作者首先对超临界流体染色(Supercritical Fluid Dyeing, SFD)技术和超临界流体卷染(Supercritical Fluid Wrap Dyeing)技术的工艺流程、工艺条件及染色装置的研究现状和特点进行了综述和分析,总结了传统SFD技术存在的不足。介绍了超临界流体喷染(Supercritical Fluid Spry Dyeing)技术的原理,该技术克服了现有超临界染色存在的不足,具有工艺简单、设备要求低、节能、环保等优点以及广阔的应用前景和研究价值。在改进现有的超临界流体卷染工艺流程的基础上,提出了一套适用于超临界流体喷染技术的完整工艺流程,给出了具体的操作过程。为解决超临界流体卷染试验装置中出现的换热、输送、驱动等问题,作者针对关键设备进行了设计,这些关键设备包括：用于超临界二氧化碳生成单元中的新型多介质流高压板式换热器、用于染液循环输送且适用于高温高压条件的离心式循环泵和用于驱动待染物运动的屏蔽电机。给出了设计思想,具体结构和相关的工艺和强度计算方法。针对流体自单喷孔喷射过程,进行了流场的模拟与优化工作。假设流体为纯超临界流体,喷孔壁面光滑,流体流动为稳态过程；建立了喷孔的物理模型和几何模型,计算中采用了基于R-K方程的实际气体模型；采用单因素变量模拟试验法,分析了流场模拟试验结果,得出了较优的喷孔结构参数。在上述优化的基础上,将待染物简化为一层很薄的多孔介质,对单喷孔喷染过程进行了模拟工作。进行了多喷孔喷染过程流场的模拟与优化。建立了多喷孔型集成喷嘴模型,考察了多喷孔之间干涉的影响。根据模拟结果,对多喷孔喷嘴的结构进行改进和尺寸优化,结果表明,改进后的喷孔结构可以使喷染过程的流场分布更加均匀。