超临界co2流体染色设备的研发进展

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1、万方数据、^～vw．texleader．com．caDyeing&Finishing誊整Te及xtil纺eC织he化m学ica品lsJ应用技术&＆I“”。。“1’超I临界C02流体染色设备的研发进展DevelopmentofSupercriticalC02FluidDyeingEquipment文l邢彦军黄钢沈丽孙家匡戴瑾瑾{理临界流体染色技术具有低能耗、排废少、操作简单与流程短的竞争优势，是一项可商肛旦业化生产的绿色环保的染整新技术。由于该技术使用的染色设备绝大部分为高压容器。整体成本较高，因此设计和制造适合超临界CO：流体染色的设备对于该技术的发展和推广至关重要。本文总结

2、和述评了20年来国内外超临界CO：流体染色设备的研发进展，对其中具有较大影晌力的关键设备和关键技术进行了重点介绍。文章还对超临界CO：染色设备的发展前景进行了展望。Supercriticalcarbondioxide(SC—CO，)dyeingtechnology，anenvironmentallybenignandcommercialavailabletechnology，hasmanyadvantageswiththelowpowerconsumption，minimumwaste，easyoperationandshortprocess．However，duetothe

3、high—pressureequipmentandhighinvestmentcost，itisimportantfordevelopingandspreadingofthistechnologytodesignandmanufacturethesuitableequipmentforSC．C0，dyeingprocess．TheprogressofresearchandmanufactureofsupercriticalCO，fluiddyeingequipmentinrecent20yearswassummarizedinthisarticle．Thekeyequipme

4、ntsandtechnologieswerehighlighted．TheprospectofsupercriticalC02dyeingequipmentwasalsodiscussed．相对于传统染色技术而言，超临界流体染色具有操作简单与流程短的竞争优势，是一项可商业化生产的绿色环保的染整新技术。采用超临界CO：替代水作为染色介质，染色过程不需添加任何助剂，染色后剩余染料很容易从介质中分离，不排放到环境中，从源头上杜绝了废水的产生(表1)。另外，该染色技术流程比较简单，省去了常规染色中的水洗与烘干过程，降低了能耗。由于开发超临界CO：染色工艺具有显著的经济和社会效益。德国

5、、美国、日本和中国等国相继进行了超临界流体染色技术的研究开发工作，主要包括染料溶解度测试，涤纶纤维染色工艺和染色机理的研究，适用于超临界染色染料的研发，天然纤维染色，以及产业化染色设备的研制与优化等方面。根据德国DTNW(德国西北纺织研究中心)调查，超临一V一作者简介：邢彦军，男，1971年生，教授，博导，主要从事染整新技术的研究。作者单位：邢彦军、沈丽、孙家匡、戴瑾瑾，东华大学化学化工与生物工程学院；邢彦军，教育部生态纺织重点实验室(东华大学)；黄铜。五邑大学纺织服装学院。基金项目：上海市自然科学基金项目(10ZRl400500)。表1超临界流体染色技术和传统染色技术比较超

6、临界流体染色技术传统水染色技术工艺流程染色洗涤、还原烘干操作流程数目结果水消耗量添加剂消耗量废水产生量废水处理系统烘干机剩余染料整个染色程序耗时Ih)有无一次完成无不需要可回收0．5～l有多次完成有(大量)需要变成废料排放3～6界流体染色流程的能源损耗量仅为一般染色机的2／3，但由于染色设备绝大部分为高压容器，对设备及其配套设施的相对要求较高，因此其制造成本整体较高。同时，研究表明，设备设计的合理性和工艺优化是同等重要的。由于超临界染色设备的技术和开发均属于初期阶段，由于知识产权和技术保密的原因，各开发机构之间相互间信息交流很少；目前为止，超临界染色设备的开发尚停留在实验室及

7、中试阶段，还未真正实现产业化。本文将就目前各类文献披露的世界各国相关机构进行的超临界流体染色设备的研究与发展进行总结，为染色设备的产业化提供借鉴。纺织导报ChinaTextileLeader．2011No．8万方数据应用技术l染整及纺织化学品Dyeing＆Finishing＆TextileChemicals1国外超临界CO：流体染色设备的研发进展1989年DTNW在一台静态的超I

8、缶界CO：染色实验室设备上对涤纶进行染色，首次实现了分散染料对聚酯的非水系统染色。该设备由400mL的高压釜和可搅拌的染色经