在纺织工业“碳达峰、碳中和”的愿景目标下,实施低碳资源消耗、清洁生产和资源循环利用,减少甚至消除对水体和大气环境污染,成为行业科技进步的主要方向。超临界二氧化碳无水染色技术是典型的绿色技术,是实现纺织印染行业绿色可持续发展的重要途径之一,大力发展和推广此技术具有重要的经济意义、社会意义和环境意义。
超临界二氧化碳染色技术是目前最受瞩目的无水染色技术之一,原理是当温度和压力达到CO₂临界点时,CO₂将变成一种均匀的流体介质,能够溶解分散染料并将其从外界获得的能量传递给染料及被染纤维,为染料在纤维上的上染、扩散、附着提供能量保障。
超临界CO₂染色原理
CO₂是非极性分子,只能溶解非极性或极性低的染料。在染色过程中,染料首先溶解在超临界二氧化碳流体中,溶解的染料随染液的流动逐渐靠近纤维界面,染料进入动力边界层(难以流动)靠近纤维界面到一定距离后,主要靠自身的扩散接近纤维,然后染料迅速被纤维表面吸附(它们之间的分子作用力足够大),接着染料将向纤维内部扩散转移(纤维内外产生用量差或者内外染料化学位差),从而达到印染的效果。
超临界CO₂染色优势
01消除了传统水染色工艺的主要缺点,实现零废水排放;
02染色结束后压力降低,CO₂迅速气化,无需进行烘干,缩短了工艺流程,节省了烘干所需的能源;
03上染速度快,匀染和透染性能好,染料的重现性极佳;
04CO₂无毒、无味、不燃,染料可重复利用,无需添加各种助剂,降低了生产成本,提高了染料利用率,减少了污染,有利于保护环境;
05适用纤维品种较广,一些难染的合成纤维也可正常染色。
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