滌綸纖維超臨界CO2流體染色研究.pdf

1、染整加工是整個(gè)紡織工業(yè)中耗水量最大的產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的染色方法以水為介質(zhì),染色后用水清洗,耗水量大,使用的化學(xué)品多,治理困難。所以,從源頭防治污染,開(kāi)發(fā)綠色染整加工技術(shù),尋求少水或無(wú)水染色工藝成為染整領(lǐng)域的發(fā)展方向。 超臨界二氧化碳流體染色(SCFD)是一種新型的無(wú)水染色技術(shù)。
　　與傳統(tǒng)的染色方法相比,超臨界二氧化碳流體染色具有下列優(yōu)點(diǎn):真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)水染色,徹底消除了印染廢水的產(chǎn)生;降低能耗;印染加工中無(wú)需使用助劑,如用分散染料染滌綸

2、可省去分散劑,勻染劑,凈洗劑等化學(xué)品;超臨界二氧化碳染色具有較高的上染率和良好的勻染性;殘余的染料可以回收使用,染料利用率大大提高;染色時(shí)間短,染色后不必進(jìn)行還原清洗;二氧化碳無(wú)毒,容易獲取,且二氧化碳可循環(huán)使用,不會(huì)帶來(lái)“溫室效應(yīng)”。
　　所以,超臨界二氧化碳流體染色是一種極具發(fā)展前景的染色技術(shù),符合環(huán)境保護(hù)的潮流。在該領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)的研究,有助于將此技術(shù)推向?qū)嵱没?產(chǎn)業(yè)化。 為開(kāi)展SCF染色的系統(tǒng)研究,本實(shí)驗(yàn)室研究和設(shè)計(jì)制造了我

3、國(guó)首臺(tái)超臨界CO2流體染色實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。為保證染色均勻性,該設(shè)備采取系統(tǒng)外循環(huán)方式,該設(shè)計(jì)不僅提高上染效率,也符合實(shí)際生產(chǎn)需求,是一種縮小的生產(chǎn)設(shè)備模型。
　　在此設(shè)備上,研究了超臨界CO2染色時(shí)不同的溫度、壓力、時(shí)間條件等工藝參數(shù)對(duì)染色性能的影響規(guī)律,當(dāng)溫度高于110℃,染料對(duì)纖維的上染明顯提高。在溫度保持恒定的情況下改變?nèi)旧珘毫?隨著壓力的升高,染料對(duì)纖維的上染明顯提高。但達(dá)到一定的壓力(20MPa)后,繼續(xù)提高壓力,染料對(duì)纖維

4、的上染不再明顯改善。對(duì)于分散藍(lán)79在超臨界CO2體系中染色,當(dāng)染色溫度為120℃~130℃時(shí),染60min,上染已接近平衡。東華大學(xué)博士論文 通過(guò)對(duì)分散染料在超臨界二氧化碳體系的動(dòng)力學(xué)研究,并和水介質(zhì)中染色的相關(guān)理論進(jìn)行比較,得出染料在該體系中不同溫度條件下對(duì)滌綸纖維的擴(kuò)散系數(shù)。
　　根據(jù)An五e(cuò)nius方程推出染料在超臨界二氧化碳體系中向纖維擴(kuò)散的表觀活化能為67.47Jln101。在水介質(zhì)中染料在纖維中擴(kuò)散的表觀活化能為187

5、.02Jh刀01。表明染料在水介質(zhì)中向纖維中擴(kuò)散的能阻比在超臨界C認(rèn)介質(zhì)中向纖維中擴(kuò)散的能阻大得多,水介質(zhì)中染色對(duì)溫度的依賴性比在超臨界coZ介質(zhì)中大。 本文還討論了超臨界Cq染色時(shí)不同的溫度、壓力條件對(duì)染料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及性能的影響。
　　采用了與染色同樣的條件,研究了超臨界Cq染色時(shí)染色條件對(duì)纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)及性能的影響。通過(guò)X謝線衍射、DSC、SEM、IR等手段研究了染料的聚集態(tài)和纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。
　　結(jié)果表明,染料的晶