[0001] 本发明涉及涉及一种纺织、染整行业中用的染色设备，具体地说是带有四只染缸的超临界二氧化碳流体染色装置。

[0002] 纺织品的传统染色加上为一湿态化学加上过程，需要消耗大量的水资源及化学药品，而且产生大量高浓度、高COD的有色废水，对其周边水域及生态环境造成了严重的污染。

[0003] 目前，超临界二氧化碳染色技术作为一种新型的绿色染整技术已取得阶段性进展，对其工艺条件、染色机理及染色设备的联合探索研究己较为成熟。但由于染色需要通过专用的染色设备来实现，一次性投入成本较高。除此之外，由于现有设备都是单一式装置，造成了能耗高效率低的问题。

[0004] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供带有四只染缸的超临界二氧化碳流体染色装置，以超临界二氧化碳流体代替传统水浴对织物进行染色加工，由于无染色废水及其它废弃物产生，可实现绿色、环保、清洁化生产，同时具有节水节能的优点，通过并联连接4只染色缸，在同一套超临界染色设备上同时染色，将超临界二氧化碳染色工艺广泛的应用于染整领域，同时满足了小批量多品种和生态环保绿色加工的要求，解决了现有超临界二氧化碳染色设备单一式染色装置造成的品种单一、重复运转设备能耗高效率低等问题。

[0005] 按照本发明的提供的技术方案：带有四只染缸的超临界二氧化碳流体染色装置，包括液态二氧化碳储罐、二氧化碳注入高压泵、加热器、染料混料罐、混合染料注入高压泵、染色缸组、减压降温器、分离釜、冷凝器、精密过滤器，其特征在于：所述液态二氧化碳储罐顺序连接二氧化碳注入高压泵、加热器、染料混料罐、混合染料注入高压泵、染色缸组、减压降温器、分离釜、冷凝器、精密过滤器，所述染色缸组共有四只染色缸，每只染色缸各自分别与染色缸进口阀门、染色缸出口阀门连接，每只染色缸的进口阀门与混合染料注入高压泵连接，每只染色缸的出口阀门与减压降温器连接。

[0006] 本发明与现有技术相比，优点在于：通过并联连接4只不同结构的染色缸，使设备实现产品的多样性生产，将超临界二氧化碳染色工艺广泛的应用于染整领域，同时满足了小批量多品种和生态环保绿色加工的要求，具有综合成本低、经济效益、环境效益显著的特点。

[0007] 与传统水染工艺相比，带有四只染缸的超临界二氧化碳流体染色装置具有以下优点：(1)不用水、无废水污染物产生和排放，纺织企业不必再付出巨额的废水处理费用，具有生态环保和织物品种适应性广等特点，属于环保型的染整工艺；(2)染色结束后降低压力，二氧化碳迅速气化，因而不需要进行染后烘干，既缩短了工艺流程，又节省了烘燥所需的能源；(3)上染速度快，匀染和透染性能好，染色的重现性极佳；(4)二氧化碳本身无毒、无味、不燃，可重复使用；(5)染料可重复利用，染色时无需添加任何分散剂、匀染剂和缓冲剂等助剂，降低了生产成本，减少了污染，具有节能减排等诸多优点，在印染行业得到使用。附图说明

[0008] 图1为本发明的结构示意图。

[0009] 图中，1.液态二氧化碳储罐，2.二氧化碳注入高压泵，3.加热器，4.染料混料罐，5.混合染料注入高压泵，6.染色缸组，7.减压降温器，8.分离釜，9.冷凝器，10.精密过滤器，61.一号染色缸，62.二号染色缸，63.三号染色缸，64.四号染色缸，610.一号染色缸进口阀门，620.二号染色缸进口阀门，630.三号染色缸进口阀门，640.四号染色缸进口阀门，
611.一号染色缸出口阀门，621.二号染色缸出口阀门，631.三号染色缸出口阀门，641.四号染色缸出口阀门。

[0010] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步的说明。

[0011] 如图1所示，本发明带有四只染缸的超临界二氧化碳流体染色装置，包括液态二氧化碳储罐1、二氧化碳注入高压泵2、加热器3、染料混料罐4、混合染料注入高压泵5、染色缸组6、减压降温器7、分离釜8、冷凝器9、精密过滤器10，其特征在于：所述液态二氧化碳储罐1顺序连接二氧化碳注入高压泵2、加热器3、染料混料罐4、混合染料注入高压泵5、染色缸6、减压降温器7、分离釜8、冷凝器9、精密过滤器10，所述染色缸组6共有四只染色缸，每只染色缸各自分别与染色缸进口阀门、染色缸出口阀门连接，每只染色缸的进口阀门与混合染料注入高压泵5连接，每只染色缸的出口阀门与减压降温器7连接。

[0012] 本发明的工作过程为：将储存在液态二氧化碳储罐1中的液态二氧化碳通过二氧化碳注入高压泵2将二氧化碳加压至临界压力(7.38MPa以上，再经加热器3将其温度加热至临界温度(31.1℃)以上，此时的二氧化碳即为超临界状态。超临界二氧化碳流体进入装有染料的染料混料罐4中与之充分接触将其溶解，溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染纺织品的染色缸组6中实现染色过程，染色结束后，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，通过冷凝器9冷却至液态二氧化碳，再通过精密过滤器10将液态二氧化碳净化后送回液态二氧化碳储罐1中参与下一次染色工艺。

[0013] 染色时，在一号染色缸61内装入涤纶针织物250公斤，在染料混料罐4内装入染料分散蓝165，将液态二氧化碳用二氧化碳注入高压泵2加压后，再经加热器3加热后送入染料混料罐4内，打开一号染色缸进口阀门610，将溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染涤纶针织物的一号染色缸61中，同时一号染色缸61升温至125℃、压力达到34MPa后，通过一号染色缸61的循环泵使超临界二氧化碳流体在一号染色缸61中循环流动进行染色61分钟，染色完成后，使一号染色缸61保持34MPa压力并降温至75℃，通过一号染色缸61的循环泵使超临界二氧化碳流体在一号染色缸61中不断循环流动，清洗纤维表面浮色51分钟，染色结束后，打开一号染色缸出口阀门611，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，通过冷凝器9冷却至液态二氧化碳，再通过精密过滤器10将液态二氧化碳净化后送回液态二氧化碳储罐1中参与下一次染色工艺，一号染色缸61通过分离釜8泄掉压力至大气压，打开一号染色缸61操作口，取出已染好的涤纶针织物。

[0014] 染色时，在二号染色缸62内装入涤纶针织物250公斤，在染料混料罐4内装入染料分散蓝165，将液态二氧化碳用二氧化碳注入高压泵2加压后，再经加热器3加热后送入染料混料罐4内，打开二号染色缸进口阀门620，将溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染涤纶针织物的二号染色缸62中，同时二号染色缸62温至124℃、压力达到33MPa后，通过二号染色缸62循环泵使超临界二氧化碳流体在二号染色缸62循环流动进行染色69分钟，染色完成后，使二号染色缸62持33MPa压力并降温至80℃，通过二号染色缸
62循环泵使超临界二氧化碳流体在二号染色缸62不断循环流动，清洗纤维表面浮色61分钟，染色结束后，打开二号染色缸出口阀门62，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，通过冷凝器9冷却至液态二氧化碳，再通过精密过滤器10将液态二氧化碳净化后送回液态二氧化碳储罐1中参与下一次染色工艺，二号染色缸62通过分离釜8泄掉压力至大气压，打开二号染色缸62操作口，取出已染好的涤纶针织物。

[0015] 染色时，在三号染色缸63内装入涤纶针织物250公斤，在染料混料罐4内装入染料分散蓝165，将液态二氧化碳用二氧化碳注入高压泵2加压后，再经加热器3加热后送入染料混料罐4内，打开三号染色缸进口阀门63，将溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染涤纶针织物的三号染色缸63，同时三号染色缸63温至123℃、压力达到32MPa后，通过三号染色缸63循环泵使超临界二氧化碳流体在三号染色缸63循环流动进行染色68分钟，染色完成后，使三号染色缸63持32MPa压力并降温至81℃，通过三号染色缸63循环泵使超临界二氧化碳流体在三号染色缸63不断循环流动，清洗纤维表面浮色62分钟，染色结束后，打开三号染色缸出口阀门631，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，通过冷凝器9冷却至液态二氧化碳，再通过精密过滤器10将液态二氧化碳净化后送回液态二氧化碳储罐1中参与下一次染色工艺，三号染色缸63通过分离釜8泄掉压力至大气压，打开三号染色缸63操作口，取出已染好的涤纶针织物。

[0016] 染色时，在四号染色缸64内装入涤纶针织物250公斤，在染料混料罐4内装入染料分散蓝165，将液态二氧化碳用二氧化碳注入高压泵2加压后，再经加热器3加热后送入染料混料罐4内，打开四号染色缸进口阀门640，将溶解的染料通过混合染料注入高压泵5进入装有待染涤纶针织物的四号染色缸64中，同时四号染色缸64升温至123℃、压力达到31MPa后，通过四号染色缸64的循环泵使超临界二氧化碳流体在四号染色缸64中循环流动进行染色68分钟，染色完成后，使四号染色缸64保持31MPa压力并降温至81℃，通过四号染色缸64的循环泵使超临界二氧化碳流体在四号染色缸64中不断循环流动，清洗纤维表面浮色62分钟，染色结束后，打开四号染色缸出口阀门641，超临界二氧化碳经减压降温器7转变为气态二氧化碳，经分离釜8成功分离，通过冷凝器9冷却至液态二氧化碳，再通过精密过滤器10将液态二氧化碳净化后送回液态二氧化碳储罐1中参与下一次染色工艺，四号染色缸64通过分离釜8泄掉压力至大气压，打开四号染色缸64操作口，取出已染好的涤纶针织物。

[0017] 按GB/T3921.3-1997标准对上述染色后的涤纶针织物测试其皂洗牢度，测试结果表明，在超临界二氧化碳中染色的涤纶针织物的皂洗牢度为5级好于水浴染色的涤纶针织物的皂洗牢度3级。且涤纶针织物在超临界二氧化碳及在水浴中染色时对涤纶针织物性能的影响，以上述实施例的染色涤纶针织物与相应的水溶染色涤纶针织物测试比较，在超临界二氧化碳中染色时，涤纶针织物的强力下降为10％，远远小于涤纶针织物在水浴染色时40％的强力损失。

[0018] 由此可见，本发明以超临界二氧化碳流体代替传统水浴对织物进行染色加工，由于无染色废水及其它废弃物产生，可实现绿色、环保、清洁化生产，同时具有节水节能的优点，通过并联连接四只染色缸，在同一套超临界染色设备上同时染色，将超临界二氧化碳染色工艺广泛的应用于染整领域，同时满足了小批量多品种和生态环保绿色加工的要求，解决了现有超临界二氧化碳染色设备单一式染色装置造成的品种单一、重复运转设备能耗高效率低等问题。