一种超临界流体无水染色的万能打样机的制作方法

文档序号:10525394阅读:422来源:国知局
一种超临界流体无水染色的万能打样机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超临界流体无水染色的万能打样机,包括打样机机箱,竖向设于打样机机箱内部、且前后同轴心设置的旋转架、绝热盘,以及与旋转架同轴心固定连接的旋转驱动轴;在旋转架和绝热盘之间、位于与旋转架和绝热盘同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的红外线加热管,在所述绝热盘上、靠近所述红外线加热管一侧的外表面覆盖有红外线反射膜或镀层;在所述旋转架上、与旋转架和绝热盘同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的染杯,所述红外线加热管、所述染杯均与绝热盘的纵向剖面线以一基本角度成倍数设置,实现对多个样品的超临界流体无水染色打样,具有染色打样效率高、操作简便、准确率高、稳定可靠、适应范围广、生态环保等优点。
【专利说明】
一种超临界流体无水染色的万能打样机
技术领域
[0001]本发明属于压力容器及纺织染整设备制造技术领域,具体涉及一种超临界流体无水染色的万能打样机。
【背景技术】
[0002]在纺织品的印染加工生产中,小样试样具有不可或缺的重要作用,是获得生产加工的基础配方的前提,尤其对于纺织品的颜色加工生产。因此,研发高效、可靠、适用的小样打样设备系统,对快速、准确获得生产所需的基础配方具有重要意义。
[0003]然而,近年来随着对生态和环境保护的标准和要求越来越高,环保政策的执行力度加大,传统的纺织品印染加工生产遇到了前所未有的挑战和困境。因而,研发超临界CO2等流体为加工介质的无水染整加工技术,从源头上彻底消除传统印染加工所带来生态环保等困扰,对传统纺织印染行业的可持续化发展,以及生态环境保护等都具有非常重要的经济、环保及社会现实意义。而研发超临界流体无水染色小样打样设备系统,对超临界流体无水染整技术的推广应用和产业化都具有非常重要的意义。
[0004]目前纺织品的超临界CO2无水染色技术,已取得了显著进步。国内外相关单位都研发出了可用于纺织品染色加工的小样等设备系统,其中又以采用立式或卧式经轴,以及双轴模式的卷染和绳状等模式为多。
[0005]例如“一种采用超临界流体进行连续化染色的生产系统及其生产工艺”(CN101024922A)中,报道了一种集成式染色釜及系统,其包括相互连通的超临界流体供应装置、染色循环装置及超临界流体回收装置,其中染色循环装置包括至少两个集成式染料染色釜,集成式染料染色釜使得在同一釜中能够同时完成染料的溶解,并能在超临界流体压力为10-45Mpa、温度为100-180°C条件下完成织物的染色加工。“以超临界流体处理纺织基质的方法与装置”(CN1200153A)的中国发明专利中,介绍了一种用于包装成纱筒或卷装环形织物染色的立式经轴高压染色釜及系统,并可对加工温度和时间进行控制调节,可在恒定的压力如280巴和升高的处理温度条件下进行染色。
[0006]在公开号为CN2688735的中国专利“纺织品的一种超临界流体处理装置”中,公开了本团队前期设计的一种带流体循环系统的卧式经轴模式多功能处理设备,其由贮气瓶、汇流排、加压栗、预热器、高压染色釜、热交换器、分离器、染料溶解釜、双向循环栗及控制阀组成,可在一定系统压力和温度条件下实现对织物的均匀染色等处理。同时,在公开号为CN101824716A的中国发明专利“一种用超临界二氧化碳流体对织物染色的装置及方法”中,公开了本团队前期设计采用的、由内外两层构成的特制无缝经轴,并在卷绕织物最外层套装无缝编织圆筒网状包布,在超临界二氧化碳流体压力为1MPa?30Mpa、温度为90 °C?140°C条件下,采用流体循环与流体静态相间的染色工艺,以实现对超临界二氧化碳流体中匹染织物的均匀染色加工。在公开号为CN102747566A的中国发明专利“一种以超临界二氧化碳流体为介质的织物绳状染色机及染色方法”中,公开了本团队前期设计采用的、将提布轮系统设置在染色缸内,并通过导布索的牵引作用共同带动绳状织物进行有序循环运动,并合理控制染色流体循环流量、织物循环速度、染色温度和压力等工艺参数,以实现对超临界二氧化碳流体介质中的绳状织物匹染。此外,在公开号为CN101760914A的中国发明专利“超临界染色机”中,也公开了本团队前期设计采用的含染色循环系统、进布系统、分离回收系统等组成的织物绳状匹染染色机,对织物实现松式无张力状态的无水染色加工。
[0007]由此,从上述公开的文献报道和实际应用看,现有的超临界流体染色等加工设备系统,尤其是小样打样装置,通常都是在一套系统中设置一个固定的染色或打样加工单元,以及对应的增压、分离回收装置或系统。然而,这类加工系统的最大缺点就是一般一次只能进行一个样品的染色等打样加工。而且每次打样结束后还须对该打样单元进行清洗,才能进行下一次打样试验,特别是需要进行换色打样时,系统的彻底清洗就显得尤为必要。同时,目前现有的该类装置系统或其打样加工单元,其清洗过程繁琐,且不易洗净。因此,这些现有的超临界流体染色打样系统的效率非常低,远远不能满足商业化生产对小样打样的需求。同时,其所配备的染色、增压、分离回收等设备系统的利用率也非常低。因而,这也显著地影响并限制了超临界流体无水染色技术的推广应用和产业化。

【发明内容】

[0008]为了克服【背景技术】中存在的不足,本发明提供一种超临界流体无水染色的万能打样机,可同时实现对多个样品的超临界流体无水染色打样,具有染色打样效率高、操作简便、准确率高、稳定可靠、适应范围广、生态环保等优点。
[0009]本发明的技术方案是:一种超临界流体无水染色的万能打样机,包括打样机机箱,其特征在于:还包括竖向设于所述打样机机箱内部、且前后同轴心设置的旋转架、绝热盘,以及与所述旋转架同轴心固定连接的旋转驱动轴;
[0010]在所述旋转架和所述绝热盘之间、位于与旋转架和绝热盘同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的红外线加热管,在所述绝热盘上、靠近所述红外线加热管一侧的外表面覆盖有红外线反射膜或镀层;在所述旋转架上、与旋转架和绝热盘同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的染杯,同时所述红外线加热管、所述染杯均与绝热盘的纵向剖面线以一基本角度成倍数设置;
[0011]在所述打样机机箱的前部设有绝热密封门,在所述打样机机箱的左右两侧设有气孔,所述绝热密封门的内侧面设有筒形绝热密封挡圈,且所述旋转架的外径小于所述筒形绝热密封挡圈的内径,所述筒形绝热密封挡圈的外径小于所述绝热盘的外径,当绝热密封门关闭时,所述筒形绝热密封挡圈与绝热盘构成加热保温腔体,所述旋转架位于该加热保温腔体内。
[0012]作为优选的技术方案,还包括设于所述绝热盘下方边沿的风冷单元,所述风冷单元的风口朝向旋转架,且其风口角度以旋转架的水平轴线为基准在0°?90°范围内变化。
[0013]作为优选的技术方案,所述旋转架包括若干个同圆心、且沿径向设置的固定轴,以及设于固定轴远离圆心一端的圆周环;每个固定轴上均设有用于固定染杯上、下端的两固定夹。
[0014]作为优选的技术方案,在所述筒形绝热密封挡圈的上端面、靠近绝热密封门左侧位置设有监测孔,在所述监测孔上方设有活动式密封透明盖板。
[0015]作为优选的技术方案,在所述绝热密封门的左上角位置处设有观察视窗。
[0016]作为优选的技术方案,所述打样机机箱为方形机箱,其顶部设有电气控制按钮、参数设置显示窗,所述电气控制按钮包括总机电源开关,旋转架应急启停按钮、调速及正反运动调节应急按钮、强制风冷单元应急开关、红外线加热管电源及功率选择应急开关。
[0017]作为优选的技术方案,所述基本角度为0°?360°范围内的任意角度。
[0018]作为优选的技术方案,所述筒形绝热密封挡圈包括内支撑绝热材料层,以及设于其表面的红外线反射膜或镀层。
[0019]作为优选的技术方案,所述红外线反射膜或镀层选自为铝、银反射膜及其镀层中的一种。
[0020]作为优选的技术方案,所述染杯为各类不同形式、不同形状和不同容量的、可移动式的纺织品染色、前处理或后整理处理高压或中低压容器。
[0021]本发明的优点是:
[0022]1.与现有技术相比,本发明由于采用了将多个移动式超临界流体染杯或小样打样单元进行集中升温打样的模式,可有效实现对多个样品同时进行超临界流体无水染色打样,从而克服了现有设备系统及其方法中打样效率低下、清洗过程繁琐、不易洗净、设备利用率低等缺点。同时,由于对超临界流体染杯进行集中升温打样,从而也减少和避免了现有及传统设备在打样过程中因升温等工艺条件差异,所造成的染料上染差异,也从而可有效减轻或减少杯差,提高打样样品的重演性和准确性;
[0023]2.此外本发明的万能打样机,可应用于不同容量、不同规格、不同形式和不同形状的各类移动式染杯,其适应范围广泛,而且其染色打样操作简便、可靠。因而本发明技术可显著提高超临界流体无水染色打样效率及其染色样品的准确率和正品率,对推动超临界流体无水染色技术的推广应用和产业化,促进从源头上解决纺织印染行业污染物的产生和排放,实现纺织印染行业的节能降耗减排和清洁生产都具有非常广阔的应用前景。
【附图说明】
[0024]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
[0025]图1为本发明超临界流体无水染色的万能打样机的结构示意图;
[0026]图2为本发明超临界流体无水染色的万能打样机内部结构主视图;
[0027]图3为本发明超临界流体无水染色的万能打样机的旋转架、绝热盘、红外线加热管的纵向剖面示意图;
[0028]图4是本发明超临界流体无水染色的万能打样机的绝热密封门及筒形绝热密封挡圈的纵向剖面示意图;
[0029]图5为本发明超临界流体无水染色的万能打样机的旋转架、绝热盘、红外线加热管、绝热密封门及筒形绝热密封挡圈的纵向剖面示意图;
[0030]图6是本发明超临界流体无水染色的万能打样机的绝热密封门及筒形绝热密封挡圈俯视图;
[0031 ]其中:I打样机机箱,2旋转架,3绝热盘,4红外线加热管,5红外线反射膜,6染杯,7风冷单元,8固定夹,9旋转驱动轴,10绝热密封门,11气孔,12筒形绝热密封挡圈,13监测孔,14观察视窗,15电气控制按钮,16参数设置显示窗,17纵向剖面线,18水平轴线。
【具体实施方式】
[0032]实施例:参照图1至6所示,一种超临界流体无水染色的万能打样机,包括打样机机箱1,竖向设于打样机机箱I内部、且前后同轴心设置的旋转架2、绝热盘3,以及与旋转架2同轴心固定连接的旋转驱动轴9;在旋转架2和绝热盘3之间、位于与旋转架2和绝热盘3同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的红外线加热管4,在绝热盘3上、靠近红外线加热管4 一侧的外表面覆盖有红外线反射膜或镀层5;在旋转架2上、与旋转架2和绝热盘3同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的染杯6,该染杯6为超临界流体无水染色打样杯,且其主体形状和其上所连接高压管道、阀门、传感器之类附件的连接方式和位置不受限制,同时红外线加热管4、染杯6均与绝热盘3的纵向剖面线17以一基本角度成倍数设置,该基本角度为0°?360°范围内的任意角度;在打样机机箱I的前部设有绝热密封门10,在打样机机箱I的左右两侧设有气孔11,绝热密封门10的内侧面设有筒形绝热密封挡圈12,且旋转架2的外径小于筒形绝热密封挡圈12的内径,筒形绝热密封挡圈12的外径小于绝热盘3的外径,当绝热密封门10关闭时,筒形绝热密封挡圈12与绝热盘3构成加热保温腔体,旋转架2位于该加热保温腔体内,从而实现对旋转架2上染杯6的加热和保温。
[0033]本发明超临界流体无水染色的万能打样机还包括设于绝热盘3下方边沿的风冷单元7,该风冷单元7的风口朝向旋转架2,且其风口角度以旋转架2的水平轴线18为基准在0°?90°范围内变化;该旋转架包2括若干个同圆心、且沿径向设置的固定轴,以及设于固定轴远离圆心一端的圆周环;每个固定轴上均设有用于固定染杯6上、下端的两固定夹8,该固定夹8可为金属或非金属材料制成的开合式或闭合式固定夹,旋转驱动轴9由外力驱动并带动旋转架2及其上固定的染杯6进行旋转。
[0034]本发明万能打样机的筒形绝热密封挡圈12包括内支撑绝热材料层,以及设于其表面的红外线反射膜或镀层,该红外线反射膜或镀层选自为铝、银反射膜及其镀层中的一种,在筒形绝热密封挡圈12的上端面、靠近绝热密封门10左侧位置设有监测孔13,在监测孔13上方设有活动式密封透明盖板,其直径大小需适合观测所用,且其活动式密封透明盖板的材料可为普通耐热的钢化玻璃、耐高温玻璃、蓝宝石之类,在绝热密封门10的左上角位置处设有观察视窗14。
[0035]本发明的打样机机箱I为方形机箱,其顶部设有电气控制按钮15、参数设置显示窗16,电气控制按钮15包括总机电源开关,旋转架应急启停按钮、调速及正反运动调节应急按钮、强制风冷单元应急开关、红外线加热管电源及功率选择应急开关。
[0036]本发明的染杯6为各类不同形式、不同形状和不同容量的、可移动式的纺织品染色、前处理或后整理处理高压或中低压容器。
[0037]本发明的一种超临界流体无水染色的万能打样机工作时,首先将各定量待染小样纺织制品及其所需染化料装入对应染杯6中,并采用介质罐充系统从介质气源对各染杯6进行染色介质的定量罐充,完成后关闭染杯6上配置的各截止阀,并使各染杯6与气源断开。其具体工作流程如下:将各染杯6通过染杯6上端的固定夹8和染杯6下端的固定夹8成偶数方式对称固定在旋转架2的各固定轴上。然后关闭绝热密封门10,使其内侧表面设置的筒形绝热密封挡圈12与绝热盘3形成加热保温腔体,以保证旋转架2上各染杯6能实现稳定染色升温和保温。准备完毕后,开启电气控制按钮15上总电源开关,通过参数设置显示窗16设定染色工艺程序,以及旋转架2的旋转速度和方式。然后启动染色程序,使红外线加热管4对各染杯6按照设定的升温速率和目标染色温度进行加热升温。同时旋转架2通过旋转驱动轴9在外力的驱动下,按照预设的旋转速度和方式进行运动,从而带动各染杯6进行旋转,以实现各染杯6均匀受热升温和杯内染色流体介质和被染样的均匀接触。按照预设的染色工艺,在完成升温、保温染色阶段后,系统自动启动风冷单元7,对各染杯6按预设降温速率和目标温度进行强制性风冷降温。全部完成染色打样程序后,系统关闭停机。然后取出各染杯6,并接入专用分离回收及清洗系统中进行流体介质和残余染料的分离回收,以及染色打样品及染杯6内部浮色或残留染化料的清洗。最后开启各染杯6,取出打样样品,完成无水染色的打样试验。重复上述操作,可继续实现下一轮的超临界流体无水染色的批量试样打样。
[0038]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种超临界流体无水染色的万能打样机,包括打样机机箱(I),其特征在于:还包括竖向设于所述打样机机箱(I)内部、且前后同轴心设置的旋转架(2)、绝热盘(3),以及与所述旋转架(2)同轴心固定连接的旋转驱动轴(9); 在所述旋转架(2)和所述绝热盘(3)之间、位于与旋转架(2)和绝热盘(3)同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的红外线加热管(4),在所述绝热盘(3)上、靠近所述红外线加热管(4) 一侧的外表面覆盖有红外线反射膜或镀层(5);在所述旋转架(2)上、与旋转架(2)和绝热盘(3)同轴心的圆周面上设有若干个沿径向设置的染杯(6),同时所述红外线加热管(4)、所述染杯(6)均与绝热盘的纵向剖面线(17)以一基本角度成倍数设置; 在所述打样机机箱(I)的前部设有绝热密封门(10),在所述打样机机箱(I)的左右两侧设有气孔(11),所述绝热密封门(10)的内侧面设有筒形绝热密封挡圈(12),且所述旋转架(2)的外径小于所述筒形绝热密封挡圈(12)的内径,所述筒形绝热密封挡圈(12)的外径小于所述绝热盘(3)的外径,当绝热密封门(10)关闭时,所述筒形绝热密封挡圈(12)与绝热盘(3)构成加热保温腔体,所述旋转架(2)位于该加热保温腔体内。2.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:还包括设于所述绝热盘(3)下方边沿的风冷单元(7),所述风冷单元(7)的风口朝向旋转架(2),且其风口角度以旋转架(2)的水平轴线(18)为基准在0°?90°范围内变化。3.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:所述旋转架(2)包括若干个同圆心、且沿径向设置的固定轴,以及设于固定轴远离圆心一端的圆周环;每个固定轴上均设有用于固定染杯(6)上、下端的两固定夹(8)。4.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:在所述筒形绝热密封挡圈(12)的上端面、靠近绝热密封门(10)左侧位置设有监测孔(13),在所述监测孔(13)上方设有活动式密封透明盖板。5.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:在所述绝热密封门(10)的左上角位置处设有观察视窗(14)。6.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:所述打样机机箱(I)为方形机箱,其顶部设有电气控制按钮(15)、参数设置显示窗(16),所述电气控制按钮(15)包括总机电源开关,旋转架应急启停按钮、调速及正反运动调节应急按钮、强制风冷单元应急开关、红外线加热管电源及功率选择应急开关。7.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:所述基本角度为0°?360°范围内的任意角度。8.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:所述筒形绝热密封挡圈(12)包括内支撑绝热材料层,以及设于其表面的红外线反射膜或镀层。9.根据权利要求1或8所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:所述红外线反射膜或镀层选自为铝、银反射膜及其镀层中的一种。10.根据权利要求1所述的超临界流体无水染色的万能打样机,其特征在于:所述染杯(6)为各类不同形式、不同形状和不同容量的、可移动式的纺织品染色、前处理或后整理处理高压或中低压容器。
【文档编号】D06B23/18GK105887396SQ201610505036
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】龙家杰
【申请人】苏州大学
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