超臨界染質(zhì)分布器2-6使超臨界染質(zhì)流場分布均勻以提高被染物的勻染性。
[0028](四)超臨界流體媒質(zhì)回送和與剩余染料分離:當(dāng)染色過程完成后，關(guān)閉超臨界流體染色子系統(tǒng)2的加熱器2-4、內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)C201，開啟截止閥C V201，控制調(diào)節(jié)閥V501使超臨界流體媒質(zhì)以一定的流速回流至超臨界流體媒質(zhì)儲罐ClOl中，當(dāng)超臨界流體媒質(zhì)通過中間蓄熱器E401時，超臨界流體媒質(zhì)被初步冷卻，進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)液化存儲子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)被進(jìn)一步冷凝存儲。
[0029](五)殘余超臨界流體媒質(zhì)排空:觀察壓力計PI201與壓力計PIlOl示數(shù)變化情況，待超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)I的壓力與超臨界流體染色子系統(tǒng)2的壓力處于平衡狀態(tài)時，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V501和截止閥C V201，開啟放空閥V202，將超臨界流體染色子系統(tǒng)2中殘余的超臨界流體媒質(zhì)排出，待壓力計P1201示數(shù)為零時，關(guān)閉放空閥V202。
[0030](六)將染色后的被染物卸出:開啟染色器D201，將染好的被染物卸出。
[0031]本實施例中卷染器D201結(jié)構(gòu)如圖3所示，卷染器D201主體是承受高溫高壓的染筒2-3，在染筒2-3上安裝壓力計PI201、安全閥Va201;溫控器TIC201控制加熱器2-4以保證染色過程中超臨界染質(zhì)溫度的穩(wěn)定；超臨界流體媒質(zhì)從超臨界流體入口管3-1進(jìn)入卷染器D201，從超臨界流體出口管3-2流出；超臨界染質(zhì)分布器2-6內(nèi)部為空腔，用于盛裝染料，其周向沿靠近被染物的一側(cè)開有一定數(shù)量的分布孔，用于提高染色過程中超臨界染質(zhì)流場分布的均勻性;超臨界染質(zhì)折流擋板2-2阻止超臨界染質(zhì)流動過程中形成“短路”問題；內(nèi)置循環(huán)壓縮機(jī)C201沿卷染器D201中心線軸向安裝，電機(jī)安裝在端蓋外部，內(nèi)部安裝的工作葉片安裝在穿過端蓋的傳動主軸上；電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2通過傳動軸驅(qū)動內(nèi)部的卷布輥A 2-5和卷布輥B 2-7，兩只卷布輥都是主動輥，在被染物往復(fù)卷繞的過程中保持恒定的張力；折流板2-2安裝在超臨界染質(zhì)分布器2-6端面上，用于防止超臨界染質(zhì)發(fā)生“短路”現(xiàn)象，提高超臨界染質(zhì)的循環(huán)效率。
[0032]實施例二，外置循環(huán)壓縮機(jī)的超臨界流體卷染工藝。
[0033]如圖2所示，外置循環(huán)壓縮機(jī)的超臨界流體卷染工藝由超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)1、超臨界流體染色子系統(tǒng)2、管路3、中間蓄熱器4和流量測量控制子系統(tǒng)5實施。
[0034]本發(fā)明中外置循環(huán)壓縮機(jī)的超臨界流體卷染工藝【具體實施方式】如下:
[0035](一)超臨界流體染色子系統(tǒng)初始化:如圖4所示，開啟卷染器D201，啟動電機(jī)AMl將被染物卷繞至卷布輥A 2-5上，將被染物的自由端與卷布輥B 2-7上的引布縫合;根據(jù)工藝要求在超臨界染質(zhì)分布器2-6內(nèi)加裝足量的染料，同時根據(jù)染料溶解度、纖維種類、染色工藝條件確定是否加裝染料助溶劑，例如采用分散紅60染料染色滌綸纖維或其織物時不加裝染料助溶劑，用分散藍(lán)染料染色亞麻或麻的織物時需要加裝染料助溶劑進(jìn)行酶離子改性，用分散深藍(lán)S-3BG染料染色純棉織物要添加染料助溶劑多元羧酸，用分散黃E-3RL染料染色聚丙烯織物時需要加裝染料助溶劑聚乙二醇;關(guān)閉卷染器D201。
[0036](二)超臨界流體媒質(zhì)加注及其超臨界化:根據(jù)卷染器D201完成單批次染色工序所需的超臨界流體媒質(zhì)的量，打開截止閥C V201、調(diào)節(jié)閥V501，將液態(tài)的超臨界流體媒質(zhì)注入卷染器D201中，流量控制器FIC501將測量控制超臨界流體媒質(zhì)的流量，同時超臨界流體媒質(zhì)流經(jīng)中間蓄熱器E401實現(xiàn)初次加熱；待超臨界流體媒質(zhì)加注卷染器D201完成，關(guān)閉截止閥C V201，開啟卷染器D201的加熱器2-4，將卷染器D201內(nèi)的超臨界流體媒質(zhì)加熱到設(shè)定的染色工藝溫度To并保持恒溫狀態(tài)，超臨界流體媒質(zhì)進(jìn)入設(shè)定的超臨界態(tài)并驅(qū)趕卷染器D201中的空氣經(jīng)溢流閥Y201進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)儲罐ClOl內(nèi)；根據(jù)卷染工藝條件設(shè)定溢流壓力Po，溢流閥Y201使卷染器D201內(nèi)的超臨界流體始終處于設(shè)定的壓力閾值Po下。
[0037](三)超臨界流體卷染:先開啟電機(jī)AMl和電機(jī)B M2，使被染物在恒張力狀態(tài)下往復(fù)卷繞;之后開啟截止閥C V203、截止閥E V204，開啟外置循環(huán)壓縮機(jī)C202，超臨界流體不斷溶解染料形成超臨界染質(zhì)，即溶有染料的超臨界流體，超臨界染質(zhì)通過超臨界染質(zhì)分布器2-6上染被染物，并經(jīng)外置循環(huán)壓縮機(jī)2-2作用，返回超臨界染質(zhì)回收器2-8，從而處于染料的飽和態(tài)、非飽和態(tài)的動態(tài)循環(huán)過程;超臨界染質(zhì)分布器2-6使超臨界染質(zhì)流場分布均勻以提高被染物的勻染性;流量控制器FIC201根據(jù)染色工藝需要調(diào)節(jié)控制超臨界染質(zhì)的循環(huán)流量。
[0038](四)超臨界流體媒質(zhì)回送和與剩余染料分離:當(dāng)染色過程完成后，關(guān)閉超臨界流體染色子系統(tǒng)2的加熱器2-4、外置循環(huán)壓縮機(jī)C202，開啟截止閥C V201，控制調(diào)節(jié)閥V501使超臨界流體媒質(zhì)以一定的流量回流至超臨界流體媒質(zhì)儲罐ClOl中，當(dāng)超臨界流體媒質(zhì)通過中間蓄熱器E401時，超臨界流體媒質(zhì)被初步冷卻，進(jìn)入超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)I的超臨界流體媒質(zhì)被進(jìn)一步冷凝存儲。
[0039](五)殘余超臨界流體媒質(zhì)排空:觀察壓力計PI201與壓力計PIlOl示數(shù)變化情況，待超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)I的壓力與超臨界流體染色子系統(tǒng)2的壓力處于平衡狀態(tài)時，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V501、截止閥C V201、截止閥D V203、截止閥E V204，開啟放空閥V202，將超臨界流體染色子系統(tǒng)2中殘余的超臨界流體媒質(zhì)排出，待壓力計PI201示數(shù)為零時，關(guān)閉放空閥V202;
[0040](六)將染色后的被染物卸出:開啟卷染器D201，將染好的被染物卸出。
[0041]本實施例中卷染器D201結(jié)構(gòu)如圖4所示，卷染器D201主體是承受高溫高壓的染筒
2-3，在染筒2-3上安裝壓力計PI201、安全閥Va201;溫控器TIC201控制加熱器2-4以保證染色過程中超臨界染質(zhì)溫度的穩(wěn)定；超臨界流體媒質(zhì)從超臨界流體入口管3-1進(jìn)入卷染器D201，經(jīng)超臨界染質(zhì)回流器2-9后從超臨界流體出口管3-2流出；超臨界染質(zhì)分布器2-6內(nèi)部為空腔，用于盛裝染料，其周向沿靠近被染物的一側(cè)開有一定數(shù)量的分布孔，用于提高染色過程中超臨界染質(zhì)流場分布的均勻性;電機(jī)A Ml和電機(jī)B M2通過傳動軸驅(qū)動內(nèi)部的兩根卷布輥A2-5、卷布輥B 2-7，兩根卷布輥都是主動輥，在被染物往復(fù)卷繞的過程中保持恒定的張力。
[0042]同實施例一相比，本實施例中采取了循環(huán)壓縮機(jī)外置的方式，這樣可以縮小卷染器D201的尺寸，將卷染器D201內(nèi)部空間更多的給予被染物，同時便于循環(huán)壓縮機(jī)C202的安裝和維修，同時因為染質(zhì)分布器2-6的結(jié)構(gòu)特點使溶有染料的超臨界流體不易出現(xiàn)軸向回流現(xiàn)象，能夠提高超臨界染質(zhì)在卷染器D201內(nèi)部流場分布的均勻性，循環(huán)染質(zhì)的流量也更加容易控制。
[0043]本發(fā)明提供的超臨界流體染色工藝，流程簡便、設(shè)備投資小、運行費用低、染色前準(zhǔn)備時間短，超臨界流體染色效率高，染色質(zhì)量好。
【主權(quán)項】
1.一種超臨界流體卷染工藝，通過超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)，超臨界流體染色子系統(tǒng)包括:超臨界流體媒質(zhì)加熱氣化成為超臨界流體、超臨界流體循環(huán)、染料溶解、被染物運行、染料上染被染物，中間蓄熱子系統(tǒng)，加注控制子系統(tǒng)和管路加以實施;其特征為工藝步驟包括以下內(nèi)容: (1)超臨界流體染色子系統(tǒng)初始化，即將被染物裝入超臨界流體染色子系統(tǒng)的卷染器，加裝染料，關(guān)閉卷染器，啟動被染物纏繞機(jī)構(gòu)，并根據(jù)染料和被染物特性及染色工藝要求，決定是否加裝染料助溶劑； (2)超臨界流體媒質(zhì)加注和超臨界化，即按超臨界流體染色需求量，將液體超臨界流體媒質(zhì)自超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)加注到超臨界流體染色子系統(tǒng)，途徑中間蓄熱子系統(tǒng)蓄熱器時使其冷卻，超臨界流體媒質(zhì)加熱；啟動超臨界流體染色子系統(tǒng)加熱功能，利用超臨界流體媒質(zhì)排空超臨界流體染色子系統(tǒng)中的空氣，使超臨界流體媒質(zhì)成為超臨界流體； (3)超臨界流體卷染，即啟動超臨界流體染色子系統(tǒng)循環(huán)功能，循環(huán)過程中超臨界流體溶解染料、上染被染物，染色子系統(tǒng)中溶有染料的超臨界流體在循環(huán)壓縮機(jī)的作用下實現(xiàn)溶解染料-上染被染物的循環(huán)，同時被染物進(jìn)行放卷-上染-收卷的循環(huán)； (4)超臨界流體媒質(zhì)回送和與剩余染料分離，即超臨界流體卷染結(jié)束后，將超臨界流體染色子系統(tǒng)中的超臨界流體媒質(zhì)回送至超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)，途徑中間蓄熱子系統(tǒng)蓄熱器時使其升溫，超臨界流體媒質(zhì)冷卻，直至超臨界流體染色子系統(tǒng)與超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)間達(dá)到壓力平衡，超臨界流體中未上染的剩余染料與超臨界流體媒質(zhì)分離； (5)殘余超臨界流體媒質(zhì)排空，即連通超臨界流體染色子系統(tǒng)與大氣，將超臨界流體染色子系統(tǒng)中低于超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)壓力的殘余超臨界流體媒質(zhì)排空； (6)將染色后的被染物卸出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及紡織品染色領(lǐng)域，尤其涉及一種超臨界流體卷染工藝。由超臨界流體媒質(zhì)液化儲存子系統(tǒng)、超臨界流體染色子系統(tǒng)中間蓄熱子系統(tǒng)、加注控制子系統(tǒng)和管路實施。其工藝步驟包括：1、超臨界流體染色子系統(tǒng)初始化；2、超臨界流體媒質(zhì)加注和超臨界化；3、超臨界流體染色；4、超臨界流體媒質(zhì)回送和與剩余染料分離；5、殘余超臨界流體媒質(zhì)排空；6、將染色后的被染物卸出。本發(fā)明提供的超臨界流體卷染工藝，流程簡便、設(shè)備投資小、運行費用低、準(zhǔn)備時間短、超臨界流體染色效率高。
【IPC分類】D06B3/32, D06P1/94
【公開號】CN105671831
【申請?zhí)枴緾N201610031977
【發(fā)明人】王威強(qiáng), 陳銀, 曲延鵬, 劉燕, 王勝德
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月18日