Supercritical Fluid in Polymer Science and Technology. I. Fluid Density Dependency of the Partition Coefficient of Disperse Dyes between Synthetic Fiber and Supercritical CO2 in Supercritical Dyeing.

2種の分散染料を用いてポリエチレンテレフタレート (PET) とポリプロピレン (PP) 繊維を超臨界二酸化炭素 (scCO2) 中で染色し, 飽和平衡染着量とscCO2中での染料の溶解度から分配係数を求めた. 種々の温度, 圧力条件下で得られた各染料の分配係数の対数を流体密度の対数に対してプロットした結果, 広い密度範囲で直線関係が認められた. 各染料での直線の傾きは, 繊維の種類によらず, 超臨界流体中での染料分子の溶媒和数に依存することがわかった. 飽和系での超臨界染色の平衡挙動を流体密度で単純化できたことで, 平衡染着量などの染色挙動を限られた情報から予測可能となり, 染料の選択や染色装置の設計, 染色諸条件の最適化などに極めて重要な知見が得られた.