生态纺织涂料印花掘金蓝海引领未来

文 李平舟

当下生态纺织技术的研发已受到广泛关注，从前处理到染色、印花、后整理的生态工艺和生态染料助剂都在不断面世，为在染整生产过程中实施清洁生产提供了可选择的具体措施。生态印花工艺首先应选用对人体无害的染料、涂料、糊料和助剂，用环保型糊料制备色浆，可采用天然糊料，并开发高增稠能力，易回收净化的环保型糊料，这是实现生态印花工艺的途径，值得业内人士的重视。

涂料印花的生态要求、性能特点和急需解决的问题

涂料印花工艺简单，符合节水、节能和环保要求，适合装饰用布印花织物的开发。近年来，各国特别是欧盟，颁布了不少有关环境和生态保护的法规与法则。从纺织印花行业和其用户的眼光看，尽管这些法规和法则增加了企业的生产成本，在某种程度上削弱了产品的市场竞争力，但通过实践认识到这些法规和法则是必要的。它提供了一种机会，即企业按照对人体、环境和生态最合适的目标与技术条件来研究产品的配方和生产技术，最终必将会节约生产成本。应用涂料印花工艺简单、流程短，不需水洗、无污水或少污水符合清洁生产原则，应开发应用环保型涂料粘合剂、增稠剂，并禁用火油乳化糊。采用数字喷墨印花工艺简单，无需制网打样，自动化程度高，颜色丰富多彩，分辨率高，无环境污染，是真正的生态高科技印花工艺，今后会飞速发展，当前急需开发通用性强、成本低，不需进行前处理的涂料墨水。目前广泛应用的为分散染料升华转移印花，正在研发新型热扩散转移印花和活性染料等一些离子性染料湿态转移印花。如采用涂料转移印花之后不需焙烘和水洗、无污水排放，但对涂料和粘合剂要求较高，而热扩散转移印花是当前最有发展前景的一种新型印花方式。

比较印花纺织品及其生产方法的环境和生态负荷有六个因素，即原材料消耗、能量消耗、土地利用、在空气与水和土壤中的排放、危险物质的使用、可能产生的危险(例如运输和使用等)。大量实验研究和生产实践证明，涂料印花方法的能耗、原材料消耗以及对土地的要求都要比使用得较多的活性染料印花低，这是因为涂料印花后取消了后洗涤工序、减少了产生环境和生态负荷的源泉、减少了废水和发生事故的危险性。显然，涂料印花具有以下特点：较低的生产成本和简单的生产工艺；适用性强，不仅能得到要求的印花效果，而且几乎毫无疑问地适用于所有的纤维类型；在宽阔的范围包括色泽、手感和牢度等几乎不再与活性染料印花的水平相区别；低的环境和生态负荷，节能节时又比较安全。因此涂料印花应用面不断扩大，再加上其生态保护性能不断提高，已达到了一个很高的技术水平，而且获得在印花纺织品中的主导地位。据统计，在当今全世界的印花织物中涂料印花超过了55%(活性染料印花占24%、还原染料印花的比例不到5%等)，其中美国占80%，印度为60%，我国约为20%。虽然涂料印花有许多生态保护上的优点，但也存在着以下值得注意的重要问题。

在涂料印花生产过程中产生的废气里，含有的重要物质和它们的产生源泉涉及到：一是矿物油产生源泉，如煤油、糊状合成增稠剂、柔软剂、消泡剂；二是甲醛产生源，如粘合剂、固着剂、防腐剂；三是单体产生源泉，如粘合剂、固着剂、增稠剂；四是烟雾产生源，如糊状合成增稠剂、柔弱剂、尿素、乙二醇；五是挥发性有机化合物产生源，如煤油、糊状合成增稠剂、柔软剂、消泡剂、乙二醇。由于考虑到对涂料印花织物越来越高的牢度要求，目前国外的很多粘合剂仍在使用低甲醛的三聚氰胺类树脂固着剂，国内多数企业生产的粘合剂的自交联单体也仍沿用N-羟甲基丙烯酰胺(占单体总量的3-5%)，它们在焙烘和储藏过程中会释放出游离甲醛，使印花织物上的游离甲醛含量很难确保在检测限度以下，还有用于拔染印花的还原剂大都含有甲醛，因此这是一个急需解决的问题。

涂料印花色浆是由颜料、分散剂、表面活性剂(乳化剂和润湿剂)和水经高速预分散后再经高剪切力机械研磨加工而成的颜料浆状体，颜料除黑(碳黑)、白(钛白粉)之外，其他色谱均为有机颜料，按化学结构分有偶氮型、杂环型和酞菁结构，其中以偶氮颜料居多，大部分的黄、橙、红色均为此类，杂环类颜料以红、紫色为主，而酞菁结构的颜料是蓝色和绿色的颜料。受禁用的致癌芳香胺影响最大的是偶氮颜料，涉及的致癌芳香胺主要有三种即3、3′—氯联苯胺(DCB)、3、3′—二甲基联苯胺(DMB)和2—甲基-5-硝基苯胺(大红G培司)，关系到国内的黄、橙、红、紫、棕等21个不同商品牌号的产品。目前用3.3′—二氯联苯胺和3.3′—二甲基联苯胺制成的有机颜料都被证明在标准检测条件下检测不出因内源代谢裂解产生的致癌芳香胺，因此没有会产生肿瘤的活性即不具有致癌性。研究发现，若使用一个过量的、强碱性的甲醇和氨的混合物即用比标准检测法更苛刻的条件进行检测，可以发现某些用3.3′—二氯联苯胺制成的偶氮颜料仍会裂解产生超过界限值的致癌芳香胺。而且这种裂解不仅与颜料结构有关，还与应用方法和印染的质量有关，包括所用的粘合剂体系、颜色深度和织物等因素。随着国际市场一体化进程不断加快，仅仅依靠稳定、一流的产品品质还不足以使企业顺利进入广阔的国际市场。为了与国际市场尽快接轨，这就要求纺织印花行业注意在生产加工时的生态要求，以及纺织品对人体的毒物学方面存在的问题。

涂料印花的生态环保引起国际社会的关注

在纺织品印花和涂层生产过程中排放出废气里的挥发性有机化合物，即VOC。随着经济的不断发展和社会的日益进步，全世界各国对环境问题已经极为关注。目前在欧盟成员国主要是借助欧盟VOC法则1999/13/EC来控制，瑞士和美国也有相应的VOC法则。VOC是指挥发性有机化合物，是一个总和参数。作为VOC的物质被定义为由碳元素与一个或多个氮、氧、氢、磷、硫、硅、卤素等元素相结合的化合物。在20℃或运行条件下它的蒸汽压超过0.01kPa，且不发生化学变化。由于涂料印花要在120-180℃范围内被干燥而固着，对VOC定义中的蒸气压，也适用于这个温度范围(即运行条件)。这样，在乳化糊增稠剂中使用的矿物油。按照VOC的定义，是否为VOC必须符合其蒸汽压超过0.01kPa的要求。

欧盟的VOC法则适用于纺织品涂料印花和涂层法则规定一个企业每台设备每年的VOC消耗量的限界值为5吨。瑞士的VOC法则中对VOC的定义也考虑物质的蒸气压，VOC应在20℃时的蒸气压≥0.0lkPa，在标准气压下沸点≤240℃，且不发生化学变化。

涂料印花色浆是由颜料(着色剂)、分散剂、润湿剂和水通过机械研磨加工而成的。着色剂中除了黑色为炭黑、白色为钛白粉以外其它色谱都是有机颜料。有机颜料按其化学结构分为偶氮型(＞50%)，杂环型(＜11%)和钛菁(29%)。偶氮颜料应用最多，多为黄、橙、红色谱，杂环类以红、紫色为主，酞菁以蓝、绿为主。涂料印花存在一些生态环保问题，如着色剂有机颜料的涉嫌致癌芳香胺、粘合剂中的甲醛和APEO、增稠剂的VOC等。由于国内外纺织品生态标签的要求和禁止在纺织品上存在有害物质的法规出台，对涂料印花也提出了生态环保的要求。涂料印花色浆中有机颜料所涉及的致癌芳香胺和有机颜料生产过程中带来的有害残余物，以及配制印花色浆所用的助剂，如粘合剂中所含有的甲醛和APEO，增稠剂中含有烃类化合物，这些都会带来生态环保问题，所以观察这些化学品对生态环保与人类健康的影响、是否符合国内外有关生态纺织品法规的技术要求尤显重要。有机颜料不同于染料之处主要在于不溶于水、汗液、血液、胃酸或所在介质，各国化学家对于以DCB为重氮组份所合成的有机颜料进行了广泛的毒理研究，对这些有机颜料长期喂养实验动物，在尿液、血液中培养，并在高浓含DCB有机颜料(230mg/m3)下生存，均未检出DCB，也就是说用DCB合成的有机颜料是分解不出DCB来的，因此德国颁布了“食品及日用消费品法”规定用DCB合成的偶氮颜料，由于在法定分析条件下不会断裂，因此将不受限制。但大多数有机颜料中不可避免地会存在未反应的痕量芳胺残存物，DCB合成的有机颜料中也有超过30mg/kg限量的DCB。有许多案例证明应用DCB合成的有机颜料加工和涂料印花织物上的DCB含量超过限定值。

在涂料印花中广泛使用聚丙烯酸酯类(PA)粘合剂，它具有透明性好，对颜料粘着和对纤维粘附力较强等优点，PA粘合剂聚合物由三种单体组成，其一为硬单体，其二是软单体，采用核壳聚合理论，制备软单体为核，硬单体为壳的粘合剂，使其在网印时不至因软单体组份而堵网。其三为功能单体，其中羧基单体对乳液聚合物作用时提高乳液稳定性：交联型单体(过去主要是N-羟甲基丙烯酰胺)，即自交联单体，加入量为PA的3%-5%，可以与纤维交链和降低硬单体用量，因而提高了织物的牢度和手感。另外，PA不溶于水。为此必须在合成时加入乳化剂，聚合时成分散粒子而形成稳定的乳液。

上述粘合剂的单体和聚合，生态环保上带来一些问题，一是PA乳液聚合的乳化剂优选，涉及乳液稳定性及分散粒子的细度和粒子均匀性，一般粒径应控制在0.2-1.0μm。限定若化学品及其复配物中的APEO及AP(烷基酚)含量高于0.1%，则该化学品不能用于纺织品及皮革加工等。APEO主要包括壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚。实际上世界上著名测试公司定位在100mg/kg限量内，纺织品更低，为20～50mg/kg。另一个问题是N-羟甲基丙烯酰胺自交联单体，它是由丙烯酰胺与甲醛反应而得，因为得到的N-羟甲基丙烯酰胺是一种缩醛很不稳定，其反应存在动态平衡，因此该自交联单体中存在一定量游离甲醛，而且在焙烘和储存过程中不断释放甲醛，与游离甲醛一起的总醛，将超过规定限量。如果用N-羟甲基三聚氰胺外交联剂则甲醛超量更多。因此，国内外先后推出手感柔软、符合环保要求、无APEO和无(低)甲醛的粘合剂。涂料印花粘合剂中还有一大类是水性聚氨酯(PU)，具有高弹性、耐热、耐寒、耐化学品稳定性、耐曲磨性和良好的渗透性，手感特别柔软，湿摩擦牢度好、滑爽性优良、皮膜不发粘、不吸附灰尘，在针织物上印花时不会因织物拉伸而露花。但它的价格为聚丙烯酸酯的3-4倍。利用互穿网络聚合(IPN)技术，可使聚氨酯(PU)和PA相互贯穿形成网络体系。用聚氨酯改善PA粘合剂的不足，同时可降低成本。且分散稳定性很好，PA聚合物可以不用APEO作为乳化剂，也不存在甲醛问题。涂料印花曾广泛使用火油乳化糊或半火油乳化糊增稠剂，使印花花型轮廊清晰、得色鲜艳，触变性好，但是它必须用高沸点的白火油，由其调制的涂料印花色浆在烘干或焙烘过程中会使这些火油散发于大气中，污染了环境。同时由于石油含有少量芳香烃和烯烃，不易挥发除尽，从而给涂料印花织物上残留火油味。

由于纯火油乳化糊增稠剂存在火油挥发造成VOC超量和不安全，开始出现聚己二醇非离子型增稠剂，它是一种高分子化合物的乳液，适应性强，使用方便，在调制成增稠糊时还需要一定量的火油，其增稠效果不及阴离子型增稠剂强。但它对电解质不敏感，印花织物的手感和鲜艳度均较好。聚丙烯酸类阴离子型增稠剂，因含可电解的羧酸基团的聚乙烯链，增稠效果很好，它的流变性良好，广泛用于筛网涂料印花。环保型增稠剂的开发重点是无VOC载体制造糊状合成增稠剂，也有低矿物油含量的糊状合成增稠剂，如瑞士CHT公司开发的新一代涂料印花增稠剂Tubiris Eco-400、Eco-650是一种无VOC，而以天然油作载体的糊状合成增稠剂，对电解质稳定，渗透性好，印制轮廓清晰。

新型生态染色印花的方法与环保措施

所谓生态家纺纺织品印花技术就是选择对人体无害的染料或颜料(涤科)及印花助剂，用环保型印花糊料制备色浆，对环境无污染，并且满足相关标准的印花生产工艺。常用的印花工艺多为筛网印花、滚筒印花和转移印花。其中，滚筒印花的环境污染最为严重，筛网(平网)印花比滚筒印花来讲，其制网容易且污染小，其废弃物污染也比转移印花小，但由于这些工艺中所用的染料、涂料、添加剂、印花糊料等药品，很多都是生态纺织禁用的有害物质，因此，新型生态印花技术应运而生。几种成熟的新型生态印花技术介绍如下。

转移印花是先将染料或涂料的花纹图案印在纸上，制成转印纸，然后在一定条件下使转印纸上的染料或涂料转移到纺织品上去的印花方法。利用热使染料从转印纸升华转移到纺织品上的方法叫热转移法；在一定温度、压力和溶剂的作用下，使染料从转印纸上剥离而转移到纺织品上的方法叫湿转移法。转移印花以在纯涤纶织物上的效果最好，涤棉混纺织物上因棉纤维不被分散染料着色，得色要比纯涤纶织物浅，块面大的花形还有雪花(留白)现象。纯锦纶织物也能转移印花，但得色量较低，湿处理牢度较差。转移印花法消耗的转印纸为织物长度2倍，废纸及印后残留染料难以回收，且印深色有困难，故多应用于部分织物如变形丝织物和针织物进行局部印花，以及一些装饰性的印花。转移印花适合于印制小批量的品种，印花后不需要后处理，减少了污染，属于清洁加工。印制的图案丰富多彩，花型逼真，艺术性强，印花疵病少，但转印纸的耗量大，成本高。目前主要用于涤纶、锦轮纺织品的印花，在天然纤维纺织品上进行转移印花还有待创新发展。

数码喷墨印花是将含有色素的墨水在压缩空气的驱动下，经由喷墨印花机的计算机分色处理喷嘴喷射到被染基材上，由计算机按设计要求控制形成花纹图案。根据墨水系统的性能，经适当处理(如烘焙加工)，使纺织品具有一定的牢度和鲜艳度。实际操作中，先用扫描或数码相机数字化输入图稿，然后应用图形软件或专业的印花分色与设计软件处理图案，最后再通过喷印控制软件将数字化信息传输到数码喷印机，喷射出图案。其印花速度比滚筒印花低很多，成本比传统印花高。对纺织品进行数码印花时，一般要对纺织品进行前处理，染料也应根据数码印花的方式和要求选用专用的染料做油墨。一般来讲，数码喷墨印花用墨水的各项牢度均高，而且染料是按需喷射到基质上，废水、能耗和废料的排除都是很少的，几乎没有什么纺织废料和染料排出物，而且喷墨印花的噪声低，对操作人员健康有利。另外，喷射印花技术与常规印花相比，大大缩短了技术流程，可免去繁复的花样制版和色浆调制工序，印制灵活，操作简单，适应性广，生产周期短，特别适合小批量、多品种、快捷反应、个性化、高质量产品的生产。机台占地少，技术简单，省去了制网、调浆，自动化程度高，产品疵品率大大下降；喷射印花环境友好，无废弃染化料，能耗、用水量极低，处理费用也最少，工作环境清洁，无噪声，因此是重点发展的生态印花技术。

静电印刷是近年来发展起来的一种新颖印刷工艺，由日本京都、理光等4家公司于2002年在日本试制成功。它利用一种较简单的静电装置，即印刷涂料与织物之间保持一定间隔，在不直接接触情况下，由于静电场作用使印墨转移到织物上。为了使印刷图案在织物上有一定色牢度，在完成复印之后还必须进行固着后处理。由于静电印刷速度快，可将花纹图案一次性直接印制在织物上，比目前使用的其他印刷方法简捷方便，是一种具有发展潜力的新颖印刷方法；且静电电子印花具有效率高、流程短、成本低、环境污染小等优点，是生态纺织品印花首选的印花方法。静电电子印花装置与喷射印花机完全不同，不使用喷嘴，运转率比喷射印花高20%以上，清晰度为720dpi，生产速度是喷射印花机的50倍，而每平方米所需染料、油墨的价格则为喷射印花的1/200，它将带来21世纪全球印花工艺的极大变革。

纺织品静电印花是将客户的设计要求由计算机设计存储；经电脑处理后的图形图像，通过静电潜像显影，将适用于织物的彩色墨粉转印到被印织物上；再经高温固色，得到所需的图案花纹。喷墨印花则是由计算机按设计要求，控制含有色素的油墨在压力驱动下，经由喷嘴喷射到被印织物上形成花纹图案；根据油墨系统的性能，经适当后处理使织物具有一定牢度和鲜艳度。近年来，数码印花以其精细的照片效果越来越受到消费者的喜爱并得到长足的发展。但以喷墨技术为基础的喷墨数码印花却由于其速度慢、成本高，大大影响了它的应用与推广。于是，人们将目光转向了以静电复印技术为核心的静电数码印花。据报道，美国及日本都在进行静电数码印花的研究并取得了极好的效果，静电数码印花机的印花速度已达5-10m/min，而在成本方面，静电数码印花也大大低于喷墨数码，甚至低于传统的圆网印花，因此人们都看好静电数码印花的前景。越来越多的科技工作者致力于静电数码印花的相关研究。但在进一步的研究中发现，静电数码印花的底灰现象却限制了静电数码印花速度的进一步提高。近年来，电子油墨在印刷上的成功应用让印刷行业的发展真正进入了数码印刷的新时代。

超声波既是一种波动形式，又是一种能量形式。由于它所具有的声波特点和声空化作用，在印染前处理中正逐渐引起人们的注意。超声波是入耳听觉无法感知的振动波，超声波作为一种波动形式可以以横波在固体、液体、气体中传播，或者在液体、气体中以纵波形式传播。超声波在前处理操作中的运用，其目的是从纤维表面去除天然和外来的污染物质，在这些过程中超声波的使用都会提高处理速度。不少报道说明，在退浆、精练和漂白等前处理加工中都应用了超声波设备，去除纤维表面的天然的和外来的杂质。在退浆工艺中采用超声波研究纺织用淀粉上浆和退浆表明，与一般的淀粉上浆和退浆相比，使用降解淀粉上浆后再用超声波退浆可以节约许多能量。超声波应用于纤维素织物的还原染料染色当中，以期降低染色时间。在相同条件下，超声波染色可以显著地缩短染色时间，或者是在相同的染色条件下降低染液的染料浓度，由于超声染色可不用或少用在常规染色中所使用的各种助剂，因此超声染色还能明显地改善染色废液对环境的污染程度，以及降低药品消耗等。

超声波漂白棉或对织物进行染色：有研究表明，采用超声波对棉织物进行双氧水漂白，可以提高漂白速度，缩短漂白时间，织物的白度也优于传统漂白法。用超声波处理后的漂白棉织物对于直接染料、活性染料的上染率是很有效的。近代物理技术尤其超声波技术以其方便、迅速、有效、安全而引人注目，因此超声波技术在纺织上的应用已经越来越受到重视。

纺织工业是一个用水多、产生污染量大的行业，据中国纺织工业协会统计，全行业年耗水量超过100亿吨，在新鲜水量的取用方面，排在全国各行业的第二位。此外，据国家环保总局统计，印染行业排放废水总量位于全国制造业排放总量的第5位，印染企业的单位产品耗水量一般是发达国家的3倍左有，而水的重复利用率却落后于制造业平均水平，仅为7%，印染废水占全国纺织废水排放量的80%，且污染物超标排放现象依然严峻。纺织印染行业开展节水、节能、减污、环保新技术研究，具有重要的现实意义和必要性。同时，有限的资源决定了中国纺织行业必须走循环经济之路。

涂料印花生态环保性及发展趋势

生态纺织品印花技术既是环境的要求，又是提高产品附加值的要求。印染行业在纺织工业的发展中有着重要地位，纺织品的印染后整理水平在一定程度上反映了一个国家纺织加工的水平，它也是体现纺织企业产品经济价值和提高纺织行业产品及服装附加值的重要因素。但由于中国的纺织印染工业属于传统工业，其高新技术含量相对较低，随着纺织工业新产品、新技术的开发，进入印染废水中各种难以用生物降解的有机物质越来越多，使得印染废水的处理问题愈加复杂。近期，印染废水的处理方法主要有物理化学法、化学法和生物法。各种方法各有优缺点，有时往往需要将几种方法和几个处理单元组成的系统处理后才能达到要求。同时，对印染污泥的处理与处置技术，以及对印染废水的综合治理技术的研究和应用也是纺织行业发展循环经济破解我国资源环境约束、实现经济社会可持续发展的唯一出路。

近年世界纺织市场上出现了许多新型纺织纤维，发展最快的化学纤维，其重点是具有特殊性能与高附加值的绿色纤维和向超细、差别化、功能化方向发展的新型合成纤维和传统纤维相比，新纤维结晶度和取向度比较高，纤维比较细，因此，对染整加工及染料和助剂提出了新的要求。新合成纤维发展很快，种类很多，目前最重要是大力开发的主要由超细纤维、聚乳酸纤维、聚对苯二甲酸二醇酯纤维、聚氨酯纤维和异型纤维等等。超临界二氧化碳染色技术是一种新型的染整技术，具有染色时间短、匀染透染性好、染后不用还原清洗等优点，整个染色过程中不会造成任何污染。解决了传统染色工艺资源消耗量大、环境污染严重及有机溶剂染色的生态、成本、难以工业化应用等问题。

超临界二氧化碳染色采用二氧化碳来代替以水为介质的染整加工技术，工艺中无需清洗，无需烘干，二氧化碳可循环再利用。该技术可避免大量废水对环保带来严重污染问题。保护了水资源，省去还原清洗和烘干工序，降低了能源消耗，染色过程无有害气体排放，残余染料可循环使用，提高了染料利用率。此外，超临界二氧化碳流体染色主要适用于非离子类的难溶性分散染料，对分散染料有很好的溶解能力，并且对疏水性的涤纶等合成纤维有很强的增塑作用，可增加纤维中大分子链的活动能力和扩散自由体积，加快染料在纤维中的扩散，从而大大提高上染速率，有很好的透染和匀染效果。超临界二氧化碳染色工艺以超临界二氧化碳为介质对织物印染染色，是一种新型的无水染色技术。与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能和无需使用助剂等优点。其前处理、染色、清洗过程可一步完成，且染色时间短，可缩短生产周期，提高经济效益。因此，推进该技术的产业化应用，对推动染整清洁生产及节能减排具有重要的现实意义。目前，一些发达国家已相继开展该技术的产业化研究，其中德国Uhde公司研制的产业化设备已有详细的文献报道，国内也有公司开展产业化研究。

气相或升华染色主要采用部分非离子型分散染料或易升华染料，染后不需水洗，无废水产生。气相或升华染色不用水作为染色介质，它是在较高温度或真空条件下使染料升华成气相，并吸附和扩散于纤维中，即发生上染过程。这种染色的染料转移和上染机理与热转移印花类似，要求染料有较强的升华性，目前主要是一些非离子型的分散染料或易升华的颜料，染后不必水洗，有利于环境保护。

微波远红外染色是利用微波加热具有好的穿透性不需要传热过程，可大大缩短染色时间，实现快速匀染，降低能耗，提高产品的竞争力。微波是一种波长极短的电磁波，它和无线电波、红外线、可见光一样，都属于电磁波。微波加热就是将微波作为一种功率源来使用。当微波与物质分子相互作用，产生分子极化、取向、磨擦、吸收微波能而产生加热效应。微波加热是物体的吸收微波后的自身发热，加热是从物体的内部开始，能做到里外同时加热。微波能技术适用于涤纶布、涤棉布、腈纶布、涤腈布等的染色。传统的染色方法长达几小时，热能损失多，工作环境恶劣。在微波的照射下，染液运动加剧，促进溶于水的染料分子在织物纤维中扩散而上染，因此染色时间短一般为1-10min，比传统的染色节约能源很多。染色后的织物色牢度、色泽等各项指标均比传统工艺有所提高。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，然后导入密闭的微波加热室(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。实践证明，微波更适用于产品价值高、质量要求严、热传导率低、用传统工艺难以加工的物料。而对于含水量过大的物料，单纯用微波脱水有时也是不经济的。如果将微波与热风、蒸气或远红外等方法相结合，常会得到“事半功倍”的效果。这种具有科学性、实用性的组合，既无任何环境污染，又高效节能，大大延长产品保质期。

如今人体舒适和保健的绿色纺织品将成为家庭健康消费的最基本内容。大部分内衣、睡衣等贴身衣物对染整加工的环保生态要求也就更高了。天然染料大都有药物作用，有的可抗菌消炎，有的可活血化淤。所以用天然染料染制的纺织品将会成为保健内衣的生力军。

绿色天然染料最直接的来源应该是染料植物。从众多的染料植物中可以提取纯天然的植物染料，用于天然纤维的染色，而不用合成染料。天然染料包含一种或几种金属盐保证在日照和洗涤条件下理想的颜色牢度。天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的，很少或没有经过化学加工的染料。在科技日益发展物质不断丰富的今天，人们对衣食住行的要求不断提高，不仅追求美观舒适，更注重保健功能，而合成染料染色织物一方面对皮肤有刺激性易引起皮肤病变；另一方面在生产及使用过程中还对环境产生大量污染。因此天然染料以其独特的无毒无害对皮肤无过敏性和致癌性，且有较好的生物降解性而重新回到人们的视野中。随着合成染料中的部分品种受到禁用，人们对天然染料的兴趣又重新增浓。主要原因是大多数天然染料与环境生态相溶性好，生物可降解，而且毒性较低。加上石油资源的消耗已显示合成染料原料不足，也促进开发天然染料来补充合成染料。随着人们生活水平的提高，家纺产品将由经济实用型向功能型和绿色环保型转化。由天然染料染制的床单、被罩、浴巾等家纺产品必然会因符合生态环保标准和具有医疗保健功能而受到人们的青睐。合成染料虽然鲜明亮丽，但天然染料的庄重典雅也是合成染料不能比拟的。除染色功能外，天然染料还具有药物、香料等多种功能。天然染料大多为中药，在染色过程中，其药物和香味成分与色素一起被织物吸收，使染后的织物对人体有特殊的药物保健功能。在当今人们崇尚绿色消费品的浪潮冲击下，必将有更广阔的发展前景。目前此类染料已经在国内研制成功，并用于规模化生产天然染料和适合应用于开发高附加值的绿色产品，用天然染料染色的织物，其发展前景非常看好。

微胶囊技术是指利用天然的或合成的高分子材料，用化学或机械的方法，将目的物包覆其中，形成直径从几微米到上千微米的核一壳结构的微小粒子的技术。微胶囊是将某种物质用某些高分子化合物或无机化合物，采用机械或化学方法包覆起来制成颗粒直径1-500μm、在常态下为稳定的固体微粒，而该物质原有的性质不受损失，在适当条件下它又可释放出来，这种微粒称为微胶囊。微胶囊技术是指把分散的固体物质、液滴或气体完全包封在一层致密的薄膜中形成复合核壳材料微胶囊的技术。按照形成的微胶囊壁材不同，可分为不透性和半透性微胶囊两种。不透性微胶囊的壳壁比较厚，因此为芯材提供一个相对密封的环境，使其与外部隔离，在需要释放时利用加压、升温或者辐射等方法将壁材破坏，从而使芯材释放。半透性微胶囊不用破坏壁材即可将芯材释放，原因是壁材具有选择透过性，芯材和外部小分子可通过壁材而使内外达到一定的平衡，从而达到缓释和控制释放的功能。因此微胶囊具有目标选择性、缓释性及保护活性物质特性，并且具有隔离性能等。同时微胶囊还能够改变物质的外观和性能，能够提高它们的储存稳定性。基于微胶囊的诸多优点，已在纺织工业中得到应用，特别是染整方面。具体应用表现在微胶囊染料和印花、微胶囊功能整理剂等方面。

如今微胶囊技术在许多领域得到了应用，特别是在日用化学品、生物制品等方面，并取得了良好的社会经济效益。微胶囊用于纺织品染色的技术核心是先将染料作为芯材制成微胶囊。染色时直接将染料微胶囊投入染浴，利用纤维、染浴和胶囊中染料的浓度差，使染料不断释放、吸附和上染纤维实现无助剂染色。利用微胶囊隔离和缓释的作用，不仅染色均匀性能够得以较好的保证，还可以达到染料的“零”排放和纤维的免水洗等目的，实现清洁生产。纺织领域的研究工作者一直以来也正积极地将微胶囊技术应用于这个传统的产业，以期望赋予织物一些更新的功能，提高产品的档次或改善一些传统的工艺流程。

近10年来世界各国颁布了不少有关环境和生态保护的法规与法则，从纺织印花行业和其用户的眼光看，尽管这些法规和法则增加了企业的生产成本，在某种程度上削弱了产品的市场竞争力，但通过实践认识到这些法规和法则是必要的，并提供了一种机会即企业按照对人体、环境和生态最合适的目标与技术条件来研究产品的配方和生产技术，最终必将会节约生产成本。不仅如此，随着国际市场一体化进程不断加快，仅仅依靠稳定、一流的产品品质还不足以使企业顺利进入广阔的国际市场，为了与国际市场尽快接轨，企业必须做到产品质量要上新台阶，它包括产品本身的技术质量，还要实现清洁生产和环境保护，满足国内外消费者对绿色生态纺织品的需要；企业要提高创新能力、产品质量也需要创新；企业要提高快速反应能力，产品的营销能力、企业的决策能力、质量的创新能力都需要快速。

随着全球能源危机的加剧以及环保呼声的高涨，绿色生产已成为纺织印染企业关注的重点，各类节能减排型技术得到重视并得以发展。涂料印花技术具有节水、节能、节约化学品、少排放等优势，符合节能减排和生态环保的要求，涂料印花顺应市场的需求，将会在纺织品应用中占有一席之地，必将会有十分广阔的应用前景。

结束语

总之，织物染色印花是造成环境污染的重要一环，治理污染废水是纺织行业实现循环经济的大势所趋。如何在染色过程中避免污染，改变传统的染色印花方法，研发新型生态染色技术是至关重要的一项措施。现代化学、生物技术在纺织印染的发展中起了积极的促进作用。近代物理技术如等离子技术、电磁场技术、激光技术也已经渗入到了染整加工的各个方面，现代高新技术在纺织印染中所发挥的作用已经越来越大，缩短了印染加工时间，降低了环境污染，节省了能源，同时保持甚至提高了产品的质量。绿色染整加工技术同我国染整行业生存、发展密切相关，实现绿色染整生产工艺，将使我国纺织品获得持续发展的强大生命力。