超临界CO2中黄1 对涤纶染色的实验研究(一)

蒋婷，李志义，孟庭宇，刘学武，胡大鹏（大连理工大学流体与粉体工程研究设计院，辽宁 大连 116012）摘 要：印染工业中废水对环境造成了严重污染，因此人们在寻找一种新的工艺。近几年，超临界流体染色备受青睐，这种工艺彻底解决水污染问题。本文对在超临界CO2中用一种黄色分散染料（以下称做黄1）染涤纶进行了实验研究，考察了温度、压力和时间对染色深度（K/S值）的影响，确定了适宜的工艺条件。实验结果显示，随着温度、压力的升高和时间的延长，染色深度（K/S值）增大，且温度对染色深度（K/S值）的影响要比压力的影响显著。适宜的工艺条件为压力25MPa、温度130℃和时间100min。对该工艺条件下的染色结果进行牢度测试，并将之与水染（高温高压染色）结果进行比较，结果比水染结果要好或与之相当。结果表明，超临界染色用于分散染料染涤纶可获得满意的效果。关键词：超临界流体染色，黄1，涤纶，染色深度（K/S 值），牢度，水染

1 前 言70 年代初，人们已意识水资源紧张。一个典型的印染企业的日耗水量为7000～8000 吨[1]。许多研究人员曾研究用有机溶剂为介质用于染色，终因毒性、成本、上染率等多种因素而未能用于生产。近几年来，西欧探索用二氧化碳作介质已中试成功[2]。超临界二氧化碳无毒、无味、不燃、便宜易得，而且临界压力（7.39MPa）和临界温度（31.1℃）不很高[3]，是“绿色化学工程”的一种理想溶剂。由于黏度、比热、介电常数、溶解能力都与密度相关，因此超临界状态下的物质可以通过调节压力和温度控制其许多物理化学性质[4～7]。在超临界二氧化碳体系中，当温度较低时，染料的溶解度大，但在纤维中的扩散速率较小。而在较高的温度下，扩散速率大大加快，染料很快进入纤维，又由于二氧化碳与纤维分子间作用力小，进入纤维的染料分子与纤维分