超临界CO2染色机理的研究进展(待续)

2021-12-05 06:33:41袁淑英王威强胡德栋孙发玉瞿德浩
印染助剂 2021年2期

袁淑英,王威强,3,胡德栋,孙发玉,瞿德浩

(1.山东大学机械工程学院,山东济南 250061;2.山大鲁南超临界流体技术研究所,山东济南 250061;3.青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061)

1988 年,来自德国西北纺织研究中心(DTNW)的Schollmeyer 小组提出了首项超临界流体染色技术专利,介绍了含有染料的超临界流体穿透织物进行染色的过程,首次将超临界流体染色技术引入纺织染整行业[1]。此后美国、英国、荷兰等国家相继开展了超临界流体染色的相关研究工作[2-3]。超临界流体具有与液体相当的密度,有与液体相似的可溶解溶质的特点,同时易于扩散,黏度低、扩散性高的优点有利于溶解在其中的物质向固体基质扩散和渗透。在超临界状态下,只要压力和温度稍有变化,超临界流体密度就会显著变化,并表现为溶解度变化。超临界流体染色技术就是利用超临界流体的这些特性发展起来的一项染色技术。

CO2纯度高,临界温度和临界压力(分别为31.1 ℃、7.39 MPa)低、非易燃易爆、廉价易得、无毒,使超临界CO2成为最合适的染色介质。此外,超临界CO2染色不需要传统的还原清洗、皂洗、干燥等工序,并且染色结束后,残余染料和CO2可以通过减压分离回收[4-7],具有显著的节水节能优势。根据染液和待染物在染色设备中的运动状态,超临界CO2染色工艺可以分为静态染色工艺和动态染色工艺,其中动态染色工艺包括经轴染色、卷染、喷射染色、喷染等。

1988 年,DTNW 的Schollmeyer 研究团队提出并发展了超临界CO2静态染色技术[1,8-10]。将待染物和染料置于密闭的高压染色釜中,用高压泵注入CO2后关闭阀门,让温度、压力等工艺参数达到染色要求,染料不断被溶解扩散到织物中而完成上染。……

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