涂料染色拼色方便、重現性好，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、節能、節水、排污少、染色成本低，是印染行業清潔生產的重要發展方向。

　　涂料的應用歷史悠久，考古發現，在殷代晚期的建筑物上已經出現了壁畫，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、交聯劑等制成涂料染液，對織物浸軋后，通過高溫焙烘作用，交聯劑的交聯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生交聯，形成具有三維空間結構的網狀皮膜，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、粘合劑等的發展技術。

1 涂料染色的發展

　　1. 1 涂料發展

　　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定性。粒徑過大，涂料色漿穩定性下降，易出現分層現象; 粒徑分布在100 ～ 200 nm 時，色漿的穩定性在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 涂料研發技術發展

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

　　1. 1. 3 涂料新產品

　　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的Emacol CT Color 為具有陽離子性的水性顏料分散體，和傳統型產品相比較，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節能減排先進技術推薦目錄。

　　1. 2 粘合劑發展

　　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或自交聯的基團，與顏料配成染液軋染后，經適當的焙烘在織物上形成無色透明、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成膜穩定優異; ②粘著強力適宜; ③化學藥劑穩定; 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，反應型又分為交聯型和自交聯型。

　　聚丙烯酸酯類粘合劑較適用于涂料染色，且大多數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，耐低溫和耐磨性優異; 但易泛黃。

　　1. 2. 2 粘合劑研發技術發展

　　目前，核殼型粘合劑是國內外研發的熱點。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、不粘輥筒，染色后的布面不發粘、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，具有傳統丙烯酸酯類粘合劑無法比擬的優勢，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、蘇州聯勝化學有限公司的改性劑RS、廣州創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中心還研發了適用于超細涂料染色的含環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，且容易避免發生染花現象。

　　1. 4 其他助劑

　　涂料染色的其他助劑還有交聯劑、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。