微胶囊染料的制备

    1.分散染料微胶囊的制备方法

    微胶囊染料的制备方法比较多，在有关资料上都有记载。在此仅介绍分散染料微胶囊的制作，因为它不溶于水，但容易分散在水中，可用甲基纤维素等水溶性外膜材料进行包覆，最适合制成染料微胶囊。因此，非水溶性染料可以用相分离的单凝聚法、复合凝聚法或物理法形成微胶囊，而采用水溶性染料制备微胶囊会困难些。

    1)复合凝聚法

    在复合凝聚法制备分散染料微胶囊中，可以不采用传统的明胶－阿拉伯树胶，因阿拉伯树胶价格较贵，而商品分散染料配方均含有大量的扩散剂NNO，这是一种萘磺酸与甲醛的缩聚物，在水溶液中电离带有负电荷，是印刷行业中常用的一种染料扩散剂，可以代替阿拉伯树胶使用。把等电点pH=8～9的猪皮明胶溶解在40℃的水中，再把含有扩散剂NNO的分散染料分散在明胶水溶液中，搅拌形成细小的染料悬浮颗粒后，加入稀盐酸溶液调节至pH=4，使两性聚电解质明胶由带负电荷转变为带正电荷时，则会与带负电荷的扩散剂NNO颗粒互相吸引而产生凝聚。但是由于明胶与扩散剂NNO容易直接相互吸引凝聚成块，而丧失包覆染料的作用，为了获得包覆染料的微粒状态，可以加入一些合成龙胶作为保护胶体以防止结块。

    为了适应各种印花方式的要求，增加染料微胶囊壁膜的强度，使之能经受印花橡胶辊、铜片刮刀或磁棒等的压力，需要对染料微胶囊进行硬化处理。硬化处理可加入一定量的37%浓度的甲醛，在冷却到10℃时用氢氧化钠溶液调节pH=8～9。硬化程度可通过控制温度、反应时间以及加入甲醛量的多少来调节，并需要反复试验摸索出一个适宜的条件。若是硬化过度，壁膜太硬，会影响印花的后处理效果，如汽蒸时微胶囊无法迅速破裂，释放不出染料使印花失败。如果希望得到较小的微胶囊，可减少合成龙胶的用量，同时加快滴加盐酸溶液的速度并减慢搅拌速度；若想取得较大的微胶囊颗粒，可补加些明胶或扩散剂NNO。

    由于固化处理之前的凝胶与溶胶的转化过程是可逆的，因此发生凝聚相分离之后，如果得到的微胶囊粒子的大小不合适，可以再次加碱使pH值升高，使凝胶再溶解，通过搅拌使染料囊心再次分散，再加盐酸调节溶液酸度至pH=4左右，再次产生凝聚相分离，直至得到满意的粒子。这种反复调节pH值使粒子大小达到要求的方法操作简单，较为常用。形成染料微胶囊之后，分散液经过放置可分层，将上层清液滤去，将染料微胶囊粒子干燥后即为产品。这种方法的染料包覆率一般在50%左右。

    2)明胶－阿拉伯树胶复合凝聚法

    用明胶－阿拉伯树胶复合凝聚法制备染料微胶囊可分为3种不同的操作方法，即调节pH值法、稀释法和调节温度法。由于调节温度法实际应用比较少，而稀释法的重现性较差，所以，重点介绍调节pH值法。

    采用复合凝聚法可以制备水不溶材料的微胶囊。复合凝聚微胶囊化技术的典型应用是制备明胶－阿拉伯树胶微胶囊。明胶是一种水溶性天然两性高分子化合物，无毒、价格低廉且具有良好的成膜性，是用于凝聚法微胶囊化的一种常用原料。一般采用明胶A(酸处理)，使用明胶B(碱处理)的情况相对较少。在pH值为中性时，明胶A具有高比例的正电荷，其等电点为8～9.5，明胶B在pH值为中性时，具有高比例的负电荷，其等电点为4.7～5.3。由于明胶原料制法不同，所制备的微胶囊的性能也会有所不同。

    2.配方实例

    分散染料微胶囊印花浆配方：

    微胶囊分散染料20%～40%

    海藻酸钠浆50%～85%

    尿素5%

    防染盐S2%

    酒石酸(调节pH值)适量

    水适量

    总量100%

    微胶囊染料在纺织品印花工业中的应用目前还仅限于斑点印花，从长远来看，它是很有前途的染料。例如，还原染料悬浮体扎染中，还原剂不能与染料共存，必须先进行浸扎还原染料悬浮体，烘干后再浸扎还原液，若将还原剂进行微胶囊化后则可与染料一起使用。又如冰染料的色酚打底和色基显色要分两次进行；聚酯／聚丙烯腈、聚酯／毛混纺织物需要用两种染料分别进行染色或印花，因为两种染料相遇时会产生沉淀作用，影响了一浴法染色印刷的使用，如果将两组分染料中的一种染料进行微胶囊化，则可实现一次使用，从而简化印花工艺。另外，还可将一些有特殊性能的助剂进行包覆，实现助剂与染料同时对纤维进行染色。