[发明专利]一种染色釜、芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色装置及染色方法

权利要求书

1.一种染色釜，其特征在于：染色釜内的染色单元为圆筒形，由上到下依次包括顶部封盖、雾化通道、底部封盖，所述雾化通道为多孔板，与顶部封盖形成柱状空间，所述雾化通道与底部封盖中心处连接多孔中心管；二氧化碳流体入口管穿过底部封盖进入多孔中心管，二氧化碳流体入口管在接近底部封盖处设有雾化喷头Ⅱ；所述顶部封盖上设有二氧化碳流体出口管，所述二氧化碳流体出口管在接近顶部封盖处设有雾化喷头Ⅰ；所述二氧化碳流体入口管上连接整理剂入口管；所述整理剂入口管内设有雾化喷头。

2.一种芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色装置，包括：二氧化碳汇气排、二氧化碳加热器、冷凝器、二氧化碳储罐、预冷器、二氧化碳加压泵、载体/共溶剂泵、载体/共溶剂罐、二氧化碳换热器、导热油系统、补充导热油系统、染料釜、权利要求1所述染色釜、磁力循环泵、分离器、乙二醇高位槽、凉水塔、冷水槽、水泵、压缩机和乙二醇泵。

3.根据权利要求2所述芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色装置，其特征在于：包括共混器，所述共混器为柱体，前端包括二氧化碳流体入口、载体/共溶剂入口、内部依次包括旋转叶轮Ⅰ、共混网格Ⅰ、共混网格Ⅱ、蜂巢混合器、旋转叶轮Ⅱ和二氧化碳流体出口管；所述共混网格Ⅰ为两端开口的多管结构，管与共混器的柱体非水平或垂直；所述共混网格Ⅱ为两端开口的多管结构，所述共混网格Ⅱ的管方向与共混网格Ⅰ的管方向相对；所述蜂巢混合器为多孔蜂窝结构。

4.根据权利要求3所述的一种芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色装置，其特征在于共混网格Ⅰ、共混网格Ⅱ和蜂巢混合器的孔径分别为0.01um、0.01um和0.001um。

5.采用权利要求2或3所述芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色装置染色的方法，其特征在于：气瓶内的二氧化碳在加热器的作用下，流经汇气排，并经过冷凝器冷却为液态二氧化碳流体储存于二氧化碳储罐内，以供染色过程使用；纺织品染色生产时，二氧化碳储罐内的二氧化碳首先流经预冷器冷凝，并通过二氧化碳加压泵注入染色设备内部，完成升压过程；再利用换热器对二氧化碳流体进行加热，使得其进入超临界状态；超临界二氧化碳流体首先进入染料釜内溶解其内的染料；并在共混器内与载体/共溶剂泵注入的液态载体/共溶剂混合；超临界二氧化碳、染料、液态载体/共溶剂三相混合体流入染色釜内的染色单元上染芳纶织物，在循环泵的作用下含有染料和液态载体/共溶剂的二氧化碳流体在染料釜和染整釜间循环流动，从而完成染色过程；染整过程完成后，二氧化碳流体通过分离釜与未上染的染料深度分离；再通过冷凝器将纯净的二氧化碳回收至二氧化碳储罐中。

6.采用权利要求2或3所述芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色装置染色的方法，其特征在于：气瓶内的二氧化碳在加热器的作用下，流经汇气排，并经过冷凝器冷却为液态二氧化碳流体储存于二氧化碳储罐内，以供染色过程使用；纺织品染色生产时，二氧化碳储罐内的二氧化碳首先流经预冷器冷凝，并通过二氧化碳加压泵注入染色设备内部，完成升压过程；再利用换热器对二氧化碳流体进行加热，使得其进入超临界状态；超临界二氧化碳流体首先进入染料釜内溶解其内的染料和固态载体；超临界二氧化碳、染料、载体混合体流入染色釜内的染色单元上染芳纶织物，在循环泵的作用下含有染料和载体的二氧化碳流体在染料釜和染整釜间循环流动，从而完成染色过程；染整过程完成后，二氧化碳流体通过分离釜与未上染的染料深度分离；再通过冷凝器将纯净的二氧化碳回收至二氧化碳储罐中。

7.根据权利要求5或6所述的一种芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色方法，其特征在于：所述芳纶纤维选自芳纶1313、芳纶1414和芳砜纶。

8.根据权利要求5所述的一种芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色方法，其特征在于芳纶纤维置于染色釜内的染色单元的多孔中心管上，染料置于染料釜内的染料筒内，液体载体/共溶剂置于载体/共溶剂罐内。

9.根据权利要求6所述的一种芳纶纤维超临界二氧化碳无水染色方法，其特征在于芳纶纤维置于染色釜内的染色单元的多孔中心管上，染料和固态载体置于染料釜内的染料筒内。