一种智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统及其方法与流程

本发明涉及一种智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统及其方法，属于纺织染整领域。

背景技术：

近年来，超临界流体技术从基础理论研究到实际应用方面都得到显著的提高和拓展，已深入到超临界流体染色、萃取、化学反应、清洗技术等诸多领域。作为主要温室气体的二氧化碳，是最为常用的超临界流体，其临界温度和压力都较为温和，分别为31.1℃和7.38MPa，且具有无毒、分子极性弱、具有四级矩结构等特点。

但是，目前为止，还未见一种具有打样功能的智能化超临界二氧化碳流体系统，可以为超临界二氧化碳流体染色提供工艺参考，从而为该项技术的工业化应用提供保障。

技术实现要素：

本发明通过智能终端和传动机构自动完成纺织品的染色打样，解决了上述问题，为多种纺织品的超临界二氧化碳无水染色工业化生产提供工艺数据支撑。

本发明提供了一种智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统，所述系统包括伺服计量泵、机器臂、染整单元；

所述伺服计量泵与机械臂的入口连接，所述机械臂内设有流体注入单元与染料整理剂注入单元，所述机械臂的出口与染整单元可分离式连接。

本发明所述染料整理剂注入单元优选为包括至少一个染料整理剂室。

本发明所述染整单元优选为包括至少一个染整罐；

所述染整罐由顶部到底部依次设有顶部密封盖、高压密封盖、多孔分隔板、气固分离膜片、底部活动密封盖，所述顶部密封盖与高压密封盖之间设有流体通道，所述高压密封盖与多孔分隔板之间设有密封装置，所述密封装置与流体通道连接。

本发明所述高压密封盖与多孔分隔板之间形成染料室，所述多孔分隔板与气固分离膜片之间形成纺织品室。

本发明所述流体通道优选为多孔结构，其孔径为0.05mm。

本发明所述密封装置优选为包括活塞、弹簧；

所述活塞的一端与流体通道连接、另一端与弹簧连接。

本发明所述系统优选为包括二氧化碳储罐、冷凝器、伺服高压泵、换热器、伺服计量泵、机器臂、染整单元、可加热支架、变频电动机、分离釜；

所述二氧化碳储罐依次通过冷凝器、伺服高压泵、换热器、伺服计量泵与机械臂的入口连接，所述机械臂的出口与染整单元可分离式连接，所述染整单元的出口通过分离釜返回二氧化碳储罐；

所述染整单元通过可加热支架与变频电动机连接。

本发明另一目的为提供上述系统的智能化超临界二氧化碳流体无水染整方法，所述方法为：将二氧化碳冷凝至液态输送，再加热至超临界状态进入机械臂，将机械臂切换至染料整理剂注入单元，完成染料或整理剂向染整单元注入后再切换至流体注入单元，完成超临界二氧化碳流体向染整单元注入后，分离机器臂与染整单元，将染整单元正、反向旋转染色，染色结束后利用分离釜分离二氧化碳与染料或整理剂，分离后的二氧化碳冷凝后返回二氧化碳储罐。

本发明有益效果为：

①本发明所述智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统实现了超临界二氧化碳流体对纺织品的全自动智能化打样生产，为超临界二氧化碳流体染整技术的工业化生产提供工艺技术指导；

②本发明所述智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统采用伺服高压泵和伺服计量泵，实现二氧化碳流体、染料或整理剂向染整单元的适时定量注入；

③本发明所述智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统具有流体注入单元与染料整理剂注入单元组成的双通道机械臂结构，实现水平与垂直的双向移动，另外，染料整理剂注入单元包括至少一个染料整理剂室，实现不同染料或整理剂的定量配比注入。

附图说明

本发明附图2幅，

图1为实施例1所述智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统的结构示意图；

图2为实施例1所述染整罐的结构示意图；

其中，1、二氧化碳储罐，2、冷凝器，3、伺服高压泵，4、换热器，5、伺服计量泵，6、机器臂，61、流体注入单元，62、染料整理剂注入单元，7、染整单元，71、顶部密封盖，72、高压密封盖，73、多孔分隔板，74、气固分离膜片，75、底部活动密封盖，76、流体通道，771、活塞，772、弹簧，8、可加热支架，9、变频电动机，10、分离釜。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种智能化超临界二氧化碳流体无水染整系统，所述系统包括二氧化碳储罐1、冷凝器2、伺服高压泵3、换热器4、伺服计量泵5、机器臂6、染整单元7、可加热支架8、变频电动机9、分离釜10；

所述二氧化碳储罐1依次通过冷凝器2、伺服高压泵3、换热器4、伺服计量泵5与机械臂6的入口连接，所述机械臂6内设有流体注入单元61与染料整理剂注入单元62，所述机械臂6的出口与染整单元7可分离式连接，所述染整单元7的出口通过分离釜10返回二氧化碳储罐1，所述染整单元7通过可加热支架8与变频电动机9连接；

所述染料整理剂注入单元62包括多个染料整理剂室；

所述染整单元7包括三个染整罐，所述染整罐由顶部到底部依次设有顶部密封盖71、高压密封盖72、多孔分隔板73、气固分离膜片74、底部活动密封盖75，所述顶部密封盖71与高压密封盖72之间设有孔径为0.05mm的多孔流体通道76，所述高压密封盖72与多孔分隔板73之间设有活塞771与弹簧772，所述活塞771的一端与流体通道76连接、另一端与弹簧772连接，所述高压密封盖72与多孔分隔板73之间形成染料室，所述多孔分隔板73与气固分离膜片74之间形成纺织品室。

实施例2

一种利用实施例1所述系统的智能化超临界二氧化碳流体无水染整方法，所述方法为：将染料整理剂置于染料整理剂注入单元62内，将纺织品置于纺织品室内，将二氧化碳冷凝至液态输送，再加热至超临界状态进入机械臂6，染整前，将机械臂6切换至染料整理剂注入单元62，机械臂6的注入器压下活塞771，染料整理剂进入染料室，完成染料或整理剂向染整单元7注入后再切换至流体注入单元61，在伺服高压泵3和伺服计量泵5的作用下，完成超临界二氧化碳流体向染整单元7注入后，分离机械臂6与染整单元7，活塞771复位，以封闭流体通道76，所述顶部密封盖71与高压密封盖72通过电磁铁实现二次密封，同时，顶部密封盖71与高压密封盖72通过高压密封圈保证密封有效性，染整单元7正、反向旋转实现纺织品染色或整理，染整结束后利用分离釜10分离二氧化碳与染料或整理剂，分离后的二氧化碳冷凝后返回二氧化碳储罐1。