支撐紡織染整技術發展的因素很多，包括“硬件”因素和“軟件”因素。“硬件”因素主要指纖維材料、染料、加工機械和配套設備，“軟件”因素主要指信息產品設計、加工技術和管理技術。當然，這些因素支撐了紡織品染整技術的發展。對於我國來說，這些因素都遠遠落後於世界先進水平。
紡織品染色的現代進步也直接取決於這些因素的發展。本文主要分析了現代染色技術的進展，特別是新型纖維染色、多組分纖維紡織品染色和生態染色。
1.現代染色技術
現代紡織染色始於18世紀，是隨著化學纖維、染料和化學品、設備的發展而逐漸建立起來的，現已成為壹門獨立的學科。
推動現代染色技術發展的因素主要包括以下幾點:
(1)新纖維、新結構紡織品的快速湧現；
(2)新型染料、化學品和加工設備的不斷開發和應用；
(3)紡織品的生態要求不斷嚴格，新的環保法規不斷頒布實施；
(4)世界資源和勞動力供應持續緊張，加工成本上升；
(5)隨著現代染色理論的深入和現代科技成果在染色加工中的不斷應用。
現代最快最重要的因素和染色技術介紹如下:
1.1新型纖維和多組分纖維紡織品染色
隨著人們生活質量的不斷提高和現代新材料的不斷發展，新纖維出現的速度越來越快，品種也越來越多。僅從我國生產的化纖來看，目前就有275類之多。已經大量商業化的新合成纖維包括超細纖維、聚乳酸纖維、PTT和PDT纖維以及相關的不規則和差別化纖維。新再生纖維包括萊賽爾纖維、竹纖維以及各種多組分化學纖維，包括大豆蛋白、蠶蛹蛋白和牛奶蛋白纖維。
紡織品的成分和結構也日新月異，尤其是各種纖維的混紡、交織、復合紡織品越來越多。在這方面，中國與世界先進水平還有很大差距。比如，根據最近的統計，國內出口面料的平均纖維成分只有1.3，而進口國外面料的平均纖維成分為5.6，個別面料多達7-8根纖維。
有很多新的纖維正在開發，包括各種轉基因纖維。
纖維和紡織品的“新”和“豐富”對紡織品染色提出了新的要求，需要新的染色技術與之相適應[3]。它們的染色特點之壹是，為了適應“新”的特點，必須選擇新的染料，采用新的工藝。比如用聚酯超細纖維染色的分散染料，要求有優異的顯色性、勻染性和色牢度，配套的助劑和加熱工藝也與常規纖維不同。其他適合新纖維染色的染料也有了新的要求。因此，近年來國內外染料生產公司通過篩選和研發，提供了各種系列的專用染料。第二個特點是適應“多成分”，讓很多成分都可以染上顏色，不同成分之間的同色性更好。因此，近年來開發了多種染料和工藝，如分散/活性染料、分散/酸性染料、活性/酸性染料、分散/陽離子染料，適用於聚酯和纖維素纖維、尼龍和腈綸纖維。纖維素纖維是用尼龍、羊毛和絲綢染色的，它們的多組分纖維紡織品用氨綸染色。染色工藝包括兩浴法、壹浴法兩步法和壹浴法。
為了簡化工藝，節水節能，各大公司和壹些研究單位還在研究用單壹染料染多組分染料的染色工藝，包括用單壹分散染料染聚酯和羊毛、尼龍、絲綢；用單壹活性染料染纖維素纖維、羊毛、蠶絲、尼龍，包括蠶蛹蛋白纖維和各種成分的大豆蛋白纖維。近年來，分散-活性染料和分散-陽離子-活性染料也被開發以適用於各種組分的染色。我們的研究證明，分散染料在特殊助劑的存在下，可以對羊毛、絲綢、尼龍、氨綸進行充分染色，因此可以壹浴染多種纖維的紡織品。
無論是兩種染料同浴還是壹種染料染多種組分，為了使染料均衡地染多種組分，提高同色性和色牢度，都需要制定新的染色工藝，特別是要控制升溫程序和調節染浴中的PH值。目前控制PH值的助劑有很多，大部分是利用升溫過程使PH值從堿性滑向中性和酸性，也有向後滑的，對於對PH值敏感的纖維和染料染色非常有效，不僅降低，基於這壹原理，活性染料和酸性染料可以同浴染色棉/尼龍織物，水解染料可以在酸性介質中染色尼龍，充分利用了染料，減少了汙水中的水解染料[6]。
1.2新型染料、助劑和設備
為了滿足染色的需要，近年來出現了新的染料和助劑[7]，新染料和助劑的開發主要是為了滿足以下要求:
(1)開發環保染料和助劑，替代禁用染料和助劑；
(2)滿足新型纖維和多組分紡織品染色的需要；
(3)滿足新工藝、新設備加工的需要；
(4)滿足高效、節水、節能加工的需要。
雖然各種染料和助劑都有了明顯的發展，但發展最快、最重要的還是活性和分散染料及相關助劑[7-8]。
活性染料的發展包括新的發色團、分子中的活性基團及其組合、連接基團以及不同染料的混合。此外，商用染料的後處理也有了很大的提高。新型活性染料的性能主要如下:
(1)高色彩強度，高直接性和固色性；
(2)高牢度，包括耐日曬牢度、耐摩擦牢度、耐汗漬牢度、耐氯牢度和耐皂洗牢度；
(3)低鹽、低堿或中性染色和固色；
(4)環保，不含有害芳香胺、重金屬、甲醛等物質；
(5)良好的水平性、再現性和兼容性。
此外，為適應新型染色或印花技術的推廣，還開發了許多特種活性染料，如噴墨印花、小浴比、同浴染色等。
必須強調的是，在這些改進中，最突出的是多活性染料的發展，包括相同和不同的多活性染料。不僅出現了大量的雙活性染料，還開發出了三四種活性染料，可以大大提高活性染料的固色率和濕牢度。通常活性染料的母體結構是酸性染料，直接性不高。為了提高直接性，增強活性染料的線性結構特征，少數芳香環也很扁平，這些染料具有較高的直接性。
除了用於纖維素纖維的活性染料之外，還開發了許多用於羊毛的活性染料。
有人指出，壹些新型纖維和多組分纖維，如蠶蛹蛋白纖維和竹纖維，非常適合用活性染料染色，我們的技術人員進行了篩選，使活性染料對這些纖維有很好的效果。
分散染料也是近幾年發展的重點之壹，出現了很多新品種。其中有些具有新的發色團，特別是壹些新的雜環結構，有些在劑型上有所改進，使分散染料具有高上染率、深染性或提升性和高牢度，包括耐洗性、耐摩擦性、耐熱遷移性和耐沾汙性。
同樣，新開發的分散染料也是環保的，不含有害的芳香胺、重金屬等物質。為了適應堿性染色或活性染料同浴染色，開發了壹批耐堿性強的分散染料。
為適應超細滌綸、PLA、PTT和PDT新纖維的染色，開發了壹系列新型分散染料。適合超細滌綸染色的分散染料具有良好的顯色性和提升性、勻染性、色牢度和重現性，各公司都有系列染料。適用於PLA纖維染色的分散染料應具有較低的染色溫度、良好的上染率和提升性，此外，還要求具有良好的日曬牢度和濕牢度。適用於PTT和PDT纖維染色的染料。為了適應超臨界CO2流體染色、含氨綸的紡織品染色和噴墨印花，還開發或正在開發專用分散染料。
除了開發新的活性和分散染料外，為了適應多組分纖維紡織品或新技術染色，還開發了能染多種纖維的復合染料，如分散-活性染料、分散-陽離子-活性染料等。，正在開發中，但目前還沒有大批量工業化。
新型染色設備主要表現在縮短染色時間，降低浴比，例如降低到3: 1，甚至更低，降低化學品、水和能源的消耗，提高自動化程度以減少勞動力，甚至實現全自動控制。應用最廣泛的噴射染色機采用空氣噴射後，不僅減少了用水量，而且大大提高了能量轉換，減少了織物在湍流液體中的摩擦。這種新設備也可用於飼養和加熱。
1.3染色新工藝
近年來，隨著纖維、染料和輔助化學品的發展，以及設備和計算機的發展和應用，染色技術也取得了很大的進步，特別是在壹些加工固體和環保產品、提高加工效率、降低能耗、節約染料和改善生態環境的新技術方面。
活性染料和分散染料是最重要的染色染料，所以很多染色新工藝也屬於這兩類染料。此外，包括還原染料和硫化染料在內的其他染料的新染色工藝也已出現。
用1.3.1活性染料染色
活性染料不僅用於纖維素纖維紡織品的染色，還開發用於蛋白質纖維和壹些合成纖維，如尼龍，還用於多組分纖維及其紡織品，如蠶蛹蛋白和大豆蛋白纖維以及各種混紡和交織織物。
1.3.1.1受控染色
近年來，壹些染料生產公司生產了許多相容性好的活性染料，並用染色特征值來表示每種染料的染色性能，供廠家選擇。最重要的染色特征值是S、E、M1或LDF、T50或R、F值，分別代表活性染料浸染時的壹、二次上染率、移染或勻染性、固色率和最終固色率。當然，這些特征值是在壹定的染色條件下獲得的，它們會隨著染色條件和工藝的變化而變化。然而，當棉纖維用推薦的染色工藝染色時，當這些特征值相近時，每種染料都具有良好的相容性或相容性因子RCM(活性染料相容性矩陣)。
各染料公司生產的染料在染色特征值相同或相近的情況下，染色效果較好。這些染料包括ProcionH-EXL、Procion XL Remazol RR、IntracronCDX和Sumifix HF。
使用上述染料，結合計算機技術的應用，在建立嚴格的染色監控系統和質量控制及校正系統後，可以進行受控染色，大大提高染色壹次成功率(RFT)，降低成本，提高效率，減少汙水，節約染料和能源[8]。
1.3.1.2濕短蒸染色
活性染料軋染工藝有很多，最常見的是軋烘汽蒸工藝，這種工藝往往需要尿素，帶來很多環境問題。此外，染料遷移、固色率低、能耗高也影響其應用。按照這種工藝，上染率和固色率與織物的濕度和含水量密切相關，特別是織物浸軋烘幹後進入蒸籠，溫度會迅速升高，出現過熱(即超過蒸汽溫度)，大大降低了上染速度和固色率，滲透率和勻染性都不高。因此，近年來開發了多種利用熱載體的濕短蒸工藝。
通常，當幹織物進入蒸籠時，即使在飽和蒸汽蒸籠中，也會發生以下四個過程，即預熱和加熱-過熱-冷卻-與蒸汽溫度平衡。在第壹階段，通過與蒸汽進行蒸汽熱交換來提高溫度。當蒸汽溫度達到(100℃)時，不僅水分子與纖維素分子之間的化學吸附(氫鍵)放出熱量，而且織物迅速過熱，使纖維的溶脹和染料的溶解減少，加速了染料的水解，對活性染料的染色和固色極為不利。濕布進入蒸籠，既能延緩加熱速度，保持纖維中更多的水分，又能防止過熱，有利於上染和固色。只要控制和適應織物的溫度含量，也可以減少染料水解。當然，織物中水分過多不僅會減緩升溫，還會加快水解速度。對於棉織物來說，25-30%的含水率比較合適。
近幾年發展起來的濕短蒸工藝，雖然設備不同，但都是濕蒸。特別是由電腦嚴格精確控制，使溫度適應染料的染色和固色速度，達到最佳的染色和固色效果。例如，Monforts與BASF聯合開發的Econtrol軋染濕汽蒸聯合機，不僅可以應用於機織物，還可以應用於針織物的濕短汽蒸染色。國內也有類似設備，染色工藝也有研究。
該工藝的應用具有流程短、固色率高、節能省藥、無需尿素、減少汙染、勻染性和滲透性好等特點。因為這個過程需要精確調節溫度和濕度，這兩個參數是相互關聯的，直接影響上染率(擴散)和固色速度，所以對設備要求高。對於不同的染料(反應性和擴散速度)、纖維(吸濕性和固色速度)，雖然尿素可以省去，但不代表助劑對其沒有影響。適當的助劑可以提高固色率，或者降低固色溫度和堿的用量。我們開發的中性固色劑NF最初用於分散/活性染料的中性壹浴法固色。助劑為雙氰胺，固色溫度為200-210℃。有些單位將其應用於濕短蒸染色。由於濕短蒸工藝固色溫度相對較低，織物含水率較高(25-30%)，雖然有壹定效果，但不是很理想。應該開發相應的染色助劑，對於不同類型的活性染料和織物，染色工藝應該有所不同，這需要今後進壹步研究。
1.3.1.3交聯染色
交聯染料主要用於不能與纖維結合的染料，如直接染料，用交聯劑將其交聯在纖維上。
近年來，為了提高活性染料的固色率和色牢度，也研究了很多交聯劑和交聯染色工藝，我們對此也做了壹些研究。交聯染色實際上是在活性染料染色過程中，利用交聯劑將水解染料交聯固定在纖維上。活性染料的水解染料量有時可高達30-40%，不僅降低了染料利用率，降低了染色牢度，還增加了汙染。基於水解染料都含有水解後產生的羥基，母體結構與活性染料完全相同，染色時也吸附在纖維上，所以用交聯劑固定在纖維上後，色光與活性染料完全相同，色牢度也很好。事實上，活性染料染色結構中使用的某些交聯劑並不相同。
施加交聯劑後，大部分水解染料可固定在纖維上，濕摩擦牢度可提高約1。這是近年來研究的壹種新的活性染料染色工藝，我們將在另壹篇文章中介紹其細節。
1.3.2用其他染料染色
近年來，其他種類的染料也取得了進展，尤其是電化學還原染色，引起了大家的關註。傳統的還原或硫化染料染色使用化學還原劑還原染料，如保險粉，在工業生產中會產生大量廢水，生產成本不斷上升。長期以來的設想是，染料可以通過電化學直接從電極獲得電子，然後在沒有還原劑的情況下進行染色，因此不存在汙染問題。60年代初，我們在熔融金屬機上用熔融金屬作電極，將還原染料母體還原成可溶性隱色體，在熔融金屬的滾動壓力下滲入織物，防止空氣氧化，對纖維進行染色。實驗表明，只需使用還原染料和氫氧化鈉的懸浮液，就可以染出淺中色。填充時間很短，只有幾十秒。因為不能染成深色，當時沒有繼續實驗。1960左右，澳大利亞發布了用還原染料進行電化學還原染色的專利，後來巴斯夫公司等相繼開發出染色技術和設備，因其良好的環保性而受到大家的關註[7660]
電化學還原染色有兩種:直接法和間接法。直接法是讓染料直接從陰極得到電子，變成無色，溶解在堿性溶液中。間接法是介質與電極反應生成還原介質，然後染料被還原成無色體對纖維進行染色。由於染料基質不溶於水，很難被電極直接還原，所以間接法通常效率很高。
有許多化合物可以用作介質，包括無機化合物和有機化合物。無機化合物多為金屬復鹽，尤其是壹些Fe2+配合物，有許多不同的配體，尤其是壹些在堿性溶液中穩定的配合物，容易被Fe3+還原成Fe2+(堿性溶液中的氧化還原電位至少在-600mv以下，最好在-1000 mv以下)。此外，將電子從陰極轉移到氧化介質(Fe3+絡合物)的速度應該高，將電子從還原介質(Fe2+絡合物)轉移到染料基質的速度應該快，以便該介質可以重復使用。
間接電化學還原的機理如下(以Fe2+三乙醇胺絡合物為例)；
第壹個還原步驟是Fe3+絡合物在陰極的還原；
Fe3+L+e= Fe2+L(L是三乙醇胺配體)
被還原的絡合物從電極擴散到染料基質中並將其還原。
染色後的染料隱色體最終被氧化成不溶性染料基質並固定在纖維上；
對於結構復雜的還原染料，羰基多，還原反應復雜。和常規還原方法壹樣，會出現過還原等問題。因此，對於不同的染料應選擇不同的電化學還原條件，其具體過程有待進壹步研究。由於不加或少加還原劑容易控制，值得開發。目前特別適用於用單壹染料染色的穩定產品，如靛藍染牛仔布，據說國外已有應用。另外也適用於國內生產的蠟染產品，因為這類產品使用單壹染料，對勻染性要求不高。此外，為了穩定工藝，在常規染色中通過電化學還原減少保險粉的用量也是可行的。
其他染料還有很多新的染色工藝，包括分散染料和酸性染料，很多文章都有介紹，本文不再贅述。它們的特點正朝著高效、快速、環境清潔和友好的方向發展，本文後面將做壹些介紹。
1.4染色後水洗工藝
活性染料固色後要充分洗滌，尤其是近幾年的深色產品。如果洗滌不充分，不僅會影響產品的色牢度，還會加速染色產品在應用中的斷鍵，使產品顏色不穩定。在染色濕牢度中，除皂洗牢度外，濕摩擦牢度往往成為產品最重要的技術指標，與染色後水洗密切相關。
近年來對染後水洗做了大量的研究，壹方面是為了提高產品的牢度，另壹方面是為了節水減汙。為了提高清洗效率，深入研究了清洗原理和評價標準，提出了間歇換水和連續換水的理論關系。根據水洗不同階段被去除物質的不同性質，設計了不同階段水洗的技術參數，認為水洗主要由三個步驟組成，即:
(1)稀釋交換階段，此時，壹些不直接作用於纖維的物質，如鹽類、浮色等，主要通過水交換進行稀釋。
(2)加速水解染料從纖維中擴散，為了加快擴散速度，必須將溫度提高到接近沸騰(皂洗)。
(3)洗去擴散的水解染料，然後用熱水和冷水稀釋和交換。
根據上述洗滌過程，設計了臭名昭著洗滌過程並改進了洗滌設備，其中最重要的發展如下:
(1)將過去染色後大流量冷水洗改為熱水洗(60-70℃)。在壹些工藝中，將間歇換水改為連續換水，但精確控制水流量，這大大減少了:
(2)大浴比洗滌不斷向小浴比或超小浴比洗滌轉變；
(3)慢流水洗，不斷變化為快速液-液水洗。
(4)將經驗控制水洗改為控制水洗；
(5)用高效分散螯合劑代替常規助洗劑，幫助洗滌。
特別是經過控制洗滌後，流程大大縮短，用水量大大減少，汙水也大大減少。加工成本也大大降低，同時效率大大提高。新型染色機小浴比，可水洗控制。
1.5染色工藝的環境壓力
染色工藝最大的壓力是環境壓力。目前主要包括含致癌芳香胺和重金屬(六價鉻等)的禁用染料的替代。)、各種化學品的嚴格選擇、三廢治理、節水節能、產品生態標準的監控等。如果不解決這些問題，染色工藝的生存也會有問題。
生態染色是壹項系統工程。首先要合理選擇原料，包括纖維、染料、助劑、化學品等。其次，要建立生態生產，降低染料、添加劑和化學品、水和能源的消耗，有效控制三廢，汙水達標排放。最後，要嚴格監控產品的生態標準，生產出安全健康的產品。
生態紡織品應符合Eco-Tex標準100的環保標準，即具備“六無”:不含致癌芳香胺或不會裂解釋放致癌芳香胺、不含過敏染料、助劑和化學品、不含超標重金屬、不含超標甲醛、不含可吸收有機鹵化物且不易汙染環境或符合三廢處理標準。這些環保和生態要求都在不斷提高，未來要求會更加嚴格。
在紡織印染加工過程中，主要的生態問題是節水、節能和減少汙水排放。
染色過程需要大量的水，汙水排放量也很大，不僅由於水價上漲增加了成本，也使得包括中國在內的世界各國的水資源更加嚴重，汙水處理後的排放標準也越來越嚴格。采用短流程染色和小浴比染色及高效洗滌，可大大節約用水，減少汙水排放。此外，實現了循環用水、再利用水、提高汙水處理效率和循環用水。目前，汙水處理主要有三種方式:
(1)膜過濾；
(2)使用吸附劑去除染料和化學品；
(3)化學或高能射線(臭氧紫外線處理)脫色；
這樣處理的汙水壹般很難用於染色，要經過壹定的處理才能使用。實際上，處理過的水用於不同的場合。
染料回收也是重點研究內容，回收染料回用於染色存在很多問題。據悉，靛藍回收後再利用。
生產過程和產品的生態標準的檢測和控制越來越受到重視，各國的要求也越來越高，這是產品質量的重要指標。
2.染色技術預測
未來，染色工藝首先是清潔的，紡織品不僅要求具有保暖、美化人體的功能，還要求產品具有高性能、多功能。所以未來染色會優先考慮以下幾個方面。
2.1生態染色
未來染色加工將在更安全、更完善的生產加工鏈條上進行。纖維材料、染料和化學品都是環保的，不會對人體和環境產生有害影響。生產加工安全生態，不會破壞資源、汙染環境；高效且高度自動化；產品安全、健康、多功能，整個生產鏈受到嚴格監控。為了建立清潔的染色加工鏈，需要從原料、產品設計、加工、應用全過程共同努力，建立清潔的染色生產體系。
2.2新纖維和新織物結構的染色
隨著科學技術的快速發展，新的纖維會越來越多，特別是多纖維復合紡織材料，紡織品的組織和結構會越來越復雜，要求的性能會越來越新，其加工包括染色也會越來越復雜。目前國外紡織面料中有5-6種纖維，未來我們紡織產品中的纖維種類會越來越多。染料和化學品的種類也會相應增加。因此，染色技術和方法也將迅速發展，同時，染色理論也將得到進壹步的研究。
目前正在開發的壹些染色新技術將逐漸成熟並得到應用。如高效短流程染色、電子束、紫外線等射線固色、噴墨印花、電子相印染等。，更新的染色技術將不斷出現。
2.3無水節水染色
目前，水仍然是染色不可或缺的介質，它使用大量的水，排放大量的汙水。節水染色，包括小浴比、低含液率染色將繼續發展。另外是循環水，處理後的水溶液可以通過凈化再利用[10]。
非水染色的發展將受到更多的關註。雖然期望超臨界CO2流體染色完全取代水作為染色介質是不現實的，但有望在壹些特殊的染色體系中得到應用。另壹種非水染色介質，離子液體，也可以開發為染色介質。由於它沒有蒸汽壓，常壓下染色，所以染色設備簡單，通過調節離子液體的疏水組成，可以作為多種染料的染色介質。我們的實驗表明，不僅直接、酸性和活性染料具有良好的溶解性和上染率，非離子染料如分散染料也具有良好的上染率，因此它是壹種較好的染色介質。
非水介質染色的壹個普遍問題是提高這些介質的循環利用率，降低成本。此外，還將開發壹些新的非水染色介質。
2.4高信息網絡和高自動化染色
未來是壹個高度信息化的網絡時代，這也將在染色加工中得到體現。
為了適應高效快速的反應，將建立多種溝通方式，從市場需求、原材料供應、產品設計、訂單交付、技術信息分析到各種生產加工的銜接和管理等。將建立在信息網絡上。
未來，染色也將高度自動化。為了減少勞動力，提高加工效率和質量，所有的加工都將在自動化設備的控制下進行，這將大大改善生產環境，無人化的生產車間將越來越普遍。
2.5仿生著色
自然界中各種物質的組成和結構是最合理的配置，它們的功能效率是最高的，包括各種物體產生的顏色。
自然物體，尤其是生物，色彩豐富，產生色彩的方式有很多種，大致可以分為色素著色和結構著色兩大類。顏料不僅有不同的結構，而且有各自特殊的功能。比如葉綠素雖然是綠色的，但它在植物中的作用主要是光合作用，將光能轉化為電能、化學能和生物能。結構著色通過光的散射、幹涉和衍射產生顏色。壹些動物的美麗顏色，如蝴蝶，與結構著色密切相關，許多物體的顏色是通過色素著色和結構著色的結合來揭示的。目前有結構著色的有色纖維和薄膜，這是壹種非化學無汙染的著色方式，很多結構著色的特種紡織品都會受到關註。此外，還會有越來越多新的仿生著色產品出現。仿生彩色紡織品將是多功能的。產品不僅顏色靚麗，還具有抗菌、保濕、防紫外線和光熱、光電轉換功能[11-12]。因此，使用的染料不僅可以產生顏色，還具有其他功能特性。未來，壹些功能性染料的應用將會增加，新的功能性染料和化學品將會開發出來。
未來染色技術的發展會越來越快，目前還不能完全預測。以上只是壹些粗略的分析。
結論:
隨著現代科技的發展和人們生活質量的提高，傳統古老的染色將永葆青春，並進壹步成為人類不可或缺的加工技術。
目前，我國作為紡織染整加工大國，應緊跟時代進步，加強科技開發，特別是原創技術的開發，使我國盡快成為世界紡織染整強國，使染整在世界上處於領先地位。