第４４卷第４期染料与染色‘Ｖ０１．４４Ｎｏ．４兰璺塑生墨旦．巳羔曼曼旦坐！堕垒盟２￡Ｑ垦Ｑ！！苎卫Ｑ型垒竺翌塑型专题综述
生态纺织品染色技术综述
赵■朱平展义臻
（青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点实验室，青岛２６６０７１）摘要：本文从生态角度介绍和分析了近年来开发的环保型染料、环保型助荆和一些新的生态染色技术。着重介绍了仿生染色技术、超临界二氧化碳流体染色技术、短流程染色技术、环保型活性染料染色技术、电化学染色、超声波染色技术、微波染色技术、低温等离子体染色技术及其他一些染色新技术。
关键词：生态染色；超临界二氧化碳流体染色；环保型活性染料染色；超声波染色技术；低温等离子体染色
中图分类号：ＴＱｌ９３．６３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—１１７９（２００７）０４－０２３－４．
生态纺织品染色技术是指利用环保型的染料和助剂，采用无污染或低污染工艺对纺织品进行染色。染色后排放的有色污水量少，且容易净化处理，耗能低，染色产品是生态纺织品。
１环保型染料和环保型助剂…
按照生态纺织品的要求以及禁用１１８种染料以来，环保染料已成为纺织行业和染料行业发展的重点，环保染料除了具备必要的染色性能以及使用工艺的适用性、应用性能和牢度性能外，还需要满足环保质量的要求。
１．１天然染料
１．１．１天然染料的概述
天然染料又称生态染料。天然染料与生态环境的相容性好，可生物降解，而且无毒害，生产这些染料的原料可以再生。天然染料包括所有从植物、动物、矿物和微生物等原料中提取的色素。植物染料是从植物的根、叶、果实中取得的。动物染料较少，虫（紫）胶、胭脂虫红和虫胭脂是主要昆虫产生的染料；矿物染料是各种无机金属盐和金属氧化物。大部分天然有机染料或颜料，其化学结构分别属甲炔、甲酮、亚胺、苯醌、蒽酮、萘醌、黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、靛类以及叶绿素等。天然染料以红色和黄色品种最多，蓝色、绿色和黑色最少。
１．１．２天然染料的染色
天然染料不少品种的水洗牢度和气候牢度不够满意，色谱七色俱全，但鲜艳明亮不够，其浓度与色相也不稳定。天然染料分子结构各不相同。染色方法也不同。蛋白质纤维和纤维素纤维的染色方法有无媒染染色、先染后媒法染色和先媒后染法染色，对合成纤维有常压染色和高温高压染色。一般染色工艺流程是：染液制备（染料与水混合煮沸１小时。提取染液）＿＋染色（染液加热，浸入织物１５分钟一３０分钟）＿＋媒染（染色织物浸入媒染浴中３０分钟一柏分钟），如直染可进行多次染色，先媒染后染色织物上染率较高，先染后媒织物匀染性较好。
１．１．３天然染料的发展方向
目前天然染料的发展方向是：（１）使用天然染料，尽量用不需媒染剂的天然染料，或选用少毒的媒染剂，禁用重毒的媒染剂，如重铬酸、氯化钙、氧化钡、碳酸钾铝、醋酸铅、氧化锡等；（２）开发培育微生物天然染料和植物天然染料，利用基因工程提高它们的色素含量，制备得色率高、染色牢度好及直接性高的非媒、天然染料；（３）研究提高天然染料色素萃取率及其提纯技术，以获得满意色素的色液；（４）分析出各种天然染料色素的化学结构式，进行人工合成，生产出染色性能优良、染色牢度等各类牢度超高的“合成天然染料”；（５）研究并解决好拼色和套染技术，还要解决好产业化染色工艺等问题。天然染料顺应回归自然的趋势，将有广阔的发展前景。
１．２环保型活性染料
１．２．１环保型活性染料的特点
环保型活性染料的共同特点是色泽鲜艳，色谱齐全，工艺简单，强度高，固色率高，染色时需要加入的电解质少，色牢度高，染料本身对人体没有危害，不含可分解出可致癌的芳香胺，不含金属和可吸附有机卤素的化合物。
１．２．２环保型活性染料的应用性能
环保型活性染料的应用性能主要表现在：
（１）提高固色率的环保型活性染料：提高固色率主要靠引入反应性强的活性基和多个活性基，使固色率达到８０％－９０％；（２）缩短染色时间的环保型活性染料：要缩短活性染料的染色时间，必须缩短染色时间和洗涤时间。缩短染色时间不仅与活性染料的
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万方数据
坠坠竺坠兰銎整皇銎鱼堕堡塾！卫翌受垒型旦垡Ｑ丝＆叁旦Ｑ塑笙竺鲞筮兰塑结构有关，还与染色方法和染色设备有关；（３）低温直接染料主要用于棉、粘胶纤维和丝绸的印染，染色的环保型活性染料：近几年来，由于低温染色加广泛用于涤／棉、涤／粘、毛／粘等混纺织物的染色。工成本低，染色时间短，越来越被人们注重，染色温１９９４年德国政府颁布的２２个禁用的致癌芳香胺染度基本上在５０℃一６０℃范围内；（４）低盐染色的环料中直接染料占绝大多数。１１８种禁用染料中，以联保型活性染料：在活性染料染色过程中，常用无机盐苯胺、联甲苯胺和联大茴香胺为中间体的染料有８３作为促染剂施加到染液中，一般竭染染色的无机盐种，其中直接染料就有７２种，占禁用染料总数的浓度为５０ｇ／Ｌ一踟ｇ／Ｌ，连续轧染高达２００ｇ／Ｌ一２５０６１％。国内直接染料生产从１９９５年的１７２９ｌｔ，到ｇ／Ｌ。高含盐量的废水，破坏水的生态环境，对农作２０００年的５１００ｔ，产量减少了７０．６％。所以，近几年物和人类均构成严重威胁。使用活性染料染色时，来，环保型直接染料的开发已经成为染料行业新品要求用盐量减少到１／３—１／２；（５）不含重金属和可吸种开发的重点。
附有机卤素化合物的环保型活性染料：重金属是指１．６环保型还原染料
Ｏｅｋｏ－ＴｅｘＳｔａｎｄａｒｄ１００中所限量的各类金属，如Ｃｒ、还原染料不含已颁布的致癌芳香胺，不是过敏Ｃｏ、Ｎｉ、Ａ暑、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｚｎ等；可吸附有机卤素化合物是性、致癌和急毒性染料，不含环境激素，染色废水色氯化物、溴化物和碘化物；（６）提高牢度的环保型活素低，就染料本身而言是一类环保型染料，也是棉用性染料：染料行业开发新型染料不但要具有环保性，染料中最为高级的染料。但是，在合成还原染料时，还要具有高坚牢度性能。提高牢度的含义：一是对常用多氯苯为溶剂，用重金属（铜）及其盐作为缩合常规的牢度标准，提出新的要求；二是增加新的牢度催化剂，而且染料本身含有卤素而造成可吸附性有标准和要求。机卤化物对环境的污染。近年来，国内外染料行业１．３环保型酸性染料专家，采用非氯溶剂、无毒催化技术，去除重金属新酸性染料主要用于羊毛、丝绸、和锦纶的印染。技术等，探索开发环保型还原染料的绿色合成工艺，１９９４年德国公布１１８个禁用染料中，酸性染料有２６使还原染料成为真正的环保型染料。ＢＡＳＦ公司的个，占２２％，其中红色色谱有１７个，在以后陆续发布ＩｎｄａｎｔｈｒｅｎＣｏｌｌｏｉｓｏｌ型染料、Ｃｉｂａ精化公司的ｃｉｂａｎｏｎｅ的禁用染料中，酸性染料都占２０％左右。近年来，染ＭＤ型染料、Ｂｅｚｅｍａ公司的Ｂｅｎｚａｔｈｒｏｎｍｉｃｒｏ型染料工业围绕红色酸性染料开发出新的环保型酸性染料、三井一ＢＡＳＦ公司的ＭｉｅｓｔｈｒｅｎｅＳ／Ｆ型料和上海料、弱酸性染料，它们不会还原分解出致癌芳香胺，染料公司的ＳＭ型还原染料都已达到了环保型染料不舍重金属，并具有较好的耐日晒牢度和耐水洗牢的要求ｕ２１。但仍含有可吸附性有机卤化物，还存在度，色泽鲜艳。一定的负面影响，有待改进。环保型还原染料用于１．４环保型分散染料高档次的棉纺织品，具有优异的耐氯漂牢度、耐汗渍一分散染料可用于涤纶、丙纶、锦纶和氨纶等合成日光牢度、耐汗渍．日光－摩擦牢度，耐汗渍．日光．洗涤纤维的染色和印花，可用于涤纶混纺织物的印染，是牢度；染色重现性好，对棉织物遮盖性好，色谱齐全，一类用途广泛的染料。分散染料在全球用量居于第特别是一些中间色（如绿、橄榄绿、棕、灰等色泽）具一，迄今已有１２００多个分子结构。分散染料存在着有较佳的印染效果。
一些与环境和生态保护不相适应之处，主要是部分１．７环保型涂料印花色浆
分散染料会还原分解产生致癌芳香胺，个别产品是环保型涂料印花色浆主要组成是环保型有机颜过敏性染料，不少产品存在ＡＯＸ问题以及由于印染料、环保型助剂、环保型水保留剂。该产品的重要质加工过程中的热泳移造成的牢度降低等。开发新型量指标是禁用芳香胺含量是极微量的，因此，必须严分散染料替代禁用染料是染料行业的重头之事。格控制该产品的生产过程和应用过程。普通的涂料近年来，为提高分散染料的功能和环保要求，开印花色桨，由于双氯联苯胺制造偶氮颜料时，废液中发了一些新染料，其特点是色泽鲜艳，具有高发色强含有有机氯化物，焚烧时会产生多氯二嚼英和多氯度，有很好的提升力、良好的吸尽率、很好的重现性苯并呋喃等致癌物质；受到高温处理时会发生热分和对多种纤维的防沾污性以及优异的染色牢度。分解形成多氯联苯环境激素，这些对人体和环境均不子结构中不含致癌芳香胺，不含重金属等。安全。上海油墨泗联公司１９９７年研制了环保型印花１．５环保型直接染料涂料色桨，还生产有机颜料３０００ｔ．Ｃｉｂａ公司开发了?２４‘
万方数据
銎塑皇銎鱼塑ｌ：竺盟些兰整窒：蔓生奎绫堡照銎鱼堇查绫姿垄Ｑ盟生墨旦Ｕｎｉｓｐｅｒｓｅ涂料印花色桨，Ｄｙｓｔａｒ公司的ＩｍｐｅｒｏｎＨＦ花，特别是从生物（植物和动物）中提取色素来染色。涂料印花色桨、ｌｍｐｅｒｏｎＨＫ和Ｋ型都是用环保型有在印花布图案设计方面，仿形、仿色较为普遍，各种机颜料制成的涂料印花色桨。这些色桨平均粒径动物图案、植物图案和自然风景图案比比皆是，是仿小，粒径分布窄，显著地改进了印花质量，使印花织生与技术美学完美的结合。在色彩上，阳光、丛林、物具有极佳的牢度和重演性。但在ＩｍｐｅｒｏｎＩｌＫ个别海滨、宝石等大自然色调到处可见，都是仿生在服装产品中，游离金属含量偏高，如Ｉｍｐｅｒｏｎ黑ＨＫ?Ｒ色彩上成功的应用，仿真的程度惟妙惟肖，深受人们（ｏ．８％铜）、Ｉｍｐｅｒｏｎ蓝ＨＫ－Ｒ（２．Ｏ％钴）、Ｉｍｐｅｒｏｎ绿的喜爱。
ＨＫ－Ｃ（５．１％铬）。用户要注意选用，尽量不要用重生物中的色素是生物体的重要组成部分，它是金属含量高的色桨。生物长期进化，通过生化过程形成的，是地球生态链１．８环保型印染助剂中不可缺少的成员，它们不会危害生物和地球环境。
纺织品染整工程涵盖前处理、染色、印花及后整了解其色素特点，模仿生物中的色素结构、分布和功理等加工工序，纺织品经染整后要达到特定的生态能，进行仿生染色，将是一种新的生态染色途径Ｌ２Ｊ。效果，除采用生态纺织原料、环保型浆料、环保型染２．２超临界二氧化碳流体染色技术
料外，应用环保型印染助剂是关键，因为染整工程的超临界二氧化碳流体染色是一种非水染色。主每道工序都要施加各类助剂。纺织品生产全过程都要适用于非离子类的水难溶性分散染料，染色的纤实现生态（环保）的原料、染化料，才能真正是“绿色”维包括涤纶、锦纶、醋酯纤维，也曾研究用于丙纶和生产条件、。绿色”染整工艺与环境、“绿色”纺织染整芳纶染色，最近还在研究用于羊毛和棉等天然纤维产品的“三绿”生产工程。所谓“绿色助剂”是符合环的染色，其中最有前途的首推涤纶染色。
保和生态要求的印染助剂，它必须具有在染整工艺利用超临界二氧化碳流体染色，其工艺过程很上的应用性能，施用后，织物上残留有害物质低于规简单。染色通常是在２０兆帕一３０兆帕的高压下进定限度，对水和空气的污染减小到最低程度。行的，染色温度应根据织物（或纤维）的品种进行调
２纺织品染色生态技术
２．１仿生染色技术
仿生染色，是指充分认识生物色素的特性，即生态性、功能性和相容性，使这些特性可以存在于常规的染色加工。自然界物种多种多样，色彩缤纷，有绚丽多姿的花朵，也有五颜六色的动物。在生活中，最常见的生物颜色就是植物中的绿色，它是由叶绿体产生的。除叶绿体的色素外，其它许多天然色素如广泛存在于许多植物的叶、茎和果实中的类胡萝卜素；海带等藻类含有少量岩藻黄素，它可和蛋白质结合在一起呈红色，和叶绿素混合在一起呈褐色，在热水中煮沸，岩黄素和蛋白质分离，红色消失，剩下绿色。在动物中的色素也是和蛋白质等其他组成紧密结合在一起的，是生物体的组成之一。例如动物中的黑色素，它含有吲哚等结构，并直接和蛋白质的肽链连接在一起，是生物组织的一部分；生肉的红色是血红蛋白的颜色。另一类生物色素是荧光生物色素，最知名的是荧火虫的荧光素。一些细菌也可产生荧光，它们的细菌荧光素在细菌荧光素酶的催化作用下，发生一系列的氧化还原反应，并发出荧光。
人类很早就会提取天然色素来进行染色和印节，一般掌握在８０℃一１６０＇ｔ１３，也可再高些。对于一些难扩散、耐热性又好的纤维染色温度可高达３０００Ｃ，染色时间一般为５分钟一２０分钟。染色时将织物卷绕在一根有孔的不锈钢辊上，并将其悬吊在高压染罐中。将粉状染料放人染罐的底部，并在隔绝空气的状态下充入ＣＯ：气体，当达到所需温度时，就在２分钟一３分钟内等温压缩到所需压力，并用搅拌器搅拌。在整个染色时间内要保持恒定的压力，染色结束后减压，最后排气即可。
超临界二氧化碳流体染色具有以下一些优点：
（１）染色时不用水，无废水污染；（２）染色结束后可降低压力，此时ＣＯ：气化，不需要进行染后烘干，既可缩短工艺流程，又可缩短染色时间、节省烘干能源；（３）上染速度快，匀染和透染性好，染色重现性也很好；（４）Ｃ０２本身无毒、不燃，可重复利用；（５）染料可重复利用，染色时不需要添加分散剂、匀染剂、缓冲剂等助剂，不仅可降低成本，提高染料的利用率，还有利于环境保护，减少污染；（６）适用的纤维品种较广。一些难染的合成纤维（如丙纶、芳纶等）也可染色。但是，采用超临界Ｃ０２流体染色也存在一些需要解决的问题。一是生产设备价格高，而且是高压系统，一次性投资较大；二是适用于超临界ＣＯ：流
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万方数据
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体染色的染料品种不够齐全，有关染色工艺也有待２．４．１低盐染色，降低电解质污染
于进一步研究完善。活性染料是阴离子染料，直接性低，浸染时要加在纺织领域内，超临界Ｃ０２流体除可用于染色入大量中性电解质促进上染。电解质流失到自然界外，还可用于上浆（传统的浆料不能直接溶于超临界水源中，污染严重。为解决此问题，近年来国内外开ＣＯ：流体，而需要采用以氟化物为基础的浆料）和退发了低盐染色的活性染料和染色工艺。低盐染色法浆及染整前处理，也可用于织物的干洗和医用纺织主要包括三方面的内容：适合低盐染色的染料、低盐品的消毒等口］。染色工艺和合理染色后处理。低盐染色对染料的要２．３短流程染色技术ｒ４】求有：在保证合适水溶性的前提下，尽量减少磺酸基新纤维的出现，加快了产品的开发，特别是开发团、有高的直接性，又有较好的移染性、易洗涤性和了种类繁多的多组分纤维纺织品、多种高分子混熔高的固色率。多为双活性基，特别是异双活性基染或混熔纺丝制的多组分纤维纺织品；不同纱线密度、料，在低盐下能迅速上染纤维，且有好的移染性，快收缩性各异、截面不同的丝混合制成的丝束，即混纤的固色速率，水解染料易洗除。低盐染色工艺的特纺织品；两种以上组分复合丝纺制的多组分纤维纺点是用盐量低，只是传统工艺的１／３—１／２，而且在较织品；两种以上纤维混纺或交织或复合制成的纺织小的浴比和较低的温度下染色，也能保证染色均匀，品等；当前包括各种ＬｙｏｃｅＵ纤维的纯纺和混纺品；超固色率高。
细纤维的纺织品，例如线密度小于０．０５ｄｔｅｘ的海岛２．４．２深浓色染色，降低水解染料污染
型纤维制成的仿麂皮绒等；多种纤维混纺的织物都活性染料染深色愈来愈多，特别是染藏青和黑是很受欢迎的品种，它们的印染加工比普通纺织品色。降低染色污染的主要途径是：１）增加染料分子难度大。对这些纺织品印染加工主要采用两种技术深染的显色性，如选用新的发色体，提高发色程度；路线，一是采用各种单组分的染色工艺；多种加工，选用新的母体染料，提高分子的芳环共平面性与线不过这种工艺路线长，耗能大，耗水量大，污染较严性，提高形成氢键的能力；组合成双或三活性基染重，而且会发生各组分交叉沾染问题，是不可取的。料，提高固色率，特别是异双活性基染料，并改进活二是采用短流程染色工艺路线，主要有：（１）采用新性基间的连接基；２）科学混配染料，改进染料的染深的染色技术；采用退一煮一漂一染色湿短蒸工艺、过性，利用一些分子结构相似的染料所具有的协同效热蒸汽连续染色工艺等；（２）两种染料一浴染多种纤应，合理混配，提高上染率，一些活性基不同的染料维：例如分彬活性染料一浴染涤棉（粘）纺织品；分混配可提高染料固色的温度适应性；乙烯砜类活性影酸性染料一浴染涤棉（羊毛）纺织品；（３）一种染基水溶性的变化可改善直接性；选用适当助剂可改料一浴染多种纤维：例如，在应用专用助剂的条件善染料的深染性及增深、匀染、易洗和牢度等相容下，活性染料染棉锦交织物、染羊毛／粘胶纤维混纺性；３）合理控温，添加电解质和助剂、碱剂，最好根据织物；又如，分散染料染涤／羊毛混纺织物、染羊毛与染料的染色特征值Ｓ、Ｅ、Ｒ、Ｔ∞、Ｆ、眦和ＬＤＦ进行受蚕丝交织物等；（４）一浴一步法染纤维素纤维或纤维控染色。染色后经过充分合理洗涤后再用固色剂或素纤维与涤、棉、麻、粘混纺织物：经生物酶前处理，交联剂处理。
染色采取一浴一步法工艺。现已在小型企业卷染设２．４．３坚牢染色，降低染料褪色污染
备上实现此项工艺；（５）单种活性染料染多种纤维：活性染料虽然可与纤维形成共价键结合，但由例如染纤维素纤维和蛋白质纤维；或和其他染料一于断键等原因，易造成褪色，表现为耐晒牢度差。现浴同时上染纤维素纤维与蛋白质纤维，同一种活性在纺织品要求染料褪色产物无毒性，对环境和人体染料具有工艺简单、节水、节能、污染少的特点。无害，所以色牢度是重要的环保质量指标。故推出２．４活性染料（环保型）染色技术坚牢染色工艺，其主要做法有选用坚牢度好的活性活性染料对纤维素纤维直接性低，染色时会发染料、对纤维进行改性处理，主要是物理改性或化学生水解，个别品种流失率达到５０％，其深染性差，染改性，增加染料反应程度，在纤维上引入对染料有保料用量高，色牢度较差，污染严重。为适应活性染料护作用的组成等和为提高染料固着程度、提高染后市场的要求，不但要提高活性染料本身的生态性能，水洗效果，选用适当固色剂或交联剂处理。
还要开发一些生态染色技术ＨＪ。２．５电化学染色
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万方数据
銎整量鎏鱼坠竺壁垒兰整重：量垡查绫终虽銎鱼董查绫姿垄堂堡苎旦电化学是一种全新的染色方法，利用电化学阴量必然有一部分转化为裂纹扩展新表面所需要的能极还原代替传统保险粉还原染色工艺，不但可以保量，引起裂纹扩展。在适当的条件下主要发生裂纹持还原染料的优点，而且染液可重复使用，节约８０％的亚临界扩展，即裂纹的尖端钝化，前缘性发生一定的化学试剂和大量的水，降低了染色成本，也大大降程度的塑性形变，造成微晶之间的位错，而产生上述低了染色厂污水处理费用。纤维高分子材料的长周期反射值加大。随纤维内部电化学还原染色可以分为直接还原染色和间接比表面积的增加，必然提高纤维吸附染料的能力。
还原染色。根据报道由于分子结构的不同，硫化染同时，纤维表面所发生的这种变化正是上述过程的料可以采用电化学直接还原染色的方法，还原染料佐证。由于超声波的作用，产生纤维表面的微观滑采用电化学间接还原染色的方法。移而形成疲劳源即所谓的疲劳裂纹成核。此后，这染色工艺流程：纯棉纱线前处理－＋电化学染色一微小的裂纹沿结晶面生长，相继又发生疲劳裂纹．－＋空气氧化＿＋洗涤－＋干燥。的亚临界扩展，致使纤维的表面如同被腐蚀一样，大电化学染色应考虑两个染浴的电位控制和温度大增加了吸附染料的纤维的比表面积。
对还原速率的影响，它是一种可行的染色方法№Ｊ。２．６．４超声波对染色体系的作用
２．６超声波染色技术［７】超声波在染色体系中的作用通常被认为有三个２．６．１超声波作用的力化学机理方面：
根据高分子物的力化学，在超声波的影响下，在１）分散作用：染料对纤维的上染过程通常以单适当的条件下，纤维材料的大分子会产生大分子的分子状态来完成。但在染液中染料分子或离子会形初级自由基，而且，往往都是一个大分子包含多个自成聚集体，以胶束状态存在，分散性染浴中的染料则由基。同时，由于液体介质空穴表面上的离子分布以染料晶体颗粒的状态存在，阻碍了纤维对染料的的不均匀性，可能产生一定的热能差，由于空穴带电吸收。超声波不但能使染液中的染料聚集体解聚，荷而导致介质组成分子激发和离子化，生成如离子、自而且还可以将染料分散浴中的染料颗粒击碎，获得由基及具有不同生存期的活性粒子，借助于空穴带、空粒度为１微米以下高稳定性的分散液。超声波可以穴泡消失时产生的水力冲击，进入纤维内部，与纤维大提高水活性以及染料在染液中的溶解度。有研究表分子的初级自由基产生一定的共价结合，可以提高染明，超声波可以提高染料对纤维的亲和力，加速染料料的固色率，减少染料的浪费，降低环境的污染。的吸收，提高纤维的得色量，但对于不同的染料，其２．６．２超声波的吸热效应标准亲和力提高的幅度不一样。
超声波的振动可用风力、水力、电磁、压电等专２）除气作用：超声波的空化作用可以将纤维毛门的高频发生器发生。超声波与介质的相互作用，细管或织物经纬交织点中溶解或滞留的空气排除尤其是介质的吸热效应，也是超声波染色的一个基掉，从而有利于染料与纤维的接触，有利于纤维对染本出发点和主要基础。在超声波这种高频振动的影料的吸收。因此，超声波对厚密织物的染色效果更响下，水分子反复地被极化，由于水分子的热运动和为显著。?，‘
相邻分子间的相互作用，上述水分子随超声波振动３）扩散作用：超声波的空化作用可以穿透覆盖方向的改变而摆动的规则运动将受到阻碍，产生了纤维的隔离层，从而促进染料向纤维内部的扩散速．类似于磨擦的效应。结果必然有一部分能量转化为度。研究表明，超声波与常规染色相比较，扩散系数分子的热运动，使水的温度升高。同时，在介质中还可提高３０％左右，染色活化能明显下降，超声波可能存在着一些束缚离子或自由离子，在外场的作用下，增加纤维内无定形区链段的活性，使高分子侧序度形成的离子导电也会产生热效应。降低，而且有可能使纤维的结晶度和取向度下降。
２．６．３超声波对纤维高分子材料的作用有报道称，使用超声波对亚麻织物的染色中，可以提根据力学原理，任何材料的损伤和破坏都起源高染料的平衡上染百分率，而且，加快上染速率，降于材料中的原始缺陷和裂缝，而纤维高分子物无定低染料上染的活化能，从而克服了传统亚麻染色工形区的空隙正提供了这种可能。当超声波作用于纤艺中得色量低和染色困难的缺点。另据报道，在直维材料时，必然在材料的原始缺陷处（即无定形区的接染料对棉织物的染色过程中，超声波可以使染料空隙）产生应力、应变能的集中，超声波所传递的能的平衡上染百分率提高８％。
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．２７．万方数据
！些竺塑垒！銎登皇銎鱼旦坚兰型！竖垒塑巳璺Ｑ丝坠里Ｑ塑筮竺鲞箜兰塑２．７微波染色技术（３）由于是被加热物本体发热，周围空气和装置
所谓微波染色，就是利用微波加热的染色技术。等不加热，不会造成热损失，故热效率高。
微波一般可分为米波、厘米波和毫米波波段，频率为（４）由于被加热物各部分同时发热，整个物体内
３００—３０００００ＭＩ，＇Ｉｚ的电磁波。微波在烘燥等领域内外部都能均匀加热，不会像一般传导加热在物体表的应用已很普遍，对于波长较长的电磁波微波在其面和内部产生较大的温度差。
他领域已有广泛的应用，并已作为热源用于人们的（５）能比较容易地用功率量的大小调整加热状日常生活中。在染整行业，除了可用于烘干外，还可态。
用于染料的固色，如涤纶用分散染料染色的高温固色和印花的固色，可以大大降低能源的消耗睛］。
利用微波进行染色的原理是：当浸轧染料溶液的织物受到微波照射后，由于纤维中的极性分子（如水分子）的偶极子受到微波高频电场的作用，因而发生反复极化和改变排列方向（如在２４５０ＭＩ－Ｉｚ时，在１秒内有２４亿５千万次的偶极子旋转运动），在分子间反复发生摩擦而发热，这样可迅速地将吸收电磁波的能量转变为热能。与此同时，一些染料分子在微波的作用下，也可发生诱导而升温，从而达到快速上染和固色的目的。也就是说，微波加热是利用织物上的水在感应作用下发热，以此来升高织物和印在其上面的色浆的温度，因此，织物（色浆）应保持一定的水分，染色（或印花）织物是在未干时进行固色的。
微波染色可采用织物或丝束加工方式，不仅可用于亲水性纤维（如纤维素纤维和羊毛纤维织物）染色，在加有适当助剂的情况下，还可用于疏水性纤维（如聚酯纤维织物）的染色。染料可采用活性染料、直接染料和阳离子染料等。染色时按常规的方法将织物浸轧染液，然后导人密闭的微波加热室（反应箱）中，在微波的作用下，织物迅速升温，可加快染料在纤维中的扩散或固色反应。染色后的处理与常规方法相同。例如，利用分散染料染涤纶以及油溶性染料和分散染料染醋酸纤维时，用微波进行固色都可取得较好的效果。若在印花色浆中加入一些助剂（如尿素），则可加快固色的速度并提高固色的效果。
利用微波加热只使被照射的织物升温，加热均匀，升温速度快，热效率高，而对周围的空气和设备的热损失很少。因此，微波染色具有如下优点：（１）微波能瞬间穿透被加热物质，只需要加热数秒至数分钟，无需预热。停止加热也是瞬时的，无余热。
（２）微波是介电损耗发热，介电损耗系数大的物体有选择性地吸收微波，不需要加热的部分不会吸收微波，避免了无意义的升温。
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（６）微波除了有快速升温的效果外，还能使水分子、染料分子产生振动，促进染料的溶解和扩散。微波发生装置是无公害装置，但在运转中可能会有一部分电磁波从加热装置中泄漏而产生各种干扰，所以要采取措施严格控制，用各种方法将电磁波屏蔽。２．８低温等离子体染色技术【口】
２．８．１低温等离子体的作用原理
纺织工业中应用的等离子体主要是低温等离子，产生的方式主要是电晕放电和辉光放电。电晕放电是指在大气压条件下产生的弱电流放电；辉光放电是指在一定的介质中产生的电流放电。因为，一些低温等离子体的活性因素（电子、离子、自由基、准稳态体等组分）的能量比有机化合物的化学键高，利用其高能量作用于有机化合物，可引发纤维表面分子的各种化学反应，如：分解、化合聚合、接枝、交联、减量等，引起纺织材料结构和性能的变化，或者引起染化料与纤维发生反应，大大改善其染色性能和服用性能及风格。
２．８．２低温等离子体技术在改善织物染色性能方面的应用
（１）提高涤纶织物的染色深度和鲜明度
’涤纶织物因吸水性差，所以不易染深。运用低温等离子体对涤纶织物进行处理后，观察到其表面结构发生了相当大的变化，即形成凹凸不平的花纹，使表面粗糙化，这使得涤纶织物表面对光的全反射降低，而漫反射增强，产生深色效应。同时，用有机溶剂处理，可得到加倍的处理效果，大大提高了染色的深度与鲜明度。
（２）提高羊毛织物染色性能
采用低温等离子体技术处理羊毛，能使羊毛纤维表层的大分子链断裂形成离子或自由基，提高纤维表面亲水性能，从而改善了羊毛染色或印花性能。另外，还可使羊毛纤维更易接受后续化学药剂或生物酶的作用，为进一步的改性创造条件。
（３）提高羊毛织物的防毡缩性能
经氧等离子体处理的羊毛，因其鳞片层受到刻蚀
万方数据
銎整量銎鱼塑坠竺！坠兰整重：箜生查绫堡曼銎鱼堇查绫姿垄Ｑ盟生璺旦作用而遭到破坏，同时在其大分子上引入了一Ｎｌｌ２，单，操作方便，特别适用于小批量、多品种的生产。一ＣＯＯＨ，一ＯＨ等水溶性基团增加了羊毛的亲水性，采用该工艺，布面色差小，光洁度好，色泽丰满，成品从而影响了羊毛纤维的表面性能。据实验表明，通质量和牢度均达到标准，弥补了国产活性染料冷轧常工艺处理羊毛针织物洗涤后收缩率约３０％，而低堆不能染深色，尤其是不能染黑色的不足之处。
温等离子体处理后，其收缩率为６％一７％，显示出良２．９．７低温等离子体固色
好的防缩效果。同时，使羊毛织物具有一定防毡缩采用低温等离子体来代替通常的热固色，可以性能，在一定条件下（２５Ｐａ，３分钟，１００Ｗ）处理后，大大提高固色效率，促进上染，有的可在无水条件下其毡缩率从未处理的７１．３％降到５１．６％。固色，目前尚处在研究阶段，推广应用还有一定的困２．９其他染色新技术¨州难。
２．９．１涂料染色２．９．８染浴利用技术
涂料染色工艺采用涂料着色剂（非致癌性）和高强度粘合剂（非醛类交联剂）制成轧染液，通过染色、烘干、焙烘即得成品。对于常温自交联型粘合剂，不需焙烘即固着在织物上。与传统染料相比，节省了显色、固色、皂洗、水洗等诸多工序，减少了水、汽、电的消耗【１１｜。
２．９．２气相染色
气相染色是在较高强度或真空条件下使染料（一些非离子型的分散染料和易发生气化的颜料）升华成气相并吸附在织物表面，其扩散并固着于纤维内部，发生染色过程。它不经洗涤，无废水产生，有利于环境保护。
２．９．３静电或磁性染色
静电或磁性染色是染料制成带电荷或磁性的粉末，然后在电场或磁场中通过静电作用或磁性吸引作用，染料粉末紧贴在织物表面，经过焙烘、汽蒸，使染料固着在纤维中，经一般洗涤等方法清除未固着的染料粉末，完成染色过程。此工艺目前还属研究和试验阶段。
２．９．４冷染染色
冷染技术在欧洲是节能、高上染率、污水色度低的成熟技术。无锡维新漂染公司与德国公司合作采用冷染技术，降低水和能源消耗，所排污水色度下降，高难度品种的染色质量大大提高。这种染色方法主要是工艺技术（流程与参数）的变革，设备投资少，易于推广应用。
２．９．５电子化管理技术
改革染色打样、试放样的传统做法，试用集约化、母液化、超滤加自动配液的电子化管理（计算机测色、配色并进行定性、定量分析），减少操作误差，提高符样率，减少残液的污染。
２．９．６冷轧堆深色染色
棉织物用活性染料深色冷轧堆染色，其工艺简
据资料介绍，美国纺织科技人员对纯棉、纯涤纶、涤棉混纺织物分别采用不同染料进行染色，再重新利用染后的染浴进行染色。他们研究的主要步骤和目标是用一次染色后的染浴对所选织物进行染色，并以上染百分率表示色泽的深度、对一次染色后的染浴补加染料和助剂，再进行染色、用计算机配色系统对染色样品与最初染浴中染色的样品进行比较、研究最初样和试验样的色牢度性能。研究结果表明：硫化和还原染料染色后的染浴可用于棉织物的中、浅色染色；直接染料染色后的染浴补加１％染料后也可用于同样目的的染色；活性染料即使染浅色也不能重新利用染浴；分散染料染浴可重新利用在涤粘混纺织物染浅色上，但不能用于纯涤纶织物。通过对酸性、碱性汗渍、干湿摩擦和水洗色牢度试验，与标准样品相比，试验样品的牢度指标已达到相当高的水平，染料都没有发生降解，染浴可以重复用四次。这样可以节约染料用量。
３结语
随着国际社会对全球的环境问题Ｅｌ益关切，要求制造和加工者对从原料供给开始，以制造加工、运输，消费，直到产品的最终废弃的整个过程，对生态环境影响负责。作为其重要组成的染整加工，却存在严重的生态问题。改善环境污染，开发环保型的染料、助剂和生态染色新技术将是我国纺织印染企业所面临的重要课题。
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（收稿日期：２００６年１１月）
（上接第５５页）
（３）平衡吸附量ｇ。与平衡质量浓度ｎ之间的关系符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附方程所描述的规律。
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（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００４；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｅ－ＡＩｐｉｌｌａｒｅｄｂｅｎｔｏｎｉｔｅ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｄｙｅ；ｉｓｏｔｈｅｒｍ
（收稿日期：２００６年１０月）
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万方数据
生态纺织品染色技术综述
作者：赵雪， 朱平， 展义臻， ZHAO Xue， ZHU Ping， ZHAN Yi-zhen
作者单位：青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点实验室,青岛,266071
刊名：
染料与染色
英文刊名：DYESTUFFS AND COLORATION
年，卷(期)：2007,44(4)
被引用次数：3次
参考文献(12条)
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