微胶囊技术染整染色印花加工_前沿技术_印花技术

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微胶囊技术染整染色印花加工

集萃印花网 2010-05-27

【集萃网观察】微胶囊技术是指利用天然的或合成的高分子材料，用化学或机械的方法，将目的物包覆其中，形成直径从几微米到上千微米的核一壳结构的微小粒子的技术。微胶囊技术的研究开始于20世纪30年代，直到50年代美国NCR公司的Green开发了微胶囊的制备技术，并应用于无碳复写纸后，微胶囊技术才得以迅速的发展。如今在许多领域得到了应用，特别是在食品、医药、农药、日用化学品、生物制品等方面，并取得了良好的社会经济效益。纺织领域的研究工作者一直以来也正积极地将微胶囊技术应用于这个传统的产业，以期望赋予织物一些更新的功能，提高产品的档次，或改善一些传统的工艺流程。

1 微胶囊染色

1．1 微胶囊非水系染色

目前世界各国都存在水资源枯竭问题，节约用水，减少污水排放具有重要意义。传统染色加工用水量大，近几十年来，许多从业人员都在研究、开发非水系染色。采用染料微胶囊进行非水系染色是有效的途径之一。目前这项技术仍处于试验阶段，尚未大规模推广。染料微胶囊非水系染色有两种方法：一种是用有机溶剂等介质代替水制成微胶囊，然后通过一定的加工方法，使微胶囊中的染料转移到纤维或织物上，并上染和固着。另一种是不用溶剂，制成染料微胶囊后，通过染料升华，发生气相转移和固着。如可以通过制成磁性染料微胶囊，在磁力场作用下使微胶囊先吸附到纤维和织物表面，然后通过加热升华，使染料对纤维上染并固着，残留的微胶囊其他成分则通过物理方法使它们从织物上分离下来。在整个染色过程中不需要使用水，真正做到了无水染色。这种微胶囊主要是用丙烯酸类树脂作壁材，热易升华性染料和强磁性粉末作芯材，用适当的方法分散聚合而制成。

1．2 微胶囊水系染色一些染料经微胶囊化后，由于微胶囊壳的阻隔作用，可使原来不能同浴的染化料进行同浴染色，这样可以简化工艺流程，节能、省时、省工。例如，毛／腈一浴法染色。毛纤维一般采用酸性阴离子染料，腈纶则用阳离子染料，故一般不能同浴染色，如运用微胶囊技术，把其中一种染料微胶囊化后，就可进行同浴轧染，至蒸化破囊时各自选择相应的纤维分别上染。保险粉和悬浮体还原染料一浴法染色，常规悬浮体轧染工艺流程是：悬浮体轧染一预烘一烘干一轧还原液一蒸化。由于还原工艺条件较难控制，常引起得色不匀，采用微胶囊保险粉能改正这一缺点。国外助剂厂正提供这种产品，无论在贮运和应用方面，都很方便，因为微胶囊使空气隔绝，不存在氧化干扰问题。色酚、色基同浴染色，采用海藻胶作壁材，色酚作芯材，与色基同浴进行重氮化。此时海藻胶在酸性介质中为不溶性的微胶囊，色酚与色基不起偶合作用，待染后在一定pH值下，形成可溶性海藻酸钠而破囊，这时色酚成钠盐与重氮化的色基偶合而显色。

2 微胶囊印花

将染料、颜料包囊后用于织物的印花，可在织物上获得彩色微粒子的特殊印花效果。这种彩色微粒的特殊效果是一般印花所不能获得的。如国外有些织物样品，在同一朵花纹中，由于纤维不同，对复合型微胶囊染料中的染料进行专一性选择上色，构成了繁花似锦的独特效果。这是不能靠常规(如提花织造或精密对花等)手段来达到的。微胶囊印花，因其印制效果及印花工艺的不同又可分为以下几个方面。

2．1 微胶囊双面彩色微粒印花

Hayashi公司开发了可以形成双面彩色织品的微胶囊印花技术。先将微胶囊化的分散染料在织物的一面印花，当织物干燥后，再在反面用不同的微胶囊化的染料印花并干燥。热处理时，染料被释放出来形成斑点，这种斑点能渗透到织物的另一面，通过斑点的混合能在双面同时得到多种花色。

2．2 微胶囊多色多点印花

染色过程中可能因染料颗粒的聚集而形成色点，这本来是染色工艺中所不希望的，是造成次品的一种原因。但是在某些场合中，不规则的色点会带给人们新颖的感觉，但两种以上的染料混用就很难产生这种效果。若对染料颗粒微胶囊化，就可以进行纺织品的多色多点印花。Hayashi化学公司开发了微胶囊化染料，在酯、聚酰胺、棉、毛、丙烯腈类纤维上使用此技术能得到多色效果。Hayashi公司的产品MCP HP染料就是微胶囊化的分散染料，与纺织品接触，经适当处理后染色斑点直径为50～3000um，改变胶囊的粒径和形状，调整染料的浓度，可控制染色斑点大小 J。日本林化学工业公司将活性染料以水为溶剂胶囊化，制得MCP—T型微胶囊染料，当胶囊中的染料向纤维转移和上染固着后，呈现出微粒的雪花颗粒状颜色。

2．3 微胶囊复色效应印花

在印有微胶囊的底色上，再加上一般单印底色(或轧染底色)，可形成彩色罩印的复色。对不同纤维材料的混纺交织物，采用复合型(多芯型)微胶囊印花，由于芯染料的上染对各种纤维具在选择性，就能构成“泾渭分明”的花色。

2．4 微胶囊转移印花

转移印花因其工艺设备简单，生产效率高，不用水也不排水而成为有助于环保的印花工艺，但转移纸的一次性使用提高了转移印花的成本，另外，印花后形成的大量转移纸及纸上残留的染料又加重了环境的负担。若采用微胶囊染料转移印花，可利用微胶囊的“染料库”作用，控制染料的转移量，使其匀速释放，一张转印纸可以多次使用，提高染料的利用率，这样可以大大降低转移印花的成本。微胶囊转移印花就是将两种或更多种微胶囊化的染料用于转印纸的表面上，并将转印纸放在纺织品上施加物理压力，使胶囊破裂并将染料沉积于纺织品上。英国Dickinson Robinson 集团发现此工艺可适用于多种天然或合成纺织品，包括棉、丝、亚麻、毛、粘胶、尼龙、聚酯和醋酸纤维等 J。3M公司也开发了一种微胶囊系统，通过胶囊与目标表面的磨擦而将色素传递到纺织品上。

2．5 微胶囊静电印花

Sandoz公司发现将染料分散到具有高介电常数的溶液中，染料颗粒能移向电极 J，故用高电阻壳材料，如乙烯类树脂、聚脂和聚酰胺树脂等将染料微胶囊化，可用于转移印花。微胶囊化染料直径一般小于50urn，在局部电场和光半导法作用下，应用电场或静电复印的方法，通过筛网将微胶囊沉淀并固定在纺织品上，再通过加压、加热或适当溶剂作用使微胶囊破裂。

2．6 微胶囊感光印花

利用重氮感光纸的微胶囊技术原理，把一种或多种不相容的组分经微胶囊化后，涂布于感光纸上，遇压力或热发生破囊后即进入感光室(或辐射室)以显色。这种感光布能久贮不变质，稳定性良好，适应工业大批量生产，故此感光印花技术具有一定的工业可行性。

2．7 微胶囊发泡立体印花

发泡微胶囊的膨胀是依靠囊心物质的物理状态的变化一气化产生压力而引起，将发泡微胶囊和粘合剂印制于织物上，干燥后在适当高温(取决于发泡微胶囊类型及纤维的种类)的条件下热处理，微胶囊内部的低沸点溶剂气化产生足够的内压力使塑性化的囊壁膨胀，微胶囊直径扩大至原来的3～5倍，冷却至室温后仍保持发泡后的状态，从而获得立体感强的发泡效果。

2．8 微胶囊热敏变色印花

目前商品化的可逆热变色染料是一种多组分的复配物，这种复配物的主要组分有提供热变色色基的给电子体化合物，引起热变色的受电子体化合物，调节温度变化的溶剂和其它添加剂，其中前三种组分起决定作用。这种有机热变色色素复配物可任意选择变色温度和颜色，可以进行有色无色，有色A有色B的可逆变化，具有色彩鲜艳，变色灵敏度较高，价格低等优点。当将分别指示一定变化温度和颜色的两种或更多种有机热变色色素复配物分别微胶囊化以后，再将这些微胶囊复配，可以取得多级热变色效果。热变色色素中还包括液晶，一些液晶随外界温度的变化其颜色也会发生变化，可将液晶制成微胶囊通过粘合剂固着在织物上。这类热变色色素微胶囊施加到织物上后，所得织物随着温度的变化而呈现出微妙的美丽色彩，特别适合制成演出服装、幕布、地毯及游泳衣、滑雪衫、头巾、领带、雨伞和雨衣等。

来源：印染在线

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