【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态环保的无水染色领域，具体涉及一种工业化超临界无水染色装备及其应用，适用于纺织品的无水染色。
技术介绍
1、印染装备作为印染行业转型升级的重要支撑，近几年受到环保政策压力加大、纺织产品结构调整、数控新技术普及等多重因素的影响，印染装备升级和技术革新的步伐正在不断加快，以支持印染行业由资源消耗型向资源节约型、环境友好型转变。
2、超临界二氧化碳染色技术是一种环境友好型的染色技术，被视为传统染整业的革命，超临界二氧化碳染色技术是一种利用超临界流体代替水作为染色介质的染色技术，染料经超临界流体携带进入染色釜内与织物接触并上染，染色完成后，将超临界流体气化回收，剩余的染料以固态形式被回收。无水染色只需一道工序，就可以完全替代常规染色工艺的染色、还原、洗涤、烘干等多道工序，有效缩短了生产周期。同时，超临界二氧化碳染色技术还将成为从源头上大幅缓解印染行业高能耗、高污染、高排放等问题的的有效方法，从而降低印染企业用电、污水处理等的费用。
3、超临界二氧化碳无水染色技术经过多年的研究开发，也已经向工业化生产迈出了一大步：2010年，yeh集团在泰国开发了60-80英寸规格工业化应用的染色设备，实现了每次100kg-200kg总量的纤维染色；2012年，nike与dyecoo合作使用超临界二氧化碳染色技术为肯尼亚马拉松选手abel kirui打造了2012年马拉松比赛服；adidas公司则在2012年夏天销售了首批5万件无水印染t 恤衫(售价每件228元)；2013年，nike推出第一款colordry无水
4、目前使用的无水染色装备在装备自动化方面尚有不足，必须通过迭代优化设计和开发、提高自动化水平，进一步提高效率、降低人工成本、降低运行成本、增加产品的净利润空间。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种工业化超临界无水染色装备，该装备可实现纺织品的无水染色并且整个染色过程可自动控制和远程监控。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种工业化超临界无水染色装备，包括二氧化碳供应机构、染色循环机构和自动控制机构，所述二氧化碳供应机构与染色循环机构连接，所述二氧化碳供应机构、染色循环机构均与自动控制机构连接；
4、所述自动控制机构包括cpu(中央处理器)、控制组件、若干plc(可编程逻辑控制器)模块、若干温度采集器、若干流量采集器、若干压力采集器，所述温度采集器、流量采集器和压力采集器均通过相应的plc模块与cpu连接，所述控制组件通过相应的plc模块与cpu连接，通过cpu发送相应的操作指令，所述cpu与二氧化碳供应机构、染色循环机构中控制流量、温度、压力的组件连接；
5、所述温度采集器、流量采集器、压力采集器设置在二氧化碳供应机构和/或染色循环机构内，或者设置在连接二氧化碳供应机构与染色循环机构的管路内。
6、根据本专利技术的实施方案，所述自动控制机构还包括显示器，优选所述显示器可以为手机、电脑、平板等具有显示功能的任意装置。
7、根据本专利技术的实施方案，所述控制组件可以与显示器一体设置，也可以为独立于显示器的单独设备。
8、根据本专利技术的实施方案，所述plc模块、cpu、显示器、控制组件可以设置在染色现场，也可以设置在远离现场的办公区域。
9、根据本专利技术的实施方案，所述无水染色装备还包括加热机构，所述加热机构设置于二氧化碳供应机构和染色循环机构之间，优选所述加热机构与自动控制机构连接。
10、作为一个实例地，所述加热机构通过plc模块与cpu连接。
11、根据本专利技术的实施方案，所述无水染色装备还包括加压机构，所述加压机构设置于二氧化碳供应机构和染色循环机构之间，优选所述加压机构与自动控制机构连接。
12、作为一个实例地，所述加压机构通过plc模块与cpu连接。
13、根据本专利技术的实施方案，所述无水染色装备还包括分离回收机构，所述分离回收机构与染色循环机构连接，优选所述分离回收机构与自动控制机构连接。
14、作为一个实例地，所述分离回收机构、染色循环机构内均设置有若干温度采集器、若干流量采集器和若干压力采集器，用于实时监控分离回收机构、染色循环机构内的温度、压力和流速。
15、根据本专利技术的实施方案，所述plc模块用于根据温度采集器、流量采集器或压力采集器一种或多种传输的数据，对温度和/或压力和/或流速进行计算，并与预设的温度进行比较，对加热和冷却的流体进行流量控制，以达到预设值的效果，将温差和/或压力差控制在合适的范围内。
16、根据本专利技术的实施方案，当所述plc模块计算的温差和/或压力差超出范围时，进行提示，优选所述温差的合适范围为±2℃，所述压力差的合适范围为± 1mpa。
17、根据本专利技术的实施方案，所述plc模块上还设置有报警器，当温度和/或压力超出所设置的阈值，或者温度和/或压力升高过快时，报警器发出报警信号，以提示操作员操作，确保设备安全可靠运行。
18、根据本专利技术的实施方案，所述自动控制机构内部的连接和与外部机构的连接为电连接，包括有线连接和/或无线连接，例如通过电线、电缆、光缆、wifi 等形式进行连接，且采用以太网通讯协议进行网络通讯。
19、根据本专利技术的实施方案，所述染色循环机构包括循环泵、换热器和至少一个染色釜，每个所述染色釜均连接一配色釜，不同染色釜相互并联，并通过循环管道与循环泵、换热器连接，构成染色循环机构。
20、作为一个实例地，所述温度采集器、流量采集器、压力采集器设置在染色釜、配色釜和/或循环泵进出口处。
21、优选地，所述连接循环泵与染色釜的管道上设置有第一阀门，所述连接换热器与染色釜的管道上设置有第二阀门。
22、优选地，所述换热器用于染色循环工作中二氧化碳的冷凝液化，将液态二氧化碳加热升温至超临界状态，补充节流降压的等温解析过程所需的热量。
23、根据本专利技术的实施方案，所述染色循环机构中染色釜的数量大于等于2个，例如，所述染色循环机构包括两个染色釜：第一染色釜和第二染色釜，第一染色釜与连接循环泵之间设置有第一配色釜，且第一配色釜位于第一阀门与第一染色釜之间；第二染色釜与连接循环泵之间设置有第二配色釜，且第二配色釜位于第一阀门与第二染色釜之间。
24、根据本专利技术的实施方案，所述二氧化碳供应机构包括顺次连接的二氧化碳存储罐、过冷器和二氧化碳加压泵，所述二氧化碳加压泵通过加压加热器与染色循环机构连接，优选所述二氧化碳加压泵通过加压加热器与配色釜连接，且加压加热器与配色釜b之间设置有第三阀门。
25、根据本专利技术的实施方案，所述分离回收机构包括高压回收组件，所述高压回收组件与染色釜连接，优选所述高压回收本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业化超临界无水染色装备，其特征在于，包括二氧化碳供应机构、染色循环机构和自动控制机构，所述二氧化碳供应机构与染色循环机构连接，所述二氧化碳供应机构、染色循环机构均与自动控制机构连接；
2.根据权利要求1所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述自动控制机构还包括显示器，优选所述显示器为手机、电脑或平板。
3.根据权利要求1所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述无水染色装备还包括加热机构，所述加热机构设置于二氧化碳供应机构和染色循环机构之间，所述加热机构与自动控制机构连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述PLC模块用于根据温度采集器、流量采集器或压力采集器一种或多种传输的数据，对温度和/或压力和/或流速进行计算，并与预设的温度进行比较，对加热和冷却的流体进行流量控制，以达到预设值的效果，将温差和/或压力差控制在合适的范围内。
5.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述染色循环机构包括循环泵、换热器和至少一个染色釜，每个所述染色釜均
6.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述二氧化碳供应机构包括顺次连接的二氧化碳存储罐、过冷器和二氧化碳加压泵，所述二氧化碳加压泵通过加压加热器与染色循环机构连接，优选所述二氧化碳加压泵通过加压加热器与配色釜连接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述配色釜包括配色釜本体，配色釜采用立式结构，配色釜本体为圆筒状，其内部呈中空结构，中空结构内部设置有染料盒。
8.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述染料盒包括相互套接的外壳体和内壳体，外壳体和内壳体之间设置有气凝胶，气凝胶用于隔绝内壳体与外部的热量传递。
9.一种权利要求1-8任一项所述无水染色装备在染色中的应用。
10.一种采用权利要求1-8任一项所述无水染色装备染色的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种工业化超临界无水染色装备，其特征在于，包括二氧化碳供应机构、染色循环机构和自动控制机构，所述二氧化碳供应机构与染色循环机构连接，所述二氧化碳供应机构、染色循环机构均与自动控制机构连接；
2.根据权利要求1所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述自动控制机构还包括显示器，优选所述显示器为手机、电脑或平板。
3.根据权利要求1所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述无水染色装备还包括加热机构，所述加热机构设置于二氧化碳供应机构和染色循环机构之间，所述加热机构与自动控制机构连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述plc模块用于根据温度采集器、流量采集器或压力采集器一种或多种传输的数据，对温度和/或压力和/或流速进行计算，并与预设的温度进行比较，对加热和冷却的流体进行流量控制，以达到预设值的效果，将温差和/或压力差控制在合适的范围内。
5.根据权利要求1至3任一项所述的工业化超临界无水染色装备，其特征在于，所述染色循环机构包括循环泵、换...
【专利技术属性】
技术研发人员：林锦新，黄婷婷，张田，李伟，叶楷，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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