【集萃網(wǎng)觀察】二十世紀五十年代微膠囊技術興起和發(fā)展，很快在許多技術領域得到廣泛的應用，并引起這些應用領域的巨大變革。這一技術也為紡織品的印染加工提供了一個嶄新的發(fā)展方向。例如，它為染色加工的清潔生產(chǎn)提供了一個良好的契機：微膠囊優(yōu)良的隔離和緩釋性能是否可取代分散劑和勻染劑，從而避免某些或大部分助劑的使用？要知道，助劑的大量而廣泛的使用本身就是水體的嚴重污染源。

    經(jīng)過數(shù)年的研究，終于開發(fā)出一種適用于分散染料對疏水性合成纖維均勻染色的無助劑染色工藝。采用這種技術，傳統(tǒng)染色中必要的分散劑、勻染劑、潤濕劑等等全部都無須使用。因此，不但造成水體污染的COD、BOD負荷來源沒有了，因表面活性劑膠束的存在而造成的色度污染也從根本上消除，而且還給染色質量如均勻性，牢度性能帶來好處，更重要的是，染色后的水洗亦可一并省去！

    微膠囊染色的理論依據(jù)

    分散染料微膠囊非常細小，有巨大的比表面積 ；膠囊壁材對染料親和性很弱，具有半透膜特性；同時它耐熱、堅固，在染色條件下不破裂、不軟化，能充分保持其原有的物理機械性能。

    分散性和隔離性：微膠囊化使分散染料形成直徑數(shù)微米的小顆粒，并被囊壁嚴密包裹，在染色介質水中孤立存在，但并不要求其能均勻地懸浮，只要在攪動時能自由運動就行。當小顆粒與織物接觸時由于微膠囊的隔離作用，不會污染織物或形成斑點。這一點類似于傳統(tǒng)染色中的表面活性劑（分散劑）膠束。

    緩釋性：由于膠囊壁的半透膜性能，在染色條件下（如100～130℃）水的表面張力很低，水分子可容易地進入膠囊并溶解出部分染料，形成近似飽和的濃溶液，在膠囊內(nèi)外染料溶液的濃度差的推動下，已溶解的染料向外擴散，使外部水中染料濃度升高并盡可能達到飽和。由于分散染料的溶解度極低，水中染料濃度即使達到飽和，其實際濃度也是極低的。這就給勻染作用提供了充分的條件。

    假如體系中有滌綸纖維或織物存在，染料分子就會向纖維表面擴散吸附，形成一個單分子層吸附膜。在一定高的溫度下（如130℃），纖維表面的染料分子向纖維內(nèi)部擴散而完成上染。這樣就在染色體系（染缸）中形成一個循環(huán) ：膠囊內(nèi)的染料被進去的水溶解 — 已溶解的染料向膠囊外擴散 — 膠囊水中的單分子染料向纖維表面吸附 — 纖維表面吸附層的染料向纖維內(nèi)部擴散完成上染。這個過程不斷進行，直至達到要求的染色深度。

    與傳統(tǒng)的染色工藝不同的是，染浴中無任何助劑存在（特別是表面活性劑），染浴中無膠束，纖維表面也沒有表面活性劑吸附層。由于不存在表面活性劑在纖維表面的增溶作用，纖維表面始終只可能有一個單分子層吸附的染料。換句話說，染色結束后織物上的浮色非常少，染浴中除了完整的空膠囊和濃度極低的溶解染料（幾個ppm）外，再也沒有其他東西。染色排水經(jīng)沉淀或過濾除去膠囊之后就變得清澈了。

    為免水洗提供了可能性

    前已提及，染色之后織物除了被均勻染色以外，僅附有極少量（單分子層）浮色。對于浮色，傳統(tǒng)的辦法是洗滌（皂洗、還原清洗、大量水洗等），徹底除去浮色以獲得必要的優(yōu)良色牢度，這將會造成大量的廢水。我們認為，如果斷絕染料來源，在染色條件下用水處理，促使纖維表面的吸附染料完全進入纖維，同樣可以達到提高色牢度的目的。主要理論依據(jù)是：分散染料在水中的標準化學位遠高于其在纖維中的標準化學位。這種免水洗處理可以形象地稱之為“饑餓染色”。

    上述幾點便組成了一套完整的清潔染色工藝體系。其最大優(yōu)點在于該技術能在通常的高溫高壓（如130℃）染色條件下實施，便于推廣。

    實驗室研究

    先根據(jù)微膠囊化研究成果，把分散染料微膠囊化，制得合乎染色工藝要求的染料微膠囊。然后在實驗室用高溫高壓染色機上進行染色試驗。由于勻染性為微膠囊的優(yōu)良緩釋性能所充分保證，升溫速度可不加控制，染色時間30～60分鐘即可。

    來源: 印染在線