TWI649472B - 一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯，可有效實現將傳統的超臨界流體固定式染整打樣單元變為了一種可移動式的試驗杯，實現了將多個試驗杯分別或同時進行介質罐充，然後集中同時進行升溫試驗加工的目的。從而大大提高了高壓超臨界流體無水染整打樣加工效率，以及其介質增壓罐充和分離回收系統的利用效率，有效適應了紡織品無水染整實際生產對打樣的大量需求。從而克服了現有固定式超臨界流體染整試樣裝置或其設備系統利用效率低、清洗繁瑣、不能滿足實際生產對打樣需求等缺點。可顯著提高超臨界流體無水染整生產的試樣效率，並具有設備系統操作簡便、試樣效率高、可靠、便於清洗、經濟實用、應用範圍廣等優點。

Description

一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯

本發明涉及壓力容器及紡織染整設備製造技術領域，尤其涉及一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯。

傳統紡織品的印染加工生產，不但其工藝流程長，而且工序多，產品的品質往往受多種因素的綜合影響，又特別是紡織品的顏色加工。因而，在紡織品的印染加工，通常需要經過打小樣、放中樣、試生產和生產等環節。而其中打小樣等試驗環節，是獲得生產配方及工藝參數的基礎和前提。因此，研發高效、可靠、適用的小樣試驗設備系統，對大生產具有非常重要的作用。

通常，紡織品的印染加工生產，其工序多、工藝流程長，產品品質往往受到多種複雜因素的綜合影響，尤其在紡織品的顏色加工階段。因而，紡織品的印染加工，通常需要經過打小樣、放中樣、試生產和生產等環節。其中，打小樣是獲得生產工藝基礎配方的前提。因此，研發高效、可靠、適用的小樣打樣設備系統，對超臨界流體無水染整技術的應用、推廣和產業化都具有非常重要的作用。

近年來，由於生態環保及淡水資源短缺等原因，以超臨界CO₂ 等流體為介質的無水染整技術，得到了行業的廣泛關注和重視。以其代替傳統水浴對紡織品進行染整加工，可從源頭上徹底消除傳統印染加工所帶來的能耗高、環境污染嚴重等困擾。因而，研發超臨界流體無水裝備系統，對紡織印染行業的可持續化發展，以及生態環境保護等都具有重要的社會和現實意義。其中設計、開發高效、可靠、適用的小樣試驗設備系統，對超臨界流體無水染整技術的推廣應用和產業化都具有非常突出的推動作用。

但從目前公開的文獻報導和實際應用看，現有的超臨界流體染整試樣裝置或其設備系統，通常只有一個固定式的染整試樣加工單元，一個對應的加壓系統，以及在染整試樣單元下游配置一套分離回收系統，以實現對加工介質和殘留染化料的分離回收。因而，這類試樣系統一般一次只能對一個樣品進行試樣加工，而且每次試樣結束後還須對系統進行清洗，才能進行下一次打樣試驗，尤其在進行紡織品的顏色試樣加工時，系統的徹底清洗就顯得十分重要。然而，現有的多數試樣裝置系統或其加工單元，其清洗過程繁瑣，且不易洗淨。同時，這類染整試樣系統配置的加壓和分離回收系統，其閒置率高，不能得到有效充分利用。因而，目前這些現有超臨界流體染整試樣系統的效率低，遠遠不能滿足實際生產對小樣試樣的大量需求，從而也大大影響並延緩了超臨界流體無水染整技術的產業化推廣和實際應用。

有鑒於上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯，使其更具有產業上的利用價值。

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種有操作簡便、試樣效率高、可靠、便於清洗、經濟實用、應用範圍廣的移動式的超臨界流體無水染整試驗杯。

本發明提出的一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯，包括高壓試驗杯筒體、高壓試驗杯密封蓋、高壓流體導流管、第一高壓管道、第二高壓管道、第一高壓截止閥和第二高壓截止閥。

所述高壓試驗杯密封蓋移動蓋設在所述高壓試驗杯筒體的上端杯口處，所述高壓試驗杯密封蓋上間隔設有介質進口和介質出口。

所述第一高壓管道的一端連接在所述介質進口處並位於所述高壓試驗杯密封蓋的上方，所述第一高壓管道的另一端供外部氣源或罐充系統連接，所述第一高壓截止閥安裝在所述第一高壓管道上。

所述第二高壓管道的一端連接在所述介質出口處並位於所述高壓試驗杯密封蓋的上方，所述第二高壓管道與所述高壓試驗杯筒體連通，所述第二高壓管道的另一端供外部分離回收系統連接，所述第二高壓截止閥安裝在所述第二高壓管道上。

所述高壓流體導流管與所述第一高壓管道連接並位於所述高壓試驗杯密封蓋的下方，所述高壓流體導流管豎直懸掛在所述高壓試驗杯筒體中。

還包括無線壓力溫度一體化感測器和安全閥，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第一高壓管道或第二高壓管道上，所述安全閥安裝在所述第一高壓管道或第二高壓管道上。

進一步的，所述無線壓力溫度一體化感測器和安全閥均安裝在所述第二高壓管道上，所述第二高壓管道上安裝有四通接頭，所述四通接頭位於所述介質出口與所述第二高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器和安全閥分別安裝在所述四通接頭兩個相對的接口處。

進一步的，所述無線壓力溫度一體化感測器和安全閥均安裝在所述第一高壓管道上，所述第一高壓管道上安裝有四通接頭，所述四通接頭位於所述介質進口與所述第一高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器和安全閥分別安裝在所述四通接頭兩個相對的接口處。

進一步的，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第一高壓管道上，所述安全閥安裝在所述第二高壓管道上，所述第一高壓管道上安裝有第一三通接頭，所述第一三通接頭位於所述介質進口與所述第一高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第一三通接頭的中間接口處，所述第二高壓管道上安裝有第二三通接頭，所述第二三通接頭位於所述介質出口與所述第二高壓截止閥之間，所述安全閥安裝在所述第二三通接頭的中間接口處。

進一步的，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第二高壓管道上，所述安全閥安裝在所述第一高壓管道上，所述第一高壓管道上安裝有第一三通接頭，所述第一三通接頭位於所述介質進口與所述第一高壓截止閥之間，所述安全閥安裝在所述第一三通接頭的中間接口處，所述第二高壓管道上安裝有第二三通接頭，所述第二三通接頭位於所述介質出口與所述第二高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第二三通接頭的中間接口處。

進一步的，所述高壓流體導流管的上端通過螺紋與高壓試驗杯密封蓋上的第一高壓管道連接，所述高壓流體導流管的下端距離所述高壓試驗杯筒體底部的距離為0.1-5公分(cm)。

進一步的，所述介質進口和介質出口以所述高壓試驗杯密封蓋的軸心線為中心對稱設置。

進一步的，所述高壓試驗杯筒體的內側底部呈下凹的圓弧形。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：本發明既可將高壓試驗杯與超臨界流體增壓罐充和分離回收系統進行連接，實現加工介質的罐充和結束後介質的分離回收；同時也可與上述系統進行分離斷開，從而將傳統的超臨界流體固定染整打樣單元變為了一種可移動式的試驗杯，實現了將多個試驗杯分別或同時進行介質罐充，然後集中同時進行升溫試驗加工的目的。從而大大提高了高壓超臨界流體無水染整打樣加工效率，以及其介質增壓罐充和分離回收系統的利用效率，有效適應了紡織品無水染整實際生產對打樣的大量需求。

更為重要的是，本發明將介質進口、介質出口及其對應第一高壓截止閥、第二高壓截止閥，以及無線壓力溫度一體化感測器和安全閥集中設置在高壓試驗杯密封蓋上同側，有利於降低高壓試驗杯筒體的設計和加工難度，也更便於將其進行集中升溫試樣加工。而設置在高壓試驗杯密封蓋上另一側、懸於試驗杯內的高壓流體導流管，則可借助罐充介質的流速和壓力，實現對杯底染料等化學品的攪拌助溶，而在清洗階段也可有效實現對底部染料等化學品的吹掃或抽吸，提高清洗效率。同時，試驗杯上設置的無線壓力溫度一體化感測器可將試驗杯中介質壓力、溫度即時傳輸到外置接受系統，實現對試驗杯中介質壓力、溫度的紀錄和即時監控。試驗杯上設置的安全閥可有效保證高壓條件下試驗杯的使用安全。從而克服了現有固定式超臨界流體染整試樣裝置或其設備系統利用效率低、清洗繁瑣、不能滿足實際生產對打樣需求等缺點。

因而，本發明技術可顯著提高超臨界流體無水染整生產的試樣效率，並具有設備系統操作簡便、試樣效率高、可靠、便於清洗、經濟實用、應用範圍廣等優點。對從源頭上解決紡織印染行業污染物的產生和排放，實現紡織印染行業的生態、綠色化清潔生產，具有非常廣闊的應用前景和重要的實際意義。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。

實施例一：

如圖1所示，一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯，包括高壓試驗杯筒體6、高壓試驗杯密封蓋4、高壓流體導流管7、第一高壓管道8、第二高壓管道9、第一高壓截止閥1和第二高壓截止閥5， 所述高壓試驗杯筒體6的內側底部呈下凹的圓弧形，所述高壓試驗杯密封蓋4移動蓋設在所述高壓試驗杯筒體6的上端杯口處，所述高壓試驗杯密封蓋4上間隔設有介質進口10和介質出口11。

可移動的高壓試驗杯密封蓋4實現對杯內介質的高壓密封。

所述第一高壓管道8的一端連接在所述介質進口10處並位於所述高壓試驗杯密封蓋4的上方，所述第一高壓管道8的另一端供外部氣源或罐充系統連接，所述第一高壓截止閥1安裝在所述第一高壓管道8上。

第一高壓截止閥1可實現對試驗杯的介質罐充，以及與氣源或罐充系統的分離斷開。

所述第二高壓管道9的一端連接在所述介質出口11處並位於所述高壓試驗杯密封蓋4的上方，所述第二高壓管道9與所述高壓試驗杯筒體6連通，所述第二高壓管道9的另一端供外部分離回收系統連接，所述第二高壓截止閥5安裝在所述第二高壓管道9上。

第二高壓截止閥5可實現對試驗杯內的介質進行解壓輸出，以及與分離回收系統的分離斷開。

所述高壓流體導流管7與所述第一高壓管道8連接並位於所述高壓試驗杯密封蓋4的下方，所述高壓流體導流管7豎直懸掛在所述高壓試驗杯筒體6中。

超臨界流體無水染整試驗杯還包括無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3，所述無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3均安裝在所述第二高壓管道9上，所述第二高壓管道9上安裝有四通接頭12，所述四通接頭12位於所述介質出口11與所述第二高壓截止閥5之間，所述無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3分別安裝在所述四通接頭12兩個相對的接口處。

無線壓力溫度一體化感測器2可實現對試驗杯內介質氣壓的遠端傳輸，安全閥3則可實現當杯內壓力超過安全壓力時進行緊急泄壓。

所述高壓流體導流管7的上端通過螺紋與高壓試驗杯密封蓋4上的第一高壓管道8連接，所述高壓流體導流管7的下端距離所述高壓試驗杯筒體6底部的距離為0.1-5公分(cm)。

所述介質進口10和介質出口11以所述高壓試驗杯密封蓋4的軸心線為中心對稱設置。

在對試驗杯進行介質罐充時可實現對杯底染料等化學品的攪拌助溶，在試驗杯清洗階段也可有效實現對底部染料等化學品的吹掃，提高清洗效率。

當然無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3的安裝位置並不局限於實施例一中所述，還可安裝在其它位置，以下實施例給出了無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3的其它安裝位置。

實施例二：

如圖2所示，所述無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3均安裝在所述第一高壓管道8上，所述第一高壓管道8上安裝有四通接頭12，所述四通接頭12位於所述介質進口10與所述第一高壓截止閥1之間，所述無線壓力溫度一體化感測器2和安全閥3分別安裝在所述四通接頭12兩個相對的接口處。

實施例三：

如圖3所示，所述無線壓力溫度一體化感測器2安裝在所述第一高壓管道8上，所述安全閥3安裝在所述第二高壓管道9上，所述第一高壓管道8上安裝有第一三通接頭13，所述第一三通接頭13位於所述介質進口10與所述第一高壓截止閥1之間，所述無線壓力溫度一體化感測器2安裝在所述第一三通接頭13的中間接口處，所述第二高壓管道9上安裝有第二三通接頭14，所述第二三通接頭14位於所述介質出口11與所述第二高壓截止閥5之間，所述安全閥3安裝在所述第二三通接頭14的中間接口處。

實施例四：

如圖4所示，所述無線壓力溫度一體化感測器2安裝在所述第二高壓管道9上，所述安全閥3安裝在所述第一高壓管道8上，所述第一高壓管道8上安裝有第一三通接頭13，所述第一三通接頭13位於所述介質進口10與所述第一高壓截止閥1之間，所述安全閥3安裝在所述第一三通接頭13的中間接口處，所述第二高壓管道上安裝有第二三通接頭14，所述第二三通接頭14位於所述介質出口11與所述第二高壓截止閥5之間，所述無線壓力溫度一體化感測器2安裝在所述第二三通接頭14的中間接口處。

本發明的一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯工作時，首先將需進行超臨界流體無水染整試樣處理的定量紡織製品和定量染化料，置於高壓試驗杯筒體6內。用高壓試驗杯密封蓋4密封高壓試驗杯筒體6，並對其他部件進行相應連接或組裝。然後關閉第二高壓截止閥5，將與第一高壓截止閥1連接的第一高壓管道8與加工介質氣源或介質罐充系統連通，並開啟第一高壓截止閥1對試驗杯系統進行定量介質罐充。罐充完成後關閉第一高壓截止閥1，並將試驗杯系統與罐充系統進行分離。重複上述操作，將需打樣處理的系列試驗杯進行介質罐充。然後將準備好的待升溫打樣的試驗杯集中置於加熱系統或其他升溫浴中，並按照預定升溫程式和打樣條件進行集中打樣處理。

打樣結束後，可分別或同時將各試驗杯通過第二高壓截止閥5外側端的第二高壓管道9接入專用的分離回收系統，對染色介質進行分離回收。同時，根據實際打樣需求，試驗杯也可通過第一高壓截止閥1連接的第一高壓管道8與加工介質氣源或介質罐充系統連通，以利用乾淨流體介質和杯內高壓流體導流管7對試驗杯內打樣品上的浮色或其他殘留染化料，以及杯內殘留的染化料進行吹掃、清洗。清洗的介質及殘留染化料通過高壓試驗杯密封蓋4上介質出口11再經上述分離回收系統進行處理。此外，必要時也可將第一高壓截止閥1連接的第一高壓管道8與專用的分離回收系統連接，將第二高壓截止閥5外側端的第二高壓管道9與加工介質氣源或介質罐充系統連通，從而利用杯內高壓流體導流管7和乾淨流體介質對試驗杯內打樣品上的浮色或其他殘留染化料，以及杯內殘留的染化料進行抽吸、清洗，提高某些試樣的清洗效率。

通常情況下，分離回收或/和清洗結束後，首先使各試驗杯上設置的第一高壓截止閥1處於關閉狀態，然後利用分離回收系統配置的氣體泵對各試驗杯內介質進行充分回收和降壓。當無線壓力溫度一體化感測器2顯示的壓力等於或小於大氣壓時，分離回收系統的氣體泵停止工作。然後將與試驗杯連接的專用加工介質氣源或介質罐充系統，以及分離回收系統分別斷開分離。最後打開高壓試驗杯密封蓋4，取出打樣樣品，完成無水染整的打樣試驗。重複上述操作，可繼續實現下一輪的超臨界流體無水染整的試樣打樣。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，並不用於限制本發明，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。

1‧‧‧第一高壓截止閥

2‧‧‧無線壓力溫度一體化感測器

3‧‧‧安全閥

4‧‧‧高壓試驗杯密封蓋

5‧‧‧第二高壓截止閥

6‧‧‧高壓試驗杯筒體

7‧‧‧高壓流體導流管

8‧‧‧第一高壓管道

9‧‧‧第二高壓管道

10‧‧‧介質進口

11‧‧‧介質出口

12‧‧‧四通接頭

13‧‧‧第一三通接頭

14‧‧‧第二三通接頭

圖1為本發明實施例一中移動式的超臨界流體無水染整試驗杯的結構示意圖。 圖2為本發明實施例二中移動式的超臨界流體無水染整試驗杯的結構示意圖。 圖3為本發明實施例三中移動式的超臨界流體無水染整試驗杯的結構示意圖。 圖4為本發明實施例四中移動式的超臨界流體無水染整試驗杯的結構示意圖。

Claims (8)

1. 一種移動式的超臨界流體無水染整試驗杯，包括一高壓試驗杯筒體、一高壓試驗杯密封蓋、一高壓流體導流管、一第一高壓管道、一第二高壓管道、一第一高壓截止閥和一第二高壓截止閥，其特徵在於：所述高壓試驗杯密封蓋移動蓋設在所述高壓試驗杯筒體的上端杯口處，所述高壓試驗杯密封蓋上間隔設有一介質進口和一介質出口；所述第一高壓管道的一端連接在所述介質進口處並位於所述高壓試驗杯密封蓋的上方，所述第一高壓管道的另一端供外部氣源或罐充系統連接，所述第一高壓截止閥安裝在所述第一高壓管道上；所述第二高壓管道的一端連接在所述介質出口處並位於所述高壓試驗杯密封蓋的上方，所述第二高壓管道與所述高壓試驗杯筒體連通，所述第二高壓管道的另一端供外部分離回收系統連接，所述第二高壓截止閥安裝在所述第二高壓管道上；所述高壓流體導流管與所述第一高壓管道連接並位於所述高壓試驗杯密封蓋的下方，所述高壓流體導流管豎直懸掛在所述高壓試驗杯筒體中；還包括一無線壓力溫度一體化感測器和一安全閥，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第一高壓管道與所述第二高壓管道的任一上，所述安全閥安裝在所述第一高壓管道與所述第二高壓管道的任一上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述無線壓力溫度一體化感測器和所述安全閥均安裝在所述第二高壓管道上，所述第二高壓管道上安裝有一四通接頭，所述四通接頭位於所述介質出口與所述第二高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器和所述安全閥分別安裝在所述四通接頭兩個相對的接口處。
3. 如申請專利範圍第1項所述的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述無線壓力溫度一體化感測器和所述安全閥均安裝在所述第一高壓管道上，所述第一高壓管道上安裝有一四通接頭，所述四通接頭位於所述介質進口與所述第一高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器和所述安全閥分別安裝在所述四通接頭兩個相對的接口處。
4. 如申請專利範圍第1項所述的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第一高壓管道上，所述安全閥安裝在所述第二高壓管道上，所述第一高壓管道上安裝有一第一三通接頭，所述第一三通接頭位於所述介質進口與所述第一高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第一三通接頭的中間接口處，所述第二高壓管道上安裝有一第二三通接頭，所述第二三通接頭位於所述介質出口與所述第二高壓截止閥之間，所述安全閥安裝在所述第二三通接頭的中間接口處。
5. 如申請專利範圍第1項所述的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第二高壓管道上，所述安全閥安裝在所述第一高壓管道上，所述第一高壓管道上安裝有一第一三通接頭，所述第一三通接頭位於所述介質進口與所述第一高壓截止閥之間，所述安全閥安裝在所述第一三通接頭的中間接口處，所述第二高壓管道上安裝有一第二三通接頭，所述第二三通接頭位於所述介質出口與所述第二高壓截止閥之間，所述無線壓力溫度一體化感測器安裝在所述第二三通接頭的中間接口處。
6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述的的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述高壓流體導流管的上端通過螺紋與所述高壓試驗杯密封蓋上的所述第一高壓管道連接，所述高壓流體導流管的下端距離所述高壓試驗杯筒體底部的距離為0.1-5公分。
7. 如申請專利範圍第6項所述的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述介質進口和所述介質出口以所述高壓試驗杯密封蓋的軸心線為中心對稱設置。
8. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述的超臨界流體無水染整試驗杯，其中所述高壓試驗杯筒體的內側底部呈下凹的圓弧形。