超臨界二酸化炭素流体を用いる繊維加工に関する研究

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超臨界二酸化炭素流体を媒体として用いる実験室レベルの染色・加工装置を組み立てた。またこれに溶媒トラップできるアタッチメントを付属させた超臨界流体中での溶解度測定装置も作製した。上記の装置を用い、各種分散染料によるポリエステル(PET)、ポリプロピレン(PP)などの各種疎水性繊維の染色性を調べた。具体的には各種温度、圧力条件下での染色速度、平衡染着量を数種の分散染料を用いて調べた。その結果、PETはほとんどの分散染料で容易に染色でき、堅牢度にもほとんど問題がないこと、PP繊維を染色できる分散染料はかなりあるが染料によっては堅牢度に問題があるものが多いこと、芳香族のポリアミドなどの染色には工夫が必要なこと、などを明らかにした。また、分散染料の超臨界二酸化炭素に対する溶解度は測定範囲内では温度の上昇および圧力の上昇に伴って増加するが、そのオーダーは水に対する溶解度に匹敵する程低いことがわかった。また、疎水性繊維は水系に比べ、超臨界二酸化炭素流体中では大きく膨潤することを明らかにした。以上を総括することで超臨界二酸化炭素流体中での疎水性繊維の染色機構は水を媒体とする染色に比べ、繊維の膨潤効果のため染色速度が著しく促進されること以外はほとんど同じ機構で行われることが明かとなった。