ES2842188T3 - Dispositivo y procedimiento de teñido sin agua para hilo de bobina, y producto - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de teñido en CO2 supercrítico sin agua, para hilo de cono, que comprende: un autoclave de tinte (1); un autoclave de teñido (2); un autoclave de reciclaje (6); un sistema de circulación de teñido en el que el autoclave de tinte (1), el autoclave de teñido (2) y el autoclave de reciclaje (6) están en comunicación de fluido; en el que el autoclave de teñido (2) comprende, además: una entrada de hilo de cono formada en la parte superior del autoclave de teñido (2), que está dotada de una caperuza de cierre estanco (7); un eje central del hilo de cono (10) dispuesto verticalmente en el centro dentro del autoclave de teñido (2), que es un tubo de salida perforado (10) con orificios de descarga de fluido abiertos en una pared lateral del tubo (10) de salida; un tubo de entrada (13) dispuesto en la parte inferior del autoclave de teñido (2), que está en comunicación con el eje central del hilo de cono (10); una salida (9) del autoclave de teñido dispuesta en el autoclave de teñido (2); en el que el dispositivo comprende, además: un recipiente de CO2 (4), una bomba de presión, una bomba de circulación (3) y conductos que están incluidos en el sistema de circulación de teñido; el autoclave de tinte (1) incluye tres o más recipientes de tinte dispuestos en paralelo, y una entrada dispuesta en la parte inferior de cada uno de los recipientes de tinte tiene una válvula configurada para controlar la cantidad de fluido; el recipiente de CO2 (4) está conectado respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de los recipientes de tinte a través de conductos, y una salida de cada uno de los recipientes de tinte está en comunicación con el tubo de entrada (13) del autoclave de teñido (2) a través de conductos; la salida (9) del autoclave de teñido está en comunicación con la bomba de circulación (3) a través de conductos, y la bomba de circulación (3) está conectada respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de cada uno de los recipientes de tinte; una junta de derivación de la salida (9) del autoclave de teñido está conectada al autoclave de reciclaje (6) a través de conductos y sobre una válvula de liberación de presión, el autoclave de reciclaje (6) está conectado a un condensador (5) a través de conductos, el condensador (5) está en comunicación con el recipiente de CO2 (4) y el recipiente de CO2 (4) está conectado a la bomba de presión; cada uno de los recipientes de tinte está dotado de una camisa calefactora, y cables eléctricos calefactores están enrollados en los conductos conectados a los recipientes de tinte; el autoclave de teñido (2) es un autoclave cilíndrico colocado verticalmente, y una bobina de autocierre estanco (8) está dispuesta en la caperuza de cierre estanco (7); un anillo de cierre estanco (12) bajo dicho hilo de cono que rodea el eje central del hilo de cono (10) está dispuesto en la superficie inferior dentro del autoclave de teñido (2), la salida (9) del autoclave de teñido está dispuesta en una parte superior de una pared lateral (11) del autoclave de teñido (2), el autoclave de reciclaje (6) es un autoclave cilíndrico alargado, y en cuyo interior está dispuesto un filtro dúplex tridimensional.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento de teñido sin agua para hilo de bobina, y producto
Sector de la invención
La invención pertenece al sector técnico del teñido, y está relacionada con la tecnología de teñido en CO2 supercrítico sin agua, y en particular está dirigida a un dispositivo para el teñido de materiales textiles, tal como hilo de cono, y se refiere, además, a un procedimiento de teñido.
Descripción de la técnica relacionada
La escasez de agua es un problema grave en China, donde los recursos de agua cada vez están más deteriorados y gastados. Se considera que la industria textil es uno de los mayores consumidores de agua. En el teñido textil convencional, se utilizan grandes cantidades de agua como medio, tanto en términos de entradas de agua fresca como de eliminación de una gran cantidad de aguas residuales con productos químicos, tales como tintes y surfactantes, que son dañinos para el entorno. El agua residual descargada requiere neutralización y sedimentación, que demandan enormes cantidades de mano de obra y recursos. Según una copia de datos estadísticos incompletos, la industria global de impresión y teñido textil consume 1,7 miles de millones de toneladas de agua cada año y produce 1,6 miles de millones de toneladas de vertidos. En la mayor parte de las regiones de China, la escasez de agua, especialmente la descarga de aguas residuales, es el factor clave en la imposición de restricciones sobre el desarrollo de la industria de teñido. De este modo, la investigación sobre tecnologías de teñido ecológicas y eficaces se convierte en un objetivo principal para la industria, que está dirigido a impedir que se polucione más el entorno.
En los últimos años, una tecnología de teñido ecológica innovadora -el teñido sin agua en CO2 supercrítico- ha generado una perspectiva positiva para la industria. Personas del mundo entero han mostrado interés en este nuevo proceso debido a sus características de ser muy eficiente, no producir contaminantes y acortar el tiempo de teñido. En el proceso, el dióxido de carbono pasa a un estado supercrítico, ni un estado de gas completo ni un estado de líquido completo, a una presión mayor que 73,8 bar y una temperatura mayor que 31,1 °C y, al ser activado por una bomba, circula continuamente entre la caldera de tinte y la caldera de teñido. Como portador, el dióxido de carbono transfiere el tinte disuelto a los poros en las fibras, durante lo cual se efectúa de manera homogénea y rápida el teñido de la tela. No se necesita en todo el proceso ningún procedimiento de limpieza ni de secado. Personas de muchos países se ocupan en desarrollar tecnología ecológica que contribuya a reducir el consumo de energía y esperan que sea posible industrializarla.
Sin embargo, al tratarse de una nueva tecnología en la industria del teñido, se producen inevitablemente varios problemas en la producción, y el proceso de teñido conocido no es adecuado para teñir textiles a escala industrial. La Patente CN101148813A describe el principio de generación que se ha de tener en cuenta cuando se va a teñir una tela en CO2 supercrítico. Sin embargo, esta publicación no da a conocer detalles del proceso de teñido. La Patente CN101812809A (Zheng Laijiu et al.) propuso un procedimiento para el teñido de fibras cortas utilizando tecnología de teñido sin agua en CO2 supercrítico y se refiere al hecho de que se podrían utilizar tan sólo unos pocos tipos de tintes pero, sin embargo, no es adecuada para teñir poliéster con un enorme consumo de hasta 38 millones de toneladas por año. Otra Patente china, CN1807742A, da a conocer un aparato de teñido con una circulación bidireccional de fluido de tinte, mediante la cual el teñido se podría llevar a cabo homogéneamente; sin embargo, en el curso de su funcionamiento, es necesario conmutar el sentido de circulación del fluido de teñido, lo que impone requisitos estrictos de estanqueidad y seguridad para la mayor parte de los componentes clave del aparato de teñido sin agua de presión ultraalta, tal como para el control abierto y cerrado; pero, de hecho, la mayor parte de las válvulas fabricadas domésticamente no cumplen los requisitos de vida útil. La Patente CN101024922A da a conocer un autoclave de teñido integrado y un sistema, y utiliza un modelo de teñido de eje vertical y múltiples conjuntos paralelos de autoclaves de teñido para conseguir producción del proceso y mejorar la eficiencia de la producción. En general, lo mencionado anteriormente se refiere únicamente a aparatos de tamaño pequeño o medio, y su proceso de producción está comparativamente en desarrollo. Tampoco se encuentra ninguna tecnología de teñido madura, especialmente para el teñido de hilo de cono de poliéster. El teñido de hilo de cono de poliéster se refiere especialmente al teñido de hilos de poliéster enrollados en un tubo metálico o plástico, y durante la operación de teñido, es necesario que el tinte sea accionado mediante una bomba de circulación para saturar el hilo desde el exterior al lado interior. Sin embargo, dado que la bobina está dispuesta verticalmente, esta permanece inmóvil por lo que el fluido de tinte, accionado solamente por la bomba de circulación, puede fácilmente verse afectado por características como la trayectoria de la transferencia de masa, y provocar, además, una disminución en la uniformidad del teñido. Además, los hilos enrollados en la bobina tienen una densidad comparativamente alta, de tal modo que esto plantea unas grandes exigencias en el diseño de la bomba de circulación, así como otros elementos clave del sistema de teñido. La Patente CN 101 021 047 da a conocer una clase de sistema de fabricación que adopta fluido supercrítico para llevar a cabo el teñido continuo y comprende un mecanismo de alimentación de fluido supercrítico, por lo menos dos dispositivos de ciclos de teñido de grupo y un dispositivo de retirada de fluido supercrítico.
Problema técnico
Considerando la técnica anterior, cómo diseñar un dispositivo y un procedimiento de teñido sin agua para hilo de cono con alta eficiencia de fabricación, resultado homogéneo de teñido y alta fiabilidad, especialmente un teñido sin agua en CO2 supercrítico de hilo de cono de poliéster adecuado para industrialización, es un problema técnico que urge resolver.
Características de la invención
Un objetivo de la presente invención es dar a conocer un dispositivo y un procedimiento de teñido sin agua para hilo de cono con alta eficiencia de fabricación, resultado homogéneo de teñido y alta fiabilidad, y especialmente adecuado para industrialización.
El objetivo de la invención se consigue mediante las siguientes soluciones técnicas:
Un dispositivo de teñido en CO2 supercrítico sin agua para hilo de cono que comprende: un autoclave de tinte; un autoclave de teñido; un autoclave de reciclaje; un sistema de circulación de teñido en el que el autoclave de tinte, el autoclave de teñido y el autoclave de reciclaje están en comunicación de fluido; en el que el autoclave de teñido comprende, además: una entrada de hilo de cono formada en la parte superior del autoclave de teñido, que está dotada de una caperuza de cierre estanco; un eje central del hilo de cono dispuesto verticalmente en el centro en el interior del autoclave de teñido, que es un tubo de salida perforado con orificios de descarga de fluido abiertos en una pared lateral del tubo de salida; un tubo de entrada dispuesto en la parte inferior del autoclave de secado que está en comunicación con el eje central del hilo de cono; una salida del autoclave de teñido dispuesta en el autoclave de secado; en la que el dispositivo comprende, además, un recipiente de CO2, una bomba de presión, una bomba de circulación y conductos que están incluidos en el sistema de circulación de teñido.
Además, el autoclave de tinte incluye tres o más recipientes de tinte dispuestos en paralelo, y una entrada dispuesta en la parte inferior de cada uno de los recipientes de tinte tiene una válvula configurada para controlar la cantidad de fluido; el recipiente de CO2 está conectado respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de los recipientes de tinte a través de conductos, y una salida de cada uno de los recipientes de tinte está en comunicación con el tubo de entrada del autoclave de teñido a través de conductos; la salida del autoclave de teñido está en comunicación con una bomba de circulación a través de conductos, y la bomba de circulación está conectada respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de cada uno de los recipientes de tinte; una junta de derivación de la salida del autoclave de teñido está conectada al autoclave de reciclaje a través de conductos y sobre una válvula de liberación de presión, el autoclave de reciclaje está conectado a un condensador a través de conductos, el condensador está en comunicación con el recipiente de CO2 , y el recipiente de CO2 está conectado a la bomba de presión; cada uno de los recipientes de tinte está dotado de una camisa calefactora y unos cables eléctricos calefactores están enrollados en los conductos conectados a los recipientes de tinte.
Además, el autoclave de teñido es un autoclave cilíndrico colocado verticalmente, y está dispuesta una bobina de autocierre estanco en la caperuza de cierre estanco; un anillo de cierre estanco bajo el hilo de cono que rodea el eje central del hilo de cono está dispuesto en la superficie inferior dentro del autoclave de teñido, la salida del autoclave de teñido está dispuesta en la parte superior de la pared lateral del autoclave de teñido.
Además, el autoclave de reciclaje es un autoclave cilíndrico alargado, y en cuyo interior está dispuesto un filtro dúplex tridimensional.
Un procedimiento de teñido en CO2 supercrítico sin agua utilizando el dispositivo de teñido en CO2 supercrítico sin agua para hilo de cono, incluyendo pretratamiento y teñido, donde el teñido comprende:
Etapa 1: seleccionar tintes o una combinación de tintes; secar y moler el tinte o los tintes seleccionados que se han purificado; pesar los tintes requeridos y disponer respectivamente los tintes dentro de recipientes de tinte correspondientes; ajustar la cantidad de apertura de cada una de las válvulas en la entrada de los recipientes de tinte de acuerdo con la solubilidad de los tintes en el fluido de CO2 supercrítico; disponer hilos de cono después del pretratamiento dentro del autoclave de teñido y montar los hilos de cono en el eje central del hilo de cono.
Etapa 2: activar la bomba de presión y guiar CO2 al interior de los recipientes de tinte; poner en funcionamiento las camisas calefactoras y los cables calefactores eléctricos y mantenerlos trabajando hasta que la temperatura y la presión en el interior de los recipientes de tinte alcance los valores de ajuste, poner en funcionamiento la bomba de circulación; en este momento, los tintes comienzan a disolverse y fluyen con fluido de CO2 al autoclave de teñido para teñido y difusión, lo que dura un periodo de tiempo.
Etapa 3: llevar a cabo un proceso de reciclado y separación: abrir la válvula de liberación de presión e introducir el fluido en un autoclave de separación para su separación; el CO2 separado se guía para que entre al condensador en cuyo interior el CO2 es licuado y recuperado en el recipiente de CO2 ;
Etapa 4: abrir el autoclave de teñido y extraer los hilos de cono después del teñido.
En la etapa 1, los tintes son preferentemente tortas de prensa de tintes dispersos; en primer lugar disolviendo los tintes dispersos en solventes orgánicos, y a continuación filtrando, secando y moliendo para obtener tintes dispersos con una alta solubilidad requerida, con un grado de purificación mayor que el 99,7 %; el tinte es seleccionado con una granularidad de 0,05 mm, el hilo de cono es hilo de cono de poliéster, tal como hilo de filamentos de poliéster o hilo discontinuo de poliéster; en la etapa 2, el valor de ajuste de la presión en los recipientes de tinte se encuentra entre 8 MPa y 30 MPa y el valor de ajuste de la temperatura en los recipientes de tinte se encuentra entre 60 °C y 120 °C; el tiempo de teñido de circulación de los hilos de cono a la presión y temperatura de teñido es de 50 minutos a 360 minutos; el fluido supercrítico que contiene tintes está en contacto total con los tintes cargados dentro del autoclave de tinte en circulación, y a continuación se realiza el teñido de los hilos de cono en el autoclave de teñido, para conseguir un proceso de teñido de difusión-absorción-desorción; en la etapa 3, el teñido del fluido fluye en primer lugar a través del autoclave de separación para liberar presión, y comienza a continuación el proceso de separación gas-sólido; a medida que se va liberando presión, el CO2 supercrítico pasa a CO2 gaseoso y se precipitan las impurezas contenidas; el CO2 gaseoso pasa a través de un filtro dúplex tridimensional y se almacena en el recipiente de CO2 para el siguiente ciclo.
Además, la relación diámetro-altura del hilo de cono de poliéster está en el intervalo de 0,5:1 a 1,4:1.
Además, el hilo de cono es hilo de filamentos de poliéster o hilo discontinuo de poliéster.
Además, el textil es una tela de punto, una tela tejida, ropa interior o ropa exterior.
Resultados de la invención
Comparada con la técnica anterior, la invención tiene las siguientes ventajas y resultados positivos:
1. En la presente invención, los tintes se disuelven en CO2 supercrítico, que tiene una mejor penetrabilidad para gas y una mejor solubilidad para líquido, y por lo tanto, en comparación con teñido en agua, es mucho más fácil que el medio entre al interior de los hilos, de tal modo que los teñidos se podrían realizar más fácilmente.
2. En la presente invención, la torta de prensa de tintes dispersos se selecciona como los tintes sobre otros tintes comerciales que incluyen una gran cantidad de materiales auxiliares, mejorando de ese modo la solubilidad de los tintes y la eficiencia del teñido.
3. En la presente invención, la torta de prensa de tintes dispersos es, además, purificada: en el proceso de fabricación de la torta de prensa de tintes dispersos, es inevitable introducir productos secundarios o materiales de producción residuales, de acuerdo con la presente invención, disolver los tintes en solventes orgánicos y filtrar a continuación podría obtener tintes con alta solubilidad.
4. En la presente invención, la relación diámetro-altura del hilo de cono de poliéster se ajusta adecuadamente para teñir homogéneamente el hilo de cono.
5. En la presente invención, se utilizan múltiples canales solubles de tintes, de manera que se podrían disolver múltiples tintes independientemente, para reducir el defecto de teñido desigual.
6. En la presente invención, se da a conocer un procedimiento en el que los fluidos internos y externos se hacen circular de forma alterna; en concreto, de acuerdo con requisitos de parámetros de proceso, el fluido de CO2 en el que se llevan los tintes pasa de forma continua a través de los hilos del núcleo desde direcciones que cambian alternándose, para garantizar un resultado de teñido homogéneo sin defectos de teñido.
7. En la presente invención, se dispone un filtro dúplex multietapa en el autoclave de reciclaje para conseguir una separación gas-sólido exhaustiva, y se podría preparar y almacenar CO2 puro para el siguiente ciclo sin afectar al subsiguiente proceso de teñido.
8. Adicionalmente, no se utiliza agua en el proceso de teñido dado a conocer por la presente invención, y se podría reciclar el 90 % del CO2 , de manera que no habrá contaminantes producidos desde el principio; el proceso de teñido es respetuoso con el medio ambiente y limpio, lo que podría ser un gran avance en la industria del teñido textil. Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de flujo de un dispositivo de teñido sin agua para hilo de cono, de acuerdo con una realización de la presente invención;
la figura 2 es una vista esquemática de un autoclave de teñido de un dispositivo de teñido sin agua para hilo de cono, de acuerdo con una realización de la presente invención.
Donde, en la figura 1 y la figura 2, 1-autoclave de tinte; 2-autoclave de teñido; 3-bomba de circulación; 4-recipiente de CO2 ; 5-condensador; 6-autoclave de reciclaje; 7-caperuza de cierre estanco; 8-bobina de autocierre estanco; 9-salida del autoclave de teñido; 10-eje central del hilo de cono; 11-pared lateral del autoclave de secado; 12-anillo de cierre estanco bajo el hilo de cono; 13-tubo de entrada.
Descripción detallada de las realizaciones
En lo que sigue, se describirán en detalle realizaciones de la presente invención haciendo referencia a las figuras adjuntas 1 y 2 de los dibujos. Un dispositivo de teñido sin agua para hilo de cono comprende un autoclave de tinte 1, un autoclave de secado 2 y un autoclave de reciclaje 6, incluye, además, un sistema de circulación de teñido en el que el autoclave de tinte 1, el autoclave de teñido 2 y el autoclave de reciclaje 6 están en comunicación de fluido. El autoclave de teñido 2 incluye una entrada de hilo de cono en la parte superior, que está dotada de una caperuza de cierre estanco 7. Un eje central del hilo de cono 10 está dispuesto verticalmente en el centro en el interior del autoclave de teñido 2, y el eje central del hilo de cono 10 es un tubo de salida perforado con orificios de descarga de fluido abiertos en la pared lateral. Un tubo de entrada 13 está dispuesto en la parte inferior del autoclave de secado 2, que está en comunicación con el eje central del hilo de cono 10 (el tubo de salida). Una salida 9 del autoclave de teñido está dispuesta en el autoclave de secado 2. El sistema de circulación de teñido comprende, además, un recipiente de CO2 4, una bomba de presión, una bomba de circulación 3 y conductos.
Específicamente, el autoclave de tinte 2 incluye tres recipientes de tinte en paralelo, una entrada dispuesta en la parte inferior de cada uno de los tres recipientes de tinte está dotada de una válvula configurada para controlar la cantidad de fluido. El recipiente de CO2 4 está conectado respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de cada uno de los tres recipientes de tinte a través de conductos, y una salida de cada uno de los tres recipientes de tinte está en comunicación con el tubo de entrada 13 del autoclave de teñido 2 a través de conductos. La salida 9 del autoclave de teñido está en comunicación con una bomba de circulación 3 a través de conductos, y la bomba de circulación 3 está conectada respectivamente a cada una de las válvulas de las entradas de cada uno de los tres recipientes de tinte; una junta de derivación de la salida 9 del autoclave de teñido está conectada al autoclave de reciclaje 6 a través de conductos y sobre una válvula de liberación de presión, el autoclave de reciclaje 6 está conectado a un condensador 5 a través de conductos, el condensador 5 está en comunicación con el recipiente de CO2 4, y el recipiente de CO2 4 está conectado a la bomba de presión. Cada uno de los tres recipientes de tinte está envuelto con una camisa calefactora y aquellos conductos conectados a los recipientes de tinte están envueltos por cables eléctricos calefactores.
El autoclave de teñido 2 es un autoclave cilindrico colocado verticalmente, y una bobina de autocierre estanco 8 está dispuesta en la caperuza de cierre estanco 7. Un anillo de cierre estanco 12 bajo el hilo de cono que rodea el eje central del hilo de cono 10 (el tubo de salida) está dispuesto en la superficie inferior dentro del autoclave de teñido 2.
La salida 9 del autoclave de teñido está dispuesta en la parte superior de la pared lateral 11 del autoclave de teñido 2 .
El autoclave de reciclaje 6 es un autoclave cilindrico alargado, y en cuyo interior está dispuesto un filtro dúplex tridimensional.
Haciendo referencia a la figura 1 y la figura 2, se da a conocer un procedimiento de teñido sin agua que utiliza el mencionado dispositivo de teñido sin agua, que incluye pretratamiento y teñido. En concreto, el teñido comprende las etapas siguientes:
Etapa 1: seleccionar un tinte o una combinación de tintes; secar y moler los tintes seleccionados que han sido purificados; pesar los tintes requeridos y ponerlos respectivamente en correspondientes recipientes de tinte; ajustar la cantidad de apertura de cada una de las válvulas en la entrada del recipiente de tinte de acuerdo con la solubilidad de los tintes en fluido de CO2 supercrítico; disponer los hilos de cono después del pretratamiento en el interior del autoclave de teñido y montar el hilo de cono en el eje central del hilo de cono.
Etapa 2: activar la bomba de presión y guiar CO2 al interior de los recipientes de tinte; poner en funcionamiento las camisas calefactoras y los cables calefactores eléctricos y mantenerlos trabajando hasta que la temperatura y la presión en el interior de los recipientes de tinte alcance los valores de ajuste, poner en funcionamiento la bomba de circulación; en este momento, los tintes comienzan a disolverse y fluyen con el fluido de CO2 al autoclave de teñido para teñido y difusión, lo que dura un periodo de tiempo;
Etapa 3: llevar a cabo un proceso de reciclado y separación: abrir la válvula de liberación de presión e introducir el fluido en un autoclave de separación para su separación; el CO2 separado es guiado para entrar al condensador en cuyo interior el CO2 se licua y es recuperado en el recipiente de CO2.
Etapa 4: abrir el autoclave de teñido y extraer los hilos de cono después del teñido.
Específicamente, en la etapa 1, los tintes son preferentemente tortas de prensa de tintes dispersos; disolver en primer lugar el tinte disperso en solventes orgánicos, y a continuación, filtrar, secar y moler para obtener tintes dispersos con la alta solubilidad requerida, con un grado de purificación mayor que el 99,7 %; el tinte se selecciona preferentemente con una granularidad de 0,05 mm, el hilo de cono es hilo de cono de poliéster, tal como hilos de filamentos de poliéster o discontinuos de poliéster.
En la etapa 2, el valor de ajuste de la presión en los recipientes de tinte está situado entre 8 MPa y 30 MPa y el valor de ajuste de la temperatura en los recipientes de tinte está situado entre 60 °C y 120 °C. El tiempo de teñido de circulación en los hilos de cono, a la presión y temperatura de teñido, es de 50 minutos a 360 minutos. El fluido supercrítico que contiene tintes está en contacto total con los tintes cargados dentro del autoclave de tinte, circulando primero y a continuación realizando el teñido de hilos de cono en el autoclave de teñido, para conseguir un proceso de teñido de difusión-absorción-desorción.
En la etapa 3, después del teñido, el fluido fluye en primer lugar a través del autoclave de separación para liberar presión, y comienza a continuación el proceso de separación de gas-sólido. A medida que se está liberando presión, el CO2 supercrítico pasa a CO2 gaseoso y se precipitan las impurezas contenidas. El CO2 gaseoso pasa a través de un filtro dúplex tridimensional y es almacenado en el recipiente de CO2 para el siguiente ciclo.
Preferentemente, la relación diámetro-altura del hilo de cono de poliéster mencionado anteriormente está en el intervalo de 0,5:1 a 1,4:1.
Además, se da a conocer un hilo de cono que se fabrica mediante el procedimiento de teñido sin agua mencionado anteriormente, donde el hilo de cono podrían ser hilos de filamento de poliéster o hilos discontinuos de poliéster. Además, se da a conocer un textil que se fabrica mediante el hilo de filamentos de poliéster mencionado anteriormente, donde el textil incluye telas textiles, productos de ropa, zapatos, gorros, accesorios y similares.
Las telas textiles incluyen telas de punto de poliéster puro, telas tejidas de poliéster puro, telas entretejidas con otros hilos o telas compuestas.
Los productos de ropa comprenden ropa interior de punto, camisas, ropa deportiva, uniformes, faldas, chaquetas, trajes y similares.
Los accesorios incluyen corbatas, pañuelos y similares.
Resultados de pruebas de varios indicadores de rendimiento del producto fabricado por el procedimiento o dispositivo dados a conocer por la presente invención:
En primer lugar, se utilizan las normas GB/T.3921.1-1997 Textiles - pruebas para la solidez del color - solidez del color frente a lavado: prueba 1; GB7565-87 Textiles - pruebas para la solidez del color - especificación para tela adyacente estándar - algodón y viscosa y GB/T 6151-1997 Textiles - pruebas para la solidez del color - principios generales de las pruebas para evaluar la solidez del color de las telas textiles fabricadas en base a la materia de la presente invención. El resultado muestra que la solidez del color frente al roce o lavado de las telas textiles teñidas mediante la presente invención se cumple con los requisitos del código técnico nacional de seguridad general para productos textiles GB18401-2003, y la solidez del color frente a la abrasión puede llegar a ser de 3 a 4 grados, la solidez del color frente a lavado puede llegar a ser de 4 a 5 grados.
En segundo lugar, se utiliza la norma GB/T 3979-1997 Procedimientos para la medición del color objetivo con el fin de evaluar la diferencia de color de las telas textiles fabricadas en base a la materia de la presente invención: observando la diferencia de color As en tres diferentes posiciones que se han distribuido respectivamente en la superficie interior, en la parte intermedia o en la superficie exterior de las telas textiles tejidas mediante el hilo de cono. El resultado muestra que la diferencia de color medida As está en un intervalo de 0,5 a 0,7 entre las tres posiciones, que es menor que cualquier calidad de diferencia de color.
Los anteriores resultados de pruebas demuestran que: los productos fabricados en base a la materia de la presente invención podrían cumplir completamente los requisitos de los estándares de calidad nacionales pertinentes, y ser adecuados para la fabricación en masa de hilo de cono de poliéster.
Aunque la invención se ha descrito específicamente en relación con determinadas realizaciones específicas de la misma, se debe entender que esto es a modo de ilustración y no de limitación. Esta descripción escrita utiliza ejemplos para dar a conocer la invención, incluyendo el mejor modo, y asimismo para permitir que cualquier experto en la materia practique la invención, incluyendo fabricar y utilizar cualesquiera dispositivos o sistemas y llevar a cabo cualesquiera procedimientos incorporados. El alcance patentable de la invención se define mediante las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a los expertos en la materia. Se prevé que dichos otros ejemplos estén dentro del alcance de las reivindicaciones si tienen elementos estructurales que no difieren de la expresión literal de las reivindicaciones.
Claims (4)
1. Dispositivo de teñido en CO2 supercrítico sin agua, para hilo de cono, que comprende:
un autoclave de tinte (1);
un autoclave de teñido (2);
un autoclave de reciclaje (6);
un sistema de circulación de teñido en el que el autoclave de tinte (1), el autoclave de teñido (2) y el autoclave de reciclaje (6) están en comunicación de fluido;
en el que el autoclave de teñido (2) comprende, además:
una entrada de hilo de cono formada en la parte superior del autoclave de teñido (2), que está dotada de una caperuza de cierre estanco (7);
un eje central del hilo de cono (10) dispuesto verticalmente en el centro dentro del autoclave de teñido (2), que es un tubo de salida perforado (10) con orificios de descarga de fluido abiertos en una pared lateral del tubo (10) de salida; un tubo de entrada (13) dispuesto en la parte inferior del autoclave de teñido (2), que está en comunicación con el eje central del hilo de cono (10);
una salida (9) del autoclave de teñido dispuesta en el autoclave de teñido (2);
en el que el dispositivo comprende, además:
un recipiente de CO2 (4), una bomba de presión, una bomba de circulación (3) y conductos que están incluidos en el sistema de circulación de teñido;
el autoclave de tinte (1) incluye tres o más recipientes de tinte dispuestos en paralelo, y una entrada dispuesta en la parte inferior de cada uno de los recipientes de tinte tiene una válvula configurada para controlar la cantidad de fluido;
el recipiente de CO2 (4) está conectado respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de los recipientes de tinte a través de conductos, y una salida de cada uno de los recipientes de tinte está en comunicación con el tubo de entrada (13) del autoclave de teñido (2) a través de conductos;
la salida (9) del autoclave de teñido está en comunicación con la bomba de circulación (3) a través de conductos, y la bomba de circulación (3) está conectada respectivamente a cada una de las válvulas en las entradas de cada uno de los recipientes de tinte;
una junta de derivación de la salida (9) del autoclave de teñido está conectada al autoclave de reciclaje (6) a través de conductos y sobre una válvula de liberación de presión, el autoclave de reciclaje (6) está conectado a un condensador (5) a través de conductos, el condensador (5) está en comunicación con el recipiente de CO2 (4) y el recipiente de CO2 (4) está conectado a la bomba de presión;
cada uno de los recipientes de tinte está dotado de una camisa calefactora, y cables eléctricos calefactores están enrollados en los conductos conectados a los recipientes de tinte;
el autoclave de teñido (2) es un autoclave cilíndrico colocado verticalmente, y una bobina de autocierre estanco (8) está dispuesta en la caperuza de cierre estanco (7); un anillo de cierre estanco (12) bajo dicho hilo de cono que rodea el eje central del hilo de cono (10) está dispuesto en la superficie inferior dentro del autoclave de teñido (2), la salida (9) del autoclave de teñido está dispuesta en una parte superior de una pared lateral (11) del autoclave de teñido (2 ), el autoclave de reciclaje (6) es un autoclave cilíndrico alargado, y en cuyo interior está dispuesto un filtro dúplex tridimensional.
2. Procedimiento de teñido en CO2 supercrítico sin agua, que utiliza el dispositivo de teñido en CO2 supercrítico sin agua para hilo de cono, según la reivindicación 1, incluyendo pretratamiento y teñido, donde el teñido comprende:
etapa 1: seleccionar un tinte o una combinación de tintes; secar y moler el tinte o tintes seleccionados que fueron purificados; pesar los tintes requeridos y disponer respectivamente los tintes dentro de correspondientes recipientes de tinte; ajustar la cantidad de abertura de cada una de las válvulas en la entrada de los recipientes de tinte de acuerdo con la solubilidad de los tintes en fluido de CO2 supercrítico; disponer hilos de cono después del pretratamiento dentro del autoclave de teñido (2) y montar los hilos de cono en el eje central del hilo de cono (10);
etapa 2: activar la bomba de presión y guiar el CO2 al interior de los recipientes de tinte; poner en funcionamiento las camisas calefactoras y los cables calefactores eléctricos y mantenerlos trabajando hasta que la temperatura y la presión en el interior de los recipientes de tinte alcance los valores de ajuste, poner en funcionamiento la bomba de circulación; en este momento, los tintes comienzan a disolverse y fluyen con el fluido de CO2 al autoclave de teñido (2) para teñido y difusión, lo que dura un periodo de tiempo; etapa 3: llevar a cabo un proceso de reciclado y separación: abrir la válvula de liberación de presión e introducir el fluido en un autoclave de separación para su separación; el CO2 separado es guiado para entrar al condensador (5) en cuyo interior el CO2 se licua y es recuperado en el recipiente de CO2 (4); etapa 4: abrir el autoclave de teñido (2) y extraer los hilos de cono después del teñido.
3. Procedimiento de teñido en CO2 supercrítico sin agua, según la reivindicación 2, en el que en la etapa 1, los tintes son preferentemente tintes dispersos; disolver en primer lugar los tintes dispersos en solventes orgánicos, y a
continuación filtrar, secar y moler para obtener tintes dispersos de alta solubilidad requerida, con un grado de purificación mayor que el 99,7 %; el tinte se selecciona con una granularidad de 0,05 mm, el hilo de cono es un hilo de cono de poliéster, tal como hilos de filamentos de poliéster o discontinuos de poliéster; en la etapa 2, el valor de ajuste de la presión en los recipientes de tinte está situado entre 8 MPa y 30 MPa, y el valor de ajuste de la temperatura en los recipientes de tinte está situado entre 60 °C y 120 °C; el tiempo de teñido de circulación en los hilos de cono a la presión y temperatura de teñido es de 50 minutos a 360 minutos; el fluido supercrítico que contiene tintes está en contacto total con los tintes cargados dentro del autoclave de tinte (1) en circulación, y a continuación llevar a cabo el teñido de hilos de cono en el autoclave de teñido (2), para conseguir un proceso de teñido de difusión-absorción-desorción; en la etapa 3, el teñido del fluido fluye en primer lugar a través del autoclave de separación para liberar presión, y a continuación comienza el proceso de separación de gas-sólido; a medida que se libera presión, el CO2 supercrítico pasa a CO2 gaseoso y se precipitan las impurezas contenidas; el CO2 gaseoso pasa a través de un filtro dúplex tridimensional y es almacenado en el recipiente de CO2 (4) para el siguiente ciclo.
4. Procedimiento de teñido en CO2 supercrítico sin agua, según la reivindicación 3, en el que la relación diámetroaltura del hilo de cono de poliéster está en el intervalo de 0,5:1 a 1,4:1.
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