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专利号: 2021114812014
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 织物等的处理;洗涤;其他类不包括的柔性材料
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种近真空状态下布料染色装置,其特征在于,包括染色箱(10)、与所述染色箱(10)连通的蒸汽回流循环装置、设置于所述染色箱(10)内的加热装置(14)与自动缝纫装置、与所述染色箱(10)连接的控制装置(50)、设置于所述染色箱(10)的进料口(11)处的运输装置(60)、以及分设于所述运输装置(60)两侧的张紧装置(70),所述蒸汽回流循环装置包括用于对所述染色箱(10)进行抽真空处理的抽真空装置(20);所述控制装置(50)包括设置于所述染色箱(10)的外侧壁的负压调节器(51)与温度调节器(52);

所述染色箱(10)内由上至下依次设置有第一辊组、第二辊组与第三辊组,所述染色箱(10)内对称设置有环向轨道(90),所述环向轨道(90)的上部与所述第一辊组的顶端相切,所述环向轨道(90)的下部与所述第二辊组的底端相切,并与所述第三辊组的顶端相切;

所述第二辊组与升降装置连接,以浸没于染液内或脱离染液;

所述环向轨道(90)包括轨道主体、以及与所述第二辊组位置对应并与所述轨道主体可拆分连接的分离轨道(92),所述分离轨道(92)的外侧设置有驱动所述分离轨道(92)靠近或远离所述轨道主体的驱动装置;所述第一辊组、第二辊组与第三辊组的尺寸相同,两组所述环向轨道(90)分别设置于所述第一辊组、第二辊组与第三辊组的两端,两组所述环向轨道(90)的间距不小于所述第一辊组的长度;所述第二辊组沿水平方向设置,并包括两组第二主动辊(84)、以及设置于所述两组第二主动辊(84)之间的若干浸没辊(83),所述若干浸没辊(83)彼此呈等间距设置;

所述浸没辊(83)的两端与沿竖直方向设置的连接杆(832)的底端连接,所述连接杆(832)的顶端与沿水平方向设置的升降板(830)连接;

所述升降板(830)的宽度不小于所述浸没辊(83)的长度,并在所述升降板(830)的左右两侧对称设置有凸板,所述凸板的顶端与推力气缸(831)的驱动端连接,所述推力气缸(831)安装于第三安装板(833)上;

一组所述浸没辊(83)上设置有张紧压力传感器,与设置有所述张紧压力传感器的所述浸没辊(83)连接的所述连接杆(832)为收缩杆,所述收缩杆的顶端与设置于所述升降板(830)底端的张紧气缸的驱动端连接,张紧压力传感器检测到当前布料的张紧力判断布料是否松弛,通过张紧气缸驱动所述浸没辊(83)上下移动;

所述第三辊组沿水平方向设置,并包括彼此呈等间距设置的若干第二导向辊(85);

所述第二导向辊(85)的数量比所述浸没辊(83)的数量多一组,所述第二导向辊(85)彼此呈等间距设置,相邻两个所述第二导向辊(85)的间距不小于所述浸没辊(83)的轴径,以供所述浸没辊(83)穿过与之对应的相邻两个所述第二导向辊(85)之间;所述分离轨道(92)沿水平方向设置,所述分离轨道(92)位于所述浸没辊(83)的端面的外侧,以保证所述第二辊组向下穿过所述环向轨道(90);

所述驱动装置包括设置于第二安装板(841)上的电磁阀门(93)、以及与所述电磁阀门(93)磁力连接的电磁弹簧(94),所述电磁弹簧(94)的驱动端与所述分离轨道(92)的外侧连接;所述环向轨道(90)的上部的一端设置有与所述环向轨道(90)连通的过渡轨道(91),所述过渡轨道(91)沿水平方向设置,所述过渡轨道(91)的远离所述环向轨道(90)的一端与进料口(11)连通;

所述过渡轨道(91)的上方设置有丝杠(110),所述丝杠(110)的一端与所述染色箱(10)的侧壁连接,另一端与第三电机连接,所述丝杠(110)的外周壁套设有与之螺纹连接的滑板(111),所述滑板(111)上设置有自动缝纫机。

2.根据权利要求1所述的近真空状态下布料染色装置,其特征在于,所述第一辊组沿水平方向设置,并包括两组第一主动辊(81)、以及设置于所述两组第一主动辊(81)之间的若干第一导向辊(82),所述第一主动辊(81)与第一电机(810)连接,所述第一电机(810)设置于所述染色箱(10)内的第一安装板(811)上。

3.根据权利要求2所述的近真空状态下布料染色装置,其特征在于,所述第二主动辊(84)与第二电机(840)连接,所述第二电机(840)设置于所述染色箱(10)内的第二安装板(841)上。

4.根据权利要求1所述的近真空状态下布料染色装置,其特征在于,所述运输装置(60)包括传送带,所述传送带的上端面与所述进料口(11)的下端面平齐;

所述张紧装置(70)设置于靠近所述进料口(11)的位置处,并包括设置于所述传送带一侧的回转台(71)、以及设置于所述回转台(71)上的六自由度机械手(72)。

5.根据权利要求1所述的近真空状态下布料染色装置,其特征在于,所述染色箱(10)的内侧壁上设置有液面探测器(13);

所述蒸汽回流循环装置包括一端与所述染色箱(10)连通的冷凝回流管(40)、以及与所述冷凝回流管(40)的另一端连通的抽真空装置(20),所述抽真空装置(20)与所述冷凝回流管(40)的连接处设置有密封装置,所述冷凝回流管(40)呈螺旋状结构设置,以使气化的液体冷凝回流。

6.根据权利要求1所述的近真空状态下布料染色装置,其特征在于,所述蒸汽回流循环装置包括一端与所述染色箱(10)连通的进气管道(120)、一端与所述进气管道(120)的另一端连通的双头泵(130)、以及一端与所述双头泵(130)的另一端连通的出气管道(140),所述出气管道(140)的另一端与设置于所述染色箱(10)的底部的高压室(150)连通,所述高压室(150)的远离所述出气管道(140)的一端设置有渗流口(151),并在所述高压室(150)的远离所述出气管道(140)的一端的外侧盖设有与之转动连接的开合门(160)。

7.一种近真空状态下布料染色方法,采用权利要求1‑6任意一项所述的近真空状态下布料染色装置,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将布料由传送带运输至张紧装置(70)处,六自由度机械手(72)将布料的左右两侧按压并向外拉伸,以使布料张紧;张紧后的布料穿过进料口(11)与过渡轨道(91)后进入环向轨道(90)内;

S2、打开第一电机(810)与第二电机(840),牵引布料的前端沿环向轨道(90)运动,绕过第一主动辊(81)与第一导向辊(82),再向下绕过第二主动辊(84)与浸没辊(83),随后向上绕过第一主动辊(81)后布料的前端与布料的后端压合;

S3、关闭进料口(11),并将染液注入染色箱(10)内,保证染液的液面高于液面探测器(13);

S4、通过控制装置(50)调节加热器的加热温度以及抽真空装置(20)的负压参数,并保证染液温度位于40℃~90℃的温度范围内,染色箱(10)内的负压值位于‑0  .1MPa~‑0 .001MPa的负压范围内;

S5、打开电磁阀门(93),电磁阀门(93)驱动电磁弹簧(94)收缩,进而驱动分离轨道(92)脱离轨道主体;随后,打开推力气缸(831),浸没辊(83)向下运动,进而驱动位于浸没辊(83)下方的布料向下运动至预设染液的液面下方;随后,打开第三电机,自动缝纫机沿丝杠(110)的轴线来回滑动,自动缝纫机将布料的前端与后端缝合后形成环状结构;

S6、控制第一电机(810)与第二电机(840)的输出功率,保证于轨道主体内绕各组辊做闭合式的循环运动的布料的速度保持在3m/min~60m/min以内;在负压状态下,染液的沸点降低,染液表面张力降低,使得布料浸湿的速度加快,并且,在布料绕浸没辊(83)与第二导向辊(85)上下提拉过程中,布料在染液内浸没状态与染液外负压状态下来回交替,并在进入负压区时通过汽化使染液中的水分快速挥发到负压区内,染料在布料纤维的表面和纤维的内部之间形成了一个较常规水浴浸没染色方法更高的浓度差,染料分子在所述浓度差的作用下向纤维内部扩散的更深远;

S7、布料循环染色30min~90min后完成染色。