本實用新型屬于染色設備技術領域，涉及一種超臨界CO₂無水染色技術，具體說是一種用于超臨界CO₂無水染色的染料釜。

背景技術：

傳統的染色過程消耗大量的水，排出的污水中含有大量的染料、表面活性劑等化學物質，對環境造成污染。近幾年來，超臨界CO₂無水染色技術正逐步取代傳統染色，該技術具有高效率，無污染，染色時間短等優點，是未來染色技術的發展方向。

該技術采用超臨界CO₂作為染色介質，染色設備通常包括染料釜、染色罐和連接染料釜與染色罐的超臨界CO₂導流管，染料置于染料釜中，被染物置于染色罐中，當CO₂被加熱至31℃以上、且壓強超過7.3MPa時，變成了一種非氣非液的狀態—超臨界態，用循環泵將超臨界的CO₂打壓到導流管中，使其在染料罐和染色罐之間不斷循環，染料罐中的染料被超臨界的CO₂溶解，并隨超臨界CO₂輸送到染色罐中纖維的孔隙之間，使染料均勻快速的染到織物上面，整個過程不需要清洗、烘干的過程。目前許多國家都在努力研制這種超臨界CO₂無水染色設備，使其朝產業化方向發展。

大規模生產所用染色設備通常需要一次進行多個品種的染色，而現有的超臨界CO₂無水染色設備一次只能染一種顏色，這是因為不同的染料在超臨界CO₂中的溶解度是不一樣的，比如：在120攝氏度時，分散紅在壓強為24兆帕時溶解度為2.5 /摩爾分數×10⁶，但是分散藍在相同的溫度、壓強下的溶解度高達17.9 /摩爾分數×10⁶。若簡單地將這兩種染料放在同一個染料釜中，將造成織物染色不勻被染花。

技術實現要素：

本實用新型為了解決現有技術存在是上述問題，提供一種用于超臨界CO₂無水染色的染料釜，使超臨界CO₂無水染色設備一次能染多種顏色，減少無水染色過程中出現的染色不勻現象，實現各種染料相互不污染及染料用量可控的目的。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于超臨界CO₂無水染色的染料釜, 包括染料釜罐體和染料釜罐體內的染料筒, 其特征在于，所述的染料筒包括圓筒狀外殼和底盤，所述底盤設置在所述圓筒狀外殼的下端，所述底盤上均勻分布有分流孔，所述底盤上豎直設置至少3條染料分隔通道，所述的染料分隔通道由垂直固定于所述底盤上的隔板及所述圓筒狀外殼圍合而成，所述染料筒內的底部位于所述底盤的上方設置一用于放置染料的染料網，在染料筒的頂部設置過濾膜，在所述過濾膜的上方設置防護網。

對上述技術方案的改進：所述的分流孔為內螺紋通孔，所述內螺紋通孔配有封堵螺栓，所述封堵螺栓上的外螺紋與所述分流孔的內螺紋相吻合。

對上述技術方案的進一步改進：所述的圓筒狀外殼的底部設置內螺紋，所述的底盤上設置外螺紋，所述底盤通過螺紋固定到所述圓筒狀外殼的底部，所述底盤與所述圓筒狀外殼的螺紋連接處設置密封膠圈。

對上述技術方案的進一步改進：所述隔板包括長方形板，各所述隔板的寬度與所述圓筒狀外殼內壁的半徑相等，各所述隔板的高度與所述圓筒狀外殼的高度相等，各所述隔板的底邊沿底盤的半徑呈放射狀間隔布設，各所述隔板的一垂直邊在底盤的中心對接密封為一體，各所述隔板的另一垂直邊與所述圓筒狀外殼內壁的連接處設置密封膠墊，3塊所述隔板將所述染料筒內垂直分隔為3條染料分隔通道。

對上述技術方案的進一步改進：所述的染料網為目數為500目的鎳網，所述的過濾膜為厚度為15-50微米的聚四氟乙烯薄膜，所述的防護網為目數為50目的細網。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點和積極效果：

1、本實用新型采用染料分隔通道將同一染料筒內的不同染料隔離開來，可以避免染料相互混合，造成計量不均勻、溶解度不相匹配等現象。

2、本實用新型采用封堵底盤上分流孔的方式控制流經每一染料分隔通道中的CO₂流體比例，保證每一種染料都能按照需要的CO₂流量去溶解，而不會相互影響。

3、本實用新型在染料筒頂部安裝的厚度為15-50微米的聚四氟乙烯薄膜作為過濾膜，最大限度地保證了只有溶解狀態的染料才能穿過聚四氟乙烯薄膜到達染色罐，這樣，減少了花色、色污等現象的出現，不僅保證了染色的質量，而且更精確了所使用的染料量，解決了傳統無水染色中染料用量不準的問題。

4、本實用新型在過濾膜上方設置的防護網防止氣流過急沖破過濾膜，對過濾膜起到保護作用。

附圖說明

圖1為本實用新型用于超臨界CO₂無水染色的染料釜的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種底盤與隔板的安裝結構示意圖；

圖3為本實用新型一種底盤和隔板安裝到染料筒內的剖面結構示意圖。

圖中，1-圓筒狀外殼、2-底盤、3-分流孔、4-染料網、5-染料分隔通道、6-防護網、7-過濾膜、8-封堵螺栓、9-外螺紋。

具體實施方式

參見圖1-圖3，本實用新型一種用于超臨界CO₂無水染色的染料釜的實施例, 包括染料釜罐體和染料釜罐體內的染料筒，染料筒包括圓筒狀外殼1和底盤2，底盤2設置在所述圓筒狀外殼的下端， 在底盤2上均勻分布有分流孔3，在底盤2上豎直設置至少3條染料分隔通道5，染料分隔通道5由垂直固定于底盤2上的隔板及圓筒狀外殼1圍合而成，在染料筒內的底部位于底盤2的上方設置一用于放置染料的染料網4，在染料網4上面放置染料，使CO₂氣流既可以順利的通過染料網4，又可以使得染料與CO₂氣流充分接觸。在染料筒的頂部設置過濾膜7，為了防止氣流過急沖破過濾膜7，在所述過濾膜7的上方設置防護網6，對過濾膜7起到保護作用。

優選的，上述染料網4為目數為500目的鎳網，過濾膜9為厚度為15-50微米的聚四氟乙烯薄膜，防護網6為目數為50目的細網。這樣，只有溶解狀態的染料才能穿過聚四氟乙烯薄膜7到達染色罐，減少了花色、色污等現象的出現。未經溶解的染料留在染料網4上，后期可以回收再利用，此外，還可以根據留在染料網4上的染料的量來逐步調整染料的投放量，解決了傳統無水染色中染料用量不準的問題。

具體而言：上述的分流孔3為內螺紋通孔，內螺紋通孔配有封堵螺栓8，封堵螺栓8上的外螺紋與分流孔3的內螺紋相吻合，優選的，分流孔3的直徑為2mm，分流孔3的數量為60個孔。將封堵螺栓8旋入分流孔3中，即可將此分流孔3完全封堵住。這樣可以根據需要封堵若干個分流孔3來控制流經每一染料分隔通道5中的CO₂流體比例，保證每一種染料都能按照需要的CO₂流量去溶解，而不會相互影響。

為了便于安裝，上述圓筒狀外殼1的底部設置內螺紋，在底盤2上對應設置外螺紋9，將底盤2通過螺紋固定到圓筒狀外殼1的底部，在底盤2與圓筒狀外殼1的螺紋連接處設置密封膠圈。

如圖2、圖3所示，本實施例中的隔板包括3塊長方形板，各所述隔板的寬度與所述圓筒狀外殼1內壁的半徑相等，各所述隔板的高度與所述圓筒狀外殼1的高度相等，各所述隔板的底邊沿底盤2的半徑呈放射狀間隔布設，各所述隔板的一垂直邊在底盤2的中心對接密封為一體，3塊所述隔板將所述染料筒內垂直分隔為3條染料分隔通道5。為了提高密封性，使各染料分隔通道5內的不同染料之間不相互污染，各所述隔板的另一垂直邊與圓筒狀外殼1內壁的連接處設置密封膠墊。

參見圖1-圖3，利用上述實施例的染料釜進行無水染色的方法，包括如下步驟：

（1）首先，稱量好各種染料，根據不同染料的溶解度及染料量計算出每一種染料所需要的超臨界CO₂流量比例，將底盤2上對應的染料分隔通道5內用不到的分流孔3用封堵螺栓10堵住，以控制超臨界CO₂的流量。

（2）再將底盤2旋轉裝到圓筒狀外殼1上固定好，將稱量好的染料分別裝入對應的染料分隔通道5內的染料網4上，并在染料上方依次裝上聚四氟乙烯薄膜7和防護網6，并加以固定。

（3）被加壓加熱到超臨界態的CO₂從導流管經分流孔3進入底盤2內，并被分流到各染料分隔通道5內，氣流順利通過染料網4與染料充分接觸、溶解。

（4）當染料在超臨界態的CO₂中溶解并達到飽和之后，隨CO₂流體通過聚四氟乙烯薄膜7和防護網6，進入染料釜罐體內，然后到達染色罐進行無水染色。

無水染色完畢后，將留在染料網4上未經溶解的染料取出來，稱量剩余的染料質量，可以進一步精確地計算出本次染色工藝的染料紗線比，為下次染色積累經驗。

一種采用本實用新型的染料釜對滌紗進行無水染色方法的具體實施例，首先，稱量適量的分散染料藍、分散染料紅和分散染料黃各2.5g，分別放入3個染料分隔通道5內，頂端封上聚四氟乙烯薄膜7。根據之前計算得到的實驗數據，采用封堵螺栓8堵住不需要透氣的氣流孔3。將染料筒安裝到染料釜罐體內部，由底端通入達到染色技術參數的超臨界CO2流體。流體流經染料筒充分溶解染料，經上層聚四氟乙烯薄膜7和防護網6過濾后，進入染料釜罐體內，然后到達染色罐進行無水染色。提前在染色罐內放置一質量為800g的滌紗，一段時間后，滌紗均勻上色，沒有花色現象出現。由于染料沒有混合在一起，染色完畢后，將染料完全的取出來，稱量剩余的染料質量，進一步精確的算出本次染色工藝的染料紗線比。

當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本實用新型的實質范圍內，所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。