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·4· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

发现，与含氟表面活性剂相比，含有乙烯醋酸酯 染料的溶解难题；同时，微乳液均一体系有利于染
（Vac）的碳氢表面活性剂在 CO 2 中具有与其相似的 料的均匀分散，从而在纺织染整产业中显示了巨大
溶解度，其中含有 VAc 侧链的碳氢表面活性剂 的潜力和应用价值。
AO-VAc 形成的微乳液的最大增溶水量达到了 50%。 为了探索天然纤维在超临界 CO 2 中的染色方
此外，Yang [38] 等研究了超临界 CO 2 /AOK/水微乳液 法，2002 年，Sawada [39] 等利用超临界 CO 2 /C 8 E 5 微
的自组装过程，首次获得了微乳液体系下的原子水 乳液体系增溶少量的水，首次实现了活性染料和酸
平结构图片，结果显示微乳液的自组装过程在极短 性染料在超临界 CO 2 流体中的溶解，并进行了蛋白
的时间就可以实现（约 4 ns），超过 50 ns 仍可保持 质纤维和棉纤维的染色实验；结果显示，与常规超
稳定。上述研究为新型碳氢非离子表面活性剂发展 临界流体染色工艺相比，微乳液体系下在低温低压
提供了新的研究思路。部分 AOT 表面活性剂同系物 状态 15 min 就可以完成纤维染色。随后又利用 PFPE
结构如下所示： 为表面活性剂构建了超临界 CO 2 微乳液体系，并以
酸性红 52 为染料，发现羊毛和蚕丝纤维无需特别处
理染色深度即可达到 10 以上；但利用活性黄 17 在
无助剂添加的条件下进行棉纤维超临界 CO 2 染色，
皂洗后纤维 K/S 值低于 3 [40] 。Ikushima [41] 等在超临
界 CO 2 /AOT/水体系内，利用 2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-
戊醇为共溶剂，在 38 ℃、34.5 MPa 的条件下成功
地实现了百里酚蓝、溴化底米 、甲基橙有机染料
的溶解，并利用紫外可见光分光光度计测得其溶解度
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分别为 7.45×10 、7.67×10 、5.77×10 mol/mol。
2008 年，Swada [42] 等利用具有 CO 2 亲和性的含氟表
面活性剂 CFa、CFc 和聚乙二醇类表面活性剂 C 13 E 5 ，
实现了直接蓝 47、酸性橙 7 和茜素红 S 三种水溶性
染料在超临界 CO 2 中的溶解；研究发现，染料/表面
活性剂混合体系的溶解度大小取决于表面活性剂的
溶解性能，40 ℃时 C 13 E 5 /茜素红 S 在超临界 CO 2 中
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的溶解度可以达到 3.8×10 mol/mol，由此提供了
3 超临界 CO 2 微乳液在纺织中的应用 一种改善水溶性染料溶解度的新方法，有利于获得
更好的染色效果。值得注意的是，近年来蓬勃发展
3.1 纺织染色 的超临界 CO 2 /离子液体微乳液体系兼具两者的绿色
为了提高染料在超临界 CO 2 中对纤维的上染 溶剂优势，有望在纺织品染整领域发挥重要的作用。
量，通常采用添加醇类共溶剂的方式提高其溶解度， 课题组前期研究发现，在超临界 CO 2 流体中，利用
达到改善纤维染色效果的目的。然而，离子型染料 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐对芳纶 1313 改性，可
难以溶解在醇类共溶剂内，且共溶剂的大量存在， 以显著改善纤维的润湿性能，经过 120 ℃、30 MPa、
使得染料均匀分散难度加大，降低了纺织品的染色 60 min 处理后，芳纶 1313 的水接触角可以降低至
均匀性。超临界 CO 2 微乳液中的微水环境，可以有 82.96，较大地改善了纤维染色性能。部分表面活
效解决由于 CO 2 本身的低极性而产生的对于高极性 性剂结构如下所示：