[发明专利]一种收放式超临界流体对喷染色器及对喷染色工艺

权利要求书

1.一种收放式超临界流体对喷染色器，安装在收放式超临界流体对喷染色系统，其入口与收放式超临界流体对喷染色系统的染料溶解子系统的出口相连接，或者对应与超临界流体生成子系统的出口和染料溶解子系统的出口相连接，其出口直接或者通过对应流体压回子系统，与染料分离子系统的入口相连接，或者与染料分离子系统的入口和杂质分离子系统入口相对应连接，其特征为由喷染芯筒、喷染套筒、织物进口收缩导板、织物出口展开导板、正C形圈、反C形圈、放布组件、卷布组件、芯筒支座、套筒支座、管子和阀门组成；

所述的喷染芯筒为空心筒结构，以下将无染料的超临界流体或溶有染料的超临界流体简称为流体，自空心筒的一端至空心筒的另一端的结构，依次为起始芯筒迷宫密封槽、流体1芯筒回流槽A、流体1芯筒喷流槽、流体1芯筒回流槽B、流体1芯筒迷宫密封槽、流体2芯筒回流槽A、流体2芯筒喷流槽、直至流体n芯筒喷流槽、流体n芯筒回流槽B、流体n芯筒迷宫密封槽；喷染芯筒两端外圆柱面设置芯筒支座A装配位和芯筒支座B装配位；n为喷染芯筒喷出的无染料或溶有染料的超临界流体种类数；其中：

起始芯筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁的底部分别开有通气孔；起始芯筒迷宫密封槽的外侧第4个槽的槽底部设置起始芯筒泄流孔、流体1芯筒回流槽A的槽底设置流体1芯筒回流孔A、流体1芯筒喷流槽的槽底设置流体1芯筒喷流孔、流体1芯筒回流槽B的槽底设置流体1芯筒回流孔B、流体1芯筒迷宫密封槽的中间位置槽的槽底设置流体1芯筒泄流孔、流体2芯筒回流槽A的槽底设置流体2芯筒回流孔A、直至流体n芯筒喷流槽的槽底设置流体n芯筒喷流孔、流体n芯筒回流槽B的槽底设置流体n芯筒回流孔B，流体n芯筒迷宫密封槽的外侧第4个槽的的槽底设置流体n芯筒泄流孔；流体n芯筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁的底部分别开有通气孔；

自流体1芯筒回流槽A、流体1芯筒喷流槽、流体1芯筒回流槽B、流体2芯筒回流槽A、流体2芯筒喷流槽、直至流体n芯筒喷流槽、流体n芯筒回流槽B，分别对应包裹有芯筒多孔圆筒，并与对应流体的芯筒回流槽A、芯筒喷流槽和芯筒回流槽B的槽壁固定连接；各对应流体的芯筒多孔圆筒的外径，与起始芯筒迷宫密封槽、流体1芯筒迷宫密封槽、直至流体n芯筒迷宫密封槽的外径相同；

所述的喷染套筒为圆筒结构，自圆筒内腔的一端至圆筒内腔的另一端，依次设置起始套筒迷宫密封槽、流体1套筒回流槽A、流体1套筒喷流槽、流体1套筒回流槽B、流体1套筒迷宫密封槽、流体2套筒回流槽A、流体2套筒喷流槽、直至流体n套筒喷流槽、流体n套筒回流槽B、流体n套筒迷宫密封槽，喷染套筒两端外圆柱面设置套筒支座A装配位和套筒支座B装配位；其中：

起始套筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁的底部分别开有通气孔；起始套筒迷宫密封槽的外侧第4个槽的槽底部设置起始套筒泄流孔、流体1套筒回流槽A的槽底部设置流体1套筒回流孔A、流体1套筒喷流槽的槽底部设置流体1套筒喷流孔、流体1套筒回流槽B的槽底部设置流体1套筒回流孔B、流体1套筒迷宫密封槽的中间位置槽的槽底部设置流体1套筒泄流孔、流体2套筒回流槽A的槽底部设置流体2套筒回流孔A、直至流体n套筒喷流槽的槽底部设置流体n套筒喷流孔、流体n套筒回流槽B的槽底部设置流体n套筒回流孔B、流体n套筒迷宫密封槽的外侧第4个槽的槽底部设置流体n套筒泄流孔；流体n套筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁的底部分别开有通气孔；

自流体1套筒回流槽A、流体1套筒喷流槽、流体1套筒回流槽B、流体2套筒回流槽A、流体2套筒喷流槽、直至流体n套筒喷流槽、流体n套筒回流槽B，分别对应镶嵌有套筒多孔圆筒，并与对应流体的套筒回流槽A、套筒喷流槽和套筒回流槽B的槽壁固定连接；各对应流体的套筒多孔圆筒的内径，与起始套筒迷宫密封槽、流体1套筒迷宫密封槽、直至流体n套筒迷宫密封槽的内径相同；各对应流体的套筒多孔圆筒的内圆与对应的芯筒多孔圆筒的外圆之间，以及起始套筒迷宫密封槽、流体1套筒迷宫密封槽、直至流体n套筒迷宫密封槽的内圆与对应的起始芯筒迷宫密封槽、流体1芯筒迷宫密封槽、直至流体n芯筒迷宫密封槽的外圆之间，对应形成织物清洗或喷染或漂洗或迷宫密封需要的同轴环形间隙；

所述的织物进口收缩导板为由平板经渐变的C形壳逐渐过渡到O形圆筒的板壳结构；

所述的织物出口展开导板为由O形圆筒经渐变的C形壳逐渐过渡到平板的板壳结构；

所述的正C形圈为环形结构，其沿径向截面为开口朝向圆心的C形；

所述的反C形圈为环形结构，其沿径向截面为开口背向圆心的C形；

所述的放布组件由放布辊、支撑辊轴的轴承和支撑放布辊的支架组成；

所述的卷布组件由卷布辊、支撑辊轴的轴承、支撑卷布辊的支架、驱动卷布辊的驱动设备和驱动设备支腿组成；

各构成件喷染芯筒、喷染套筒、织物进口收缩导板、织物出口展开导板、正C形圈、反C形圈、放布组件、卷布组件、芯筒支座、套筒支座、管子和阀门之间的装配关系为：

(1)在喷染芯筒的内腔，首先，用流体1输送管连接流体1芯筒喷流孔，再在流体1输送管上安装流体1芯筒输送阀；直至用流体n输送管连接流体n芯筒喷流孔，再在流体n输送管上安装流体n芯筒输送阀；其次，先用流体1回收管连通流体1芯筒回流孔A与流体1芯筒回流孔B后，再在流体1回收管上安装流体1芯筒回收阀；直至先用流体n回收管连通流体n芯筒回流孔A与流体n芯筒回流孔B后，再在流体n回收管上安装流体n芯筒回收阀；最后，用起始泄流管连接起始芯筒泄流孔，再在起始泄流管上安装起始芯筒泄流阀；用流体1泄流管连接流体1芯筒泄流孔，再在流体1泄流管上安装流体1芯筒泄流阀；直至用流体n泄流管连接流体n芯筒泄流孔，再在流体n泄流管上安装流体n芯筒泄流阀；起始芯筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽，以及流体n芯筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽中分别装有正C形套圈；

各流体芯筒输送阀的入口为对应于喷染芯筒的超临界流体对喷染色器的各流体入口，各流体芯筒回收阀和芯筒泄放阀的出口为对应于喷染芯筒的超临界流体对喷染色器的各流体出口；

(2)在喷染套筒外圆，首先，在流体1套筒喷流孔上安装流体1套筒输送阀；直至在流体n套筒喷流孔上安装流体n套筒输送阀；其次，用连通流体1套筒回流孔A与流体1套筒回流孔B的管子连通流体1套筒回流孔A与流体1套筒回流孔B后，再在该管子上安装流体1套筒回收阀；直至用连通流体n套筒回流孔A与流体n套筒回流孔B的管子连通流体n套筒回流孔A与流体n套筒回流孔B后，再在该管子上安装流体n套筒回收阀；最后，在起始套筒泄流孔上安装起始套筒泄流阀，在流体1套筒泄流孔上安装流体1套筒泄流阀，直至在流体n套筒泄流孔上安装流体n套筒泄流阀；起始套筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽，以及流体n套筒迷宫密封槽的最外侧槽和外侧第3个槽中分别装有反C形圈；

各流体的套筒输送阀的入口，为对应于喷染套筒的超临界流体对喷染色器的各流体入口；各流体的套筒回收阀和套筒泄放阀的出口，为对应于喷染套筒的超临界流体对喷染色器的各流体出口；

(3)将芯筒支座A和芯筒支座B、套筒支座A和套筒支座B，分别固定安装于机座的相应位置；

(4)将织物进口收缩导板，通过螺栓安装在喷染套筒上织物进口端；将织物出口展开导板，通过螺栓安装在喷染芯筒上织物出口端；

(5)先将喷染套筒沿其起始套筒迷宫密封槽、流体1套筒多孔圆筒、流体1套筒迷宫密封槽、流体2套筒多孔圆筒、直至流体n套筒多孔圆筒、流体n套筒迷宫密封槽，与喷染芯筒的起始芯筒迷宫密封槽、流体1芯筒多孔圆筒、流体1芯筒迷宫密封槽、流体2芯筒多孔圆筒、直至流体n芯筒多孔圆筒、流体n芯筒迷宫密封槽相匹配的方向，套装在喷染芯筒上；然后分别将喷染套筒的套筒支座A装配位和套筒支座B装配位，安装于套筒支座A和套筒支座B上；喷染芯筒的芯筒支座A装配位和芯筒支座B装配位，安装于芯筒支座A和芯筒支座B上；调整套筒支座A和套筒支座B、芯筒支座A和芯筒支座B，使喷染套筒与喷染芯筒同轴，且环向间隙均匀；

(6)首先，将放布组件的支架，固定安装于机座的相应位置，然后将放布组件的放布辊辊轴安装轴承，轴承安装于支架上；其次，将卷布组件的支架，固定安装于机座的相应位置，然后将卷布组件的卷布辊辊轴安装轴承，轴承安装于支架上，驱动设备支腿固定安装于支架上或与支架一体，驱动设备固定安装于驱动设备支腿上，驱动设备输出轴通过联轴器或者带轮和带或者链轮和链条或者齿轮或者涡轮蜗杆，传动给卷布辊辊轴；调整放布辊和卷布辊方向，使得织物通过织物进口收缩导板和织物出口展开导板的引导，满足织物呈圆筒状进出喷染芯筒与喷染套筒之间的环隙要求，及圆筒状运动的织物沿轴向行进方向无重叠和空隙的要求。

2.应用权利要求1所述的一种收放式超临界流体对喷染色器实施的染色工艺，其特征为：

工艺实施前的准备工作，应用各构成件喷染芯筒、喷染套筒、织物进口收缩导板、织物出口展开导板、正C形圈、反C形圈、放布组件、卷布组件、芯筒支座、套筒支座、管子和阀门，并装配成收放式超临界流体对喷染色器，构建收放式超临界流体对喷染色系统：

将超临界流体媒质存储子系统的出口与超临界流体生成子系统的入口相连；将超临界流体生成子系统的出口与染料溶解子系统的入口相连；根据染色工艺要求，将超临界流体生成子系统的出口或者染料溶解子系统的出口，对应与流体1芯筒输送阀、直至流体n芯筒输送阀，以及流体1套筒输送阀、直至流体n套筒输送阀的入口相连；将起始芯筒泄放阀、流体1芯筒回收阀、流体1芯筒泄放阀、流体2芯筒回收阀、直至流体n芯筒回收阀、流体n芯筒泄放阀的出口，以及起始套筒泄放阀、流体1套筒回收阀、流体1套筒泄放阀、流体2套筒回收阀、直至流体n套筒回收阀、流体n套筒泄放阀的出口，直接或者通过对应流体压回子系统，对应与杂质分离子系统或者染料分离子系统的入口相连；染料分离子系统的出口，或者染料分离子系统的出口和杂质分离子系统的出口，分别与超临界流体媒质存储子系统入口相连，构成收放式超临界流体对喷染色系统；

应用上述收放式超临界流体对喷染色系统实施的对喷染色工艺步骤如下：

(1)织物在放布组件的放布辊上被放下后，通过织物进口收缩导板，由平面形经渐变的C形，最后变成O形包裹在喷染芯筒上，穿过喷染芯筒与喷染套筒的环形间隙，经过织物出口展开导板，由O形经渐变的C形，最后变成平面形，被缠绕到由驱动设备驱动的卷布组件的卷布辊上；

(2)从超临界流体生成子系统或者染料溶解子系统输送过来的种类数为n的无染料超临界流体或者溶有染料超临界流体，分别依次同步进入喷染芯筒的流体1芯筒输送阀及流体1输送管、直至流体n芯筒输送阀及流体n输送管，和喷染套筒的流体1套筒输送阀、直至流体n套筒输送阀，经流体1芯筒喷流槽及包裹该槽的芯筒多孔圆筒、直至流体n芯筒喷流槽及包裹该槽的芯筒多孔圆筒，和流体1套筒喷流槽及镶嵌该槽的套筒多孔圆筒、直至流体n套筒喷流槽及镶嵌该槽的套筒多孔圆筒，双方向喷向喷染芯筒和喷染套筒之间环隙中的织物的双面，完成织物的清洗或者染色或者漂洗；

(3)完成织物的清洗，或者染色，或者漂洗的无染料超临界流体或者溶有染料超临界流体，经过所对应的流体1芯筒多孔圆筒进入其所包裹的流体1芯筒回流槽A和流体1芯筒回流槽B、直至流体n芯筒多孔圆筒进入其所包裹的流体n芯筒回流槽A和流体n芯筒回流槽B，和经过所对应的流体1套筒多孔圆筒进入其所镶嵌的流体1套筒回流槽A和流体1套筒回流槽B、直至体n套筒多孔圆筒进入其所镶嵌的流体n套筒回流槽A和流体n套筒回流槽B，然后分别经流体1回收管和流体1芯筒回收阀、直至流体n回收管和流体n芯筒回收阀，以及流体1套筒回收阀、直至流体n套筒回收阀，直接或通过对应流体压回子系统，进入相应的杂质分离子系统或者染料分离子系统；

(4)流体1经起始芯筒泄流孔和起始套筒泄流孔泄出，增加了流体1经过芯筒迷宫密封槽和套筒迷宫密封槽向大气泄漏时的阻力，形成了收放式超临界流体对喷染色器流体1端的流体1与大气之间的迷宫密封；与此同时，流体1泄漏向大气前，通过起始芯筒迷宫密封槽最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁底部上的通气孔，和起始套筒迷宫密封槽最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁底部上的通气孔，分别向正C形圈和反C形圈充气，使得正C形圈和反C形圈扩展，减小了喷染芯筒和喷染套筒与织物之间的环形间隙，进一步使得流体1从起始芯筒泄流孔和起始套筒泄流孔泄出，提高了密封效果；流体1或流体2经流体1芯筒泄流孔和流体1套筒泄流孔泄出，增加了流体1或流体2经过套筒迷宫密封槽和芯筒迷宫密封槽互相混合的阻力，形成了流体1与流体2之间的迷宫密封；直至流体n经流体n芯筒泄流孔和流体n套筒泄流孔泄出，增加了流体n经过芯筒迷宫密封槽和套筒迷宫密封槽向大气泄漏时的阻力，形成了收放式超临界流体对喷染色器流体n端的流体n与大气之间的迷宫密封；除此而外，流体n泄漏向大气前，通过流体n芯筒迷宫密封槽最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁底部上的通气孔，和起始套筒迷宫密封槽最外侧槽和外侧第3个槽的内侧槽壁底部上的通气孔，分别向正C形圈和反C形圈充气，使得正C形圈和反C形圈扩展，减小了喷染芯筒和喷染套筒与织物之间的环形间隙，进一步使得流体n从起始芯筒泄流孔和起始套筒泄流孔泄出，提高了密封效果；泄流的流体1、直至流体n，分别对应经过起始泄放管及起始芯筒泄放阀、流体1泄放管及流体1芯筒泄放阀、直至流体n泄放管及流体n芯筒泄放阀，和起始套筒泄放阀、流体1套筒泄放阀、直至流体n套筒泄放阀，直接或通过对应流体压回子系统，进入杂质分离子系统或者染料分离子系统进行分离。