超临界CO2染色技术

时间:2018-8-29 16:11    分类: 印染技术    浏览:193   

利用超临界CO2,流体代替水作为染色介质,可以解决染色用水问题,减少染料浪费和环境的污染,同时由于超临界CO2流体的低黏度和高分散性,使得染色速度更快,是一种新型生态染色技术。目前,关于超临界CO2,染色的研究主要有分散染料染色、活性分散染料染色、改性天然纤维的分散染料染色以及天然染料染色。超临界CO2,流体作为一种非极性溶剂,对分散染料有很好的溶解作用,其用于分散染料的染色研究最为深入且已取得了较多成功,相关染色工艺已较为成熟,一般为80~160℃,20~30 MPa,上染时间20—60 min,各项染色牢度可达到4~5级。这一染色技术正逐步应用于实际生产中。活性分散染料超临界CO2染色主要是通过将活性基引入分散染料,从而实现染料在超临界CO2,中溶解且能上染极性纤维。Schmidt A等副利用均三嗪和溴代丙烯酸分别对分散黄23进行改性,制成活性分散染料1和2,并将其分别用于纤维素纤维、蛋白质纤维及合成纤维的超临界CO2染色研究。结果表明,2号染料染色性能较好且蛋白质纤维染色性能比纤维素纤维要好。但染色温度较高时间较久(160ºC,240 min)易造成纤维损伤。M van der Kraan等利用含乙烯砜或者二氯三嗪的活性分散染料对天然纤维及合成纤维进行超临界CO2,染色研究,发现当在超临界CO2系统中加入水,并不会影响染料在聚酯上的上染百分率,而对于锦纶、桑蚕丝和羊毛含有氨基的纤维,染料的上染百分率与超临界CO2,和织物上的含水量有正相关性,当超临界CO2,流体和织物的含水量达到饱和时,纤维的得色量达到最大且固着率均达到80%以上。这为超临界CO2,应用于聚酯与锦纶、桑蚕丝或羊毛等混纺织物的加工提供了理论依据。通过对天然纤维进行改性,如麻苄基化或表面有机硅改性、羊毛蚕丝等离子处理以及棉的多元羧酸处理等,可以增加纤维与分散染料的亲和力、提高纤维容纳染料的能力等,实现天然纤维的分散染料超临界CO2染色。据报道,我国大连工业大学同光明化工研究设计院产学研合作研究的天然纤维超临界CO2,染色,已具备了散纤维和成衣艺术染色产业化生产条件,并于2010年通过鉴定,预计该项目的推广应用可每年节约用水10~l5亿t。天然染料超临界CO2染色方面,国内外研究相对较少。大连轻工业大学首次利用超临界CO2对姜黄色素进行了萃取染色一步法工艺研究,确定了最佳工艺条件为27MPa,140℃,染色60 min,最终样品耐摩擦牢度和水洗牢度达到了3~5级。孙晓竹等以茶叶叶绿素为原料对牛奶纤维进行超临界CO2染色,确定了最佳工艺为:染料用量3%(owf),pH值5,3 MPa,80℃,染色样品各项牢度达到3~4级。

 

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