一、超声波染整技术了解
国外在20世纪40至50年代就已将超声波技术应用于纺织品的湿加工过程。但按照Thakare等人的介绍，从应用效果和经济上的因素考虑，在纺织品的湿加工过程中，超声波应用于染色中最为有利，表现为辅助工艺中的应用和对染色过程的改进。
（1）超声波在辅助工艺中的应用。Fredman首先用30kHz的超声波制取了稳定的酞菁染料在蒸馏水中的分散液；Simanovich也研究了超声波对分散质量的影响，获取了稳定性较好的还原染料和分散染料的分散液。
（2）超声波在染色过程中的应用。第一个研究应用超声波用于纺织品染色可能性的人是Sokolov、Tumansky。Sokolov等人首先把9.5kHz的超声波用于直接染料对全棉织物的染色，结果使染色速率提高2～3倍。此后在该领域内掀起了越来越大的浪潮。
Brauer评价这种染色方法用于缩短还原染料染色纤维素纤维的时间，结果染色深度增加、而染色时间则缩短了25%。
R a t h和M a r k研究了声频（1～8kHZ）和超声（22～175kHZ）波，用于直接染料和酸性染料各自对棉、粘胶和羊毛染色的作用，他们也研究了分散染料在醋酸纤维表面的吸着，结果他们发现低频波对于直接染料染棉和粘胶纤维只有轻微的影响，面对于分散染料染醋酸纤维的影响则比较显著。
后来Alexander和Meek应用了17.3kH的波，将它用于直接染料染棉、酸性染料染羊毛以及分散染料染聚酰胺和醋酸纤维，他们观测得到，用分散染料染聚酰胺和醋酸纤维，得到的染色速率提高显著，因此他们的结论是超声波对非水溶性的分散染料染疏水性纤维最为有益。
与他们发现的相反，Chuz等人获得了把超声波大规模地应用于水溶液体系的优质染色，他们将22kHz的超声波用于还原染料染棉，共生产了400批，其染色时间可缩短50%，然而他们并未提供定量的数据。
20世纪80年代中期，苏联提出并实践了超声波（1.9MHz）活化处理聚酯纤维，使纤维内表面及结构的变形和提高分散染料的上染百分率成为可能。
1988年Roman的Bob进行了皮革的超声染色实验，获得了满意的效果。
在20世纪90年代，国外又先后利用超声波对染料的振荡分散性和对聚酯纤维的预膨胀作用实现了涤纶的低温短时间染色。
同时India的一些学者对直接染料染色动力学进行了研究，证明了空穴效应和热效应在染色过程中所起的单独和共同的作用，人们也对活性染料染纤维素织物中超声波能量的应用以及超声波在染尼龙中的作用进行了研究，都获得了令人满意的结果。
1995年India的Bombay在阳离子染料、酸性染料和金属络合染料染丝绸中应用超声波处理，可以实现织物的低温短时间染色，并可以提高染料的上染率。
总之，国外过去四五十年的研究，按照Thakove等人的评价，在纺织品的湿加工过程中，最有希望的应用是用于染色，超声波能量的应用可能是经济的，具有的好处是较短的加工时间，较高的上染百分率，较低的纤维损伤，提高效率和具有重现性的染色色泽等，国外的研究资料表明，无论是对于水溶性染料染天然纤维，还是对于非水性染料染疏水性的纤维，超声波技术的应用都有助于染色的进行。
国内虽然在超声波技术的其他应用方面已取得了显著的成果，有的已经达到了或超过了国际水平，但超声波在染色中的应用研究却不多，有关于这方面的研究报告的译文有不少，这也说明了我国的有关学者对此课题的充分重视。
染色专业在我国纺织行业中占有十分重要的位置，印染技术的改进是纺织行业上质量、上层次、上效益的关键环节之一。目前国内外虽然提出了不少有关改进染色工艺的新方法和新技术，如溶剂法染色，无线电波和远红外加热，在一定程度上使染色缺点得以改善。但面对世界性的能源危机和科学技术的飞速发展，人们生活水平的提高，特别是自动化程度要求更高的科技，人们迫切要求开发一种能实现织物的低温短时间染色，提高染料的上染百分率，降低环境污染，提高劳动生产率的染色技术，使工人有更多的业余时间用以提高他们的身心素质，形成良性循环，同时又能使高新技术渗透到纺织行业中去，便于纺织行业实现自动化的新方法新技术，超声波染色确实具有这一时代特征。然而，国外有关这方面的研究资料还缺乏足够的数据说明，而且他们对于超声波有利于染色进行即超声波机理的解释，还往往只局限于超声波作用，就是对这方面的研究还不够完善，例如缺乏最直观的微观观察照片，而有关于超声波能引起纤维微观物理结构变化的详细研究，迄今为止尚未见诸报道。按照Wisniewska的解释，而且我们也坚信，纤维的大分子在超声波的作用下并不能总是惰性的，因此超声波的作用机理只有从超声波对染浴和纤维两方面的作用考虑，才能作出更加充分，更加全面，更加科学的解释。
二、超声波染色的应用前景
（1）采用超声波进行染色，与常规的染色相比，可以提高染料的上染百分率，这样可以在染色过程中采用较少的染料获得要求的色泽深度，从而达到减少染料的用量，节约成本和降低环境污染的目的。随着人们对环保问题关注加深，超声波染色技术必将受到人们的重视。
（2）采用超声波进行染色可以提高上染速率，加大扩散系数，降低染料的扩散活化能，从而可以实现织物的低温短时间染色，从而提高生产效率。
（3）超声波染色与常规染色相比，可以节省热能，属于低温染色，可以避免由于染色对蛋白质纤维和部分化学纤维造成损伤，有利于提高产品质量；同时还可以使难于在高温下进行的工艺技术得以顺利的进行。因此超声波染色是一个很有前途的染色方法。
（4）超声波在染色体系中所起的作用，不但与超声波在染浴中所产生的空穴效应和热效应，以及一系列伴随的搅拌、分散、除气和破坏染料扩散边界层等方面的作用有关，而且还与超声波对纤维织物的微观物理结构的影响有关。同时，超声波染色的机理远非一门学科所能解决，它不但包含了染色理论方面的内容，而且更多地融会了力学等方面的内容。面对今天科技的飞速发展，学科之间的相互交叉，相互渗透越来越频繁，超声波染色技术必将表现出更加强大的生命力和广阔的发展前景。
（5）超声波染色技术的兴起，必将把高新技术引入到纺织行业中去，便于纺织行业实现自动化。超声波技术的引用能将原本笨重而落后的作坊式的纺织加工业迈向高新技术，并逐步实现电子计算机控制的自动化。
（6）目前被广泛应用的涤纶纤维，结构十分紧密，在常规条件下其对分散染料的染色一般采用高温高压或热溶的染色方法。在上述超声染色的条件下，虽然染色速度得到明显提高，但纤维的给色量不足，仍需要载体的帮助或使用膨化剂将纤维进行预处理，这样仍然存在对环境的污染问题，因此采用更高强度的超声（服）染色已引起广泛注意。研究表明，采用55Hz的高频超声波处理分散染浴，然后立即用其对涤纶纤维进行染色，染色过程中并没有使用超声波，结果染色深度增加了50%。
（7）大部分专利都声称超声波在纺织品湿加工过程中的有效性，但很少有人试图将该技术应用于工业化生产，这一方面是由于超声波的昂贵费用，另一方面是由于超声波的染色工艺还不十分完善和成熟，有关超声波的频率对染色过程尤其是纤维微观物理结构的影响；超声波的频率是否对染料和纤维织物之间具有一定的选择性；超声波对纤维前处理的结果对染色质量的影响；超声波对纤维微观物理结构影响的其他光谱分析，还亟待进一步解决。随着工艺技术的进步和超声波设备在其他工业领域的推广应用，其费用也将不断降低，坚信经有关人士的不懈努力，超声波染色技术的工业化应用已为期不远了。
三、电化学染整技术的实际应用
21世纪是科技爆炸的时代，国际市场竞争十分激烈，高新技术的渗透正使纺织行业大为改观，而能耗和环境问题在国民经济和社会生活中又具有十分重要的意义，自20世纪70年代初，能源危机席卷全球，风波迄今未息，节能问题已为世人瞩目。染整行业的能耗和环境污染也不容忽视，如何降低能耗和环境污染、同时又能实现电子计算机控制的自动化，已成为国内外染整工作者普遍关注的问题，织物电化学染色课题正是在这种情况下应运而生。
经过多年来的努力，虽然从实践和理论上证明了电化学染色的可能性，佐证了它具有其他染色方法所无法比拟的优点。然而由于实验条件和时间的限制，但离工业化生产还具有一定的距离。目前这一课题还有许多尚未解决的问题。
①根据染料和纤维的性质，如何选择合理的电参数如两极间电压的大小以及极间距的大小，是首先要解决的问题。
②电化学除应用于染色外，是否可以应用在染整加工的其他环节如煮练漂白或整理阶段，以及研制出的电化学染色设备，能用于染整行业的连续加工，以使生产经济合理化。
③如何研制适应用工业化生产的电化学染色设备是今后首先需要考虑的问题，既要保证良好的染色质量，实现各种电参数的控制，又要使成本符合要求，同时还需要配套一系列高新技术人员。
四、染整加工中等离子体技术
迄今为止，染整加工仍以湿加工为主，不但耗用大量的水，浪费能量，而且严重污染环境，处理费用过高，造成不必要的经济损失，也给社会造成很大的危害。随着21世纪的到来，能源危机席卷全球，绿色旋风风靡世界，同时也随着近年来等离子体技术的发展和人们对之认识的加深，等离子体技术在染整加工中的应用也引起了国内外有关学者的关注，以它无法比拟的优点在染整加工中占了一席之地。
①等离子体技术是一个纯粹的物理反应过程，不需要水引发，水只作为设备的冷却介质，且可循环使用。因此等离子体处理干净，节省资源，不产生任何污染，成本结构优化。
②在染整加工中应用等离子体技术，在提高纺织品的加工质量上，尤其是均匀性方面具有很大的优势。
③在染整加工中应用等温等离子体技术虽然设备需要较高的投资，但它对能源、水、化学药品、人力的节省使它仍不失为一种经济可行的手段。
下面分别介绍一下纤维素纤维的低温等离子体处理。
低温等离子体技术用于纤维素纤维表面的改性的研究，在20世纪60年代初就有报道。它可以改善纤维素纤维的可纺性和强力，改善纤维的润湿性和染化药剂的结合能力，改善纤维素纤维的染色性和提高其印花效果，可以进行纤维素纤维的接枝变性和功能整理等。
1.棉纤维的低温等离子体改性
棉纤维的低温等离子体改性起步较早，包括辉光处理和电晕处理改性。
（1）辉光处理改性June和Benerito俊藤等人用的装置进行棉纤维在氩、氮、空气和氨气中的辉光放电处理，研究其在辉光和余辉光部分棉纤维的处理效果，并对处理后的纤维运用相关的仪器进行处理效果的测试分析结果如下。
①在氩气中处理后，润湿性比未处理的提高几倍，纤维表面状态虽没有变化但产生游离基。
②无论经哪种气体进行辉光放电处理之后，棉纤维的吸水性、吸油性加速，在水中和染液中易于均匀润湿，且手感风格也不同，并且仪器分析表明是由于在氩气和氮气中处理后，棉纤维表面产生酮和醛基，氨中处理后，表面出现酰氨基所致，而且氨气辉光处理之后，能显著地提高其干防皱性而且湿防皱性不变。
③有人利用不同种类气体对不同种类的纤维辉光放电进行处理，发现棉纤维生成的自由基的密度最高。
可见在CO和CF<sub>4</sub>气体中处理后形成的自由基水平最高，以氨气处理的最低，而且以棉纤维处理后形成的自由基水平最高。
（2）电晕放电处理根据资料报道，棉粗纱经氯气电晕放电等离子处理后，抱合力可增加4倍，棉纱的拉伸强力可以增加24%，这样可以提高棉纱的可纺性，降低织造过程中的断头率。而且发现棉条的润湿性和强度的改善与功率及处理时间有关。
同时有人采用连续式电晕放电等离子体处理装置处理粘／棉混纺织物证明了棉条的润湿性和强力有所改善。
（3）除了应用低温等离子体技术对棉纤维进行改性，低温等离子体处理技术还可以用于棉纤维其他方面的处理。
①在棉织退浆和煮练中的应用如下。
a.退浆中应用 据报道PVA经CO2、H2O等气体的等离子体处理可发生如下的变化。
由于分子链被切断，引入亲水性的基团从而提高其溶解性，易于水洗去除。
b.煮练中的应用 经60℃低温等离子体处理的，正常漂白。
经煮练漂白或低温等离子体处理的蜡质中C-O键，C=O的含量会增加，C-H键的含量会减少以至亲水性获得了提高。
②利用等离子体技术引发乙烯单体和丙烯腈单体在纤维表面的接枝聚合，从而可以使棉纤维具有较好的憎水性和生产氰乙基棉。
