分散红54在超临界CO/共溶剂中溶解度的测定与关联

• 作 者: 郑金花
• 机 构: 浙江工业大学
• 出 处: 浙江工业大学
• 发表日期: 2010年12期

超临界CO2染色具有上染快、匀染性好、污染少等特点，近年来引起了广泛的关注。分散染料在超临界CO2中的溶解度是超临界CO2染色工艺重要的基础数据和理论指导。在超临界CO2染色体系中添加少量共溶剂可增大染料在超临界CO2中的溶解度，对提高超临界CO2染色速度或降低染色压力有重要意义。
　　 本文采用静态循环方法，以乙醇（1％、2％、3％），水（1％、2％、3％），丙酮（1％）为共溶剂，超临界CO2为溶剂，在343.2～403.2 K，10～26 MPa条件下，测定了分散红54在纯超临界CO2中的溶解度数据；在343.2～383.2 K，10～26MPa条件下，测定了分散红54在超临界CO2/共溶剂中的溶解度。重点考察了温度和压力、共溶剂用量与极性等对分散红54溶解度的影响。分散红54在纯超临界CO2中的分散红54在超临界CO2中溶解性能优良，其溶解度范围为：0.72×10-5～9.90×10-5（mol/mol）。当共溶剂添加量为1％时，分散红54在超临界CO2/共溶剂乙醇、水、丙酮中的溶解度范围分别为：1.34×10-5～11.44×10-5（mol/mol）、1.10×1-5～10.99×10-5（mol/mol）、2.41×10-5～11.39×10-5（mol/mol）；当共溶剂添加量为2％时，分散红54在超临界CO2/共溶剂乙醇、水中的溶解度范围分别为：1.93×10-5～12.83×10-5（mol/mol）、1.24×10-5～12.57×10-5（mol/mol）；当共溶剂添加量为3％时，分散红54
　　 在超临界CO2/共溶剂乙醇、水中的溶解度范围分别为：2.80×10-5～14.38×10-5（mol/mol）、1.42×10-5～13.98×10-5（mol/mol）。
　　 实验结果表明，不管有无共溶剂的添加，染料的溶解度均随温度、压力的升高而增大；分散红54在超临界CO2/共溶剂中的溶解度随共溶剂添加量的增加呈非线性增加，且共溶剂极性的强弱与溶解度的大小不成正比。总体说来，三种共溶剂对分散红54溶解度的增强作用从大到小为丙酮、乙醇、水。
　　 分散红54在超临界CO2中溶解度数据采用Chrastil模型和Mendez-Santiago/Teja（MT）模型关联，其相对平均偏差分别为6.92％、15.53％。分散红54在超临界CO2/共溶剂的溶解度数据中用M-Chrastil模型和MMT模型中关联，其相对平均偏差分别为6.21％～6.43％、11.05％～13.07％。总体上说，共溶剂体系的关联结果好，且Chrastil模型的关联结果要优于MT模型。