超臨界CO2無水染色技術研究

隨著社會求的發展,全球水資源環境問題日益尖銳,它是人類社會進入21世紀尋求持續發展所面臨的根本性、戰略性問題,水資源環境領域的科學研究已經備受國際社會和各國政府的重視超臨界CO2染色不用水,無廢水污染,屬于環保型的染色工藝.染色結束后降低壓力、CO2迅速氣化,因而不需要進行染后烘干,既縮短了工藝流程,又節省了烘燥所需的

能源;上染速度快,勻染和透染性能好,染料的重現性極佳;CO2本身無毒、無味、不燃,染料可重復利用,染色時無需添加分散劑、勻染劑、緩染劑等助劑,降低了生產成本,提高了染料利用率,還減少了污染,有利于環境保護;適用纖維品種較廣,一些難染的合成纖維也可進行正常染色,解決了傳統染色加工中的環境污染問題,目前國外在合成纖維方面研究已取得了一定成效,但因纖維素纖維極性特點,超臨界CO2不能使纖維素纖維氫健斷開,成為該項染色技術的難題,人們通過各種途徑來克服纖維素纖維超臨界CO2染色中存在的缺陷,如采用溶脹劑或者交聯劑浸漬纖維。

1.染色原理

對于一般物質,當液相和氣相在常壓下成平衡時,兩相的物理性質如粘度、密度、導電度和介電常數等相差很顯著。壓力提高時,這種差別逐漸縮小,當達到某一溫度和壓力時,兩相密度相等,氣相和液相間無明顯的界限,而且僅有一相,稱為臨界狀態。CO2的臨界壓力7.39MPa,臨界溫度31.1℃.在這種狀態下,超臨界流體有與氣體相當的高滲透力和低的粘度,兼有與液體相近的密度和對物質優良的溶解能力,還具有比液體分子大得多的能量和作用力。超臨界流體對溶質的溶解度取決于其密度。密度越高,溶解度越大當改變其壓力和溫度時,密度即發生變化,從而導致溶解度發生變化超臨界流體染色就是利用超臨界流體的這些特性發展起來的染色技術。

CO2是非極性分子,只能溶解非極性或極性低的染料在染色過程中,染料首先溶解在超臨界CO2流體中,溶解的染料隨染液的流動逐漸靠近纖維界而→染料進入動力邊界層(難以流動),靠近纖維界面到一定距離后,主要靠自身的擴散接近纖維→染料迅速被纖維表畫吸附(它們之間的分子作用力足夠大)→染料將向纖維內部擴散轉移(纖維內外產生用量差或者內外染料化學位差)。

我公司專注超臨界染色設備工藝20年制造經驗,定制研發各種實驗及生產設備。

 

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