專利名稱：用于微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色的動(dòng)態(tài)萃取機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輕化工領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)萃取機(jī)，是一種清潔染色裝置。
背景技術(shù)：
目前分散染料的染色仍然為在助劑作用下的水系介質(zhì)染色，即借助于助劑把染料 穩(wěn)定地分散于水中，采用100 130'C高溫染色，染色后再經(jīng)水洗、皂洗還原清洗等把 織物表面浮色洗去，以達(dá)到預(yù)定的牢度要求。為了節(jié)水，人們采用小浴比染色，但水 洗工藝必不可少。每染一噸織物水洗用水約為80 120噸，產(chǎn)生的廢水嚴(yán)重污染。為 了保護(hù)環(huán)境，人們采用種種技術(shù)手段提高處理水質(zhì)量，但處理費(fèi)用昂貴，還伴有次級(jí) 污染，企業(yè)難以負(fù)擔(dān)。
中國(guó)專利03116244.4公開(kāi)了一種特殊的微膠囊化分散染料，利用該種微膠囊的緩 釋與隔離作用，在普通的高溫高壓染色設(shè)備上，采用通常的染色條件，實(shí)現(xiàn)了無(wú)助劑 的清潔染色。該專利發(fā)明人又于2004年發(fā)明了一種免除水洗的分散染料染色的方法， 中國(guó)專利號(hào)200410056220.9。該方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是，采用分散染料微膠囊染色方法完 成染色后，在斷絕染料供應(yīng)和無(wú)助劑的條件下，繼續(xù)在水中對(duì)織物高溫處理5至20 分鐘，使吸附在織物表面的染料全部進(jìn)入織物纖維內(nèi)部，免除了水洗，從而可節(jié)約大 量的水洗用水和熱能。
2006年中國(guó)專利200610147479.7又公開(kāi)了一種用于微膠囊無(wú)助劑免水洗染色工 藝和設(shè)備，被染織物在僅含有溶解狀態(tài)的分散染料水溶液中染色，含有分散染料的微 膠囊被置于萃取機(jī)中，染色機(jī)中的染色液通過(guò)泵和管路進(jìn)入萃取機(jī)中，萃取機(jī)分離微 膠囊，將微膠囊中的部分染料溶解在染液中，再輸入染色機(jī)。該發(fā)明專利還包括實(shí)現(xiàn) 該工藝的一個(gè)染色裝置，該裝置由常規(guī)的染色機(jī)和萃取機(jī)通過(guò)一組管路和閥門組成。 該機(jī)在單一染料微膠囊染色時(shí)，能發(fā)揮滿意的作用。
在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，堆積在萃取機(jī)過(guò)濾介質(zhì)上的濾餅，其堆積形態(tài)的變化， 造成了萃取機(jī)工作回路的流量，以及染液中不同顏色染料的濃度變化。并且，由于濾餅的可壓縮性，以及拼色時(shí)所用不同顏色染料微膠囊之間的比重和粒徑分布的差異， 造成染料微膠囊分布和染料釋放不均勻。因此原裝置在拼色染色時(shí)，容易造成較大的 顏色偏差和批差。為此，對(duì)該染色裝置進(jìn)行了重大改進(jìn)，并形成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)微膠囊染料無(wú)助劑免水洗染色裝置中的靜態(tài)萃取機(jī)改進(jìn)為動(dòng) 態(tài)組合萃取機(jī)，提高系統(tǒng)中各種微膠囊的萃取均一性，使之適用微膠囊染料拼色染色 的要求。
本發(fā)明的工藝原理表述如下
微膠囊染料染色所用的微膠囊分散染料，為粒徑數(shù)十微米的固體顆粒，它具有足 夠的強(qiáng)度和耐熱性能，在染色過(guò)程中不變形，不破裂；同時(shí)它又具有可滲透性和緩釋
性，水和染料分子可以通過(guò)膠囊壁。在高溫和水介質(zhì)的作用下，萃取機(jī)內(nèi)微膠囊中的 染料被逐漸溶解，擴(kuò)散作用使溶解的染料分子透過(guò)膠囊壁，進(jìn)入染液，再進(jìn)入染色機(jī)， 使織物上色。
在染色過(guò)程中，通過(guò)微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)經(jīng)很短的時(shí)間間
隔自動(dòng)地將過(guò)濾網(wǎng)上堆積的濾餅清除，清除下來(lái)的微膠囊染料經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)混合器(M) 與液體重新混合，再次通過(guò)濾網(wǎng)，如此反復(fù)進(jìn)行，使每個(gè)顏色組份的微膠囊有均等的 機(jī)會(huì)與染液充分接觸。
本發(fā)明的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，是由動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)及一 組控制流量和流向的閥門，通過(guò)管道連接或不連接泵和連接或不連接混合器組成，連 續(xù)地或間歇地執(zhí)行此過(guò)程所述的動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾是通過(guò)動(dòng)態(tài)清除作用將堆積在過(guò)濾介 質(zhì)上的染料微膠囊清除下來(lái)，清除下來(lái)的微膠囊與水重新混合并通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，再次 形成濾餅，如此反復(fù)進(jìn)行。
本發(fā)明的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)中的動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾^l(F)可 以由下述三種1，所述動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)(F)由2 10過(guò)濾器單元，通過(guò)一組管路與控
制流向的閥門組成的過(guò)濾器陣列，該陣列中一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器單元執(zhí)行清除過(guò)程的同 時(shí)其余過(guò)濾器單元執(zhí)行過(guò)濾任務(wù)，從執(zhí)行清除過(guò)程的過(guò)濾器單元排出的微膠囊顆粒經(jīng) 過(guò)混合器與水混合后，被輸入到其余的過(guò)濾器單元，過(guò)濾器單元如此輪換地執(zhí)行清除
和過(guò)濾過(guò)程。2，所述動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)是自動(dòng)反沖洗過(guò)濾機(jī)或自清潔式過(guò)濾單元，從該過(guò)濾單元清除排出的微膠囊顆粒通過(guò)管路和泵，經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)混合器，重新被輸入 該動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)中。3，所述動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)是水平葉片過(guò)濾單元，其過(guò)濾網(wǎng)葉片連續(xù)或間歇地旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片上的染料微膠囊濾餅被清除，并與過(guò)濾機(jī)內(nèi)的水就地混合。 采用本發(fā)明的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，通常工作流量為l~100m3/h，最高工作溫度150。C，最高工作壓力0.5MPa，過(guò)濾介質(zhì)精度5~50 u m。采用本發(fā)明的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)時(shí)，在整個(gè)染色過(guò)程 中，工作回路的流量是基本穩(wěn)定的，試驗(yàn)表明，回路中小于10%的，有規(guī)律的流量波 動(dòng)是允許的。


圖1含管式過(guò)濾器陣列單元的萃取機(jī)的微膠囊分散染料染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖2含有自動(dòng)清洗過(guò)濾單元的萃取機(jī)的微膠囊分散染料染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是水平葉片過(guò)濾單元的萃取機(jī)的微膠囊分散染料染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 符號(hào)說(shuō)明附圖中，D-染色機(jī)，E-萃取機(jī)，F(xiàn)-動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī)，P-清潔泵，M-混合器，Al~An-管式過(guò)濾單元，Z-自動(dòng)反沖洗過(guò)濾單元或自清潔式過(guò)濾單元，S-水平葉片過(guò)濾單元。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例有助于進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的內(nèi)容。 實(shí)施例采用的萃取機(jī)，有多種結(jié)構(gòu)。為便于理解，給出附圖1、附圖2、附圖3三個(gè)方案，但本發(fā)明所保護(hù)的范圍并不限于這三種方案。不同結(jié)構(gòu)的萃取機(jī)，其工作流量由染色工藝的要求決定的，根據(jù)染料的用量和織物重量，萃取機(jī)的流量一般為l~100m3/h。工作溫度和壓力根據(jù)染色工藝要求，由染色機(jī)控制。實(shí)施例l:管式過(guò)濾器陣列方案 微膠囊分散染料染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1，其中萃取機(jī)(E)由過(guò)濾機(jī)(F)和混合器(M) 組合而成，其中過(guò)濾機(jī)(F)由數(shù)臺(tái)直管型網(wǎng)式過(guò)濾器單元Al An通過(guò)一組閥門和管道 構(gòu)成。染色前將微膠囊染料放置在混合器(M)中。染色時(shí)，在閥門的控制下，染色機(jī)(D)內(nèi)的部分染液經(jīng)管道1和2進(jìn)入過(guò)濾器單元A1，染液沖洗A1中的濾網(wǎng)，形成混 合液，經(jīng)A1的排污口及管道3入混合器(M)，混合液出混合器(M)經(jīng)管道4和5分別 進(jìn)入其余的過(guò)濾器單元A2 An?；旌弦涸诖诉^(guò)程中完成傳質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾單元A2 An分 離，濾液由濾后出口及管道6匯入管道7，再經(jīng)管道7進(jìn)入染色機(jī)(D)。
如此工作一定時(shí)間后， 一般l分鐘左右，過(guò)濾器單元A1被沖洗干凈，同時(shí)過(guò)濾 器單元A2 An的濾網(wǎng)上形成了濾餅堆積。此時(shí)，通過(guò)闊門控制，對(duì)過(guò)濾器單元A2 進(jìn)行沖洗，而其余的過(guò)濾器單元A1、 A3 An承擔(dān)過(guò)濾任務(wù)。如此輪流沖洗，可使濾 餅不能長(zhǎng)時(shí)間堆積與壓縮，微膠囊染料與水充分接觸，萃取機(jī)工作流量波動(dòng)小于10%。
實(shí)施例2:自動(dòng)清洗過(guò)濾機(jī)方案
微膠囊分散染料染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2，其中的萃取機(jī)(E)由過(guò)濾機(jī)(F)、清潔泵(P) 和混合器(M)組合而成，其中過(guò)濾機(jī)(F)使用一臺(tái)市售的AF-202型全自動(dòng)清洗網(wǎng)式過(guò) 濾機(jī)(Z)作為動(dòng)態(tài)過(guò)濾單元。染色前，將微膠囊染料放置在混合器(M)中；染色時(shí)，染 色機(jī)(D)內(nèi)的部分染液經(jīng)管道8進(jìn)入混合器(M)，混合液經(jīng)管道9進(jìn)過(guò)濾機(jī)(Z)，分離后 的濾液經(jīng)管道10進(jìn)入染色機(jī)(D);在此染色過(guò)程中，自動(dòng)濾網(wǎng)清潔裝置11在馬達(dá)的 驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)和上下運(yùn)動(dòng)，使吸嘴掃描整個(gè)濾網(wǎng)表面，在泵P的驅(qū)動(dòng)下濾網(wǎng)上堆積的 染料微膠囊被吸嘴清除，這些染料微膠囊經(jīng)管道12進(jìn)入混合器(M)，再次與染液混合。
實(shí)施例3:水平葉片過(guò)濾機(jī)方案
微膠囊分散染料染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3，萃取機(jī)(E)采用一臺(tái)市售的SBL-2型水平 葉片過(guò)濾機(jī)(S)，過(guò)濾精度20微米，額定的最高工作壓力0.4MPa，最高工作溫度150 'C。該過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾介質(zhì)為多層水平放置的金屬過(guò)濾網(wǎng)葉片組15。
用水平葉片過(guò)濾機(jī)(S)實(shí)施微膠囊染色的操作流程是在染色前，先將微膠囊分散 染料與水混合后，經(jīng)容器口 13輸入過(guò)濾機(jī)(S);染色時(shí)，染色機(jī)內(nèi)的部分染液經(jīng)管道 14進(jìn)入過(guò)濾機(jī)(S)，與S內(nèi)部的微膠囊混合，經(jīng)葉片組15分離后，澄清的染液經(jīng)管道 16進(jìn)入染色機(jī)；在此染色過(guò)程中，定時(shí)啟動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，堆積在過(guò)濾網(wǎng)葉片組15表面 的微膠囊受切向力的作用，從過(guò)濾網(wǎng)葉片組15脫離，留在過(guò)濾機(jī)(S)容器內(nèi)，從而避 免緊密濾餅的形成，保證了微膠囊染料與染液的充分混合。
權(quán)利要求
1、一種微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，其特征是該萃取機(jī)由動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)及一組控制流量和流向的閥門，通過(guò)管道連接或不連接泵和連接或不連接混合器組成；所述的動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾是通過(guò)動(dòng)態(tài)清除作用將堆積在過(guò)濾介質(zhì)上的染料微膠囊清除下來(lái)，清除下來(lái)的微膠囊與水重新混合并通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，再次形成濾餅，如此反復(fù)進(jìn)行。
2、 如權(quán)利要求1所述的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，其特征是所述 動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)由2 10過(guò)濾器單元，通過(guò)一組管路與控制流向的閥門組成的過(guò) 濾器陣列，該陣列中一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器單元執(zhí)行清除過(guò)程的同時(shí)其余過(guò)濾器單元 執(zhí)行過(guò)濾任務(wù)，從執(zhí)行清除過(guò)程的過(guò)濾器單元排出的微膠囊顆粒經(jīng)過(guò)混合器與水 混合后，被輸入到其余的過(guò)濾器單元，過(guò)濾器單元如此輪換地執(zhí)行清除和過(guò)濾過(guò) 程。
3、 如權(quán)利要求1所述的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，其特征是所述 動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)是自動(dòng)反沖洗過(guò)濾機(jī)或自清潔式過(guò)濾單元，從該過(guò)濾單元清除排 出的微膠囊顆粒通過(guò)管路和泵，經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)混合器，重新被輸入該動(dòng)態(tài)過(guò)濾機(jī) 中。
4、 如權(quán)利要求1所述的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，其特征是所述 動(dòng)態(tài)清除過(guò)濾機(jī)是水平葉片過(guò)濾單元，其過(guò)濾網(wǎng)葉片連續(xù)或間歇地旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片 上的染料微膠囊濾餅被清除，并與過(guò)濾機(jī)內(nèi)的水就地混合。
5、 如權(quán)利要求1~4所述的微膠囊分散染料無(wú)助劑免水洗染色用萃取機(jī)，其特征是工 作流量為l~100m3/h，最高工作溫度150°C，最高工作壓力0.5MPa，過(guò)濾介質(zhì)精 度5~50 p m。
全文摘要
本發(fā)明為一種動(dòng)態(tài)的染料微膠囊萃取機(jī)。本裝置與普通染色機(jī)并聯(lián)匹配使用，組成一個(gè)特殊的染色系統(tǒng)，對(duì)滌綸等纖維實(shí)施微膠囊染料無(wú)助劑免水洗染色，達(dá)到清潔染色的目的。本發(fā)明通過(guò)動(dòng)態(tài)的過(guò)濾方式，在萃取的同時(shí)對(duì)濾餅進(jìn)行動(dòng)態(tài)清除，以保證染料微膠囊的均勻混合，使固液兩相充分接觸，從而提高了萃取效率并穩(wěn)定了萃取機(jī)的工作流量。本發(fā)明用于微膠囊染料拼色染色時(shí)，可顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)D06B9/00GK101407984SQ200810202608
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者胡衛(wèi)明, 陳水林 申請(qǐng)人:上海無(wú)極紡織科技有限公司