[發明專利]一種染色釜、芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色裝置及染色方法

有效

• 申請號: 201611039453.0
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106637753B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 鄭來久;鄭環達;高世會;閆俊;張娟;趙虹娟;熊小慶;吳勁松;李飛霞;韓益桐
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: D06B1/02
• 分類號: D06B1/02;D06B23/18;D06B23/20
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

1.一種染色釜，其特征在于：染色釜內的染色單元為圓筒形，由上到下依次包括頂部封蓋、霧化通道、底部封蓋，所述霧化通道為多孔板，與頂部封蓋形成柱狀空間，所述霧化通道與底部封蓋中心處連接多孔中心管；二氧化碳流體入口管穿過底部封蓋進入多孔中心管，二氧化碳流體入口管在接近底部封蓋處設有霧化噴頭Ⅱ；所述頂部封蓋上設有二氧化碳流體出口管，所述二氧化碳流體出口管在接近頂部封蓋處設有霧化噴頭Ⅰ；所述二氧化碳流體入口管上連接整理劑入口管；所述整理劑入口管內設有霧化噴頭。

2.一種芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色裝置，包括：二氧化碳匯氣排、二氧化碳加熱器、冷凝器、二氧化碳儲罐、預冷器、二氧化碳加壓泵、載體/共溶劑泵、載體/共溶劑罐、二氧化碳換熱器、導熱油系統、補充導熱油系統、染料釜、權利要求1所述染色釜、磁力循環泵、分離器、乙二醇高位槽、涼水塔、冷水槽、水泵、壓縮機和乙二醇泵。

3.根據權利要求2所述芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色裝置，其特征在于：包括共混器，所述共混器為柱體，前端包括二氧化碳流體入口、載體/共溶劑入口、內部依次包括旋轉葉輪Ⅰ、共混網格Ⅰ、共混網格Ⅱ、蜂巢混合器、旋轉葉輪Ⅱ和二氧化碳流體出口管；所述共混網格Ⅰ為兩端開口的多管結構，管與共混器的柱體非水平或垂直；所述共混網格Ⅱ為兩端開口的多管結構，所述共混網格Ⅱ的管方向與共混網格Ⅰ的管方向相對；所述蜂巢混合器為多孔蜂窩結構。

4.根據權利要求3所述的一種芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色裝置，其特征在于共混網格Ⅰ、共混網格Ⅱ和蜂巢混合器的孔徑分別為0.01um、0.01um和0.001um。

5.采用權利要求2或3所述芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色裝置染色的方法，其特征在于：氣瓶內的二氧化碳在加熱器的作用下，流經匯氣排，并經過冷凝器冷卻為液態二氧化碳流體儲存于二氧化碳儲罐內，以供染色過程使用；紡織品染色生產時，二氧化碳儲罐內的二氧化碳首先流經預冷器冷凝，并通過二氧化碳加壓泵注入染色設備內部，完成升壓過程；再利用換熱器對二氧化碳流體進行加熱，使得其進入超臨界狀態；超臨界二氧化碳流體首先進入染料釜內溶解其內的染料；并在共混器內與載體/共溶劑泵注入的液態載體/共溶劑混合；超臨界二氧化碳、染料、液態載體/共溶劑三相混合體流入染色釜內的染色單元上染芳綸織物，在循環泵的作用下含有染料和液態載體/共溶劑的二氧化碳流體在染料釜和染整釜間循環流動，從而完成染色過程；染整過程完成后，二氧化碳流體通過分離釜與未上染的染料深度分離；再通過冷凝器將純凈的二氧化碳回收至二氧化碳儲罐中。

6.采用權利要求2或3所述芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色裝置染色的方法，其特征在于：氣瓶內的二氧化碳在加熱器的作用下，流經匯氣排，并經過冷凝器冷卻為液態二氧化碳流體儲存于二氧化碳儲罐內，以供染色過程使用；紡織品染色生產時，二氧化碳儲罐內的二氧化碳首先流經預冷器冷凝，并通過二氧化碳加壓泵注入染色設備內部，完成升壓過程；再利用換熱器對二氧化碳流體進行加熱，使得其進入超臨界狀態；超臨界二氧化碳流體首先進入染料釜內溶解其內的染料和固態載體；超臨界二氧化碳、染料、載體混合體流入染色釜內的染色單元上染芳綸織物，在循環泵的作用下含有染料和載體的二氧化碳流體在染料釜和染整釜間循環流動，從而完成染色過程；染整過程完成后，二氧化碳流體通過分離釜與未上染的染料深度分離；再通過冷凝器將純凈的二氧化碳回收至二氧化碳儲罐中。

7.根據權利要求5或6所述的一種芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色方法，其特征在于：所述芳綸纖維選自芳綸1313、芳綸1414和芳砜綸。

8.根據權利要求5所述的一種芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色方法，其特征在于芳綸纖維置于染色釜內的染色單元的多孔中心管上，染料置于染料釜內的染料筒內，液體載體/共溶劑置于載體/共溶劑罐內。

9.根據權利要求6所述的一種芳綸纖維超臨界二氧化碳無水染色方法，其特征在于芳綸纖維置于染色釜內的染色單元的多孔中心管上，染料和固態載體置于染料釜內的染料筒內。