涂料染色

纺织品印染加工是一个资源信赖型和环境敏感型的产业，随着环境和资源危机日益严重，其发展受到的压力和约束越来越大，因此清洁生产技术的重要性显而易见。

相对于传统的染料印染技术，涂料印染是一项可持续发展的清洁加工技术，它具有显著的环保优势，应用前景广阔。

涂料染色是一种污染少，工艺简单、适应性强,特别适合小批量、多品种、交货快的市场需求.但涂料不溶于水,对纤维没有亲和力。

因此,常规涂料染色是利用粘合剂将涂料固着在纤维或织物上,造成织物手感发硬、湿摩擦和刷洗牢度差,染色时存在粘轧辊、涂料泳移、染色不匀和染深性差等缺点。

在织物染色方面，传统工艺方法是根据纤维性质、色泽、质量要求等因素，选择诸如还原、活性、分散染料等常规染料进行染色，由于用传统染料染色时，生产工艺比较复杂，染色质量难以控制，所用助剂大多是有毒物品，对劳动及环境保护不利。

纺织行业是我国排放工业废水较大的行业之一，位居工业废水“排行榜”第六位。

其中印染废水排放量又占纺织工业废水排放量的80%，且印染废水成分复杂多变、色度深、碱性大，极难处理。

针织和色织用纱的染整是纺织工业的重要环节。

目前，国际国内用于针织、色织的染色技术用水量和废水产生量大，耗能高。

所以近年来国际、国内相继探索了涂料染色新工艺。

原理:通过控制纤维和涂料颗粒的电荷性，即对纤维素纤维进行阳离子化改性后，可以明显提高涂料颗粒对纤维的结合力。

通过纤维和颜料颗粒表面间的静电力吸引，涂料可以吸附上纤维表面，并通过粘着剂的粘着作用，将颜料较牢固地固着在纤维上，可以大大提高着色深度和结合牢度。

这以后涂料浸染得到了快速发展。

这种改性工艺也用于涂料轧染，扩大了轧染的应用范围。

在此基础上，还开发了阳荷性涂料用来染未改性的纤维纺织品。

由此可知，涂料印染技术的应用是在克服涂料对纤维无直接性和结合不牢这两个缺点上发展起来的。

目前，涂料已广泛用于各类纺织品的印花，在染色加工的应用还主要是一些牢度要求不是很高、手感也不是十分柔软的产品，例如牛仔布染色、差别化染色和成衣染色等。

涂料在染整加工中的应用，长期都是用于印花，直到20世纪60年代后，才有涂料染色的报道。

随着涂料和粘着剂的不断改进，也随着涂料染色技术的发展，涂料染色，特别是染浅中色产品才受到大家关注，并且首先在连续轧染上得到推广。

随着纤维阳离子化改性技术的推广，涂料浸染也得到推广，特别在成衣染色方面发展很快。

涂料轧染的工艺过程如下：浸轧染液一烘干一焙烘。

涂料轧染的染液基本组成：涂料一基本是有机颜料，要求颗粒更细和均匀；粘着N-有非交联和交联型两种，用量较印花少；交联剂一和印花用类型相同，用量较低；渗透剂一增强染液润湿和渗透作用：防泳移剂一防止涂料在烘干时泳移，引起色差；柔软剂一改善纺织品手感，提高摩擦牢度。

涂料对纤维没有直接性，所以难染深色品种。

染色时染液对整个纺织品着色，所以粘着剂用量宜低，而且分散稳定性、粘着力和成膜性都要强。

为了增强涂料对纺织品粘着，有时要加交联剂，但用量比印花低。

染液是在浸轧时渗透进纺织品的，时间短，故宜选用渗透剂。

涂料颗粒细，对纤维无亲和力，所以在烘干时容易泳移，故要加适量防泳移剂。

它多半是一些亲水性高分子物，故用量不宜多，否则会降低涂料的摩擦牢度并使产品手感变硬。

涂料染色时涂料靠粘着剂在纤维上成膜后粘着在纺织品上，粘着剂交联剂和防泳移剂的存在都会使纺织品手感变硬。

为了改善手感，所以要加适量的柔软剂改善手感，并改善摩擦牢度。

涂料轧染的主要难点是：在连续轧染时，粘着剂易粘轧辊和导滚，而且只适合染中浅色，对涂料、粘着剂等的要求也较印花高。

粘着剂用量高后，产品的手感比染料染色差，而且颜色鲜艳度和摩擦牢度也较差，所以目前应用还不广。

随着纤维阳离子改性技术的发展，一些产品先进行阳离子改性后才进行涂料连续轧染。

由于纤维阳离子改性后纤维表面带正电荷，因此对涂料和粘着剂的分散颗粒有一定的静电吸引作用，所以可以提高涂料的轧余率，提高颜色深度和色牢度，但对阳离子改性的均匀性要求较高，否则易引起染色不匀。

此外，对配色准确性也要求较高。

总的来说，涂料轧染前进行阳离子改性的技术愈来愈受到大家重视。

新的阳离子改性剂不断开发出来，促进了涂料轧染的推广。

涂料浸染则是在阳离子改性技术应用后才被发展起来的，因为未改性的纤维很难用涂料染色，涂料基本上不能吸附上纤维。

涂料浸染的特点是适合小批量加工，特别适合成衣，例如牛仔衣染色，因为涂料浸染较容易产生石洗、漂白等效果。

浸染还可用于纱线、针织品染色，所以近年来发展较快。

涂料浸染的工艺过程如下：纺织品阳离子化改性一水洗一涂料浸染一水洗一烘干。

涂料浸染的染液基本组成：涂料一和轧染涂料基本相同；粘着剂一有非交联型和交联型两类，用量较印花少；交联剂—视产品和工艺不同而选用，有时不用；渗透剂一增强染液润湿和渗透作用；柔软剂一改善产品手感和提高摩擦牢度。

阳离子化改性的目的是在纤维上施加上阳离子改性剂，它有多种类型，改性工艺条件也各不相同，改性后纤维带正电荷。

涂料浸染的工艺条件也随所用粘着剂不同而不同。

交联型的粘着剂要加入适当催化剂，或pH值控制剂。

温度控制条件也各不相同。

交联剂视产品和工艺不同而选用，交联型粘着剂一般不需加交联剂，一些产品牢度符合要求后也不需加交联剂。

交联剂的加入会降低染液稳定性。

涂料浸染的主要问题是颜色控制和修色较难，因为阳离子改性后的纤维难调整颜色，另外染色不匀也是经常出现的问题；再一点就是染色摩擦牢度，特别是深色品种的湿摩擦牢度不高。

干湿摩擦牢度不高的原因主要有两点：一是和涂料印花一样，颜料颗粒不能进入纤维内部，而是靠粘着剂成膜粘着在纤维表面；另一原因是纤维阳离子改性后，与涂料和粘着剂颗粒间存在较强的静电吸引力，这种静电力虽然可以大大提高颜料与纤维的结合力，提高上染率，但它不利于颜料颗粒对纱线渗透，它在纺织品表面结合多，对粘着剂也是如此，所以不利于提高摩擦牢度。

另外，涂料染色粘着剂用量也较低，更不利于提高摩擦牢度。

传统涂料染色纤维要先进行阳离子化改性，然后再进行涂料染色，工序较长，也不利于控制颜色和修色。

为此，近年来在开发阳荷性涂料染色。

如前所述，应用阳离子性分散剂分散颜料后，使它具有正电性，而棉等纤维在水溶液中表面是负电性的，因此纺品不预先进行阳离子改性，而用阳荷性涂料染色，也有较高的上染率，可以染成较深颜色。

在配套应用一些试剂(牢度提升剂)后也可以获得较好的牢度。

这种染色工艺过程如下：阳荷性涂料染色一水洗一固色一(脱水一柔软整理)一烘干。

染色及固色处方：阳荷性涂料一用阳离子分散剂改性的涂料；“匀染剂1227”一分子较小，具阳荷性，有竞染作用；涂料牢度提升剂一可以和涂料通过静电引力结合，提高涂料的牢度，和涂料分浴处理。

为了提高湿摩擦牢度，在柔软整理浴中还可以加入湿摩擦牢度提升剂，并进行焙烘处理。

目前这种工艺还处在试验阶段，其特点是纤维不必先进行阳离子化改性。

由于未改性的纤维素纤维表面的负电性主要靠在水溶液中定向吸附阴离子或极性化合物产生的，其负电性不十分稳定，受溶液中的pH值和离子化合物影响较大，所以阳荷性涂料染色受浴比影响较大，而且涂料用量多后，上染率下降快，故染色工艺和阳离子化纤维染色有较大区别，有些助剂配套还有待开发。

用涂料代替染料对纤维染色, 依靠黏合剂及交联剂固着在织物上．与染料染色工艺相比,具有流程短、色谱广、成本低、能耗省、污水少等优点．自从合成粘着剂于20世纪中期大量生产以后，涂料通过粘着剂可以与纤维纺织品较牢固结合，涂料印花逐渐广泛用于纺织品印花，也少量用于纺织品轧染．因为这两种加工，涂料可以通过机械方法施加到纺织品上，加工各种印染产品，但深浓色染色产品还难得到．涂料印染和染料印染相比，具有如下优点：(1)涂料(严格地说是颜料)对任何纤维都没有亲和力，不存在上染过程，只存在粘着或着色过程，因此对各种纤维不存在选择性，适用于各种纤维，包括染料无法染色的玻璃、金属等纤维，因此特别适用于多组分纤维纺织品印染．(2)由于不存在亲和力，也就使它拼色时不存在竞染和配伍问题，易于拼色，重现性好，便于小样放大样和颜色控制．(3)印染时可以选用不同发色体系的有色物质，包括同时选用有机和无机有色物质共用或拼用，所以它不但色谱齐全，而且可以获得染料印染时无法得到的颜色或效果，例金银色、珠光和闪光色等特殊印染效果，也容易得到高耐光、耐气候和耐化学品作用的品种．(4)印染加工工艺简单，由于只发生对纺织品的着色或粘着过程(一些工艺只需印染和烘干，另一些工艺需经过焙烘，大部分工艺不需水洗，最简单的工艺只包括印染和烘干两步)，所以加工流程短，加工设备简单，不仅生产效率高，更重要的是节能节水，很少污水排放，还大大降低了成本，可以进行清洁生产．(5)容易获得特殊的和多功能加工效果.已经指出，例如可以获得珠光、闪光、金色、银色、宝石、钻石、盖白和罩印等特种印染效果，还可以和许多功能整理剂一浴一步加工，获得多功能效果．基于同样原因，涂料对纤维没有亲和力，只能对纤维表面着色，因此色牢度较差，不耐水洗和摩擦水洗，摩擦色牢度只能靠共用的粘着剂将它粘着在纤维上来提高，所以它也存在一些不足之处．主要有以下几点[12]：(1)涂料是以细小颗粒固着在纺织品上，所以它的颜色鲜艳度和发色强度比染料印染差，特别是应用无机类的涂料，它们比有机类的还要差．(2)由于粘着剂在纤维上形成薄膜，使纺织品手感变硬，也使颜色鲜艳度变差．(3)涂料小颗粒只是粘着在纤维表面，纺织品透染性差，摩擦色牢度也较差．(4)涂料是一类不溶于水的细小颗粒，印染加工时，它们靠分散剂等助剂帮助分散在染液或色浆中，共用的粘着剂也多半是高分子的乳液，所以印染加工时的染液或色浆的分散稳定性较差，容易出现凝聚、破乳和色点，印染时还容易出现塞网眼和粘滚筒等问题，容易出现疵病．细小的颜料颗粒在烘干时还容易发生泳移，引色着色不均匀．(5)涂料发色强度低，而且对光有一定的遮盖性，所以印染特别深的品种有一定困难．由于它的染液或印浆或墨水分散稳定性较差，目前用于喷墨印染还有一定困难．由上可知，涂料印染虽然有许多优点，特别是进行清洁生产前景看好，但它也存在一些固有的不足，阻碍了它的发展．涂料印染技术包括涂料印花技术（涂料印花工艺过程较简单，一般如下：印花一烘干一焙烘或汽蒸）和涂料染色技术．涂料在染整加工中的应用，长期都是用于印花，直到20世纪60年代后，才有涂料染色的报道．随着涂料和粘着剂的不断改进，也随着涂料染色技术的发展，涂料染色，特别是染浅中色产品才受到大家关注，并且首先在连续轧染上得到推广.随着纤维阳离子化改性技术的推广，涂料浸染也得到推广，特别在成衣染色方面发展很快.涂料轧染的工艺过程如下：浸轧染液一烘干一焙烘.涂料对纤维没有直接性，所以难染深色品种.染色时染液对整个纺织品着色，所以粘着剂用量宜低，而且分散稳定性、粘着力和成膜性都要强.为了增强涂料对纺织品粘着，有时要加交联剂，但用量比印花低.染液是在浸轧时渗透进纺织品的，时间短，故宜选用渗透剂．涂料颗粒细，对纤维无亲和力，所以在烘干时容易泳移，故要加适量防泳移剂．它多半是一些亲水性高分子物，故用量不宜多，否则会降低涂料的摩擦牢度并使产品手感变硬.涂料染色时涂料靠粘着剂在纤维上成膜后粘着在纺织品上，粘着剂交联剂和防泳移剂的存在都会使纺织品手感变硬．为了改善手感，所以要加适量的柔软剂改善手感，并改善摩擦牢度．随着纤维阳离子改性技术的发展，一些产品先进行阳离子改性后才进行涂料连续轧染.由于纤维阳离子改性后纤维表面带正电荷，因此对涂料和粘着剂的分散颗粒有一定的静电吸引作用，所以可以提高涂料的轧余率，提高颜色深度和色牢度，但对阳离子改性的均匀性要求较高，否则易引起染色不匀．此外，对配色准确性也要求较高．总的来说，涂料轧染前进行阳离子改性的技术愈来愈受到大家重视．新的阳离子改性剂不断开发出来，促进了涂料轧染的推广．涂料浸染则是在阳离子改性技术应用后才被发展起来的，因为未改性的纤维很难用涂料染色，涂料基本上不能吸附上纤维．涂料浸染的特点是适合小批量加工，特别适合成衣，例如牛仔衣染色，因为涂料浸染较容易产生石洗、漂白等效果.浸染还可用于纱线、针织品染色，所以近年来发展较快．阳离子化改性的目的是在纤维上施加上阳离子改性剂，它有多种类型，改性工艺条件也各不相同，改性后纤维带正电荷.涂料浸染的工艺条件也随所用粘着剂不同而不同．交联型的粘着剂要加入适当催化剂，或pH值控制剂，温度控制条件也各不相同．交联剂视产品和工艺不同而选用，交联型粘着剂一般不需加交联剂，一些产品牢度符合要求后也不需加交联剂，交联剂的加入会降低染液稳定性．2007年政府工作报告中，已明确提出节能、降耗、减排是调整经济结构的首要任务和突破口，目前印染行业用水量已占全国制造业第二位，废水排放量占全国第六位，而水的重复使用率仅占7% .能耗、污水及污水排放量在染整加工成本中占据很大比例，因此印染厂的染色成本不断上升.若采用活性染料来染色，需用盐促染、碱固色；用还原染料染色，非但染料价格贵，还须经过还原、氧化等工序，污水排放量又增加了一次，再加上皂洗去浮色，再水洗等工序，耗时多，工艺长，用水量大，污水排放量多，化学品排放品种也多，这些都是染料染色能耗高、用水多、污水排放量大的主要因素.而涂料染色就不必顾及上述诸多因素，因涂料的水洗牢度( 皂洗褪色、白布沾色等) 极为优良，在整个染色过程中无需水洗，特别是新型涂料染色的方法可以免除高温焙烘，以及染料染色过程中的各种水洗工序，基本达到了少排放的要求.根据常州市环保部门在该市东高染织有限公司现场测试，可节能39.5%、减少用水90.8%、节约蒸汽64.3%、各类化学品助剂50.5 %、盐100 %、皂洗剂100 %，新型的涂料染色方法可比常规涂料染色节约涂料28.2 %，污染物基本达到零排放要求.这已成为当前节能、降水、少污、减排的一种清洁生产的途径．。