一种超临界二氧化碳染色釜的制作方法

2021-01-13 12:01:18|

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本发明涉及超临界流体染色技术领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳染色釜。

背景技术：

传统染色方法以水为介质，染色后用水清洗，耗水量大，清洗过程中产生的大量染料、表面活性剂等化学物质会对环境的可持续发展造成不良的影响，每生产万米织物耗水量就达250～400m³，属于高耗能、高污染的工艺。因此，能够解决水污染问题或者实现无水染色的新型环保技术必然具有极大的研究前景。

超临界二氧化碳染色不用水，无废水污染，属于环保型的染色工艺。染色结束后降低压力，二氧化碳迅速气化与染料分离，因而不需要进行染后烘干，既缩短了工艺流程，又节省了烘燥所需的能源，剩余的染料与二氧化碳均可回收并可循环使用。

近几年来，已有对超临界二氧化碳染色研究的文献报道，如中国专利cn1208748339u公布的一种超临界co2染色装置，通过强化染色釜的动力传递稳定性和染色的环境的极化程度，提高超临界co2染色工艺的效率和染色效果，存在主要缺点是：该装置无法对大批量的布料进行连续生产，无法实现工业化。

技术实现要素：

针对此问题，本发明提供一种超临界二氧化碳染色釜，实现了超临界二氧化碳染色技术的工业化连续生产。

本发明的技术方案如下：

一种超临界二氧化碳染色釜，包括上釜体(1)、下釜体(2)、铰链(3)、插销(4)、插销槽(5)、染色腔(6)、密封圈槽(7)、密封圈(8)、被动卷辊(9)、主动卷辊(10)、电机(11)、加热通道(12)、染色流体入口(13)、染色流体出口(14)、染色流体均布器(15)、保温层(16)、压力表(17)、温度表(18)、放空阀(19)、安全阀(20)、布料(21)，所述上釜体(1)与下釜体(2)通过铰链(3)与插销(4)连接，所述插销(4)置于染色釜前部的插销槽(5)内，且两端固定，上釜体(1)与下釜体(2)中部设有凹面，闭合后形成的染色腔(6)用于染色，所述染色腔(6)外围设有密封圈槽(7)，内放有密封圈(8)，所述被动卷辊(9)位于左侧，主动卷辊(10)位于右侧并与电机(11)相连，染色釜左侧为布料入口，右侧为出口，所述下釜体(2)设有加热通道(12)、染色流体入口(13)与染色流体出口(14)，所述染色流体均布器(15)位于染色腔(3)布料出口的一端，并与染色流体入口(12)相连，釜体表面设有保温层(16)，所述压力表(17)与温度表(18)一端位于上釜体上，另一端连接染色腔(3)，所述放空阀(19)与安全阀(20)置于上釜体上，并与染色腔(3)通过管道连接。

进一步的，釜体与布料(21)接触处为半圆形结构。

进一步的，染色流体为染料溶于超临界二氧化碳后形成的流体。

进一步的，染色釜的最高工作压力为30mpa，最高工作温度为200℃，染色腔所能通过布料最大宽度为2米。

本发明的优点在于：

1.通过不断将织物缠绕在被动卷辊上，将织物送入染色釜内染色，再由右侧的主动卷辊卷出，实现了织物的连续性染色，进而实现超临界二氧化碳染色技术的工业化连续生产；

2.可以通过控制电机的速度，来控制布料在染色釜内的染色速率；

3.染色釜结构简单，便于安装与拆装。

附图说明

图1为本发明总体示意图；

图2为染色釜正视图；

图3为染色釜侧视图；

图4为染色釜后视图；

图5为染色釜俯视图；

图6为染色釜仰视图；

图7为染色釜a向剖视图；

图8为染色釜b向剖视图；

图9为上釜体内视图；

图10为下釜体内视图；

图11为染色釜打开后侧视图。

图中，1、上釜体2、下釜体3、铰链4、插销5、插销槽6、染色腔7、密封圈槽8、密封圈9、被动卷辊10、主动卷辊11、电机12、加热通道13、染色流体入口14、染色流体出口15、染色流体均布器16、保温层17、温度表18、压力表19、放空阀20、安全阀21、布料

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施例。

实施例一

1.如图所示，拔出插销(4)打开釜体，将宽1米的布料(21)缠绕在被动卷辊(9)上，穿过染色腔(6)之后将布料(21)引到主动卷辊(10)上并固定，启动电机(11)，调节被动卷辊(9)与主动卷辊(10)间布料(21)的长度，防止布料(21)在染色过程中接触下釜体(2)凹面底部，影响染色质量。调节完成后，合上釜体，关闭电机(11)，放回插销(4)。

2.将二氧化碳气体通过染色流体入口(13)通入到染色腔中，持续通入5分钟，至空气完全被排空后关闭染色流体出口(14)。继续通入二氧化碳气体进行加压，并将加热流体通入到加热通道，直至染色釜压力达到15mpa,温度达到120℃时，打开染色流体出口，开始染色。

3.染色开始，带有染色流体通过染色流体入口(13)进入染色流体均布器(15)，同时启动电机(11)，同时调节电机功率，使主动卷辊的转动速度为3rpm/s，在上釜体(1)与下釜体(2)中的染色腔(6)内对布料(21)进行喷染，染色后的流体由染色流体出口(14)流出。

4.被动卷辊(9)上的布料耗尽，染色结束，关闭电机，停止通入染色流体，等染色釜温度表(17)上温度低于40℃后，打开放空阀(19)，待染色釜内气体完全放空后，拔出插销(4)，打开釜体，准备下一次染色。

实施例二

1.如图所示，拔出插销(4)打开釜体，将宽2米的布料(21)缠绕在被动卷辊(9)上，穿过染色腔(6)之后将布料(21)引到主动卷辊(10)上并固定，启动电机(11)，调节被动卷辊(9)与主动卷辊(10)间布料(21)的长度，防止布料(21)在染色过程中接触下釜体(2)凹面底部，影响染色质量。调节完成后，合上釜体，关闭电机(11)，放回插销(4)。

实施例三

2.将二氧化碳气体通过染色流体入口(13)通入到染色腔中，持续通入5分钟，至空气完全被排空后关闭染色流体出口(14)。继续通入二氧化碳气体进行加压，并将加热流体通入到加热通道，直至染色釜压力达到15mpa,温度达到200℃时，打开染色流体出口，开始染色。

3.染色开始，带有染色流体通过染色流体入口(13)进入染色流体均布器(15)，同时启动电机(11)，同时调节电机功率，使主动卷辊的转动速度为30rpm/s，在上釜体(1)与下釜体(2)中的染色腔(6)内对布料(21)进行喷染，染色后的流体由染色流体出口(14)流出。

实施例四

实施例五

2.将二氧化碳气体通过染色流体入口(13)通入到染色腔中，持续通入5分钟，至空气完全被排空后关闭染色流体出口(14)。继续通入二氧化碳气体进行加压，并将加热流体通入到加热通道，直至染色釜压力达到25mpa,温度达到120℃时，打开染色流体出口，开始染色。

4.被动卷辊(9)上的布料耗尽，染色结束，关闭电机，停止通入染色流体，等染色釜温度表(17)上温度低于40℃后，打开放空阀(19)，待染色釜内气体完全放空后，拔出插销(4)，打开釜体。

实施例六

实施例七

2.将二氧化碳气体通过染色流体入口(13)通入到染色腔中，持续通入5分钟，至空气完全被排空后关闭染色流体出口(14)。继续通入二氧化碳气体进行加压，并将加热流体通入到加热通道，直至染色釜压力达到25mpa,温度达到200℃时，打开染色流体出口，开始染色。

实施例八

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