在纺织工业中,传统的聚酯纤维染色技术的染色介质大多是水,在染整过程中需要使用大量的分散剂等染色助剂,工艺流程长,需要消耗大量的水资源和能源。目前,我国聚酯纤维年产量占世界聚酯纤维总产量的百分之七十以上,达到了年产四千万吨的规模。因此,解决聚酯纤维印染废水问题对解决全印染行业的废水排放举足轻重。所以,开发清洁环保型染整加工技术,探索无水或少水染色工艺是整个印染行业的发展方向。超临界二氧化碳流体无水色技术是一种使用超临界状态下的二氧化碳流体代替水作为染色介质的新型无水染色技术,其染色时长比传统水染快3-6倍,整个工艺加工时间可缩短1-2个小时。染色完成后,超临界二氧化碳流体经过降温和泄压,溶解在超临界二氧化碳流体中未上染织物的染料呈粉末状析出,回收的染料及CO₂气体均可再次使用。超临界CO₂流体无水染色技术充分体现了绿色环保的理念,符合国家生态文明建设的需要,是一种极具发展前景的染色技术。在该领域进行研究,对染整行业告别对水的依靠和保持行业可持续发展具有重要意义。然而,人们对超临界CO₂无水染色对聚酯纤维物化机械性能的影响并不明确,对使用超临界CO₂无水染色聚酯纤维织造的织物的服用性能存在质疑,大大限制了这项技术的推广与其应用。为阐明超临界CO₂无水染色对涤纶长丝物化机械性能的影响,以期为涤纶超临界CO₂无水染色产品的开发提供依据,本文使用DSC、SEM、X-射线衍射、红外光谱仪、声速取向测量仪、电子单纱强力机、毛细管效应测定仪等手段,对超临界CO₂流体无水染色涤纶筒子纱与传统水染的涤纶纱的表面形貌、分子结构、结晶度、取向度、芯吸性能和拉伸性能进行了对比研究。DSC和X-射线衍射测试结果表明,使用相同染料染色时,利用超临界CO₂无水筒子纱染色加工的涤纶长丝与传统水染涤纶长丝相比,晶体结构和未发生变化;无水染色涤纶长丝的热力学性能与传统水染涤纶长丝基本一致,但结晶度略有下降,其中长丝试样结晶度约下降2.39%,织物试样结晶度约下降1.5%。傅里叶红外光谱测试表明,各个式样的主要官能团未发生变化,式样的微观结构没有发生变化。SEM图像可以看出超临界CO₂无水染色使涤纶长丝中的低聚物进一步向表面迁移,但纤维表面未出现褶皱,也没有明显的伤痕。电子单纱强力机、毛细管效应测定仪测试结果表明:使用相同染料染色时,利用超临界CO₂无水筒子纱染色加工的涤纶长丝的断裂强度和断裂伸长率与传统水染涤纶长丝基本一致,但利用超临界CO₂无水筒子纱染色加工的涤纶长丝断裂伸长率CV值降低8.7%,芯吸性能相比传统水染涤纶长丝约下降80%,超临界CO₂无水染色使涤纶长丝中的低聚物进一步向表面迁移,但纤维表面未出现褶皱,也没有明显的伤痕。总的来说,超临界CO₂无水筒子纱染色加工的涤纶长丝与传统水染涤纶长丝虽有差异,但完全能够满足服用要求。本文还探讨超临界二氧化碳流体无水染色技术对涤纶长丝织物服用性能的影响。使用传统水染涤纶长丝和超临界二氧化碳流体无水染色的涤纶长丝制成相同规格的针织物,利用数字式透气量仪、数字式织物厚度仪、电子织物强力仪、平板式保温仪等手段,对比研究了两种织物的透气性能、厚度与克重、顶破强力和保暖性,使用KES风格评价系统测试了两种织物的织物风格。分析得出:相同织造条件下,超临界CO₂无水染色加工的涤纶长丝织物性能与传统水染涤纶长丝织物的湿排汗能力基本一致,透气性能略优于传统水染涤纶织物;利用超临界CO₂无水染色加工的涤纶长丝织物织物厚度下降1.57%,克重下降1.68%;传热系数降低约22.13%,保温率提高约23.96%,克罗值提高约28.87%;超临界CO₂无水染色加工的涤纶长丝织物风格更加硬挺,手感略显粗糙,表面粗糙度提高5%。使用超临界二氧化碳流体无水染色的涤纶长丝织成的针织物其耐光、耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度以及耐摩擦色牢度均达到国家4级标准,达到了国家纺织品基本安全技术规范对于传统水染涤纶织物的有关要求,完全可以满足用服用要求,可以用于服装产业。