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浅谈涂料染色的发展与应用论文 篇一
引言
脆性X染色体综合症(fragileXsyndrome,以下简称FXS)是一种由X染色体突变引起的一种显性遗传性疾病，它的致病基因是FMR-UX染色体中的一段DNA,由于遗传关系有时会发生两种变化：一种为基因完全改变；另一种为DNA基因过度甲基化而发生突变。如果这两种改变的程度较小，那么患者的临床表现上为没有特殊的症状或者只有轻微的症状；如果这两种改变的程度较大，就可能出现脆性X综合症的症状。从遗传学的角度讲，因为男性只有一个X染色体而女性有两个X染色体，所以该病症的发病率男性高于女性，并且男性的症状要比女性更严重，临床表明男性的发病率大约为1/1000-1/1500,因而在研究中多以男性为研究对象。
该病的主要表现为中度到重度的智力低下和特殊面容。在语言方面的表现也很突出，主要是大部分脆性X染色体综合症的患者都能说话。但是，他们常常会不断地重复同样的语词和话题，说话较快而含糊不清。很多时候，他们还会发出一些没有意义的声音。在实际的的语言交流过程中，常常转换话题，很难以同一个话题为中心展开对话讨论，并且保持话题的能力不强。在语言理解和词汇和句法的产出上要相对滞后。脆性X综合症的患者往往对于由声音为媒介的抽象复杂信息的处理能力较低，而对于物体图像的记忆能力较强。因而脆性X染色体综合症儿童的语音能力和阅读能力往往比典型发展儿童(简称TD儿童)滞后，表现也比较差。
一、语音能力
语音能力包含了一系列宽泛的能力，例如语音精确性；短时记忆中的语音信息编码，工作记忆中的语音编码运用，从长时记忆中检索语音类别，词语的语音结构处理等语音加工能力以及语音意识或者处理语言语音面貌的意识。Scarborough，Brady(2002)的研究表明FXS男性的语音能力落后于认知预期。FXS男童的语音能力缺陷主要表现如下：
(一)语音精确性
脆性X染色体综合症儿童的音质比较刺耳、语速快而且比较多变、持续发音困难，他们重复单音节词的精确度要高于多音节词，而典型发展儿童在重复这两类词的精确度是大致相当的。许多研究者都对脆性X染色体综合症儿童的这种特殊的语音精确性进行了研究，但结果莫衷一是，比较普遍的看法是，脆性X染色体综合症儿童的发音器官和典型发展儿童不同。脆性X染色体综合症儿童的发音器官在结构上和典型发展儿童儿童有所差异。他们的口腔结构很不规则，口腔面部肌肉组织肌肉张力减弱，口腔运动功能也和典型发展儿童不尽相同，因而口腔运动模式也和典型发展儿童也有一定的差异。这种运动模式的不同导致了KXS儿童产出的话语清晰度比较低。
(二)语音加工
脆性X染色体综合症儿童在语音加工上也和典型发展儿童不同，存在很多问题，比较常见的是：语音合成、辅音替换、辅音删减、单词变形、非重读音节遗漏、词尾辅音遗漏等。Paul(l984)研究了3个HM4岁的FXS男童，结果证明，他们会出现许多语音加工错误，比如非重读音节遗漏、词尾辅音遗漏的情况。Hansen(1986)研究了10个3-9岁的FXS儿童认为声音替换和删减的错误出现的都很频繁。Palmer(1988)和Prouty(1988)研究了15个3-23岁的FXS男性发现，FXS语音发展中的错误主要表现为替换错误，删减错误只占了很少一部分。Madis0n(1986)也认为对于4岁儿童而言替换错误是正常的。Braden(2002)和SpiridiglioZZi(1994)等的临床调查也发现FXS个体单词解码能力的缺陷。JoanneRoberts和FrankPorterGraham(2005)的研究发现了FXS儿童在辅音替换和删减中会出现错误，但是没有发现Paul(1984)提到的非重读音节遗漏、词尾辅音遗漏的情况。Williams(2004)以7-13岁的FXS男童和心理年龄相匹配TD儿童为研究对象，研究了他们语音加工方式，研究结果证明FXS群组在所有加工方式方面都低于实际年龄预期值，跟TD儿童相比2/5的语音加工方式更加糟糕。Johnson-Glenberg(2008)的研究发现和典型发展儿童在单词识别能力方面匹配的FXS男童(n=13)的语音解码能力比控制组落后了大约两年。鉴于以上的研究，有人认为和TO儿童相比FXS儿童用不同与典型发展儿童的方式来识别词语，对用完全形态或完整词解码词的方法有较强的依赖性。
相比而言，不完全词的语音加工测试相对于其他语音能力是一个优势，差不多一半的FXS男童的得分在平均成绩的一个标准差之内。但是很少有研究调查FXS个体的语音信息加工。Barnes等(2006,2009)的研究表明FXS男童的语音产出和模式和认知预期相当。
(三)语音意识
语音意识是对语言中各种语音单位(如音素、头尾韵和音节)有意识地辨别和操作的能力，是对口语中单词语音机构的外显的掌握和领悟。它只局限于声音的维度，跟语音代表的意义无关。也就是说考察儿童的语音意识主要关注的是儿童对声音结构的敏感程度，比如，词的韵律是否相同，一个词是否以相同或不同的字母开头等。现有的研究基本上都表明FXS儿童的语音意识滞后于典型发展儿童。Buck-Iey和Johnson-Glenberg(2008)发现FXS男童会呈现比较明显的语音意识缺陷，低于实际年龄期望值的2&8%。但是也有证据表明FXS儿童的语音意识表现在实际年龄预期值之内。Adlo傳(2014)对54个在校FXS男童的语音意识的纵向调查发现，FXS男童的语音意识水平比年幼的智龄匹配的典型发展儿童低。但是随着时间的变化没有发现组间差异，这也说明FXS个体的语音意识的增长和认知发展是相称的。Suzanne，Jessica等(2015)研究了FXS男童语音意识的纵向发展，调查了基因差异，社会行为以及环境因素等对语音意识的影响。研究对54个FXS男童（FMRP水平和自闭症症状已测)和53个典型发展儿童(心理年龄和FXS儿童已经匹配，语音意识、非言语智力和阅读能力已测)进行了研究，并且把环境因素中的母亲的受教育程度和母亲的响应率考虑在内，用线性模型来呈现语音意识随着时间和影响因素变化的变化。他们的结果表明：FXS男童的语音意识发展和增长速度要滞后于TD儿童；智龄在儿童的语音意识中有重大的影响，如果对智龄加以控制，FXS男童和TO儿童语音意识之间的差异则不那么明显，这表明FXS儿童的语音意识虽然普遍落后于TD儿童，但是和非言语认知能力的发展是相称的；FXS儿童在10岁以后语音意识的增长速度低于10岁之前，FXS儿童5-10岁时语音意识会会迅速发展，但是10岁以后语音意识的增长速度则明显减缓。
二、阅读能力
(一）阅读能力概述
1.读写能力滞后
阅读能力对智障个体的成功非常重要，近年来关于读写能力和发展障碍的研究对智障儿童不能获得功能性阅读的假说（Boudreau2002;Connersetal.200S;CossuetaL1993;Laing2002;Levyetal.2003)提出了质疑。但是智障儿童的阅读能力水平存在很大的可变性（Boudreau2002;Conners2003;Katims1994,1996,Katims2000)o功能性阅读能力对智障个体的成功非常重要，因为阅读能力可以增加就业机会，提高同侪接受度，增强在日常生活中的独立性(Erickson2000;MiUeretal.l999)0但是很多人都无视阅读能力对智障个体重要性，很少研究FXS的读写能力。仅有的研究表明FXS个体的读写能力受到严重的损伤，对1105个患有FXS家庭的儿童进行的全国调查，Baileyetal.(2009)发现只有19%的FXS成年男性能阅读包含新词新概念的书。对基本读写能力的测试，也表明他们在这一方面受到严重的损害，只有44%的FXS成年男性能阅读基本的图画书，59%的儿童知道字母的发音。FXS男童获得读写能力的年龄是从出生到5岁，但是Baileyetal.(2009)FXS儿童到6~10岁时，在习得读写能力方面会达到一个发展稳定期。Robertsetal.2005也发现到10岁时FXS男童的单词认知能力也会达到相似的发展稳定期，这表明FXS个体的在童年时期的晚期，读写能力习得发展比较缓慢。SuzanneJessica等(2015)的研究也发现FXS儿童的阅读能力发展比较晚，在早期即5-10岁时会迅速发展，但是10岁以后阅读能力的增长会进人一个增长停滞期，这和FXS儿童在普遍认知能力方面会进人增长停滞期相似。尽管FXS个体的阅读能力可能比实际年龄的预期迟缓，但是Johnson-Glenberg(2008)的初步研究发现FXS男性(n=13)的单词识别能力比年轻的非言语智龄匹配的典型发展儿童要好，并且KXS男童的阅读能力和认知预期相称，并且一些子域中的表现比预期要好，比如段落理解、字词识别宽泛阅读合成等方面，在字母词识别方面和典型发展儿童没有差别。因此FXS男性的基本阅读能力可能和他们的不同认知能力相比是一个强项。
2.FXS男童的读写水平
很少部分只有2%的FXS男童的阅读能力在正常范围之内，绝大部分(92%-98%)表现出显著的迟缓。标准测试中表现出的阅读受损以及照顾着的调查报告证据表明，大部分FXS个体不能阅读包含新单词新概念的书。少数FXS男童在WJ-R阅读子测试中的表现在正常范围之内，大约1/4的FXS男童在WJ-III语音子测试中的得分在平均数的一个标准差内，个体子测试之间有相当大的可变性。研究中大部分个体的标准得分表明FXS男童不仅能够习得语音能力，而且少数人(0~49%)的语音能力和基于年龄预期相当。
3.读写能力优缺点概述
短时语音工作记忆和其他语音能力测试相比较差。在这项子测试中FXS男童的表现都说明他们在这一方面严重受损，没有人在正常范围之内。许多研究都表明FXS个体的工作记忆受损（Bakeretal.2011Jiooperetal.2008;0msteinetal.2008)，一些证据表明相对于其他领域的工作记忆，比如视觉空间工作记忆，不成比例地影响语音工作记忆。听觉工作记忆可能会导致神经发展障碍儿童的语言运作缺陷，并且对读写能力的发展造成一定的影响。之前的研究表明相对于整词解码语音解码更差，单词解码是FXS男童的阅读优势非常出乎意料。但是这个发现需要注意的是，在这个子测试中两个群组都呈现出了“地板效应”。虽然能比较WJ-R子测试之间的不同表现(因为它们几乎都集中于相同的时间点，并且不同子测试的得分范围也不同）,但是单词解码是后来出现的，所以对此的测试分值没有其他阅读子测试那么低。因为我们的目的是研究所有FXS男童的读写特点，因此所有的参与者都应该包括在内，甚至是没有获得一些子测试基础成绩的个体。
(二)影响因素
1.脆性X染色体综合症和自闭症并发
几乎所有的FXS个体都会伴随自闭症症状，比如，害怕目光接触，摆手，咬手，持续B语，社交障碍等(Hagermanetal.1986;Merensteinetal.l996^ReissandFreund1992)。60%-74%的FXS男童都符合自闭症诊断标准中的行为（Kluseketal.2014a;Garc'a-NoneUetal.2008)。FXS伴随自闭症对发展产出有不利的影响，比如语言产出中的接受性、表达性及语用语言能力。尽管自闭症对FXS个体的读写能力是否有影响还未可知，但是语言能力较弱也是阅读困难的潜在风险因素，因此，自闭症症状可能会增加FXS阅读失败的风险。关于这方面的研究比较有影响的是Adlof^(2014)的研究。他对54个在校FXS男童的研究表明，自闭症症状对语音意识水平和发展速度没有影响。现有的研究也没有证据表明自闭症症状导致了阅读或语音缺陷。在先天性自闭症人群中，读写水平的显著可变性和障碍的临床异质性是一致的。髙功能自闭症个体的基本阅读能力在平均范围内，而阅读理解是受损的（HuemerandMann2010^IationetalJS2006Jonesetal.2009)。但是，并不是所有的个体都拥有正常范围内的基本阅读能力，Nation等(2006)研究了各个功能水平的自闭症儿童，结果发现20%的自闭症个体完全不会阅读。因此先天的自闭症个体的读写能力是受损的，并且自闭症症状对FXS个体的读写能力有消极的影响。
2.语音意识
以前的研究表明TD儿童的语音意识和阅读能力之间有因果关系。语音意识在儿童阅读能力发展中占有重要的地位。一定的语音意识对于儿童发现形音之间的对应规则，利用非词汇机制进行语音编码是必要的。它可以使初学者进行有效的语音分解和合成，建立起书面语和口语的对应关系，从而确认不熟悉的单词以提高单词识别的速度和自动化程度，在提高编码速度的同时，可以减轻阅读中语音记忆的负荷，提髙阅读理解水平，因而明确的语音意识有助于TD儿童的阅读能力的发展。
关于FXS儿童的语音意识是否是阅读能力的影响因素，学界目前还没有定论。Braden(2002),NationalFragileXEducationProject(2004)都否认语音意识对阅读能力的预测和指导作用，认为对FXS儿童的指导采用“完整词”(whole-word)和“语标”(logographic)阅读似乎更为有效，特别是在早期的阅读能力培养中。但是新出现的证据表明，尽管在这方面相对较弱，FXS个体语音能力对阅读能力起到重要的预测作用。Adlo傳(2014)对54名FXS男童的研究表明，语音意识对并发的和晚期的字母或者词语的识别能力做出了很好的解释。Suzanne,Jessica(2015)的研究也表明最初非言语智商和群组因素对阅读能力有很大的影响，但是控制了非言语智龄后群组交互因素对阅读能力的影响下降，而语音意识对阅读能力的影响上升。JessicaKlusek等(2015)选取51名平均年龄为10.2岁的FXS男童，35名智龄匹配的TO儿童，通过标准的语音能力和阅读能力评估，研究了FXS的语音能力和读写属性同样表明虽然FXS男童语音意识方面有明显的缺陷，但语音意识仍然是阅读成功的重要预测因素。语音意识预测了3/4的阅读任务表现，占阅读能力方差的15%,远远超过智龄和母亲的受教育水平的影响。
三、结语
本文主要考察了FXS儿童的语音能力和阅读能力，结果表明FXS儿童在语音能力和阅读能力方面都存有缺陷，但是语音能力的缺陷更为严重；在后期的发展中FXS儿童能获得和典型发展儿童相称的阅读能力；FXS男童语音意识能预测阅读能力，语音意识在阅读能力的发展中起着重要的作用。但是本文的研究比较粗浅，有待于进一步深化。
浅谈涂料染色的发展与应用论文 篇二
涂料染色拼色方便、重现性好，对被染物没有选择性，可广泛用于各种纤维的染色。其染色工艺简单、节能、节水、排污少、染色成本低，是印染行业清洁生产的重要发展方向。
涂料的应用历史悠久，考古发现，在殷代晚期的建筑物上已经出现了壁画，当时多是红色和黑色的无机颜料。涂料的应用领域广泛，在纺织、造纸、建筑、塑料和金属等多个领域得到普遍使用。涂料在纺织品的大量应用始于20 世纪50 年代初，开始多是用于印花，80 年代以来，在染色中的应用得到重视。
涂料中的着色成分为颜料，涂料染色实质为颜料着色。颜料本身不溶于水，需要借助于分散剂、乳化剂等表面活性剂的作用均匀分散于有机溶剂或水中，形成涂料色浆。在涂料染色时，在涂料色浆中加入粘合剂、交联剂等制成涂料染液，对织物浸轧后，通过高温焙烘作用，交联剂的交联成分与粘合剂分子中的活性基团，在纤维和粘合剂之间、粘合剂高分子之间发生交联，形成具有三维空间结构的网状皮膜，将颜料包嵌而牢固地附着在织物上，从而达到“上染”的目的。
涂料染色的关键在于改善涂料染色的织物手感、摩擦牢度、轧染时对轧辊的粘结，以及浸染的着色深度、匀染性。这些问题的解决取决于涂料色浆、粘合剂等的发展技术。
1 涂料染色的发展
1. 1 涂料发展
1. 1. 1 涂料的性状与性能
商品涂料为浆状形式，一般称为涂料色浆，简称为涂料。其组成有颜料、分散剂、乳化剂、润湿剂及少量水。颜料包括无机颜料、有机颜料及荧光树脂颜料。
作为染色用涂料，应满足以下基本要求：
①颗粒细度均匀，色泽浓艳；
②良好的着色力和遮盖力；
③耐光耐热，化学药剂稳定性好；
④相对密度适宜。
涂料的质量取决于涂料色浆的制备技术，具体来说，即颜料晶型、颗粒大小、粒度分布及涂料色浆分散技术等。
涂料的遮盖力取决于颜料粒径。在一定范围内时，颜料颗粒越小，光在颜料颗粒与空气界面的反射作用加强，遮盖力越好； 过大或过小( 当颗粒的线性尺寸小于光波波长时) ，遮盖力都会下降。涂料鲜艳度的影响因素较多，包括颜料的粒径大小、颗粒形状、晶型及晶体的完整性。通常粒径大、粒度分布宽、晶体的完整性差，色光发暗；反之，色光鲜艳。
日晒牢度主要取决于颜料的化学结构，也与颗粒大小有关，日晒褪色速度与颗粒直径的平方成反比，颜料颗粒过小时，褪色速度加快。
摩擦牢度与颜料的粒径不是简单的比例关系。
试验表明，当粒径在100 ～ 300 nm 范围时，织物的干湿摩擦牢度差异不明显； 当粒径小于100 nm 时，可以显著地改善织物的干湿摩擦牢度，但皂洗、刷洗牢度下降。
颜料粒径还影响涂料色浆的稳定性。粒径过大，涂料色浆稳定性下降，易出现分层现象； 粒径分布在100 ～ 200 nm 时，色浆的稳定性在80 %以上。
不同颗粒大小的涂料适用于不同的染色方法。轧染的涂料颗粒最佳细度在0. 5 ～ 1 μm，浸染的涂料颗粒最佳细度在0. 1 ～ 0. 3 μm，筒纱染色的涂料颗粒在100 nm 以内。
1. 1. 2 涂料研发技术发展
涂料超细化后，各项物理性能和化学性能都会显著改变，如着色强度、颜色鲜艳度提高等。目前，水性超细涂料是国内外科研工作者研究的热点。水性超细涂料是以水为分散介质，粒径在150nm 左右的涂料分散体，能够有效降低有机物的排放量，符合环保要求。
水性超细涂料的制备是通过涂料色浆分散技术与颜料表面改性技术，具体分为分散剂直接研磨分散法和表面包覆分散法。分散剂直接研磨分散法有低分子分散剂法和高分子分散剂法，表面包覆法有原位聚合法、相分离法、微乳液聚合法和化学法。
有关资料显示，国外仅少数跨国企业如美国的DuPont ( 杜邦) 、德国的巴斯夫( BASF) 和DyStar( 德司达) 、瑞士的原Ciba ( 汽巴) 等企业掌握了涂料在水相中细化和分散稳定的方法，其技术处于垄断地位，产品价格昂贵。国内仅有江南大学纺织服装学院对外宣称已经掌握了涂料分散和细化技术。
1. 1. 3 涂料新产品
涂料的着色成分—颜料为非离子性化合物，其电荷性质取决于涂料色浆制备时所用的分散剂。目前，多数厂家采用阴离子型/非离子型分散剂，涂料色浆为阴离子型。日本山阳色素株式会社研发的Emacol CT Color 为具有阳离子性的水性颜料分散体，和传统型产品相比较，用于纺织品及成衣的浸染染色时，其染色方法简便、吸尽率高，并且废水负荷也大幅度减轻。被列为中国印染行业节能减排先进技术推荐目录。
1. 2 粘合剂发展
1. 2. 1 粘合剂结构与性能
粘合剂是合成高分子化合物，由单体聚合而成，一般制成水分散剂、乳液剂和溶剂型。涂料染色用的粘合剂要求具有可交联或自交联的基团，与颜料配成染液轧染后，经适当的焙烘在织物上形成无色透明、粘着力强、富有弹性和韧性的薄膜。
涂料染色质量的优劣，很大程度上取决于粘合剂的性质。涂料染色用粘合剂要满足以下基本要求：
①成膜稳定优异；
②粘着强力适宜；
③化学药剂稳定；
④成膜透明无色；
⑤膜质柔韧耐用。
按照化学结构，粘合剂分为丁苯橡胶乳液类、聚丙烯酸酯类、聚醋酸乙烯酯类。
按组成单体的不同，分为反应型和非反应型，反应型又分为交联型和自交联型。
聚丙烯酸酯类粘合剂较适用于涂料染色，且大多数采用乳液聚合的方法。其皮膜透明度高、耐磨性好、不易老化； 但手感较差、质量不稳定。聚氨酯类粘合剂的粘着力强，皮膜弹性好，手感柔软，耐低温和耐磨性优异； 但易泛黄。
1. 2. 2 粘合剂研发技术发展
目前，核壳型粘合剂是国内外研发的热点。核壳型粘合剂是从核心到壳层共聚组成呈不均匀分布的一种乳液，为硬包软结构。是由性质不同的两种或两种以上单体，通过多阶段共聚或连续变化聚合制得。核壳型粘合剂可用于各种纤维的涂料印花及涂料染色，其外层玻璃化温度较高，在室温下不易成膜，不堵网、不粘辊筒，染色后的布面不发粘、刷洗牢度高； 而其含有的玻璃化温度较低的组分焙烘成膜后，则可以提供给织物足够的柔软性、粘附性等。
1. 2. 3 粘合剂新品种
改性聚丙烯酸酯类： 如美国Brook-Line ( 布鲁克林) 的Superprint 101，具有传统丙烯酸酯类粘合剂无法比拟的优势，使牢度和手感得到了彻底改善。
纳米粘合剂： 是利用纳米技术、高分子合成技术及生态技术研制的纳米级涂料染色粘合剂。几乎所有纤维表面都有300 nm 宽的沟纹，普通乳液粘合剂粒子不能进到沟纹中，而纳米级乳液粘合剂粒子直径较小，例如70 nm 粒径，可以进入纤维中“生根”。用于涂料染色时，纺织品色牢度高，刷洗牢度尤为突出； 给色量高，色泽艳丽、饱满； 手感柔软，可与染料染色工艺的纺织产品相媲美。如NMD纳米级涂料染色粘合剂。
1. 3 阳离子改性剂发展
对天然纤维进行阳离子接枝以改变其离子性的方法，一般称为阳离子改性处理。这类助剂称为阳离子改性剂，或接枝剂、固色增深剂等。通过阳离子改性剂对纤维进行处理，使纤维表面带正电荷，与阴离子型的涂料产生静电吸附作用，涂料可以依靠直接性自动吸附到纤维表面，从而拓宽了涂料染色工艺，轧染及浸染都可以使用，且提升了涂料染色的深度。
阳离子改性剂分为低分子化合物和高分子化合物两类，主要代表结构有胺化环氧衍生物，如缩水甘油基三甲基氯化铵( Glytahc A) 、聚酰胺表氯醇( PAE) 型聚合物、氯代三嗪型季铵化合物、N-羟甲基丙烯酰胺( NMA) 、聚表氯醇( PECH) -二甲基胺等。其中属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。在涂料浸染工艺中，阳离子改性剂很重要，改性效果对涂料的染深性、匀染性及色牢度有重要影响。目前市场上大部分的阳离子改性剂在性能方面的差异并不是太大，例如，DyStar 公司的改性剂、上海长盛印染化工的涂料染色增深剂PT 和PNT、苏州联胜化学有限公司的改性剂RS、广州创越化工的阳离子改性剂CY-210 ( 纤维素纤维改性) 和CY-220 ( 蛋白质纤维改性) 等，对涂料染色的各项染色牢度都有一定的帮助。
阳离子改性技术的关键在于在改性反应过程中适当控制好反应条件，减少水解等副反应，以增进阳离子改性剂的利用率。
江南大学纳米色素与喷墨印花研究开发中心还研发了适用于超细涂料染色的含环氧氯丙烷侧基的水溶性聚酰胺多胺型阳离子改性剂，得色深，且容易避免发生染花现象。
1. 4 其他助剂
涂料染色的其他助剂还有交联剂、摩擦牢度增进剂、防泳移剂、柔软剂等，视染色方法及要求选用。
2 涂料染色的应用
2. 1 传统涂料染色应用
传统涂料属于阴/非离子型，一般纤维在中性溶液中带负电荷，常用纤维在中性水溶液中带负电荷，涂料对纤维没有亲和力，不能依靠直接性吸附上染纤维，所以在涂料染色的早期，只能采用轧染染色。
轧染时，涂料通过机械浸轧作用吸附到纤维上，轧染后进行烘干及焙烘，粘合剂成膜将涂料固着于织物表面。这种工艺现在仍在使用，特别是在浅色及修色补色时应用普通。
2. 1. 1 传统涂料轧染工艺
涂料染液处方
涂料10 g /L
粘合剂20 g /L
防泳移剂10 g /L
工艺流程： 浸轧涂料染液( 二浸二轧，轧余率65 %，室温) →预烘( 80 ℃，红外线或热风烘干)→焙烘( 150 ℃，4 分钟) → ( 后整理) 。
2. 1. 2 染色时注意问题
( 1) 宜室温浸轧，以防止粘合剂过早反应粘结轧辊。
( 2) 预烘应采用红外线或热风烘燥，不能采用烘筒烘燥。
( 3) 焙烘温度应根据粘合剂性能及纤维材料确定，以免影响染色牢度。
( 4) 对于纤维素纤维和蛋白质纤维类制品，焙烘温度不宜太高，防止织物泛黄以及对织物的损伤。
2. 1. 3 染色特点及改进
轧染时，粘合剂容易粘结滚筒，需经常清洁生产设备，劳动强度大。浸轧涂料色浆后，需高温焙烘以使粘合剂固化，能源消耗大。且大量粘合剂的使用，导致织物手感粗硬。涂料传统轧染染色工艺仅适于布面平整的织物，且只能染浅色，不能染中深色。
目前国外产品如前文提到的Superprint101 使牢度和手感得到了彻底改善，但价格昂贵。国内开发的阳离子型丙烯酸酯类粘合剂，具有与普通粘合剂不同的特性，用量少、牢度好、手感佳，具有低温快速固化的特点，有利于降低生产综合成本。
2. 2 阳离子改性涂料染色工艺
近年来，国内外研究者相继开发了一些涂料染色助剂，其中应用最多的即是阳离子改性剂及湿摩擦牢度增进剂。通过阳离子改性剂对纤维进行改性或接枝，使涂料能够依靠静电吸附作用直接上染纤维。阳离子改性剂的出现，使得涂料在轧染染色、浸染染色及成衣染色中得到广泛应用，且实现了涂料中深色染色的要求。湿摩擦牢度增进剂可以代替部分粘合剂，可以减少粘合剂的使用，改善了涂料染色后织物的手感以及摩擦牢度等性能指标。湿摩擦牢度增进剂还可与柔软剂同浴使用，减少了后处理工序，有利于降低生产成本。
2. 2. 1 纯棉织物阳离子改性轧染工艺
涂料染色处方
阳离子改性剂( 增深剂) PNT 4～6 g /L
涂料5～20 g /L
湿摩擦牢度提升剂PG 25～40 g /L
练漂后织物→阳离子改性( 二浸二轧，轧余率70 %，室温) →烘干→涂料轧染( 二浸二轧，轧余率70 %，室温) →预烘( 90 ℃，红外线或热风烘干) →焙烘130 ℃×3～5 min→ ( 后整理) 。
2. 2. 2 绞纱阳离子改性涂料浸染工艺
阳离子改性处方
阳离子改性剂PNT 3%～6% ( o. w. f. )
纯碱调节pH 至10～11
涂料染色处方
涂料x % ( o. w. f. )
螯合分散剂HSY 0. 5～1 g /L
浴比1∶ 15～20
固色处方
湿摩擦牢度提升剂PG 2. 5 % ( o. w. f. )
浴比1∶ 15～20
染色工艺流程： 练漂后纱线→润湿→阳离子改性( 60 ℃×20 min) →冷水洗2 次→涂料染色( 60℃×20 min) →水洗→固色( 95 ℃×25 min) →脱水→烘干。
2. 2. 3 成衣阳离子改性涂料染色工艺
阳离子改性处方
阳离子改性剂PNT 3%～5% ( o. w. f. )
渗透剂1 g /L
纯碱调节pH 至10～11
涂料染色处方
涂料x % ( o. w. f. )
匀染剂O 1 g /L
螯合分散剂HSY 0. 5～1 g /L
浴比1︰25～30
固色处方
湿摩擦牢度提升剂1. 5%～3 % ( o. w. f. )DM-2588
浴比1︰25～30
染色工艺流程： 成衣白坯→润湿→阳离子改性( 60 ℃×20 min) →冷水洗2 次→涂料染色( 60 ℃×20～30 min) →冷水洗→固色( 95 ℃ ×15 ～ 25 min)→ ( 后处理： 如酵素洗等) →脱水→烘干→服装熨烫→成品。
2. 2. 4 染色注意问题
( 1) 改性后需要充分水洗至中性，否则，染液中的阳离子改性剂会与涂料结合，影响涂料上染率，影响力涂料染色的深度。
( 2) 浸染时，改性后染色要控制升温速度，避免染色不匀。
2. 2. 5 染色特点
阳离子改性剂的出现，虽然实现了涂料的多种染色方法，但也存在诸多问题。第一，纤维的改性是染前进行，改性后纤维对涂料的吸附主要取决于纤维上引进电荷的多少，改性后涂料染色的得色深浅不仅与涂料染液浓度有关，还取决于纤维改性程度。而目前还没有在线检测纤维电荷的能力，导致涂料染色色深不易控制。第二，因改性本身的均匀性及改性时副反应等因素影响，阳离子改性涂料染色容易造成色泽不匀及色差。第三，改性处理易引起棉纤维泛黄，影响染色鲜艳度。第四，为避免染液中的改性剂对涂料的吸附，改性后水洗必须充分，耗水量较大。第五，阳离子改性剂对污水的生化处理有一定影响。
2. 3 阳离子涂料染色工艺
传统涂料染色工艺因大量粘合剂的使用，染色织物手感较差。阳离子改性涂料染色工艺降低了粘合剂的使用量，但改性工艺流程长，匀染性差。由山阳色素开发的阳离子型水性分散涂料( EMACOLCT COLOR) ( 简称为阳离子涂料) 对纤维材料进行吸尽染色时，不需要对纤维进行改性处理，利用纤维带有的阴离子性，可以实现吸尽染色，染色工序减少，适用性广，手感好。
2. 3. 1 阳离子涂料纯棉机织物染色工艺
涂料染色处方
阳离子涂料x % ( o. w. f. )
阳离子缓染剂1101 1. 0 % ( o. w. f. )
浴比1︰20
整理液处方
湿摩擦牢度提升剂DM-5146 10 g /L
硅油T689 0 ～ 20 g /L ( 视手感需要)
工艺流程： 室温( 预加缓染剂处理) →涂料染色( 80 ℃×2 min) →冷水洗2 次→涂料牢度提升剂( 40 ℃×20 min) →脱水→烘干( 100 ℃×4 min) →一浸一轧硅油整理液→烘干( 100 ℃ ×4 min) →焙烘( 160 ℃×2 min) 。
2. 3. 2 阳离子涂料筒子纱染色工艺
涂料染色处方
阳离子涂料x % ( o. w. f. )
涂料筒染增深匀染剂CT 3%～5% ( o. w. f. )
固色处方
粘合剂2 % ( o. w. f. )
工艺流程： 30 ℃ ( 增深匀染剂先稀释，10 min加完； 阳离子涂料先稀释，10 min 加完，再运转10min) →60 ℃ ( 升温速度1 ℃ /min，保温10 min)→50 ℃ ( 保温15～30 min，视残液清澈程度) →室温冷水洗1～2 遍→60 ℃ ( 加粘合剂，20 min) →脱水→烘干。
2. 3. 3 阳离子涂料成衣染色工艺
前处理处方
净洗剂2～3 g /L
涂料染色处方
阳离子涂料x % ( o. w. f. )
浴比1︰20
整理液处方硅油T689 0～20 g /L ( 视手感需要)
工艺流程： 前处理( 70～80 ℃×10～15 min) →涂料染色( 室温加入涂料循环5 min，缓慢升温至60 ℃×20 min) →室温水洗1 次→ ( 视手感需要选用： 柔软整理( 40 ℃ × 10 min) ) →脱水→烘干( 100 ℃×4 min) 成衣半成品→ ( 视需要选用： 酵素洗→脱水→烘干) →服装熨烫→成品。
2. 3. 5 阳离子涂料染色特点
阳离子涂料染色工序少，可以缩短染色加工总时间。染色温度低，能耗低，有利于降低染色生产成本。涂料吸尽率高( 基本上全部吸附) ，减轻排水负荷。因粘合剂使用少，染色设备易清洗。但是，目前山阳色素阳离子涂料产品处于垄断地位，价格较高，国内还没有成功开发的阳离子涂料，亟待于国内涂料研发技术的发展。
3 结语
涂料染色具有工艺简单、拼色方便、节水节能减排的特点，具有显著的节能和环保优势，是印染行业实现清洁生产的方向之一。特别是阳离子涂料的出现，简化了涂料浸染工艺，提高了涂料浸染质量。目前，涂料在纺织品中的染色应用越来越多，工业发达国家已占80 %以上，而我国仅占20 %左右。因此，涂料染色在我国有着巨大的发展空间。同时，我国涂料的研发技术还有待于进一步的提高。
浅谈涂料染色的发展与应用论文 篇三
1纳米材料的概述
纳米材料是指由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子组成的新一代材料。而纳米技术是研究物质组成体系的运动规律和相互作用以及在应用中实现特有功能和智能作用的一种科学技术。纳米涂料是利用纳米粒子抗紫外线的性能对涂料进行改性，提高涂料的某些性能。纳米涂料也是纳米复合涂料，是在涂料生产过程中加入纳米粒子，从而产生许多优异性能，使纳米涂料具有优异的力学、热学、光学及电磁学性能，这些都是传统涂料不能比拟的，而且添加不同的纳米粒子便生产出不同功能的纳米涂料，从而扩大了涂料的应用范围。
纳米涂料的发展：首先，纳米材料在我国的发展已经很广泛，在市场上也取得较好的反应，纳米建筑涂料是纳米涂料用量最大的品种之一，也是提升传统涂料的重点领域。近几年来，纳米材料的发展更为迅速，在建筑行业中，主要被用于改善建筑内墙涂料的抗菌性和建筑外墙涂料的耐候性，已经逐渐形成一种产业。但是还是落后于发达国家，国外的纳米材料的应用，对于纳米涂料的应用，国外对其的开发起步较早并形成产业化，美国对于纳米材料的应用主要用于绝缘涂料、豪华轿车面漆以及军事方面，还开展了在包装上使用阻隔性涂层、透明并耐磨性涂料、光致变色涂料等纳米涂料的应用研究。而日本主要在由光催化进行自动清洁涂料、静电屏蔽涂料的研究方面取得成效并将其发展为产业化。
2纳米材料的物理性能
纳米材料中能级分裂和电子布局的变化；纳米材料电子的强关联或相关性；纳米材料具备的激子过程和激发态；纳米材料的表面态与表面结构：纳米材料占比例较大的是的其表面，当纳米材料减少到10nm时，体内原子和表面原子的数目比将达到50%。表面原子与体内原子所处的化学环境截然不同，因此会有表面相形成。但是，由于普通材料中，表面相受到比例小的影响，局限性较大。对于纳米材料来说，由于自身表象与体相比例相差不大，因此，在許多物理变化以及化学变化中的作用显著，而且更加利于人们对其进行研究；纳米材料的量子隧穿与纳米尺度的耦合：目前改性涂料所使用纳米材料一般为半导体纳米材料，如纳米SiO2、TiO2、ZnO等，半导体纳米材料比较特殊；具有光学性；纳米半导体粒子，1-100nm。由于量子尺寸效应差异较大，因此目前最活跃的研究领域之一就是纳米半导体粒子的光化学性质和光物理性质，对于纳米半导体粒子所具有的室温光致发光及超快速的光学非线性响应等特性更加受到关注。一般情况下，当导体激子玻尔半径与导体粒子尺寸半径极其相近时，随着导体粒子尺寸的变化，其导体的有效带隙也随之发生变化。导体尺寸越小，其导体的有效带隙越多，其相应的荧光光谱和吸收光谱会发生蓝移，最终形成能级在能带中。
3纳米材料的其他性能
3.1光学性能：当纳米微粒的粒径与电子的德布罗意波长、超导相干波长以及玻尔半径相当时，其具有较为显著的尺寸效应。同时，纳米材料的比表面使处于小颗粒内部的电子、原子以及处于表面态的电子、原子与的行为有很大的差别，影响纳米微粒的光学特性与纳米材料的这种量子尺寸效应和表面效应有很大的关系。这是同样材质纳米材料的宏观大块物体不具备的。例如SiO2、TiO2、ZnO等，能够很好的吸收紫外光，而其中一些氧化物几乎不吸收紫外光，例如亚微米的TiO2。由于这些纳米材料具有良好的半导体特性，因此容易吸收紫外光，其主要原因是由于电子被激发发生跃迁，从而吸收紫外光线。纳米材料与具有相同材质的大块材料相比，纳米材料在吸收紫外光线过程中，会出现蓝移现象，出现蓝移现象的原因有，量子尺寸发生变化，能隙变宽，光吸收靠近短波。另一种是表面效应。大的表面张力使晶格畸变，晶格常数变小。
3.2吸附性能：当不同相相接触并且互相结合时，就是吸附现象。纳米微粒与材质相同的一些材料相比吸附性较强，主要是由于其比表面积较大，并且其表面得原子不能足够配位。影响纳米材料吸附性能的因素较多，其中，溶液性质、被吸附物质的性质、溶剂性质都可能对其产生影响。比如，水溶液的PH值不同，纳米材料微粒的电性也不相同，有可能带正电、也有可能带负电、还有可能呈中性。这些粒子所形成的吸附键不同，其吸附作用也具有差异。一些纳米材料能够利用气体，形成吸附层，如纳米氧化物可以与空气中的一些气体结合形成吸附表层。气体不同，形成的吸附层也不相同。
4纳米材料在涂料中的应用
4.1力学性能的改善
涂料力学性能主要表现在强度、硬度、耐磨性等方面，涂料力学性能的好坏直接关系到涂料的使用寿命。在涂料实际应用过程中，受多种因素的影响，会出现力学性能的变化，从而难以发挥涂料应有的作用。而纳米材料的应用能够有效地改善涂料的力学性能。纳米材料中的纳米粒子比表面积要大，能够与有机树脂基质之间存在良好的界面结合力，大颗粒与成膜物之间的空隙非常小，能够有效地减少毛细作用，从而提高涂层的强度、硬度以及耐磨性。
4.2光学性能的改善
涂料主要是涂在物体表面，而在物体表面，涂料很容易腐化、脱落，而出现这种问题的根源就在于涂料的光学性能比较差，涂料在太阳的照射下快速地发生反应。而纳米材料具备大颗粒所不具备的光学性能。当纳米级微粒掺和进母体材料时，可以提高母体材料的透明性，从而直接散射紫外光，同时，能够将紫外光纤带出散射区域，从而大大的增强涂料的曝光、保色及抗老化性能。
4.3提高光催化效率
就纳米材料而言，纳米粒子尺寸小，比表面积要大，表面原子配位不全，从而使得表面活性点增多，由于表面活性点比较多，反应接触面就比较大，催化效率就要高。对于涂料这种产品而言，纳米材料的可以作为涂料的光催化剂，因纳米粒子的粒径小，粒子吸收光能后，激发出的极子所到达表面的数量就会增多，从而加速催化，提高涂料的光催化性能。如二氧化钛的光催化性能，这种光催化剂集广泛应用于废水处理、有害气体净化、日用品等领域，同时还可以环境保护涂料自己杀菌涂料。
5纳米材料在涂料中应用的关键问题
纳米材料作为科技产物，它的作用毋庸置疑，但是就纳米材料在涂料中的应用来看，还处于初级阶段，在实际应用过程中出现了一些问题，纳米材料在涂料中的应用还有待于深入研究。纳米微粒比表面积以及表面张力大，纳米微粒容易吸附而发生团聚，而这种易团聚的粒子很难分散开来，如果这些团聚的粒子没有良好的分散，就难以发挥纳米材料在涂料中应有的作用。因此，针对纳米粒子团聚问题，就必须深入研究纳米粒子团聚后的分散，要加大研究，以科学、先进的方法来讲这些团聚的粒子来分散。纳米材料属于该科技产品，纳米材料在涂料中的应用与其他材料在涂料中的应用情况有着一定的'区别，纳米材料在应用过程需要根据涂料的特性来进行，但是就目前来看，纳米材料对涂料的作用研究还不够深入，以至于纳米涂料技术水平不够高，涂料性能与国外相比存在着一定的差距。因此，加大科技的研究是纳米材料普及应用的保障。一方面，要继续深入研究纳米材料科技，不断提高纳米材料技术含量，另一方面，要加强国际合作，学习国外先进的技术理念，从而更好地发挥纳米材料在涂料中的作用，不断能提高涂料的性能。
6纳米材料及其技术在涂料中的应用
6.1TiO2在涂料中的应用
纳米TiO2具有光学效应，其粒径发生改变，光学效应也发生变化。纳米TiO2中的金红石型材料能够变色，角度不同，颜色随之发生改变。多应用于汽车喷漆中，能够产生一些很神奇的变化。利用纳米TiO2中的紫外吸收特性，对汽车面漆的耐候性能有较大的提升。除此之外，纳米TiO2还具有光催化特性，利用其这一特性，能够对空氣产生净化作用，并且对于空气中的其他污染物进行降解，保护环境。
TiO2的光催化效应及应用：纳米二氧化钛具有高的光催化活性，是一种光催化半导体抗菌剂，在波长小于400nm的光照下，能吸收能量高于其禁带宽度的短波光辐射，产生电子跃迁，价带电子被激发到导带，形成空穴-电子对，并将能量传递到周围介质，诱发光化学反应，具有光催化能力。一般抗菌剂有杀菌作用，但不能分解毒素，而二氧化钛利用生成的活性氧杀菌，并且能使细菌死后产生的内毒素分解。纳米TiO2广泛应用于自洁陶瓷、玻璃以及厨房和医院设施中，一些高速公路两侧的护墙上也涂有纳米TiO2以消除汽车尾气的影响。
TiO2的紫外屏蔽应用：纳米TiO2的小尺寸效应、量子效应和诱导效应可使光吸收带蓝移，产生强的紫外吸收。纳米TiO2具有很好的紫外线屏蔽作用，也是一种防老化材料，可将其均匀分散到涂料中制成紫外线屏蔽涂层和抗老化涂层。纳米TiO2作为一种良好的永久性紫外线吸收材料还可用于配制耐久型外用透明面漆，一般用于木器、家具、文物保护等领域。
6.2SiO2在涂料中的应用
纳米SiO2是无定型白色粉末，是一种无毒，无味，无污染的无机非金属材料，表面存在不饱和的残键和不同键和状态的羟基，其分子结构呈三维网状结构。
纳米颗粒的比表面积和表面张力都很大，容易相互吸附而发生团聚。而纳米粒子如果不能真正的以纳米级分散在涂料中，就失去了其应有的作用。添加纳米SiO2的涂料具有防流挂，施工性能良好，尤其是抗沾污性大大提高，具有优良的自清洁性能和附着力。纳米二氧化硅具有极强的紫外吸收、红外反射特性，它添加在涂料中，能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加涂料的隔热性。
6.3纳米CaCO3在涂料中的应用
纳米碳酸钙的主要作用是改善涂料的性能，使涂料的触变性更好，在施工的过程中防止流挂并增加涂料的贮存稳定性。纳米碳酸钙改善涂料触变性的主要原因是由于纳米碳酸钙粒子表面相互聚集的氢键作用力不强，很容易被剪切力切开，在使用的时候这些氢键在外部剪切力的作用下又可以迅速的恢复，能够迅速的重整结构。纳米碳酸钙对涂膜有一定的补强作用，同时还具备其他纳米材料的普遍共性“蓝移”现象。从纳米碳酸钙的结构来看，部分纳米粒子聚集并形成一次链状结构，这种结构可以将涂料的结构化水平提高，在与聚合物混合时形成的物理缠结能力增强，从而增加涂膜补强效果。
7结束语
综上所述，加强对纳米材料及其技术在涂料产业中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的纳米材料及其技术应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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