一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜制造技术

本发明专利技术涉及一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜，所述染料整理剂釜包括物料单元，所述物料单元为柱体结构，内设聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ；聚集分布器Ⅰ位于柱体下部，其为漏斗结构且大端开口向上；聚集分布器Ⅱ位于柱体上部，其为漏斗结构且大端开口向下；所述聚集分布器Ⅰ、聚集分布器Ⅱ与柱体外壳形成的空间为样品室；在聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ之间设置流体通道，所述流体通道上端连接流体出口，下端连接流体分布器。本发明专利技术所述染料整理釜除了可以增加染料的溶解度外，还能够以物理扩散方式携带难溶染料进入染整釜内部，从而解决直接染料、活性染料等极性染料在超临界二氧化碳中的溶解输送难题。

Dye finishing agent kettle for supercritical carbon dioxide waterless dyeing and finishing equipment

The invention relates to a supercritical carbon dioxide anhydrous dyeing and finishing equipment in dye finishing agent kettle, the kettle comprises a dye finishing agent material unit, the material unit is columnar structure, internal aggregation and aggregation of distributor distributor distributor located in the lower part II; I gathered columns, the funnel structure and large end opening upwards II is located in the upper column; gather distributor, the funnel structure and large end opening down the aggregation; I, II and gather distributor distributor cylinder outer shell to form a space for the sample chamber; in the setting of fluid channel aggregation and aggregation between the distributor of distributor II, the fluid channel is connected to the upper end of the fluid outlet is connected with fluid distributor. The dye finishing kettle can increase the solubility of dye, but also to the physical diffusion carry the insoluble dye into the dyeing kettle, so as to solve the dissolution of direct dyes, reactive dyes and other polar dyes in supercritical carbon dioxide transport problem.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜釜，尤其涉及一种纺织、染整行业中使用的超临界二氧化碳流体无水染整设备中的染料整理剂釜。
技术介绍
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了显著的提高和拓展，已深入到超临界流体染色、超临界流体萃取、超临界流体化学反应、超临界流体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。其临界温度和临界压力较为温和，分别为31.1℃和7.38MPa，且二氧化碳无毒、分子极性弱、具有四级矩结构等特点，1988年，DeutschesTextilforschungszentrumNordWeste.V.(DTNW)的Schollmeyer小组提出了首项超临界二氧化碳流体染色技术专利，介绍了含有染料的超临界流体穿透织物进行染色的过程，首次将超临界二氧化碳流体染色技术引入纺织染整行业，引发了全球染色家的广泛关注，世界各国纷纷展开该项技术的研究工作。目前，超临界二氧化碳流体染色技术作为一种清洁化染色技术已经在国内外取得了阶段性进展；其中，利用分散染料进行化学纤维超临界二氧化碳流体染色技术已迈入工业化生产阶段，且具有小批量、多品种的优势。然而，由于二氧化碳为非极性物质，仅能够溶解小分子、低极性染料，从而携带输送到达染整釜，完成对纺织纤维材料的染色；对于除分散染料以外的大部分染料，则难以溶解在超临界二氧化碳流体内。由此，利用超临界二氧化碳进行天然纤维染色作为该项技术应用的主要难题，一直困扰着纺织染整行业。综上所述，在现有染色设备的基础上，专利技术一种新型的超临界二氧化碳流体无水染整设备中的染料整理剂釜，从而解决染料在超临界二氧化碳中的溶解输送问题，对于该项技术的产业化应用进程意义重大。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供了一种超临界二氧化碳流体无水染整设备中的染料整理剂釜，以解决直接染料、活性染料等极性染料在超临界二氧化碳中的溶解输送难题，从而有利于实现天然纤维及化学纤维超临界二氧化碳流体的无水染整生产。一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜，所述染料整理剂釜包括物料单元，所述物料单元为柱体结构，内设聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ；聚集分布器Ⅰ位于柱体下部，其为漏斗结构且大端开口向上；聚集分布器Ⅱ位于柱体上部，其为漏斗结构且大端开口向下；所述聚集分布器Ⅰ、聚集分布器Ⅱ与柱体外壳形成的空间为样品室；在聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ之间设置流体通道，所述流体通道上端连接流体出口，下端连接流体分布器。其中，所述聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ为多孔漏斗式结构，其孔径为0.01μm～1μm；所述流体通道为多孔结构，其孔径由流体通道底端至顶端逐渐缩小，孔径范围为0.01μm～5μm。本专利技术提供一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜，该染料整理釜包括物料单元，超临界二氧化碳可在该单元内溶解染料。物料单元为柱体结构，其可为圆柱或截面为其他规则形状的柱体，如截面为正方形、正六边形等的柱体，本专利技术优选为圆柱。在柱体内包含两个聚集分布器，两个聚集分布器均为漏斗结构，两个聚集分布器漏斗大开口方向相对，与柱体外壳形成一个闭合空间。该空间即为样品室，在使用时将染料或其他溶质置于该样品室内。在两个聚集分布器间设有流体通道，该流体通道的两端分别连接位于柱体底端的流体入口和位于柱体顶端的流体出口。该流体通道贯通整个样品室，其两端分别穿过两个聚集分布器的小开口处。所用两个聚集分布器具有多孔结构，在其漏斗壁上设有直径为0.01μm～1μm的小孔，优选为0.07μm。所述流通通道的管道为多孔结构，且其孔径由流体通道底端至顶端逐渐缩小，孔径范围为0.01μm～5μm。上述物料单元在染整过程中，超临界二氧化碳流体由流体入口进入物料单元，通过流体分布器均匀分布后自外部扩散进入聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ组成的样品室内，吹散溶解位于其中的染料或整理剂。随后携带有染料或整理剂的二氧化碳经过流体通道上分布的孔进入流体通道，流经物料单元的流体出口与染料整理剂釜的二氧化碳流体出口进入盛装有纺织品的染整釜，实现对其内纺织品的染色或整理。同时，染整釜内的二氧化碳流体由二氧化碳气体出口流出，在循环泵的作用下，再次通过二氧化碳流体入口直接流入物料单元的流体通道。染整过程中，染料或整理剂部分沉积在样品室底部，从而通过孔径扩散进入流体通道。此时流入流体通道内的二氧化碳流体可以携带沉积在其中的染料或整理剂进入流体出口并通过二氧化碳流体出口流出染料整理剂釜，进入染整釜，从而实现染料或整理剂的循环输送和染整过程的循环进行，直至染色或整理结束。本专利技术所述染料整理剂釜优选所述流体分布器顶部设有分布盘，分布盘上设有与物料单元相连接的接口，所述分布盘为环式多孔结构；所述流体分布器的底部通过多孔流体分布管与染料整理剂釜二氧化碳流体入口连接，所述多孔流体分布管顶部利用二氧化碳流体均匀封盖密封。本专利技术所用流体分布器的底端连接染料整理剂釜二氧化碳流体入口，使进入染料整理剂釜的超临界二氧化碳首先通入多孔流体分布管，由于多孔流体分布管的顶端由二氧化碳流体均匀封盖密封，进入多孔流体分布管的超临界二氧化碳全部通过分布于多孔流体分布管的孔进入流体分布器的腔体内。利用上述结构可以使得流入流体分布器的二氧化碳的流速减缓，使其在空腔内分布的更为均匀。同时，流体分布器的顶端为分布盘，该分布盘上设有均匀分布的通孔，超临界二氧化碳通过该通孔进入物料单元，保证了二氧化碳的均匀分布。本专利技术所述染料整理剂釜优选所述流体分布器分布盘上的孔的孔径为0.01μm～1μm，多孔流体分布管孔径为1μm～5μm。本专利技术优选所述聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)为多孔漏斗式结构，其漏斗内表面为脊棱结构，脊棱高为1mm～10mm，宽度为1mm～5mm。脊棱结构可有效提高漏斗表面积，增加了染料整理剂与CO2流体的接触面积，改善了其溶解性能。上述脊棱结构可为沿半径径向方向设置的脊棱结构，如图4所示；也可为沿圆周方向设置的环状脊棱结构，如图5所示。本专利技术所述染料整理剂釜优选所述物料单元置于缸体内，缸体底部设有二氧化碳流体入口、顶部设有二氧化碳流体出口；在缸体外侧设有保温夹套，所述缸体和保温夹套具有可导热容纳导热介质的空腔。本专利技术所述染料整理剂釜一个优选的技术方案为：一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜，所述染料整理剂釜包括物料单元，所述物料单元为柱体结构，内设聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ；聚集分布器Ⅰ位于柱体下部，其为漏斗结构且大端开口向上；聚集分布器Ⅱ位于柱体上部，其为漏斗结构且大端开口向下；所述聚集分布器Ⅰ、聚集分布器Ⅱ与柱体外壳形成的空间为样品室；在聚集分布器Ⅰ和聚集分布器Ⅱ之间设置流体通道，所述流体通道上端连接流体出口，下端连接流体分布器；所述流体分布器顶部设有分布盘，分布盘上设有与物料单元相连接的接口，所述分布盘为环式多孔结构；所述流体分布器的底部通过多孔流体分布管与染料整理剂釜二氧化碳流体入口连接，所述多孔流体分布管顶部利用二氧化碳流体均匀封盖密封。所述物料单元置于缸体内，缸体底部设有二氧化碳流体入口、顶部设有二氧化碳流体出口；在缸体外侧设有保温夹套，所述缸体和保温夹套具有可导热容纳导热介质的空腔；所述保温夹套下部设有导热介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜，其特征在于：所述染料整理剂釜包括物料单元(12)，所述物料单元(12)为柱体结构，内设聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)；聚集分布器Ⅰ(103)位于柱体下部，其为漏斗结构且大端开口向上；聚集分布器Ⅱ(104)位于柱体上部，其为漏斗结构且大端开口向下；所述聚集分布器Ⅰ(103)、聚集分布器Ⅱ(104)与柱体外壳形成的空间为样品室；在聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)之间设置流体通道(105)，所述流体通道(105)上端连接流体出口(106)，下端连接流体分布器(102)，其中，所述聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)为多孔漏斗式结构，其孔径为0.01μm～1μm；所述流体通道(105)为多孔结构，其孔径由流体通道(105)底端至顶端逐渐缩小，孔径范围为0.01μm～5μm。

【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳无水染整设备中的染料整理剂釜，其特征在于：所述染料整理剂釜包括物料单元(12)，所述物料单元(12)为柱体结构，内设聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)；聚集分布器Ⅰ(103)位于柱体下部，其为漏斗结构且大端开口向上；聚集分布器Ⅱ(104)位于柱体上部，其为漏斗结构且大端开口向下；所述聚集分布器Ⅰ(103)、聚集分布器Ⅱ(104)与柱体外壳形成的空间为样品室；在聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)之间设置流体通道(105)，所述流体通道(105)上端连接流体出口(106)，下端连接流体分布器(102)，其中，所述聚集分布器Ⅰ(103)和聚集分布器Ⅱ(104)为多孔漏斗式结构，其孔径为0.01μm～1μm；所述流体通道(105)为多孔结构，其孔径由流体通道(105)底端至顶端逐渐缩小，孔径范围为0.01μm～5μm。2.根据权利要求1所述的染料整理剂釜，其特征在于：所述流体分布器(102)顶部设有分布盘(201)，分布盘(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑来久，郑环达，高世会，闫俊，张娟，韩益桐，吴劲松，李飞霞，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21