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二氧化碳临界染色
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目录
1.二氧化碳临界染色的定义和原理
2.二氧化碳临界染色的应用领域
3.二氧化碳临界染色的优势和局限性
4.我国在二氧化碳临界染色技术方面的发展
正文
二氧化碳临界染色是一种利用二氧化碳作为染色介质的染色技术。
其原理是在高压条件下，将二氧化碳注入染色体系中，使染料在纤维表面形成均匀的染色效果。
随着压力的降低，二氧化碳会从染色体系中逸出，留下染色后的纤维。
二氧化碳临界染色技术广泛应用于纺织、皮革、纸张等行业。
在纺织领域，该技术可以提高染色速度，减少染料用量，降低生产成本，同时减少环境污染。
在皮革行业中，二氧化碳临界染色可以提高皮革的染色均匀性，增加其美观度。
在纸张领域，该技术有助于提高纸张的色泽稳定性和均匀性。
尽管二氧化碳临界染色技术具有众多优势，但也存在一定的局限性。
首先，该技术对染料的选择有一定要求，需要选择在二氧化碳中溶解性好、稳定性高的染料。
其次，染色过程中的高压条件对设备要求较高，增加了投资成本。
最后，二氧化碳临界染色技术对某些纤维材料（如聚酯纤维）的染色效果尚不理想。
我国在二氧化碳临界染色技术方面取得了显著的发展。
近年来，我国科研人员通过研究染料的性质和染色工艺，不断优化二氧化碳临界染色技术。
此外，政府对环保产业的支持也为该技术的推广提供了有力保障。
华东理工大学科技成果——超临界二氧化碳中染色项目简介
超临界二氧化碳对有机物的溶解性随溶质极性、分子量、密度等不同而不同，容易溶解非极性或极性弱、分子量小的有机物。
分散染料一般分子极性弱，分子量也不大，因而易溶于超临界二氧化碳。
溶于超临界二氧化碳的染料分子是杂乱分散的。
因此在这种状态下染色，染浴中的染料活泼，能快速到达纤维表面，接着能较容易地渗入到纤维内部，从而达到染料上染纤维的目的。
该项技术的原理在于气体在超临界状态下形成的流体密度低，染料能自动溶解且具有较高的扩散性；染料在超临界二氧化碳中的溶解度随着流体密度的增加而增加，由压力和温度来控制二氧化碳流体密度从而控制染料在超临界二氧化碳流体中的溶解度；提高温度来降低流体的密度和染料在溶液中的数目，促进染料扩散到纤维中去。
因此该系统控制参数可比常规水相工艺较为快速的进行调节。
该工艺无需助剂，二氧化碳无毒，可循环使用；残留的染料可以粉末状态回收，无废水和废弃物，无需染色后处理和染后烘燥，可节能80%左右。
该工艺染色速度比传统工艺快好几倍，染色效率高。
所属领域化工、材料、环境
项目成熟度小试
合作方式技术开发、技术转让。
超临界二氧化碳在染整加工中的应用前沿:进入二十一世纪环境保护越来越受到人们的重视．可持续发展问题成为当今世界经济发展的主题，任何工业的发展都必须符合这一主题的要求。
同时全球水资源环境问题日益尖锐，我国是严重缺水的国家，水污染使资源短缺问题变得更为突出，工业污染是造成水环境污染的主要污染源之一。
而在纺织品染整加工过程中，大量使用了污染环境和对人体有害的染整剂，这些助剂生物降解性差，毒性大，游离甲醛含量高，重金属离子的含量超标。
这些助剂大多以气体、液体、固体的形态排放而污染环境，严重危害人类的健康，因而，绿色染整加工技术成了近年来科研工作者追求的目标[16]近二十年来，超临界二氧化碳技术倍受青睐，它是采用二氧化碳来代替以水为介质的染整加工技术，工艺中无需清洗，无需烘干，二氧化碳可循环再利用。
该技术可避免大量废水对环保带来严重污染问题。
保护了水资源，省去还原清洗和烘干工序，降低了能源消耗，染色过程无有害气体排放，残余染料可循环使用，提高了染料利用率。
它不仅无毒、无污染，不易燃烧，而且价格便宜，要求的操作温度和压力都较低，具有许多奇特的性能，以前较多地应用于食品及医药工业上。
近几年来，超临界二氧化碳技术在高分子材料合成和加工以及纺织工业上的应用成为科技界关注的热点。
下面介绍超临界二氧化碳的性质以及超临界二氧碳技术在染整加工领域的一些应用。
1超临界二氧化碳的性质常压下，物质在液相和气相间成平衡时，两相的物理性质如粘度、密度、导电度和介电常数等存在显著差别。
当压力提高时，这种差别逐渐缩小，当达到某一温度和压力时，两相密度相等，气相和液相之间无明显的界限，而且仅有一相，称为临界状态。
此时的温度和压力均称为临界温度和临界压力。
超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的流体。
处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，以至于无法分辨。
超临界流体本身具有如下特性[17]：①其扩散系数比气体小，但比流体高一个数量级；②粘度接近气体；③密度类似液体，压力的细微变化可导致其密度的显著变动；④压力或湿度的改变均可导致相变。
超临界二氧化碳在染整加工中的应用摘要：针对传统水染工艺不能从根本上解决印染行业水环境污染严重及资源消耗、浪费大的问题，介绍了一种全新的清洁生产技术——超临界二氧化碳染色过程。
文章综述了超临界二氧化碳应用于染整加工领域的研究进展，包括超临界二氧化碳的性质，其在前处理的应用、以超临界二氧化碳为介质染合技术的一般流程，染合成纤维及天然纤维相关内容等，并讨论了其利弊。
关键词：超临界流体：二氧化碳；染整；前沿：进入二十一世纪环境保护越来越受到人们的重视．可持续发展问题成为当今世界经济发展的主题，任何工业的发展都必须符合这一主题的要求。
同时全球水资源环境问题日益尖锐，我国是严重缺水的国家，水污染使资源短缺问题变得更为突出，工业污染是造成水环境污染的主要污染源之一。
而在纺织品染整加工过程中，大量使用了污染环境和对人体有害的染整剂，这些助剂生物降解性差，毒性大，游离甲醛含量高，重金属离子的含量超标。
这些助剂大多以气体、液体、固体的形态排放而污染环境，严重危害人类的健康，因而，绿色染整加工技术成了近年来科研工作者追求的目标[16]。
近二十年来，超临界二氧化碳技术倍受青睐，它是采用二氧化碳来代替以水为介质的染整加工技术，工艺中无需清洗，无需烘干，二氧化碳可循环再利用。
该技术可避免大量废水对环保带来严重污染问题。
保护了水资源，省去还原清洗和烘干工序，降低了能源消耗，染色过程无有害气体排放，残余染料可循环使用，提高了染料利用率。
它不仅无毒、无污染，不易燃烧，而且价格便宜，要求的操作温度和压力都较低，具有许多奇特的性能，以前较多地应用于食品及医药工业上。
近几年来，超临界二氧化碳技术在高分子材料合成和加工以及纺织工业上的应用成为科技界关注的热点。
下面介绍超临界二氧化碳的性质以及超临界二氧化碳技术在染整加工领域的一些应用。
1超临界二氧化碳的性质常压下，物质在液相和气相间成平衡时，两相的物理性质如粘度、密度、导电度和介电常数等存在显著差别。
论文题目：超临界二氧化碳染色姓名：崔志鹏学号：0810150201专业班级：轻化082班学院：纺织学部二零一零年十二月十二日超临界二氧化碳染色【摘要】超临界二氧化碳染色技术是一种新型环保的染色技术，本文通过对一些文献的查阅，简单地概述这种技术的特点以及发展前景。
【关键词】超临界二氧化碳；新型染色技术；环保【引言】利用超临界流体溶剂所具有的低粘度、高扩散性等等传统工艺中水溶剂所不具备的多种特性进行染整加工，而且加工工艺中不断体现出了新的优势，是目前值得探索的加工工艺之一。
超临界二氧化碳的概念二氧化碳(CO2)是一种无色、无臭和不燃的气体，其相对密度是空气的1. 5倍。
它的分子呈直线型，两个氧原子分别在碳的两侧，呈对称分布,故不显极性。
所以，它的相对分子质量虽比水大。
但沸点很低，在常温时为气体。
它的临界温度为31.10C？加压易液化。
由于其分子是非极性的，液态的二氧化碳对极性物质的溶解能力不高，对低极性和非极性物质都有较高的溶解能力，因而对非极性或疏水性纤维具有较强的溶胀能力。
如果把二氧化碳置于密封体系中升温和加压，当超过C02的临界温度(31.10C)和临界压力〔7.39MPa）时，即超过临界点后，则C02转变到超临界流体状态。
此时，它具有许多独特的性质。
在临界温度以上，不管如何加热，它也不能变为气体；同时，在临界压力下，即使加很大的压力也不能变为液体和固体。
由于它不同于气体、液体和固体，故将这种状态的流体状态称为超临界流体。
超临界CO2流体（SCF）是指处于临界温度和临界压力(31.2。
C,7.31MPa)以上，具有良好溶解性和扩散性质的流体。
i超临界二氧化碳流体染色具有以下一些优点（1）染色时不用水，无废水污染；（2）染色结束后可降低压力，此时CO2气化，不需要进行染后供干，既可縮短工艺流程，又可縮短染色时间、节省烘干能源；(3)上染速度快，匀染和透染性好，染色重现性也很好；(4)CO2本身无毒，不燃，可重复回用；(5)染料可重复利用，染色时不需要添加分散剂、匀染剂、缓冲剂等助剂，不仅可降低成本，提高染料的利用率，还有利于环境保护，减少污染；(6)适用的纤维品种较广，一些难染的合成纤维（如丙纶、芳纶等）也可染色。
天然纤维超临界二氧化碳染料合成及染色在当今快速发展的时代，环境保护和可持续发展备受关注。
天然纤维的超临界二氧化碳染料合成及染色技术，作为一种环保、高效的染色工艺，正在逐渐引起人们的关注。
1. 介绍天然纤维，如棉、麻、丝等，是人们日常生活中常见的纺织原料。
而传统的染色工艺中，使用的染料多为合成染料，其中包含了对环境和人体健康有害的物质。
超临界二氧化碳染料合成及染色技术的提出，为解决传统染色工艺中存在的环境污染和资源浪费问题提供了新的途径。
2. 超临界二氧化碳染料合成超临界二氧化碳是一种介于气态和液态之间的状态，在一定的温度和压力条件下，具有较高的溶解能力。
利用超临界二氧化碳作为反应介质，进行染料的合成，不仅可以提高反应速率和产率，还可以避免传统有机溶剂对环境造成的危害。
使用超临界二氧化碳作为反应介质，可以实现染料的高效合成，并且减少有机溶剂的使用，降低了对环境的污染。
3. 超临界二氧化碳染料染色传统的染色工艺中，染料在水溶液中与纤维发生作用，而超临界二氧化碳染料染色技术中，染料通过超临界二氧化碳的介质作用，直接进入纤维内部，使得染色效果更加均匀、快速和节省能源。
超临界二氧化碳是可再生、无毒的介质，符合环保理念。
4. 个人观点和理解作为一名文章写手，我对天然纤维超临界二氧化碳染料合成及染色技术充满信心。
这种新兴的染色技术不仅能够提高染料的利用率，减少对环境的污染，还能够为纺织行业的可持续发展提供新的思路和方法。
通过对染料合成和染色工艺的深入研究和探索，我相信天然纤维超临界二氧化碳染料合成及染色技术将会为纺织行业注入新的活力。
在今后的发展中，我将继续关注天然纤维超临界二氧化碳染料合成及染色技术的进展，努力将新的知识和信息传递给更多的读者，推动环保和可持续发展理念在纺织行业的深入推广。
5. 总结天然纤维超临界二氧化碳染料合成及染色技术，作为一种环保、高效的染色工艺，具有巨大的发展潜力。
通过利用超临界二氧化碳的溶解能力，可以实现染料的高效合成和纤维的均匀染色，为纺织行业的可持续发展提供了新的思路和方法。
超临界CO2流体染色技术河北科技大学纺织服装学院张晏铭二氧化碳是一种无色、无臭和不燃，非极性的气体，沸点很低，在常温下为气体。
如果在封闭体系中升温和加压，当温度和压力超过二氧化碳的临界温度31·1℃和临界压力7·39MPa，二氧化碳即转变到超临界流体状态。
在临界温度以上，即使这样加热，他也不能变成气体。
同理在临界压力以上，即使怎样加压，也不能变为液体和固体。
1、背景和发展历史1988年,纺织物的超临界流体染色的首项专利提出。
1989年,德国Bochum的Ruhr大学的理科硕士论文课题与GMSchneider教授密切合作,采用此新技术进行了首次实验室规模的聚酯染色。
继首次成功试验[12]以后,由德国Krefeld的德国西北纺织研究中心(DTNW)继续这项工作。
1991年,基于最佳的实验室规模的染色条件[19～25],德国Velen的Jasper公司与德国西北纺织研究中心紧密合作,制造了首台半工业规模的染色机。
1994年,Jasper公司的其中一台CO2染色机安装在德国B ǒnnigheim的Amann&Sǒhne公司,用于聚酯缝纫线染色,以试验该技术用于纺织工业的可能性。
1995年初,在德国Hagen的UHDEHochdrucktechnik公司开始了新的探讨,德国西北纺织研究中心终于建造了一台新的CO2染色试验设备。
自1995年,国际上对这一技术的兴趣越来越高,最初在美国和亚洲,以后又在欧洲。
2、该技术的原理染色时，只有分子状态的染料可以上染纤维，随着分子状态染料上染纤维，胶团中和晶粒中的染料分子会不断溶解到水中，直到上染结束；由于染料溶解度低，因此在低温时大大限制了上染速度。
又由于大部分染料是以悬浮体存在，因此，染液的分散稳定性不高，容易发生晶粒的凝聚、晶型转变和晶粒增长，严重时还会出现沉淀，引起染色困难或不匀。
分散剂的存在虽然提高了染料悬浮体的分散稳定性，但是它的存在不仅增加了生产成本，也会污染水质，有的还会降低染料的平衡上染量。
