와 연락관이 구성되어 있다.

상기 고압비커의 가열은 열풍분사, IR히터, 전기히터 등으로 가열되고, 외기를 불어 넣어 냉각하기도 한다. 상기 고압비커에 설치된 온도 및 압력센서를 포함하는 센서부는 프로그램에 의하여 내부의 온도와 압력을 표시하거나 제어되어 일정한 온도를 유지관리하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 초임계유체 염색실험기의 밀폐된 고압비커의 상세도이며, 도 6은 상기 도5에 삽입된 유동튜브를 나타낸 사시도이다.

티팩(Tee Pack)에 쌓여진 염료와 피염색물인 직물이 들어가 있는 유동튜브를 도5의 밀폐된 고압비커에 넣고 뚜껑을 닫은 다음 밸브로 이산화탄소를 충전하고 전기히터로 가열하면 초임계유체 염색기가 된다. 상기 밀폐된 고압비커를 뒤집으면 유동튜브는 자중으로 고압비커 내부의 위에서 아래로 내려오게 된다.
상기 유동튜브가 자중으로 인하여 위에서 아래로 이동 할 때, 상기 유동튜브와 고압비커 사이의 공간이 적절하게 유지되어 고압비커 내부의 용매는 유동튜브 내부에 왕복으로 흐르면서 순환펌프 역할을 하게 된다. 이때 티팩(Tee Pack)에 쌓여진 염료가 초임계유체에 용해되고, 용해된 염료는 다시 직물에 전이되면서 초임계유체 염색이 이루어진다.

상기 유동튜브는 도6에 도시된 바와 같이, 유동튜브와 탄성이 있는 스테인리스 강으로 된 가이드 링으로 구성된다. 상기 가이드 링을 상기 유동튜브에 조립하면 상기 유동튜브의 양 끝에 설치되어있는 턱에 상기 가이드링의 양단에 걸려 쉽게 분해 되지 않는다. 상기 가이드 링으로 인해 두개의 방으로 구분된 상기 유동튜브 내부에 티팩(Tee Pack)에 쌓여진 염료와 직물이 각각 분리되어 들어가게 된다.

이상의 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위는 실 시 예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에 의거하여 정의되는 본 발명의 범주 내에 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성의 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상기와 같은 기존의 수계염색에서의 문제점을 해결하여 고객이 요구하는 색상을 염색 실험으로 균일하게 염색하고, 다수의 색상을 동시에 염색할 수 있으므로 많은 염색실험에 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 단열재로 마감된 캐비넷에 내부를 관찰하도록 강화유리로 구성된 시창구를 포함하는 작업문;

   상기 캐비넷 뒷면에 설치된 감속모터에 의하여 회전되는 회전축이며, 베어링으로 지지되는 로터부;

   상기 로터부에 방사형으로 다수의 고압비커를 설치하여 다수의 염색 실험을 동시에 처리하고, 내부에 티팩(Tee Pack)으로 쌓여진 염료와 피염물을 집어넣은 유동튜브를 순차적으로 상하운동 되면서 초임계유체와 접촉하여 순환펌프 기능을 더 포함하도록 이루어진 고압비커부;

   상기 고압비커부의 온도와 압력 센서를 부착하여 온도와 압력을 표시하고 제어하는 센서부;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초임계유체 염색실험기.
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