涂料染色拼色方便、重現(xiàn)性好，對被染物沒有選擇性，可廣泛用于各種纖維的染色。其染色工藝簡單、節(jié)能、節(jié)水、排污少、染色成本低，是印染行業(yè)清潔生產(chǎn)的重要發(fā)展方向。

　　涂料的應用歷史悠久，考古發(fā)現(xiàn)，在殷代晚期的建筑物上已經(jīng)出現(xiàn)了壁畫，當時多是紅色和黑色的無機顏料。涂料的應用領域廣泛，在紡織、造紙、建筑、塑料和金屬等多個領域得到普遍使用。涂料在紡織品的大量應用始于20 世紀50 年代初，開始多是用于印花，80 年代以來，在染色中的應用得到重視。

　　涂料中的著色成分為顏料，涂料染色實質為顏料著色。顏料本身不溶于水，需要借助于分散劑、乳化劑等表面活性劑的作用均勻分散于有機溶劑或水中，形成涂料色漿。在涂料染色時，在涂料色漿中加入粘合劑、交聯(lián)劑等制成涂料染液，對織物浸軋后，通過高溫焙烘作用，交聯(lián)劑的交聯(lián)成分與粘合劑分子中的活性基團，在纖維和粘合劑之間、粘合劑高分子之間發(fā)生交聯(lián)，形成具有三維空間結構的網(wǎng)狀皮膜，將顏料包嵌而牢固地附著在織物上，從而達到“上染”的目的。

　　涂料染色的關鍵在于改善涂料染色的織物手感、摩擦牢度、軋染時對軋輥的粘結，以及浸染的著色深度、勻染性。這些問題的解決取決于涂料色漿、粘合劑等的發(fā)展技術。

1 涂料染色的發(fā)展

　　1. 1 涂料發(fā)展

　　1. 1. 1 涂料的性狀與性能

　　商品涂料為漿狀形式，一般稱為涂料色漿，簡稱為涂料。其組成有顏料、分散劑、乳化劑、潤濕劑及少量水。顏料包括無機顏料、有機顏料及熒光樹脂顏料。

　　作為染色用涂料，應滿足以下基本要求: ①顆粒細度均勻，色澤濃艷; ②良好的著色力和遮蓋力; ③耐光耐熱，化學藥劑穩(wěn)定性好; ④相對密度適宜。

　　涂料的質量取決于涂料色漿的制備技術，具體來說，即顏料晶型、顆粒大小、粒度分布及涂料色漿分散技術等。

　　涂料的遮蓋力取決于顏料粒徑。在一定范圍內時，顏料顆粒越小，光在顏料顆粒與空氣界面的反射作用加強，遮蓋力越好; 過大或過小( 當顆粒的線性尺寸小于光波波長時) ，遮蓋力都會下降。涂料鮮艷度的影響因素較多，包括顏料的粒徑大小、顆粒形狀、晶型及晶體的完整性。通常粒徑大、粒度分布寬、晶體的完整性差，色光發(fā)暗;反之，色光鮮艷。

　　日曬牢度主要取決于顏料的化學結構，也與顆粒大小有關，日曬褪色速度與顆粒直徑的平方成反比，顏料顆粒過小時，褪色速度加快。

　　摩擦牢度與顏料的粒徑不是簡單的比例關系。

　　試驗表明，當粒徑在100 ～ 300 nm 范圍時，織物的干濕摩擦牢度差異不明顯; 當粒徑小于100 nm 時，可以顯著地改善織物的干濕摩擦牢度，但皂洗、刷洗牢度下降。

　　顏料粒徑還影響涂料色漿的穩(wěn)定性。粒徑過大，涂料色漿穩(wěn)定性下降，易出現(xiàn)分層現(xiàn)象; 粒徑分布在100 ～ 200 nm 時，色漿的穩(wěn)定性在80 %以上。

　　不同顆粒大小的涂料適用于不同的染色方法。軋染的涂料顆粒最佳細度在0. 5 ～ 1 μm，浸染的涂料顆粒最佳細度在0. 1 ～ 0. 3 μm，筒紗染色的涂料顆粒在100 nm 以內。

　　1. 1. 2 涂料研發(fā)技術發(fā)展

　　涂料超細化后，各項物理性能和化學性能都會顯著改變，如著色強度、顏色鮮艷度提高等。目前，水性超細涂料是國內外科研工作者研究的熱點。水性超細涂料是以水為分散介質，粒徑在150nm 左右的涂料分散體，能夠有效降低有機物的排放量，符合環(huán)保要求。

　　水性超細涂料的制備是通過涂料色漿分散技術與顏料表面改性技術，具體分為分散劑直接研磨分散法和表面包覆分散法。分散劑直接研磨分散法有低分子分散劑法和高分子分散劑法，表面包覆法有原位聚合法、相分離法、微乳液聚合法和化學法。

　　有關資料顯示，國外僅少數(shù)跨國企業(yè)如美國的DuPont ( 杜邦) 、德國的巴斯夫( BASF) 和DyStar( 德司達) 、瑞士的原Ciba ( 汽巴) 等企業(yè)掌握了涂料在水相中細化和分散穩(wěn)定的方法，其技術處于壟斷地位，產(chǎn)品價格昂貴。國內僅有江南大學紡織服裝學院對外宣稱已經(jīng)掌握了涂料分散和細化技術。

　　1. 1. 3 涂料新產(chǎn)品

　　涂料的著色成分—顏料為非離子性化合物，其電荷性質取決于涂料色漿制備時所用的分散劑。目前，多數(shù)廠家采用陰離子型/非離子型分散劑，涂料色漿為陰離子型。日本山陽色素株式會社研發(fā)的Emacol CT Color 為具有陽離子性的水性顏料分散體，和傳統(tǒng)型產(chǎn)品相比較，用于紡織品及成衣的浸染染色時，其染色方法簡便、吸盡率高，并且廢水負荷也大幅度減輕。被列為中國印染行業(yè)節(jié)能減排先進技術推薦目錄。

　　1. 2 粘合劑發(fā)展

　　1. 2. 1 粘合劑結構與性能

　　粘合劑是合成高分子化合物，由單體聚合而成，一般制成水分散劑、乳液劑和溶劑型。涂料染色用的粘合劑要求具有可交聯(lián)或自交聯(lián)的基團，與顏料配成染液軋染后，經(jīng)適當?shù)谋汉嬖诳椢锷闲纬蔁o色透明、粘著力強、富有彈性和韌性的薄膜。

　　涂料染色質量的優(yōu)劣，很大程度上取決于粘合劑的性質。涂料染色用粘合劑要滿足以下基本要求: ①成膜穩(wěn)定優(yōu)異; ②粘著強力適宜; ③化學藥劑穩(wěn)定; ④成膜透明無色; ⑤膜質柔韌耐用。

　　按照化學結構，粘合劑分為丁苯橡膠乳液類、聚丙烯酸酯類、聚醋酸乙烯酯類。

　　按組成單體的不同，分為反應型和非反應型，反應型又分為交聯(lián)型和自交聯(lián)型。

　　聚丙烯酸酯類粘合劑較適用于涂料染色，且大多數(shù)采用乳液聚合的方法。其皮膜透明度高、耐磨性好、不易老化; 但手感較差、質量不穩(wěn)定。聚氨酯類粘合劑的粘著力強，皮膜彈性好，手感柔軟，耐低溫和耐磨性優(yōu)異; 但易泛黃。

　　1. 2. 2 粘合劑研發(fā)技術發(fā)展

　　目前，核殼型粘合劑是國內外研發(fā)的熱點。核殼型粘合劑是從核心到殼層共聚組成呈不均勻分布的一種乳液，為硬包軟結構。是由性質不同的兩種或兩種以上單體，通過多階段共聚或連續(xù)變化聚合制得。核殼型粘合劑可用于各種纖維的涂料印花及涂料染色，其外層玻璃化溫度較高，在室溫下不易成膜，不堵網(wǎng)、不粘輥筒，染色后的布面不發(fā)粘、刷洗牢度高; 而其含有的玻璃化溫度較低的組分焙烘成膜后，則可以提供給織物足夠的柔軟性、粘附性等。

　　1. 2. 3 粘合劑新品種

　　改性聚丙烯酸酯類: 如美國Brook-Line ( 布魯克林) 的`Superprint 101，具有傳統(tǒng)丙烯酸酯類粘合劑無法比擬的優(yōu)勢，使牢度和手感得到了徹底改善。

　　納米粘合劑: 是利用納米技術、高分子合成技術及生態(tài)技術研制的納米級涂料染色粘合劑。幾乎所有纖維表面都有300 nm 寬的溝紋，普通乳液粘合劑粒子不能進到溝紋中，而納米級乳液粘合劑粒子直徑較小，例如70 nm 粒徑，可以進入纖維中“生根”。用于涂料染色時，紡織品色牢度高，刷洗牢度尤為突出; 給色量高，色澤艷麗、飽滿; 手感柔軟，可與染料染色工藝的紡織產(chǎn)品相媲美。如NMD納米級涂料染色粘合劑。

　　1. 3 陽離子改性劑發(fā)展

　　對天然纖維進行陽離子接枝以改變其離子性的方法，一般稱為陽離子改性處理。這類助劑稱為陽離子改性劑，或接枝劑、固色增深劑等。通過陽離子改性劑對纖維進行處理，使纖維表面帶正電荷，與陰離子型的涂料產(chǎn)生靜電吸附作用，涂料可以依靠直接性自動吸附到纖維表面，從而拓寬了涂料染色工藝，軋染及浸染都可以使用，且提升了涂料染色的深度。

　　陽離子改性劑分為低分子化合物和高分子化合物兩類，主要代表結構有胺化環(huán)氧衍生物，如縮水甘油基三甲基氯化銨( Glytahc A) 、聚酰胺表氯醇( PAE) 型聚合物、氯代三嗪型季銨化合物、N-羥甲基丙烯酰胺( NMA) 、聚表氯醇( PECH) -二甲基胺等。其中屬于高分子的有聚酰胺表氯醇( PAE) 型聚合物和聚表氯醇( PECH) -二甲基胺。在涂料浸染工藝中，陽離子改性劑很重要，改性效果對涂料的染深性、勻染性及色牢度有重要影響。目前市場上大部分的陽離子改性劑在性能方面的差異并不是太大，例如，DyStar 公司的改性劑、上海長盛印染化工的涂料染色增深劑PT 和PNT、蘇州聯(lián)勝化學有限公司的改性劑RS、廣州創(chuàng)越化工的陽離子改性劑CY-210 ( 纖維素纖維改性) 和CY-220 ( 蛋白質纖維改性) 等，對涂料染色的各項染色牢度都有一定的幫助。

　　陽離子改性技術的關鍵在于在改性反應過程中適當控制好反應條件，減少水解等副反應，以增進陽離子改性劑的利用率。

　　江南大學納米色素與噴墨印花研究開發(fā)中心還研發(fā)了適用于超細涂料染色的含環(huán)氧氯丙烷側基的水溶性聚酰胺多胺型陽離子改性劑，得色深，且容易避免發(fā)生染花現(xiàn)象。

　　1. 4 其他助劑

　　涂料染色的其他助劑還有交聯(lián)劑、摩擦牢度增進劑、防泳移劑、柔軟劑等，視染色方法及要求選用。