一种超临界CO2流体染色染料自动输运配色装置

一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置
技术领域
1.本发明涉及染料输运技术领域，具体涉及一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置。


背景技术：

2.1988年，schollmeyer提出了首项纺织物的超临界流体染色专利，为解决纺织染整污染问题提出了一个全新思路。co2因无毒、不易燃、价廉易得，临界温度和压力较为温和等优点成为最常用的超临界流体。超临界co2染色技术利用工业排放的co2废气在超临界状态下溶解染料，并携带染料到达纤维表面，经吸附、固着后，快速、均匀地上染织物；染色结束后经降温减压，co2汽化与染料充分分离，省去了清洗、烘干工序，剩余染料及co2可回收循环使用，降低了温室气体的排放。超临界co2染色技术克服了水介质染色技术的主要缺点，染色过程中不需要水即可完成纤维的上染，充分体现了清洁化、绿色化、环保化的现代加工理念。
3.在诸多研究机构的不懈努力下，近年来超临界co2流体染色技术由中试向工程化应用不断迈进。现已研制了超临界co2染色中试及产业化装置，建立了散纤维、筒纱、坯布、成衣的无水染色平台。三原色染料染色结果显示，涤纶耐水洗、耐摩擦色牢度达到4～5级，耐日晒色牢度达到6～7级，可满足工程化生产需要。但目前关于超临界co2染色研究大多集中在单色染色，超临界co2拼配色染色技术研究报道较少。为了在超临界co2体系下实现拼配色，通常利用配伍性良好的三原色进行拼色，从而获得其他颜色。然而现有三原色染料拼配色时，需要将不同颜色的染料同时加入染料釜内进行溶解，随后进行纺织品染色；染色完成后，染料釜内的剩余混合染料无法进行回收再利用，显著降低了超临界co2流体染色技术的可循环回用优势，增加了染色成本。同时，现有混合染料在染料釜内的一浴添加方式不利于染料的快速溶解。因此，发展超临界co2流体染色染料自动配色系统成为超临界co2流体染色技术产业化进程的关键。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的问题，本发明提供一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置，可实现固体染料自动称量、输运，提高了超临界co2流体染色系统的配色智能化程度。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置，主要包括染料取样称量系统和染料输运系统，
6.所述染料取样称量系统主要包括染料库、染杯库、称量台和取样装置；所述染料库包括1个及以上的染料存储单元，用于不同染料的存储；所述染杯库包括1个及以上的染杯，用于盛放从染料存储单元内取出的染料；所述称量台用于称取从染料存储单元内取出的染料质量；所述取样装置用于将染料存储单元内的染料输运到染杯中；
7.所述染杯主要包括杯肩、主杯体、杯底，所述杯肩位于主杯体的上方，所述主杯体和杯底铰接，杯底可以自动打开或关闭；
8.所述染料输运系统主要包括配色池、输送通道，所述配色池与输送通道相连，所述输送通道与超临界co2流体染色装置的染料釜相连；所述配色池用于将染杯内的染料输送到超临界co2流体染色装置。
9.进一步地，所述染料存储单元由染料存储罐、和设置于染料存储罐顶部的存储封盖组成，所述染料存储罐与存储封盖可拆卸连接。
10.进一步地，所述取样装置包括螺旋取样器，所述存储封盖上设置有染料拨片，所述染料拨片用于控制螺旋取样器取样到染杯内染料用量，所述存储封盖与标有刻度的螺旋取样器可拆卸连接。
11.进一步地，所述染杯可与染料存储单元的存储封盖配套，所述取样装置通过x、y双轴移动，移动到染料库定位在染料存储单元后，与存储封盖连接；螺旋取样器旋转下移取样；取样完成后，螺旋取样器旋转上移；连接有存储封盖的取样装置移动到称量台与染杯连接；螺旋取样器旋转上移，利用染料拨片定量拨取染料至染杯内；完成后，连接有存储封盖的取样装置移动到原染料存储单元后，与存储封盖分离。
12.进一步地，所述染杯库中的染料通过链条进行称量台至染杯库间输运。
13.进一步地，所述染杯通过机械臂进行称量台至配色池间的取放。
14.进一步地，所述配色池为双层圆锥结构，包括内层的配色室和设置于配色室外部的气体通路，所述气体通路位于配色室上方和侧方，所述配色室内装载染杯，所述配色室的底部与输送通道相连。
15.进一步地，所述配色池的顶部和配色池的池壁(配色池的外壁)铰接，所述配色室的顶部和配色池的池壁(配色池的内壁)铰接，通过配色池的顶部和配色室的顶部的打开或关闭，用于在配色池内取放染杯。
16.进一步地，所述杯底为含有弹簧承重结构的杯底，其由两页含有弹簧的叶片组成完整的杯底，所述弹簧的一端固定连接叶片的上端面，所述弹簧的另一端固定连接叶片的下端面；所述弹簧的材质为铁、镍、钴等金属。
17.所述气体通路的底部设有电磁铁，通过电磁铁控制杯底两页弹簧承重结构叶片的打开，使染料进入输送通道。
18.具体地，染杯放入到配色室内，当电磁铁通电时，由于杯底的弹簧承重结构受压，杯底；两片叶片从中间打开，使染杯中的染料进入输送通道；当电磁铁断电和/或染杯没有放到配色室内，由于杯底的弹簧承重结构不受电磁铁作用，杯底的两片叶片不打开，组成封闭的杯底，染杯中的染料不能进入输送通道。
19.进一步地，所述气体通路通过气体入口与co2气体管路连接，所述配色室的顶部设有气体入射口，用于吹扫残余染料进入输送通道。co2流体由co2气体管路通过气体入口进入外层气体通路，随后经内层配色室上的气体入射口进入染杯，吹扫残余染料进入输送通道。
20.进一步地，所述杯肩的顶端为杯沿，所述杯肩连接主杯体和杯沿。
21.进一步地，所述杯沿上设有提拉环，方便移动染杯。
22.进一步地，所述染杯的杯沿与配色池内层的配色室的室壁密封。
23.进一步地，所述气体入射孔从配色池池壁由内到外为喇叭口结构，流体入射角度为5-45
°
。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
25.本发明提供的一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置，可实现固体染料自动称量、输运，提高了超临界co2流体染色系统的配色智能化程度，有益于配色打样需要。
26.本发明提供的一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置，实现了多种染料的精细化配色，避免了过量染料造成的染料无法回收造成的浪费问题，降低了生产成本。
附图说明
27.图1为超临界co2流体染色染料自动输运配色装置的示意图。
28.图2为染杯的结构示意图。
29.图3为配色池的结构示意图。
30.图4为存储封盖的结构式示意图；
31.图5为螺旋取样器取样的结构示意图；
32.图中：1、杯沿，2、主杯体，3、杯底，4、杯肩，5、配色室，6、气体通路，7、电磁铁，8、气体入口，9、气体入射孔，10、输送通道，11、存储封盖，12、染料拨片，13、染料存储罐，14、螺旋取样器，100、染料存储单元，101、取样装置，102、称量台，103、染杯，104、配色池，105、输送通道，106、超临界co2流体染色装置的染料釜。
具体实施方式
33.下述非限定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。
34.实施例1
35.如图1-5所示，一种超临界co2流体染色染料自动输运配色装置，主要包括染料取样称量系统和染料输运系统，
36.所述染料取样称量系统主要包括染料库、染杯库、称量台102和取样装置101；所述染料库包括1个及以上的染料存储单元100，用于不同染料的存储；所述染杯库包括1个及以上的染杯103，用于盛放从染料存储单元100内取出的染料；所述称量台用于称取从染料存储单元100内取出到染杯103内的染料质量；所述取样装置101用于将染料存储单元100内的染料输运到染杯103中；所述染杯库中的染料通过链条进行称量台102至染杯库间输运。
37.所述染料存储单元100由染料存储罐13、和设置于染料存储罐13顶部的存储封盖11组成，染料存储罐13与存储封盖11可拆卸连接。所述取样装置101包括螺旋取样器14，螺旋取样器14上标有刻度，所述存储封盖11上设置有染料拨片12，所述存储封盖与螺旋取样器14可拆卸连接。所述取样装置101通过x、y双轴移动，移动到染料库定位在染料存储单元100后，与存储封盖11连接；螺旋取样器14旋转下移取样；取样完成后，螺旋取样器14旋转上移；连接有存储封盖11的取样装置101移动到称量台102，称量台102与染杯103连接，螺旋取样器14旋转上移，利用染料拨片12定量拨取染料至染杯103内；完成后，连接有存储封盖11的取样装置101移动到原染料存储单元100后，与存储封盖11分离。
38.所述染杯103主要包括杯肩4、主杯体2、杯底3，所述杯底3为主杯体2的下方，所述杯肩4位于主杯体2的上方，所述杯肩4的顶端为杯沿1，所述杯肩4连接主杯体2和杯沿1，所述杯沿1上设有提拉环。所述杯肩4与主杯体2固定连接，所述主杯体2与杯底3铰接。所述杯底3为含有弹簧承重结构的杯底3，其由两页含有弹簧的叶片组成完整的杯底3，所述弹簧的
一端固定连接叶片的上端面，所述弹簧的另一端固定连接叶片的下端面，通过弹簧的压缩和伸展控制杯底3两页叶片的打开和关闭。
39.所述染料输运系统主要包括配色池104、输送通道105，所述输送通道与超临界co2流体染色装置的染料釜106相连；
40.所述配色池104为双层圆锥结构，包括内层的配色室5和设置于配色室5外层的气体通路6，所述气体通路6位于配色室5上方和侧方，所述配色室5装载染杯103，染杯103的杯沿1与配色池104内层的配色室5的室壁密封，所述配色室5的底部与输送通道105相连；所述染杯通过机械臂进行称量台至配色池间的取放。所述气体通路6的底部设有电磁铁7，通过电磁铁7控制杯底两页弹簧承重结构叶片的打开，使染料进入输送通道105，并输送到超临界co2流体染色装置的染料釜106；具体地，染杯103放入到配色室5内，当电磁铁7通电时，由于杯底3的弹簧承重结构受压，杯底3两片叶片从中间打开，使染杯103中的染料进入输送通道105；当电磁铁断电和/或染杯103没有放到配色室5内，由于杯底3的弹簧承重结构不受电磁铁作用，杯底103的两片叶片不能打开，还是组成封闭的杯底，染杯103中的染料不能进入输送通道105。
41.所述气体通路6通过气体入口8与co2气体管路连接，所述配色室5的顶部设有气体入射孔9，用于吹扫染杯103内残余染料进入输送通道105。co2流体由co2气体管路通过气体入口8进入外层气体通路6，随后经内层配色室5上的气体入射孔9进入染杯103，吹扫残余染料进入输送通道105。所述气体入射孔19从配色池104池壁由内到外为喇叭口结构，流体入射角度为30
°
。
42.通过取样装置101从不同的染料存储单元100中定量取用染料到染杯103内，通过配色池104、输送通道105将染杯103内的染料输送到超临界co2流体染色装置106。