一种超临界二氧化碳动态循环染色机及其染色方法.pdf

1、10申请公布号CN104178960A43申请公布日20141203CN104178960A21申请号201410432592422申请日20140827D06B5/08200601D06B1/02200601D06B23/20200601D06B23/1820060171申请人无锡市华洋染整机械有限公司地址214000江苏省无锡市惠山区前洲街道柘塘浜村无锡市华洋染整机械有限公司72发明人吴建华74专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人胡彬徐鹏飞54发明名称一种超临界二氧化碳动态循环染色机及其染色方法57摘要本发明公开一种超临界二氧化碳动态循环染色机，包括染色室及高压染缸，高压染

2、缸顶部连有摆布装置、提布装置，染色室包括喷壳，喷壳一端与提布装置相连，另一端连有第一喷座，第一喷座与摆布装置相连，喷壳内装有第二喷座、第三喷座，第三喷座、第二喷座、第一喷座配合喷壳形成混合腔室，混合腔室两端分别设有喷口A、喷口B，喷壳上装有与混合腔室连通的进液口、进气口，高压染缸底部开有沉降出口，沉降出口通过进液管道与进液口相连，进液管道上依次布置有过滤器、二氧化碳循环泵、混料装置、换热器，高压染缸顶部开有升腾出口，升腾出口与高压风机吸风口相连，高压风机出风口与进气口相连。本发明匀染性好，上色率高，染布量大。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明

3、专利申请权利要求书1页说明书4页附图4页10申请公布号CN104178960ACN104178960A1/1页21一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于包括染色室及由支腿支撑的高压染缸，所述高压染缸顶部的一端开有摆布口，并连接有摆布装置，其顶部的另一端开有提布口，并连接有提布装置，所述染色室包括喷壳，所述喷壳的一端与提布装置相连，另一端连接有中空结构的第一喷座，所述第一喷座与摆布装置相连，喷壳内邻近第一喷座的一端安装有中空结构的第二喷座，且喷壳内邻近提布装置的一端安装有中空结构的第三喷座，所述第三喷座、第二喷座、第一喷座配合喷壳形成有混合腔室，所述混合腔室的两端分别设置有喷口A、喷口B，

4、所述喷口A由第二喷座与第三喷座配合形成，所述喷口B由第二喷座与第一喷座配合形成，所述喷壳上安装有与混合腔室相连通的进液口、进气口，所述高压染缸的底部开有沉降出口，所述沉降出口通过进液管道与进液口相连，所述进液管道上沿沉降出口至进液口的方向依次布置有过滤器、二氧化碳循环泵、混料装置、换热器，高压染缸的顶部开有升腾出口，所述升腾出口与高压风机的吸风口相连，所述高压风机的出风口与进气口相连。2根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于所述提布装置、高压风机、二氧化碳循环泵、混料装置均采用高压屏蔽电机为动力源。3根据权利要求2所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于所述

5、高压屏蔽电机包括机壳、端盖及将定子、转子分隔成定子空间、转子空间的屏蔽套，所述端盖上连接有压力平衡盖，所述压力平衡盖上开有注油口，所述注油口与压力平衡盖内部的压力平衡腔相连通，所述压力平衡腔与定子空间相连通，且压力平衡腔与转子空间之间设置有波纹膜片，所述定子空间、压力平衡腔内设置有变压器油。4根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于所述喷口A的流道为圆台形结构，其半径沿流向依次递减，且其流向与织物走向相同，所述喷口B的流道为圆台形结构，其半径沿流向依次递减，且其流向与织物走向相同。5根据权利要求1或2所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于所述喷壳的进液口末端

6、安装有雾化喷头。6根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于所述混料装置为推进式搅拌器。7根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色机，其特征在于所述换热器为平板式换热器。8一种超临界二氧化碳动态循环染色方法，其特征在于包括以下步骤A、将织物加入高压染缸内，将温度、压力调节至目标值，并向超临界二氧化碳动态循环染色机中充入超临界二氧化碳；B、开启提布装置、摆布装置，使织物处于循环状态，与此同时，开启二氧化碳循环泵、高压风机，使升腾的超临界二氧化碳、沉降的超临界二氧化碳均处于循环状态，升腾的超临界二氧化碳、沉降的超临界二氧化碳在染色室中混合雾化后，喷射在经过染色室的织

7、物上实现染色。9根据权利要求8所述的一种超临界二氧化碳动态循环染色方法，其特征在于所述的温度为70155，所述的压力为7435MPA。权利要求书CN104178960A1/4页3一种超临界二氧化碳动态循环染色机及其染色方法技术领域0001本发明涉及纺织印染领域，尤其涉及一种超临界二氧化碳动态循环染色机及其染色方法。背景技术0002近年来，世界各国都在致力于无水染色技术的研究，随着现代科学的技术的快速发展，超临界二氧化碳染色技术日益受到世界许多国家的重视，其基础原理在于，二氧化碳在超临界状态下有良好的传质性能和溶解性能，对于非极性物质有良好的溶解能力。0003目前，超临界二氧化碳染色还停留在静态

8、染色，也就是织物只是浸泡在介质中，此种染色方式存在染色匀染性差，上色率低、染布量小的问题。发明内容0004本发明的目的在于针对上述问题，提供一种超临界二氧化碳动态循环染色机及其染色方法，以解决现有超临界二氧化碳染色停留在静态染色，存在染色匀染性差，上色率低、染布量小的问题。0005本发明的目的是通过以下技术方案来实现0006一种超临界二氧化碳动态循环染色机，包括染色室及由支腿支撑的高压染缸，所述高压染缸顶部的一端开有摆布口，并连接有摆布装置，其顶部的另一端开有提布口，并连接有提布装置，所述染色室包括喷壳，所述喷壳的一端与提布装置相连，另一端连接有中空结构的第一喷座，所述第一喷座与摆布装置相连，

9、喷壳内邻近第一喷座的一端安装有中空结构的第二喷座，且喷壳内邻近提布装置的一端安装有中空结构的第三喷座，所述第三喷座、第二喷座、第一喷座配合喷壳形成有混合腔室，所述混合腔室的两端分别设置有喷口A、喷口B，所述喷口A由第二喷座与第三喷座配合形成，所述喷口B由第二喷座与第一喷座配合形成，所述喷壳上安装有与混合腔室相连通的进液口、进气口，所述高压染缸的底部开有沉降出口，所述沉降出口通过进液管道与进液口相连，所述进液管道上沿沉降出口至进液口的方向依次布置有过滤器、二氧化碳循环泵、混料装置、换热器，高压染缸的顶部开有升腾出口，所述升腾出口与高压风机的吸风口相连，所述高压风机的出风口与进气口相连。0007作

10、为本发明的优选方案，所述提布装置、高压风机、二氧化碳循环泵、混料装置均采用高压屏蔽电机为动力源。0008作为本发明的优选方案，所述高压屏蔽电机包括机壳、端盖及将定子、转子分隔成定子空间、转子空间的屏蔽套，所述端盖上连接有压力平衡盖，所述压力平衡盖上开有注油口，所述注油口与压力平衡盖内部的压力平衡腔相连通，所述压力平衡腔与定子空间相连通，且压力平衡腔与转子空间之间设置有波纹膜片，所述定子空间、压力平衡腔内设置有变压器油。0009作为本发明的优选方案，所述喷口A的流道为圆台形结构，其半径沿流向依次递减，且其流向与织物走向相同，所述喷口B的流道为圆台形结构，其半径沿流向依次递减，说明书CN10417

11、8960A2/4页4且其流向与织物走向相同。0010作为本发明的优选方案，所述喷壳的进液口末端安装有雾化喷头。0011作为本发明的优选方案，所述混料装置为推进式搅拌器。0012作为本发明的优选方案，所述换热器为平板式换热器。0013一种超临界二氧化碳动态循环染色方法，包括以下步骤0014A、将织物加入高压染缸内，将温度、压力调节至目标值，并向超临界二氧化碳动态循环染色机中充入超临界二氧化碳；0015B、开启提布装置、摆布装置，使织物处于循环状态，与此同时，开启二氧化碳循环泵、高压风机，使升腾的超临界二氧化碳、沉降的超临界二氧化碳均处于循环状态，升腾的超临界二氧化碳、沉降的超临界二氧化碳在染色室

12、中混合雾化后，喷射在经过染色室的织物上实现染色。0016进一步的，所述的温度为70155，所述的压力为7435MPA。0017本发明的有益效果为，所述超临界二氧化碳动态循环染色机实现了动态染色，其染液可以在雾化的状态下强对流循环对织物染色，织物能在外界动力的作用下循环运动，不断染色，使得染料和织物充分接触，避免了染液涡流，使染色的色牢度、上染率得到大幅的提升，解决了静态染色匀染性差、上色率低、染布量小的问题。附图说明0018图1为本发明一种超临界二氧化碳动态循环染色机的结构示意图；0019图2为本发明高压染缸的结构示意图；0020图3为本发明染色室的结构示意图；0021图4为本发明高压屏蔽电机

13、结构示意图。0022图中00231、高压染缸；2、染色室；3、摆布装置；4、提布装置；5、过滤器；6、二氧化碳循环泵；7、混料装置；8、换热器；9、高压风机；10、支腿；11、摆布口；12、提布口；13、操作口；14、升腾出口；15、沉降出口；16、喷壳；17、第一喷座；18、第二喷座；19、第三喷座；20、混合腔室；21、喷口A；22、喷口B；23、进气口；24、进液口；25、织物；26、机壳；27、端盖；28、定子；29、转子；30、屏蔽套；31、压力平衡盖；32、波纹膜片；33、压力平衡腔。具体实施方式0024下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处

14、所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。0025请参照图1至图3所示，于本实施例中，一种超临界二氧化碳动态循环染色机，包括染色室2及由支腿10支撑的高压染缸1，所述高压染缸1的右端开有用于进织物25的操作口，其顶部的左端开有摆布口11，并连接有摆布装置3，且其顶部的右端开有提布口12，并连接有提布装置4，所述染色室2包括喷壳16，所述喷壳16的右端与提布装置4相连，左端连接有中空结构的第一喷座17，所述第一喷座17的左端与摆布装置3相连，喷壳16内左端安装有中空结构的第二喷座18，右端安装有中空结构的第三喷座19，所述第三喷座19、第二喷座18、第一喷座17配合喷壳16形成有混合

15、腔室20，所述混合腔室20的两端分别设说明书CN104178960A3/4页5置有喷口A21、喷口B22，所述喷口A21由第二喷座18与第三喷座19配合形成，喷口A21的流道为圆台形结构，其半径沿流向依次递减，且其流向与织物25的走向相同，所述喷口B22由第二喷座18与第一喷座17配合形成，喷口B22的流道为圆台形结构，其半径沿流向依次递减，且其流向与织物25的走向相同，所述喷壳16的上部安装有与混合腔室20相连通的进气口23，喷壳16的下部安装有与混合腔室20相连通的进液口24，所述进液口24的末端安装有雾化喷头，所述高压染缸1底部的中心处开有沉降出口15，所述沉降出口15通过进液管道与进液

16、口24相连，所述进液管道上沿沉降出口15至进液口24的方向依次布置有过滤器5、二氧化碳循环泵6、混料装置7、换热器8，所述混料装置7为推进式搅拌器，所述换热器8为平板式换热器，高压染缸1顶部的中心处开有升腾出口14，所述升腾出口14与高压风机9的吸风口相连，所述高压风机9的出风口与进气口23相连。0026一种超临界二氧化碳动态循环染色方法，包括以下步骤0027A、将织物加入高压染缸1内，将温度调节至110，压力调节至21MPA，并向超临界二氧化碳动态循环染色机中充入超临界二氧化碳；0028B、开启提布装置4、摆布装置3，使织物25处于循环状态，与此同时，开启二氧化碳循环泵6、高压风机9，使升腾

17、的超临界二氧化碳、沉降的超临界二氧化碳均处于循环状态，升腾的超临界二氧化碳、沉降的超临界二氧化碳在染色室2中混合雾化后，喷射在经过染色室2的织物25上实现染色。0029为了能够在7435MPA的压力下工作并保持优良的密封性能，采用高压屏蔽电机作为高压风机9、二氧化碳循环泵6、混料装置7、提布装置4的动力源；如图4所示，为本发明高压屏蔽电机结构示意图；所述高压屏蔽电机包括机壳26、端盖27及将定子28、转子29分隔成定子空间、转子空间的屏蔽套30，所述端盖27上连接有压力平衡盖31，所述压力平衡盖31上开有注油口，所述注油口与压力平衡盖31内部的压力平衡腔33相连通，所述压力平衡腔33与定子空间

18、相连通，且压力平衡腔33与转子空间之间设置有波纹膜片32，所述定子空间、压力平衡腔33内设置有变压器油。高压屏蔽电机工作时，转子29与屏蔽套30之间充满了染剂介质，其压力使得波纹膜片32变形，进而将压力平衡腔33里的变压器油压向定子空间，从而将压力传递给定子空间的屏蔽套30，使得屏蔽套30内外两个封闭区域内的压力平衡，由此，屏蔽套30内外不存在压力差，所以，较薄的屏蔽套30即可满足高压的要求。0030上述超临界二氧化碳动态循环染色机包括三个循环系统第一个循环系统即沉降超临界二氧化碳循环系统，它是将高压染缸1、过滤器5、二氧化碳循环泵6、混料装置7、换热器8、染色室2用压力管道、法兰等管道元件依

19、次串联起来，在二氧化碳循环泵6的作用下，沉降的超临界二氧化碳从高压染缸1的沉降出口15经过滤器5过滤后进入混料装置7，在混料装置7的搅动下溶解染料后，进入换热器8进行加热，达到染色温度的染剂由染色室2的进液口24进入染色室2，与染色室2里的织物25混合，进行染料交换，从而给织物25上色；第二个循环系统即升腾超临界二氧化碳循环系统，它是将高压染缸1、高压风机9、染色室2用压力管道、法兰等管件串联起来，升腾的超临界二氧化碳在高压风机9的作用下由染色室2的进气口23进入染色室2，高速的气流将循环过来的染剂吹成细小微粒使其更加容易渗透到织物25中，更好的进行染剂交换，与此同时，染色室2中的织物25在高

20、速气流的吹动下，不断地揉搓、摆动，有利于染色品质的提高；第三个循环系统即为织物循环系统，织说明书CN104178960A4/4页6物25由操作口13装入高压染缸1，由于在二氧化碳循环泵6和高压风机9的共同作用下，提布口12处形成有负压，织物25在提布装置4及负压的共同作用下进入染色室2，与上述染剂相遇进行染色，然后，织物25在摆布装置3的作用下均匀的铺排在高压染缸1内，织物25首尾相连不断循环直到达到染色要求。0031上述超临界二氧化碳动态循环染色机工作时，织物25在提布装置4、摆布装置3的作用下，在高压染缸1、染色室2中不断循环，沉降的超临界二氧化碳在二氧化碳循环泵6的驱动下，经过滤器5、混

21、料装置7、换热器8后由染色室2的进液口24进入，经进液口24末端的雾化喷头雾化后进入混合腔室20，升腾的超临界二氧化碳在高压风机9的驱动下，由染色室2的进气口23进入混合腔室20，两者在强对流的情况下雾化，雾化的染剂由喷口A21、喷口B22喷出，与织物25接触，进行染剂交换，且喷口A21、喷口B22的流道均为圆台形结构，半径均沿流向依次递减，从而使得雾化的染剂以一定角度喷射在织物25上，此外，喷口A21、喷口B22喷射出的雾化的染剂的流向与织物25的走向相同，从而能够给织物25提供一个动力使之不断循环。0032以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。说明书CN104178960A1/4页7图1说明书附图CN104178960A2/4页8图2说明书附图CN104178960A3/4页9图3说明书附图CN104178960A4/4页10图4说明书附图CN104178960A10