專利名稱：染色小樣機及其染色方法
技術領域：
本發明屬于織物染色領域，具體涉及ー種染色小樣機及其染色方法。
背景技術：
傳統的織物染色多數采用濕法染色エ藝，長期以來濕法染色產生的大量廢水嚴重地污染了環境，雖然各企業都采取了水資源環境，危害到人們的生命健康。為了減少環境污染，節約生產成本，近年來，人們致カ于將超臨界流體應用到無水印染技術的研究。超臨界流體染色エ藝是利用某種流體在超臨界狀態下較好的傳質性能以及對非極性類物質的溶解性能對合成纖維染色，是ー種新穎環保的無水印染エ藝。該染色 エ藝具有染色速度快(是傳統濕法染色的5-10倍)、均染和透染性良好等優點，同吋，該染色エ藝屬于干法染色，免除了還原和烘烤過程，而且染料及其溶解媒介ニ氧化碳還可以重復利用，ニ氧化碳具有不燃、無毒、廉價、染色過程中無污染物排放等特點，使得超臨界ニ氧化碳染色エ藝成為ー種無廢氣、廢水和廢渣排放的清潔生產エ藝。然而，目前的超臨界ニ氧化碳染色技術，雖然從設備開發的技術經驗已逐步趨于成熟，但仍不能實現エ業化應用，其主要原因是沒有相應的打樣機配套，從而不能得到直接的染色エ藝條件，使得印染廠無法實現批量的織物染色，因此，為了能將先進的超臨界ニ氧化碳染色技術盡快進入規模化生產中，亟待提供一種采用超臨界ニ氧化碳進行染色的打樣
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發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供ー種染色小樣機及其染色方法，本發明功能齊全，操作簡單，打樣速度極快，完全可以滿足エ業生產的需要。其技術方案如下。—種染色小樣機，包括染色釜、前端管路、后端管路、染料回收罐、冷水恒溫浴槽、 ニ氧化碳高壓泵及減壓裝置，前端管路及后端管路分別與染色釜連通，前端管路上設有ニ 氧化碳輸入口及所述冷水恒溫浴槽、ニ氧化碳高壓泵，在ニ氧化碳高壓泵與染色釜之間還設有熱油恒溫浴槽；在后端管路上設有減壓裝置及染料回收罐，且染料回收罐位于減壓裝置的后端；在所述前端管路與后端管路之間還設有循環回收管將所述前端管路與后端管路連通，在循環回收管上設有循環回收泵或壓縮機。在所述循環回收管上設有ニ氧化碳流量計。還包括有控制電路，在所述前端管路上設有冷水測溫計、熱油測溫計，在所述后端管路上設有染色釜測溫計，在所述前端管路或后端管路靠近所述染色釜一側設有染色釜測壓表，冷水測溫計、熱油測溫計、染色釜測溫計、染色釜測壓表及所述ニ氧化碳流量計均與所述控制電路連接。一種織物染色方法，該方法包括如下步驟A、將織物及染料放入染色釜；
B、氣態的ニ氧化碳通過ニ氧化碳輸入口進入到前端管路中，并在前端管路中冷卻加壓；C、氣態的ニ氧化碳經冷卻后成為液態，再經過加壓預熱成為超臨界狀態，然后進入染色釜將染料溶解，并對織物進行染色；D、染色釜排出的ニ氧化碳經加壓后再次進入染色釜循環染色，直至染色結束；Ε、超臨界狀態的ニ氧化碳經減壓成為氣態，經后端管路進入到染料回收罐中，染料析出并回收。在所述B步驟之后，ニ氧化碳經冷卻加壓后，需再經預熱而成為超臨界狀態，再進入染色釜。下面對本發明的優點或原理進行說明1、氣態的ニ氧化碳在前端管路中經冷卻加壓后，成為液態并將染色釜中的染料溶解，實現對織物的染色，染色完成后再經減壓，液態的ニ氧化碳在后端管路中成為氣態，原液態ニ氧化碳中的染料析出并進入染料回收罐，完成織物染色過程；采用該方式對織物染色，エ藝簡単，減少了對環境的污染，該染色小樣機的功能齊全，操作簡單，打樣速度極快， 完全可以滿足エ業生產的需要；2、ニ氧化碳在前端管路中經冷卻回壓后，再經熱油恒溫浴槽預熱，使ニ氧化碳達到設定參數，成為超臨界狀態；3、前端管路與后端管路之間設有循環回收管，可以對使用過的ニ氧化碳進行循環回收利用，降低成本，節能降耗；4、通過控制電路對前端管路、后端管路及染色釜中的壓カ及溫度進行控制，以使其符合染色所需的壓力及溫度條件。


圖1是本發明實施例所述染色小樣機的系統圖；附圖標記說明1、ニ氧化碳氣瓶，2、冷水恒溫浴槽，3、冷水測溫計，4、ニ氧化碳高壓泵，5、熱油恒溫浴槽，6、熱油測溫計，7、染色釜，8、ニ氧化碳流量計，9、循環回收泵，10、染色釜測溫計， 11、染色釜測壓表，12、染料回收罐，13、控制電路，14、循環回收管。
具體實施例方式下面對本發明的實施例進行詳細說明。如圖1所示，ー種染色小樣機，包括染色釜7、前端管路、后端管路、染料回收罐12、 冷水恒溫浴槽2、ニ氧化碳高壓泵4及減壓裝置(本實施例中，減壓裝置為減壓閥)，前端管路及后端管路分別與染色釜7連通，前端管路上設有ニ氧化碳輸入口及所述冷水恒溫浴槽 2、ニ氧化碳高壓泵4，在后端管路上設有減壓裝置及染料回收罐12，且染料回收罐12位于減壓裝置的后端。在ニ氧化碳輸入ロ處設有ニ氧化碳氣瓶1，在ニ氧化碳高壓泵4與染色釜 7之間還設有熱油恒溫浴槽5。在所述前端管路與后端管路之間還設有循環回收管14將所述前端管路與后端管路連通，在循環回收管14上設有循環回收泵9。其中，在所述循環回收管14上設有ニ氧化碳流量計8。
還包括有控制電路13，在所述前端管路上設有冷水測溫計3、熱油測溫計6，在所述后端管路上設有染色釜測溫計10，在后端管路靠近所述染色釜7 —側設有染色釜測壓表 11，冷水測溫計3、熱油測溫計6、染色釜測溫計10、染色釜測壓表11及所述二氧化碳流量計 8均與所述控制電路13連接。通過控制儀表柜(即控制電路13)可以輸入設定超臨界二氧化碳的參數(如溫度、壓力、流量)；由冷水測溫計3、熱油測溫計6、二氧化碳流量計8、染色釜測溫計10、染色釜測壓表11實施進行檢測并返回數據，以進行自動控制。本實施例的織物染色方法包括如下步驟A、將織物及染料放入染色釜7 ；B、氣態的二氧化碳通過二氧化碳輸入口進入到前端管路中，并在前端管路中冷卻加壓；C、氣態的二氧化碳經冷卻后成為液態，再經過加壓預熱成為超臨界狀態，然后進入染色釜7將染料溶解，并對織物進行染色；D、染色釜7排出的二氧化碳進入循環回收泵9經加壓后再次進入染色釜7循環染色，直至染色結束；E、超臨界狀態的二氧化碳經減壓成為氣態，經后端管路進入到染料回收罐12中， 染料析出并回收。具體如下其中二氧化碳鋼瓶1為標準鋼瓶，容積為0. 025立方米；冷水恒溫浴槽2制冷量為2千瓦，溫度為3-6°C;二氧化碳高壓泵4流量為8L/h，最大壓力為35Mpa ；熱油恒溫浴槽 5功率為2千瓦，最高溫度為200°C ；染色釜7為圓柱形壓力容器，用于盛裝打樣的纖維、紗線、織物以及染料，上部設有密封結構，通過旋轉螺紋端蓋可以密封或打開，內部容積為1L，最高壓力為35Mpa，最高工作溫度為130°C，罐體底部設有二氧化碳入口，頂部設有二氧化碳出口，根據裝填物的不同，內部設置有不同的染料放置和織物固定裝置；循環回收泵9用于提高二氧化碳的壓力， 使其能夠循環流動，其流量為30L/h，最高耐壓力35Mpa ；二氧化碳流量計8用于測量二氧化碳的流量，測量范圍5-30L/h，最高耐壓力35Mpa。減壓裝置為減壓閥，其公稱直徑為6mm，最高壓力50Mpa ；染料回收罐12為圓柱形壓力容器，用于剩余染料的回收。上部設有密封結構，通過旋轉螺紋端蓋可以密封或打開， 最高壓力為20Mpa，最高工作溫度為130°C，罐體頂部設有二氧化碳出入口，底部設有染料出口 ；排氣閥的公稱直徑為6mm，最高壓力50Mpa。本實施例具有如下優點1、氣態的二氧化碳在前端管路中經冷卻加壓后，成為液態并將染色釜7中的染料溶解，實現對織物的染色，染色完成后再經減壓，液態的二氧化碳在后端管路中成為氣態， 原液態二氧化碳中的染料析出并進入染料回收罐12，完成織物染色過程；采用該方式對織物染色，工藝簡單，減少了對環境的污染，該染色小樣機的功能齊全，操作簡單，打樣速度極快，完全可以滿足工業生產的需要；2、二氧化碳在前端管路中經冷卻回壓后，再經熱油恒溫浴槽預熱，使二氧化碳達到設定參數，成為超臨界狀態；
3、前端管路與后端管路之間設有循環回收管14，可以對使用過的二氧化碳進行循環回收利用，降低成本，節能降耗；4、通過控制電路13對前端管路、后端管路及染色釜7中的壓力及溫度進行控制， 以使其符合染色所需的壓力及溫度條件。以上僅為本發明的具體實施例，并不以此限定本發明的保護范圍；在不違反本發明構思的基礎上所作的任何替換與改進，均屬本發明的保護范圍。
權利要求
1.ー種染色小樣機，其特征在干，包括染色釜、前端管路、后端管路、染料回收罐、冷水恒溫浴槽、ニ氧化碳高壓泵及減壓裝置，前端管路及后端管路分別與染色釜連通，前端管路上設有ニ氧化碳輸入口及所述冷水恒溫浴槽、ニ氧化碳高壓泵，在ニ氧化碳高壓泵與染色釜之間還設有熱油恒溫浴槽；在后端管路上設有減壓裝置及染料回收罐，且染料回收罐位于減壓裝置的后端；在所述前端管路與后端管路之間還設有循環回收管將所述前端管路與后端管路連通，在循環回收管上設有循環回收泵或壓縮機。
2.如權利要求1所述染色小樣機，其特征在干，在所述循環回收管上設有ニ氧化碳流里'計。
3.如權利要求2所述染色小樣機，其特征在于，還包括有控制電路，在所述前端管路上設有冷水測溫計、熱油測溫計，在所述后端管路上設有染色釜測溫計，在所述前端管路或后端管路靠近所述染色釜一側設有染色釜測壓表，冷水測溫計、熱油測溫計、染色釜測溫計、 染色釜測壓表及所述ニ氧化碳流量計均與所述控制電路連接。
4.前述任ー權利要求所述染色小樣機的染色方法，其特征在干，該方法包括如下步驟Α、將織物及染料放入染色釜；B、氣態的ニ氧化碳通過ニ氧化碳輸入口進入到前端管路中，并在前端管路中冷卻加壓，再經預熱而成為超臨界狀態，再進入染色釜；C、氣態的ニ氧化碳經冷卻后成為液態，再經過加壓預熱成為超臨界狀態，然后進入染色釜將染料溶解，并對織物進行染色；D、染色釜排出的ニ氧化碳經加壓后再次進入染色釜循環染色，直至染色結束；Ε、超臨界狀態的ニ氧化碳經減壓成為氣態，經后端管路進入到染料回收罐中，染料折出并回收。
全文摘要
本發明公開了一種染色小樣機，包括染色釜、前端管路、后端管路、染料回收罐、冷水恒溫浴槽、二氧化碳高壓泵及減壓裝置，前端管路及后端管路分別與染色釜連通，前端管路上設有二氧化碳輸入口及所述冷水恒溫浴槽、二氧化碳高壓泵，在二氧化碳高壓泵與染色釜之間還設有熱油恒溫浴槽；在后端管路上設有減壓裝置及染料回收罐，且染料回收罐位于減壓裝置的后端；在所述前端管路與后端管路之間還設有循環回收管將所述前端管路與后端管路連通，在循環回收管上設有循環回收泵或壓縮機。本發明設備功能齊全，操作簡單，打樣速度極快，填補了超臨界染色工業生產的空白。
文檔編號D06P1/94GK102535068SQ201210044808
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月24日 優先權日2012年2月24日
發明者劉俊華, 包桂蓮, 宋志剛, 田永平, 郭曉潔, 黃明東 申請人:廣東出色無水印染科技有限公司