间歇式液氨整理方法及设备

摘要

本发明涉及一种间歇式液氨整理方法及设备，方法包括进料、密封、抽真空、通氨、保持、排氨、洗涤以及放料，使用一贮氨器以及一中间贮氨器，通氨以及保持过程中处理罐内的压力为0.1－0.2MPa；设备包括压缩机，油氨分离器、冷凝器，贮氨器、中间贮氨器、空气分离器、氨液分离器以及液氨处理罐，处理罐工作压力为0.1－0.2MPa，中间贮氨器与贮氨器均与处理罐的进液氨口相连，中间贮氨器还与处理罐的排液氨口相连。本发明的方法和设备在低压条件下进行整理，一方面密封简单，提高了生产效率，另一方面设备成本得到降低，同时安全性也能得到保证。另外，本发明的方法无需将待处理物固定，进料，放料都相对方便，不仅可以处理织物、纱线，还可以直接处理纤维。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液氨整理的方法及设备，具体的说，本发明涉及一种间歇式液氨整理方法及设备。

背景技术

棉、麻纤维制品一直是世界上最畅销的纺织品。由于其具有优良的服用性能，诸如穿着舒适、透气、透湿性良好等(这是化学纤维无法比拟的)，而倍受人们青睐。但棉、麻织物也有其明显的缺点，主要体现在刚硬、易褶皱、形态稳定性差，麻织物有明显的刺痒感，因此，这就极大限制了棉麻制品进入高档纺织品的行列。因此，提高棉麻纺织品的形态稳定性，柔软性一直是各国染整工作者追求的目标。目前国内应用树脂整理在一定程度上能改善棉织物的缩水起皱，赋予其良好的尺寸稳定性，但同时产生粗糙的手感及降低纤维强力，整理耐久性不好。液氨整理则能将前处理工艺和以树脂整理为中心的后加工工艺组合起来，对纤维进行改性，在保持纤维原有的优良品质的同时，克服其柔软性差、断裂伸长小、形态稳定性差的缺点，提高其服用舒适性，从而倍受人们的关注。

所谓液氨，就是液态氨。在常压下气态氨温度降到-34℃就会变成液态氨。在常温25℃时，氨的饱和蒸汽压为1.004MPa。液氨整理技术就是把需要整理的纺织品放置于液氨中，在液氨的作用下使纤维的分子排列发生变化，释放纤维内部的应力，从而使棉麻纤维形态稳定下来，手感有很大改善，织物富有弹性。

目前，国内外对织物的液氨整理多采用连续式整理设备，但该设备不仅投资大，氨回收系统运行维护费用也大。CN2597517公开了一种间歇式液氨整理设备，主要由立式液氨反应罐、循环泵、氨压缩机组、洗涤系统和安全自控系统组成，其中，立式液氨反应罐由旋转罐盖、罐体、罐盖加压机构、密封装置、蒸汽加热进口、经轴组件等组成，罐盖加压机构在旋转罐盖的上方，通过密封装置将旋转罐盖与罐体密封连接。该新型虽然实现了间歇式液氨整理，但由于其是在高压下进行整理，为了保证操作安全性，需要额外对罐盖加压来保证密封，罐体设计难度大，设备成本因此上升；而且待处理的织物需要经专用打卷机将织物按照一定的张力卷绕在经轴上，然后吊入罐内，与罐内外锥对接。最后再套上经轴定位装置，使经轴定位并有一定的加压效果，结合经轴和织物的自重，以保证经轴内锥与罐内外锥紧密接触。因此操作起来并不方便，而且仅能够被用来处理织物。

发明内容

因此，本发明的首要目的在于提供一种间歇式液氨整理方法，该方法在相对低的压力下进行整理，操作简单，密封容易且安全性好。

本发明的另外一个目的在于提供一种既可以处理织物、纱线，还可以直接处理纤维的间歇式液氨整理方法。

为了实现本发明的目的，提供一种间歇式液氨整理方法，在密闭的液氨处理罐中进行，包括进料、密封、抽真空、通氨、保持、排氨、洗涤以及放料，其特征在于：所述的间歇式液氨整理方法使用一贮氨器以及一中间贮氨器；所述的通氨过程中向该液氨处理罐内注入的液氨主要来自该中间贮氨器；所述的通氨以及保持过程中通过抽出该液氨处理罐内的气态氨来维持罐内的压力为0.1-0.2Mpa；所述的排氨包括排液氨以及排气态氨，所述的排液氨过程中液氨处理罐内的液氨进入该中间贮氨器中。

本发明的保持步骤的持续时间根据待处理物的性质以及要求来定，优选为1-30分钟。

本发明的密封可以采用密封圈或其他密封方法，优选为先将该液氨整理罐的罐口用罐盖盖紧，然后再向该罐口与该罐盖之间的中空的耐低温密封圈内充入氨压缩机用冷冻油。进一步优选所述的耐低温密封圈为硅橡胶密封圈。

由于本发明的方法无需将待处理物固定，因此进料时可直接将待处理物料放入处理罐中，优选进料时先将待处理的物料放入一带复数孔的金属笼中，再将该金属笼放入该液氨处理罐中，以便处理完后取出物料。

为了实现本发明的目的，提供一种间歇式液氨整理设备，包括压缩机，油氨分离器、冷凝器，贮氨器、空气分离器、氨液分离器以及液氨处理罐，其特征在于，所述的液氨处理罐包括罐体、罐盖、进液氨口、排液氨口、排气态氨口以及真空抽气口，其工作压力为0.1-0.2Mpa；所述的压缩机出口与该油氨分离器相连，其进口与氨液分离器相连；所述的液氨整理设备还包括一中间贮氨器，该中间贮氨器与该贮氨器均与该液氨处理罐的进液氨口相连，该中间贮氨器还与该液氨处理罐底部的排液氨口相连；该中间贮氨器包括一压力控制口，该压力控制口与油氨分离器和氨液分离器相连。

本发明所述的罐盖与罐体相接触的地方以及罐体与罐盖相接触的地方优选均设有凹槽，该凹槽中设有中空的耐低温密封圈。

本发明的罐体的内部底面优选为平面，该平面上配置有一圆柱形的金属笼；所述的金属笼上分布有孔。

本发明的方法可以用来处理织物、纱线，还适合直接处理纤维，尤其是直接处理麻纤维，用处理后的纤维制得的织物抗缩水起皱能力强。

本发明的有益效果在于：由于液氨在常温下饱和蒸汽压达到1.0MPa以上，而设备要运行的环境往往要高于常温25摄氏度，氨的饱和蒸汽压会更高，为保证氨为液态，在工作环境温度下，如果采用高压的形式，势必罐体的设计压力要达到2.2MPa，此条件下的密封较为麻烦，生产效率较低，设备成本也大幅上升。采用本发明的方法及设备，通氨以及保持过程中罐内的压力保持在0.1-0.2Mpa，在此低压条件下进行整理，一方面密封过程相对简单，提高了生产效率，另一方面设备成本得到降低，同时安全性也能得到保证。另外，本发明的方法及设备无需将待处理物固定，进料，放料都相对方便，不仅可以处理织物、纱线，还可以直接处理纤维。

下面结合附图以及具体实施方式来进一步说明本发明，所述的实施方式用于解释本发明，而非限制本发明。

附图说明

图1为本发明的设备示意图；

图2为本发明的处理罐密封处的截面示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明的实施例1请参见图1，包括氨压缩机1，油氨分离器2，冷凝器3，贮氨器4，处理罐5，罐盖6，真空抽气口7，空气分离器8，氨液分离器9，中间贮氨器10，罐体11，处理罐进液氨口12，处理罐排液氨口13，处理罐排气态氨口14以及压力控制口15。如图所示，压缩机1的进气口与氨液分离器9相连，出气口与油氨分离器2相连；氨液分离器9与冷凝器3相连，冷凝器3再与贮氨器4相连；贮氨器4和中间贮氨器10都与处理罐5的进液氨口12相连，处理罐的排液氨口13与中间贮氨器10相连，处理罐的排气态氨口14与氨液分离器9相连，处理罐5上还有真空抽气口7；整个设备在适当处设有空气分离器8，其出口与氨液分离器9相连；氨液分离器9底部的排液氨口与中间贮氨器10相连；中间贮氨器10上设置有压力控制口15，其分别与油氨分离器2的出口和氨液分离器9的进口相连。

设备首次运行时，先对处理罐抽真空，再从贮氨器4中向处理罐5内通入液氨，通氨的同时开启氨压缩机1保持处理罐的压力为0.1-0.2Mpa，由于控制了处理罐5的压力并同时向贮氨器4中通入冷凝后的液氨，可确保首次通氨的完成。之后液氨主要在中间贮氨器10和处理罐5之间完成循环，必要时才从贮氨器4中引入液氨。由于在通氨过程中处理罐刚开始被抽真空处于负压状态，后来的压力又被维持在0.1-0.2Mpa，而中间贮氨器中由于液氨的饱和蒸汽压较高，压力在1Mpa左右，所以液氨被压入处理罐5，必要时开启压力控制口15的进气阀门向中间贮氨器10内通入经过压缩机1压缩的高温高压气态氨，以确保通氨过程的完成。排氨时首先开启处理罐5和中间贮氨器10间的平衡阀，然后再开启处理罐5体底部的回流阀门，游离的液态氨依靠自重流进中间贮氨器10，必要时开启压力控制口15的出气阀门抽出中间贮氨器10内的气态氨，以确保排液氨过程的完成。游离的液氨流尽后关闭平衡阀和回流阀，剩余的氨通过氨压缩机进行回收。

下面对本实施例的方式进行说明：

进料：待处理的麻纤维放入带孔的圆柱形金属笼中，然后将金属笼放入处理罐5内的底部平面上；

密封：盖紧罐盖6，罐盖6和罐体11之间为中空的硅橡胶密封圈，并有一露在罐外的充油口16，如图2，向此充油口内充入46冷冻油至密封圈完全鼓起，将密封处的缝隙填满；

抽真空：采用真空泵通过真空抽气口7将处理罐5内的压强降至约1000pa；

通氨：从中间贮氨器10向处理罐5内通入液氨，并同时开启氨压缩机1，保持处理罐5内的压强为0.2Mpa；

保持：待处理罐5内的液氨将麻纤维浸没后停止通液氨，并保持20分钟，此过程中氨压缩机1保持开启并维持罐内的压强为0.2Mpa；

排氨：保持时间过后先开启处理罐5和中间贮氨器10间的平衡阀，然后再开启处理罐5体底部的回流阀门，游离的液态氨依靠自重流进中间贮氨器10，游离的氨流尽后关闭平衡阀和回流阀。然后开启氨压缩机1以排剩余氨，同时通过处理罐5上的夹套(图上未表示)对处理罐5进行蒸汽加热，直至氨完全排尽；

洗涤：用水洗涤处理罐5以及纤维，对洗涤后的水进行保存集中处理。

放料：取出麻纤维，并将其烘干。

实施例2

按照实施例1的处理方法，不同之处在于：

本实施例处理的是竹纤维；

通氨以及保持时维持罐内的压强为0.15Mpa，保持时间为30分钟；

实施例3

按照实施例1的处理方法，不同之处在于：

本实施例处理的是棉织物；

进料时直接将棉织物放入处理罐5；

密封时罐盖6和罐体11之间为氟橡胶密封圈；

通氨以及保持时罐内的压强为0.1Mpa，保持时间为10分钟；

以上实施例仅为本发明较佳实施方式，本发明还可设置集油器，紧急泻氨器等；密封圈内可充入其他冷冻油或采用其他耐低温材料的密封圈；可采用类似多孔金属笼的其他容器等。这些简单的增加和替换均应落入本发明的保护范围之内。