第四节 现代染色的概念
近些年来，随着高分子科学的飞速发展，创新性纤维及其纺织品不断涌现，纺织市场花样繁多。为了使纺织品获得优良的性能和特殊的功能，一种纺织面料往往由三种或三种以上的纤维混纺或交织而成。纤维和纺织品的“新”和“多”对纺织品染色提出了新的要求，为适应“新”特性，需要选用新型染化料及其配套的染色工艺；为适应“多”特性，需要使多种组分都能染上颜色，而且不同组分间的同色性要好，因此就要开发多种染料分浴或同浴染色的染料和工艺。再加之信息网络及自动化技术不断融合用于染色过程，导致了染色理论和染色技术不断更新和深入，逐渐形成与传统染色技术迥然不同的现代染色技术。
现代染色的基本要求是清洁生产，此外还要赋予纺织品高新性能和多种功能。为实现这些目标，往往采用一系列现代化技术和设备。现代染色涵盖的面很广，主要有生态染色、新纤维和新品种染色、非水和节水染色、仿生着色、高信息网络和高自动化染色等。
1.生态染色 生态染色指利用环保型的染料（如纯天然的植物染料、生物染料）和助剂，采用无污染或低污染工艺对纺织品进行的染色。染色后排放的有色污水量少，节水节能，染色产品符合生态纺织品的要求。生态染色是现代染色的核心理念，为了建立生态染色加工链，需要从原料、产品设计、加工和应用整个过程共同努力，建立一个清洁染色生产体系。
2.新纤维和新品种染色 新纤维和新品种染色是随着新型纤维和新型织物品种的迅速崛起而出现的一个崭新的染色领域，其染色技术涉及多个领域。例如，涤纶超细纤维的染色，由于纤维的细度大大低于传统聚酯纤维，这就要求所用分散染料的粒径很小，而且其着色性、匀染性和色牢度特别好，配套的助剂和升温工艺也与常规纤维不同。又如，涤纶与纤维素纤维、涤纶与锦纶、涤纶与腈纶；纤维素纤维与锦纶、纤维素纤维与羊毛、纤维素纤维与蚕丝；以及它们与氨纶的多组分纤维纺织品的染色，可采用分散/活性染料染色、分散/酸性染料染色、分散/阳离子染料染色、活性/酸性染料染色等染色技术，染色工艺有两浴法、一浴两步法和一浴法等，可实现一种染料染多种纤维、多种染料染多种纤维，从而在多组分纤维制品上获得均一的染色效果。对新型纤维染色适用的染料及其染色技术也有多种文献报道，部分已经开发应用于生产。近年来国内外染料生产公司通过筛选和研发，供应各种系列专用染料。
3.非水和节水染色 非水和节水染色技术是指采用无水或少水的技术手段来进行的染色。其中比较典型的是超临界二氧化碳染色，这是一种非水染色法，利用超临界二氧化碳流体作为介质，实现分散染料对聚酯纤维的染色，由于无水介质可反复利用，因而具有无污水排放、能耗低的特点。节水染色技术中比较典型的是湿短蒸染色，湿短蒸染色是近年来主要针对活性染料开发的新型染色技术。与传统的活性染料轧—烘—轧—蒸工艺相比，湿短蒸染色省却了烘干这道工序，织物浸轧染液后不经干燥，湿布直接进入汽蒸箱进行短蒸，所采用的热载体是150℃左右的过热蒸汽（传统的为100℃饱和蒸汽），汽蒸固色速度快，固色率高，可实现低碱、低盐、低尿素，从而减少染色后处理所需水量，减少了环境污染，提高了生产效率，节能降耗，而且重现性、匀染性和透染性好。
4.仿生染色 仿生染色是指模仿生物中色素的结构、分布和功能进行的染色，是一种新的生态染色途径。天然染料染色存在染色批差、资源有限等问题，所以更有效的途径是人工合成具有生物色素功能的染料。事实上，许多合成染料具有与天然色素相似的结构，例如，酞菁染料，它的基本发色体系和叶绿素很相似，和血红素也相近，只是中心金属原子和芳环结构不同。又如动物黑色素的基本结构和某些靛类染料及其中间体的基本结构很接近。仿生染色首先是开发仿生染料，即在天然色素基础上，开发新的生态染料。其染色原理是加入一些增溶染色助剂提高染料的上染速率、上染率和染色牢度，甚至使原本很难上染的纤维也能够染色。
5.高信息网络和高自动化染色 高信息网络和高自动化染色是随着机械电子化技术的蓬勃发展而日新月异的。进入21世纪以来，国内外染整新设备、新技术、新工艺不断涌现，使染色过程越来越趋于自动化、智能化。利用信息网络技术，可建立从市场需求、原料供应、小样设计、订货交接、指标分析到各道生产工序的管理系统；计算机测色配色已经是一种普遍使用的先进生产工具和测试手段，在快速打样和精确配色方面具有人工打样无可比拟的优势；自动滴液系统打样改变了传统的手工打样、放样做法，使用集约化、母液化、超滤加自动配液的电子化管理系统（计算机测色配色并进行染化料的定性、定量分析与取样）和中央控制室控制自动泵供系统，提高了自动化程度，减少操作误差，提高染色的重现性，减少残液的污染；小浴比染色使用各类小浴比的染色设备，可将染色浴比降低到3:1～5:1，用水量少，节约染化料，减少污染物的排放量；电化学染色利用电化学阴极还原代替传统的保险粉还原染色工艺，不但可以保持还原染料的优点，而且染液可重复使用，节约80%的化学试剂和大量的水，也降低了染色厂污水处理的费用；超声波染色可利用超声波在染色体系中起到分散、除气和扩散作用，从而加速染料的吸收，提高得色量；微波染色利用微波使水分子和染料分子产生振动，使织物迅速升温，促进染料的溶解和扩散；低温等离子体染色可改变纺织材料的结构与性能，引起染料与纤维发生反应，改善织物的染色性能和服用性能。无论是连续式还是间歇式染色设备，节能、环保、高效是21世纪可持续发展的方向，短流程以及自动化技术、人机对话、在线检测与控制、远程诊断等手段的广泛使用是未来染色机械的发展趋势。随着现代技术水平的不断提高，所有加工都将在自动化设备控制下进行，生产环境将大大改善，无人生产车间将会越来越普遍。