超临界CO₂染色是利用工业排放CO₂废气为介质,超临界状态下染料溶解在CO₂中,在封闭状态下进行的无水染色新技术。国内外经过十余年的研究,已取得了阶段性的进展,但染料在超临界CO₂中溶解度以及染料在织物上分配系数方面尚未有系统的研究和报道,在一定程度上影响了超临界CO₂染色技术的理论基础。因此,本文提出了超临界CO₂相平衡与染色性能研究。主要内容有：研究了一种超临界CO₂染色与溶解度实验测定装置与方法。在前人研究的基础上,进一步分析了超临界CO₂染色的机理,采用连续式直接取样法对分散红127-超临界CO₂二元相平衡体系的溶解度进行测定分析。主要测定分析了分散红127在超临界状态下的溶解度,其范围为1.842-3.373 ×10-6mol/mol。结果表明,在相同温度下,当系统压力较低时,溶解度增加的速率较缓,压力较高时,溶解度增加的速率较快；在相同压力下,随着系统温度的升高,溶解度逐渐增加,且增幅较平稳。相对于温度而言,系统的压力对染料的溶解度影响较大。在相同温度下,随着压力的增加,溶解度逐渐增大,在23-24MPa之间,溶解度增加较明显,分散红127的转变压力为23MPa。阐述了分散染料在纤维与超临界CO₂之间的分配系数。依据分散红127在超临界CO₂中上染涤棉（65/35）纤维织物的染色数据,在温度373.2-388.2K,压力21-25MPa的实验条件下,超临界CO₂-染料-织物三元相平衡体系分配系数为1.006-7.178。当温度373.2K,压力23MPa时,分配系数最高,染料在织物上的亲和力好,染料的溶解度较大,传质力较大,上染速度快,从而能得到较好的染色效果。纤维中染料浓度比超临界CO₂中染料浓度高1O₂-104数量级。由于超临界CO₂染色工艺是放热的过程,在等压条件下,升高温度会降低平衡分配系数。建立了分散染料溶解度的计算模型。采用Chrastil缔合模型和立方形状态模型PR方程及Van der Waals混合规则对实验数据进行了关联,其计算值和实验值的平均相对偏差小于10%,经过染色试验验证,所得的计算模型关联度高,误差小。采用连续式直接取样法测试分散染料在超临界CO₂中溶解度的方法比较准确,为超临界CO₂染色技术的进一步放大提供了理论基础。