新的印染纺织生产工艺的制作方法

文档序号:11938211阅读:289来源:国知局

本发明涉及纺织纺织领域中的生产设备,更具体地说,涉及一种新的印染纺织生产工艺。



背景技术:

传统的织物纺织多数采用湿法纺织工艺,长期以来湿法纺织产生的大量废水严重地污染了环境,虽然各企业都采取了相应的污水处理方法,但纺织污水处理的实际效果仍然不甚理想,严重污染了水资源环境,危害到人们的生命健康。

为了减少环境污染,节约生产成本,近年来,人们致力于将液体应用到无水纺织技术的研究。液体纺织工艺是利用某种流体在超临界状态下较好的传质性能以及对非极性类物质的溶解性能对合成纤维纺织,是一种新颖环保的无水纺织工艺。其中,由于CO2具有不燃、无毒、廉价的突出优点,使得CO2纺织成为液体纺织工艺中最有竞争力的一种纺织工艺。该纺织工艺具有纺织速度快,是传统湿法纺织的5-10倍,均染和透染性良好等优点,同时,该纺织工艺免除了还原和烘烤过程,并且,染料及其溶解媒介CO2还可以重复利用,纺织过程中无污染物排放等特点,使得CO2纺织工艺成为一种无废气、废水和废渣排放的清洁生产工艺。

然而,目前的液体纺织技术受到设备和技术上的种种限制,尚处于实验研究阶段,仅能实现小量的织物纺织,不能进行大批量连续化的生产,因此,为了能将该先进的纺织技术投入于纺织行业的规模化生产中,亟待提供一种新的印染纺织生产工艺。



技术实现要素:

基于现有技术的不足,本发明的主要目的在于提供一种新的印染纺织生产工艺。

为了达到上述目的,本发明提供了一种新的印染纺织生产工艺,包括相互连通的液体供应装置、至少两组纺织循环装置及液体回收装置,所述每组纺织循环装置包括两个相互连通的染料桶和纺织桶。其中,所述染料桶包括液体进/出口和内置桶中的染料分布装置;所述纺织桶包括液体进/出口和内置桶中的织物固定装置,所述液体选自CO2、N2O、乙烷、丙烷中一种或多种。

所述液体供应装置依序包括由管道相连通的液态流体储罐、过冷器、主高压泵及预热器。液体回收装置依序包括由管道相连通的加热器、染料分离器及冷凝器。

纺织循环装置进一步包括通过管道分别与染料桶和/或纺织桶相连通的高压循环泵,生产系统还包括加热炉,染料桶和/或纺织桶上设置有热油或蒸汽进/出口,该热油或蒸汽进/出口通过管道与加热炉相连通。冷凝器通过管道分别与过冷器和液态流体储罐连通。

与现有技术相比,本发明新的印染纺织生产工艺采用了多组纺织循环装置进行交替纺织,使得纺织生产能够不间断地进行,而不必停产备料,大大提高了生产效率,满足工业上连续化生产的需要,适应了纺织工业规模化生产的趋势。

为使本发明更加容易理解,下面将结合附图进一步阐述本发明新的印染纺织生产工艺的具体实施例。

附图说明

图1为本发明新的印染纺织生产工艺的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种新的印染纺织生产工艺,其包括相互连通的液体供应装置100、至少两组纺织循环装置200及液体回收装置300。

所述液体供应装置100,用于向纺织循环装置200提供液体,依序包括由管道相连通的储罐11、过冷器12、主高压泵13及预热器14。储罐11用于储备和容纳液态工作流体,容积可根据产量的需要进行设置,例如:300L-10000L的储罐,罐体压力限值可设计为8MPa,最高工作温度为30℃,罐体顶部设有气体入口、安全阀接口、压力表接口和排空口,同时底部设有流体出口和排污口,侧部设置有用于测定罐体内液态工作流体液位变化的液位计,流体通过进/出口进行循环流通。过冷器12为套管式或列管式换热器,管程介质为由储罐11输入的液态工作流体,管外或壳程介质为冷冻水,温度为3-6℃。主高压泵13为往复式柱塞泵,可设定其最大工作压力45MPa,流量为1-20 m3/h,并通过变频方式控制流量。预热器14为盘管式或列管式换热器,管程介质为经由主高压泵13输送的液态流体,壳程介质为加热介质(导热油或蒸汽),温度为100-180℃。管程介质经由预热器14加热而成液体,经过管道输送至纺织循环装置200对织物进行纺织处理。

所述纺织循环装置200为该连续化纺织系统的核心部分,包括两个相互连通的染料桶21和两个纺织桶22。其中,所述染料桶21包括液体进/出口和内置桶中的染料分布装置;所述纺织桶22包括液体进/出口和内置桶中的织物固定装置。

在本发明中,所述染料桶21和/或纺织桶22还进一步包括于桶体外壁的夹套,用于纺织桶的保温和冷却。所述夹套上设有通过导流板(未标示)相互连通的两个热油或蒸汽进/出口,导流板用于提高热油的流速,通过流通于夹套外的热油或蒸汽保持桶体恒定的高温,使得工作气体能够保持处于超临界状态,提高了纺织的工作效率。

在本发明的一个较佳实施例中,所述纺织循环装置200还包括通过管道分别与染料桶21和/或纺织桶22相连通的高压循环泵24,生产系统中还包括加热炉23,所述染料桶21和纺织桶22通过热油或蒸汽进/出口与加热炉23相连通,即加热炉23通过管道向纺织桶21供应高温热油或蒸汽。所述加热炉为热油炉或蒸汽锅炉。

所述液体回收装置300,将纺织循环装置200输出的液体经冷却后回收至液体供应装置100循环使用。其依序包括由管道相连通的加热器31、染料分离器32和冷凝器33。其中,所述加热器31可为盘管式或列管式换热器,其与纺织桶相连通,纺织桶22输出的液体经减压和加热器31加热升温,压力为6-10MPa,温度为80-100℃,使液体成为气态;然后进入染料分离器32,染料分离器包括具有快开结构的桶体、安装于桶体内的过滤网以及套在桶体外的保温夹套,通过过滤网将染料和工作气体分离,从而将染料回收至桶体,工作气体则通过管道输送到冷凝器33冷却,染料分离器32容积可为24L-1000L,设计压力16MPa,最高工作温度100℃。冷凝器33可为盘管式或列管式换热器,壳程介质为冷冻水,工作温度为-7-7℃。

在本发明中,所述新的印染纺织生产工艺还进一步各种工作仪表和加压系统,对系统工作状态下的压力、温度、流量、液位等工作参数进行时时记录,使得人们可以根据工作参数的变化从而及时地对系统的工作环境或条件作出调整。

所述液体选自CO2、N2O、乙烷、丙烷中一种或多种,优选超临界CO2作为工作气体。

以下以采用超临界二氧化碳,具有两组纺织循环装置的生产系统为例介绍本发明的纺织生产工艺:

参考图1所示,从液态流体储罐11出来的二氧化碳经过冷器12冷却后进入主高压泵13加压(压力为10-45MPa),然后进入预热器14加热(温度为50-230℃),预热后的超临界二氧化碳从其中一个染料桶21的上方或下方的液体进/出口进入,与染料接触,溶解了染料的二氧化碳通过染料分布装置经由液体进/出口进入纺织桶22中,通过分配装置由里向外或由外向里与织物接触,使染料吸附到织物上,二氧化碳则从纺织桶的下方或上方排出,再由高压循环泵升压后再进入染料桶和纺织桶进行染料溶解、织物吸附的循环,直至纺织完成。纺织结束后,通过阀门将超临界二氧化碳切换至另一染料桶内(已预先装好织物),重复上述步骤进行第二批次的纺织,从而实现不间断地连续纺织。当整个纺织生产结束时,通过阀门关闭纺织循环系统将二氧化碳切换至大循环系统,溶解有染料的二氧化碳经过减压、升温使染料在二氧化碳中的溶解度接近于零,然后进入染料分离桶进行染料回收,而二氧化碳则进入冷凝器冷凝为液体回到液态流体储罐循环使用。

接下来具体描述各个装置的工作过程:

开机准备:开动冷机循环水系统,启动冷机,冷冻水温度控制为3-8℃,开启加热炉或蒸汽锅炉及循环系统,控制加热介质温度为60-180℃。时间大约30分钟。

升压升温:低速启动主高压泵13,待工作正常后调制到设定的频率,将二氧化碳升压升温,压力控制由自动压力调节阀PV1实现,压力为(10-45MPa);通过预热器14将二氧化碳升温至60-180℃,使二氧化碳成为超临界状态,进入染料桶Da/Db、纺织桶DA/DB。当达到预先设定的纺织工艺条件后,停止主高压泵、冷冻机和加热炉;关闭AJ2、AJ15,启动高压循环泵,进行纺织循环。

纺织循环:

以DA纺织桶工作为例说明:

循环1:超临界二氧化碳通过阀门AJ3或AJ4从其中一个染料桶下方的液体进/出口进入,与染料接触,溶解了染料的二氧化碳通过染料分布装置经由液体进/出口进入纺织桶中,通过分配装置使染料均匀地吸附到织物上,二氧化碳则通过阀门AJ14从桶体上方排出,进入高压循环泵24升压后再进入染料桶和纺织桶进行染料溶解、织物吸附的循环过程,直至纺织完成。

循环2:超临界二氧化碳通过阀门AJ12从纺织桶上方的液体进/出口进入,与染料接触,溶解了染料的二氧化碳通过染料分布装置经由液体进/出口进入纺织桶中,通过分配装置使染料均匀地吸附到织物上,二氧化碳则通过阀门AJ10从桶体下方排出,进入高压循环泵24升压后再进入纺织桶21进行染料溶解、织物吸附的循环过程,直至纺织完成。

纺织桶的切换:当其中的一个纺织桶纺织结束后,通过关闭和开启阀门AJ7、AJ8、AJ11、AJ12,即完成纺织桶的切换。

染料的分离回收:当整套装置纺织生产结束时,停止高压循环泵24,启动主高压泵13,打开阀门AJ15,这时超临界二氧化碳通过自动调节阀PV1减压和加热器31加热,成为气体状态,其中溶解的染料被解吸出来,进入染料分离桶32与二氧化碳染料分离回收。

二氧化碳的回收:在分离桶中分离染料后的气态二氧化碳进入冷凝器33被冷凝为液体,然后进入液态流体储罐回收,以备循环使用。

纺织桶的卸压:纺织桶纺织完成后,通过阀门AJ13、AJ14先进行两桶间的压力平衡,以降低二氧化碳的消耗,然后关闭阀门AJ8、AJ10、AJ12、AJ14,打开CJ1进行放空排气,直至纺织桶内的压力为零。

织物的取出装入:当桶内压力为零后,用气动或手动打开纺织桶体的卡箍,用气缸提起桶盖,然后用天车调出缠绕了织物的内件,取出染好的织物,换上未染的织物,装入桶内盖上桶盖,合上卡箍,等待下一次纺织过程。

染料的装入:本装置发明的纺织桶,其内部设计有上下两个染料收容装置,使得进入的二氧化碳首先通过染料收容装置以溶解染料。染料收容装置的上盖可拆卸,用于装入染料。

以上所揭露的仅为本发明新的印染纺织生产工艺的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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