染色的定義：

染色即染上顏色，也稱上色，是指用化學的或其他的方法影響物質(zhì)本身而使其著色。在技術(shù)允許的條件下，通過染色可以使物體呈現(xiàn)出人們所需要的各種顏色。

染色的過程就是染料和纖維發(fā)生化學或物理化學結(jié)合，或在纖維上生成不溶性有色物質(zhì)的工藝過程。

染色的基本過程：

按照現(xiàn)代的染色理論的觀點，染料之所以能夠上染纖維，并在纖維織物上具有一定牢度，是因為染料分子與纖維分子之間存在著各種引力的緣故，各類染料的染色原理和染色工藝，因染料和纖維各自的特性而有很大差別，不能一概而論，但就其染色過程而言，大致都可以分為三個基本階段。

1、吸附

當纖維投入染浴以后，染料先擴散到纖維表面，然后漸漸地由溶液轉(zhuǎn)移到纖維表面，這個過程稱為吸附。染料能對纖維發(fā)生吸附，主要是由于染料和纖維之間具有吸引力。這種吸引力主要是由分子間作用力構(gòu)成的，它主要包括范德華力、氫鍵和庫侖力等。

隨著時間的推移，纖維上的染料濃度逐漸增加，而溶液中的染料濃度卻逐漸減少，經(jīng)過一段時間后，達到平衡狀態(tài)。吸附的逆過程為解吸，在上染過程中吸附和解吸是同時存在的，如此反復有利于染色的均勻。

2、擴散

吸附在纖維表面的染料向纖維內(nèi)部擴散，直到纖維各部分的染料濃度趨向一致。由于吸附在纖維表面的染料濃度大于纖維內(nèi)部的染料濃度，促使染料由纖維表面向纖維內(nèi)部擴散。

此時，染料的擴散破壞了最初建立的吸附平衡，溶液中的染料又會不斷地吸附到纖維表面，吸附和解吸再次達到平衡。擴散對染色速度和染色的勻染質(zhì)量影起決定性作用，拼色時應選用性能相近的染料。

3、固著

染料與纖維結(jié)合的過程，隨染料和纖維不同，其結(jié)合方式也各不相同。如：活性染料與纖維素纖維靠共價鍵結(jié)合、弱酸性染料與蛋白質(zhì)纖維靠離子鍵＋分子間引力結(jié)合、直接染料與纖維素纖維靠范德華力＋氫鍵結(jié)合。染料與纖維固著力的大小對色牢度起決定性的作用。

2、固色劑的種類

2．1反應性固色劑

反應性固色劑通常是在固色劑的分子中引入反應性基團，常用的是環(huán)氧基，這類固色劑能與纖維染料分子中的某些基團形成共價鍵結(jié)合，對染色牢度的提高更為有利。

常見的反應性固色劑有以下幾類:

(1)反應性陽離子樹脂型固色劑，通常是將二乙烯胺與雙氰胺的縮聚物與環(huán)氧氯丙烷(引入環(huán)氧基團)反應而得到的。它不僅可以使直接染料、酸性染料的色牢度有很大提高，并且不影響色光的變化。

(2)聚醚類反應固色劑，是聚醚與環(huán)氧氯丙烷反應從而得到非離子型的聚醚類固色劑。這種固色劑在水中有一定溶解度，自身可以交聯(lián)成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并與染料構(gòu)成大分子化合物，使染料與纖維結(jié)合牢固，進而提高濕處理牢度。

(3)季銨化的反應性固色劑，常常用三甲胺、二乙烯三胺與環(huán)氧氯丙烷的縮合物，是目前常用的固色劑，但色牢度不甚優(yōu)良。但由于其帶有陽離子基團，同時又能與纖維交聯(lián)，可以使纖維素纖維改性，是實現(xiàn)無鹽或低鹽染色，提高染料上染率的有效方法。

2．2非反應性固色劑

其固色機理主要是在纖維表面成膜和封閉水溶性基團兩種，其主要類型分為陽離子型固色劑和樹脂型固色劑。

(1)陽離子型固色劑，是主要通過陽離子與染料分子中的陰離子基團形成離子鍵結(jié)合從而封閉水溶性基團，來提高濕處理牢度的，而其主要又分為：

A:離子表面活性固色劑，大多數(shù)陽離子表面活性劑都有不同程度的固色作用，這一類固色劑有十六烷基氯化吡啶和Sapamin型陽離子表面活性劑，但其皂洗牢度和日曬牢度不好，因此目前已較少應用。

B:無表面活性的季銨鹽，是一種不屬于樹脂又無表面活性的固色劑，其一般含有兩個或兩個以上的季銨基，屬于多乙烯多胺類衍生物。這類固色劑如：一N+(CH3)2一CH2CH2一N+(CH3)2一，還有聚胺與三聚氯氰的高分子縮合物。這類固色劑可以改進直接染料的耐洗色牢度，對色光和日曬牢度影響較小，但對織物強力有一定影響，國內(nèi)應用較少。

(2)樹脂型固色劑，這類固色劑是具有立體結(jié)構(gòu)的水溶性樹脂，并且是目前使用量最大的固色劑類型，約占固色劑總量的70％～80％，其代表產(chǎn)物是固色劑Y。

A:雙氯胺和甲醛初縮體，其水溶液即固色劑Y，具有陽離子性，能與直接染料、酸性染料等陰離子染料生成不溶于水的色淀，在纖維表面成膜從而達到固色的目的。但因其會影響日曬牢度，在固色劑中加入金屬鹽(如銅鹽)，可提高日曬牢度，如固色劑M是樹脂型固色劑的銅鹽絡合物。可是因為銅鹽能被汗?jié)n溶液從纖維上剝落，易導致織物上的重金屬含量超標，另一個缺點是，在織物上含有固色劑釋放的游離甲醛，而且其量往往不能降低到允許的范圍之內(nèi)。所以，現(xiàn)在多用一些符合環(huán)保要求的無醛或低醛固色劑。

B:胺類縮聚體，是由胍類和多烯多胺化合物與鹽酸、尿素以脫氦反應制得的水溶性樹脂，一般不含有游離甲醛，呈陽離子性，即具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又可與陰離子染料生成大分子化合物，可提高濕處理牢度，用量和固色條件基本同固色劑Y。這類固色劑也是我國發(fā)展較快的品種之一，主要應用于活性染料和直接染料的固色。

C:季銨鹽高聚物，是由帶有季氨基的烯烴聚合而成的高聚物、均聚物或與其他單體共聚而成的共聚物。這類固色劑是借助高分子樹脂的成膜性和高分子鏈上的陽離子基團達到固色的目的，并且是水溶性的，尤其適合活性染料。經(jīng)過處理過的織物色光鮮艷，耐曬、耐汗?jié)n、牢度好，并能保護活性染料不受酸性大氣的影響，但較高溫度的水洗牢度差。

2．3一些新型的固色劑

隨著社會科技的進步，人們環(huán)保意識和生括質(zhì)量比以往有很大提高，對紡織品的要求也越來越高，此對于染色助劑也要求向綠色環(huán)保，高效節(jié)能的方向發(fā)展，無醛或低醛的固色劑已被應用，近幾年也出現(xiàn)一些新型的固色劑。

溶膠一凝膠固色劑，尚處于科研階段，其固色機理是因為納米溶膠易于進行化學或物理改性，通過浸軋或浸漬處理并經(jīng)干燥后，在紡織品表面形成金屬或非金屬氧化物薄膜，對染料起錨固作用，從而提高染料的色牢度。

近年來聚氯酯生產(chǎn)技術(shù)任水性化方面蓬勃發(fā)展，而且綠色環(huán)保，為高性能固色劑的合成提供契機。水性聚氯酯可以改善染色織物的色澤，防污性和耐磨性，使接胺類化合物的水性聚氯酯通過與直接染料、酸性染料或活性染料等陰離子水溶性染料作用，得到了良好的固色效果。

3、結(jié)語

鑒于目前染整加上中存在的染色牢度問題，需研制一系列無醛固色劑，以便形成方便的染整工藝，達到染料的高利用率，優(yōu)良的牢度性能，并實現(xiàn)環(huán)境友好。基于現(xiàn)有固色劑的優(yōu)缺點，作為良好固色劑的發(fā)展趨勢：

(1)直接性好，反應性高，穩(wěn)定性好，應用條件溫和，固色力強，通用性能好。

(2)成本低，產(chǎn)品低毒，甚至無毒，應用環(huán)境友好。

(3)顯著提高染料在纖維上的固色率，不會引起色光變化。

(4)顯著的改善織物濕處理牢度，耐摩擦牢度，提高染色性能，同時兼具整理效果。

(5)不影響織物的手感，不引起織物強力的下降，不影響其它助劑的使用。