传统涤纶染色要耗掉几十吨水，还要处理含染料和助剂的废水。超临界二氧化碳染色走的是另一条路，把二氧化碳加压加热到临界点以上，让它变成既像气体又像液体的超临界流体，染料在里面溶解，纤维在里面上色，整缸水都可以省掉。
二氧化碳的临界点不高，温度三十一点一摄氏度，压力七点三八兆帕，工业化设备把工况推到八十到一百二十摄氏度、十五到二十五兆帕就能稳定运行。在这个状态下，超临界二氧化碳的密度接近液体，扩散系数又接近气体，染料分子能快速溶进流体并扩散到聚酯或尼龙纤维内部。染色结束后卸压，二氧化碳回到气态回收，染料留在纤维里，设备里几乎不留下废水。
一台超临界染色设备主要由染色釜、高压泵和分离釜组成。面料装在染色釜内，干冰或液态二氧化碳经过加压升温进入超临界状态，把预先配好的分散染料溶解并循环流过面料。染色完成后，压力降低，二氧化碳气化带走少量未固着染料，在分离釜里把染料和气体分开。整个过程不需要水，也不需要传统染色里的匀染剂和促染剂等化学助剂，后处理的水洗环节也大幅简化。
这套工艺对二氧化碳本身的纯度很挑剔。五个九以上的纯度是基本要求，水分和油分偏高会改变流体极性，影响染料溶解度，造成色花和色差。不同分散染料在超临界二氧化碳里的溶解行为差异很大，纯度波动会让上染率曲线漂移，同一批面料出来的缸差变大。杂质里的水分还会在高压设备内壁留下腐蚀隐患，长期运行增加维护成本。
从采购角度看，超临界染色用二氧化碳用量不算小，一条量产染色线每天消耗按吨计，但纯度要求远高于工业焊接和食品级用途。供气方式上，中小线常用钢瓶或杜瓦罐，规模化以后可以考虑液体二氧化碳储罐加增压回收系统。回收环节是绿色经济性的关键，卸压后的二氧化碳经过净化、干燥和压缩重新回用到染色釜，回收率做到九成以上才能把运行成本压下来。
染料选择和工艺窗口要配套。分散染料在超临界二氧化碳里的溶解度随压力和温度变化明显，提高压力通常能加深颜色，温度升高则加快上染速率。聚酯纤维在八十到一百度就能获得较好的上染率，尼龙因为吸湿结构不同，往往需要稍高的温度和更长的染色时间。工艺人员要针对每只染料和每类纤维先做小样，定下压力温度和时间的组合窗口，再放大到生产釜。
无水印染真正打动印染厂的是环保账和成本账两头。零废水排放意味着不用上污水处理站，也省掉了污水处理的运行费用，在环保压力大的印染集聚区这条账格外好算。染色温度比传统水浴低，纤维损伤小，涤纶织物手感和强度都有改善。目前这套工艺主要卡在合成纤维上，天然棉类纤维因为极性问题还需要改性助剂配合。对采购方来说，选二氧化碳供应商时除了纯度和价格，还要问清对方能不能稳定配套回收用气的纯化方案，这直接决定整套设备能不能跑出设计产能。
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