在噴墨印花墨水的儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，傳統(tǒng)分散染料易發(fā)生分散劑“脫吸附”，并伴隨著染料晶型變化和顆粒聚集沉降，造成噴頭堵塞和噴墨印花性能不佳。分散染料微膠囊技術(shù)利用聚合物包覆分散染料顆粒，避免染料晶體增長(zhǎng)聚集形成大顆粒，有效解決了這一問(wèn)題,提高了噴墨墨水的穩(wěn)定性和應(yīng)用性能。

 一、分散染料微膠囊的核心概念

微膠囊是一種將微小的固體顆粒、液滴或氣體物質(zhì)（稱為芯材）包裹在一層連續(xù)的薄膜（稱為壁材）中而形成的具有核殼結(jié)構(gòu)的微小容器。分散染料微膠囊技術(shù)是一種將分散染料包裹在高分子聚合物外殼中的先進(jìn)技術(shù)，旨在解決傳統(tǒng)分散染料在噴墨印花墨水中易聚集、結(jié)晶和穩(wěn)定性差的問(wèn)題。

在分散染料微膠囊中：

芯材：分散染料，通常溶解或分散在有機(jī)溶劑或單體中。

壁材：高分子聚合物，如阿拉伯樹(shù)膠、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂等。

二、主要制備方法

1. 界面聚合法  

利用兩種溶于不同溶劑的單體在兩相界面上發(fā)生聚合反應(yīng)形成殼層并對(duì)分散染料進(jìn)行包覆。殼層聚合物的分子量和生成速度可通過(guò)對(duì)溶劑種類或單體濃度的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。常用于制備聚脲型或密胺型分散染料微膠囊。

界面聚合法制備耐熱型山梨醇水溶液微膠囊工藝流程

2.原位聚合法  

以分散染料為分散相，將單體或預(yù)聚體加入到分散相或連續(xù)相中引發(fā)聚合，由于反應(yīng)后而生成的產(chǎn)物在體系中不溶，會(huì)在分散染料芯材上析出沉積，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分散染料的包覆。該方法工藝成熟，國(guó)內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)主要采用原位聚合法。

原位聚合法制備LA SA\MMA相變微膠囊

3.相分離法  

將分散染料分散在溶有殼材聚合物的連續(xù)相中，通過(guò)加入聚合物不良溶劑，降低殼材聚合物的溶解度，使其從連續(xù)相中分離出來(lái)并包裹在分散染料表面上形成微膠囊。

相變材料(PCM)的復(fù)雜凝聚聚合過(guò)程示意圖

4.細(xì)乳液聚合法  

將分散染料溶解到殼材單體中成油相，將油相加到水相后細(xì)乳化，引發(fā)單體聚合制備出分散染料微膠囊。該技術(shù)具有產(chǎn)物與液滴1:1復(fù)制的特點(diǎn)，可以通過(guò)控制細(xì)乳液中單體亞微液滴的大小調(diào)控產(chǎn)物的粒徑，平均粒徑可達(dá)60-300 nm。

細(xì)乳液聚合封裝染料分子的流程示意圖

5.乳液聚合法  

將單體在水中乳化成乳液狀態(tài)，然后進(jìn)行聚合的反應(yīng)，乳液聚合主要利用膠束成核作用得到聚合產(chǎn)物，具有反應(yīng)速度快、分子量高、產(chǎn)物粒徑小的優(yōu)點(diǎn)。該方法是制備乳膠粒的常用手段，在染料微膠囊的制備方面也有所應(yīng)用，但以此法制備分散染料微膠囊的研究還較少。

乳液聚合法制備納米分散染料膠囊（NDDM）

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

將染料進(jìn)行微膠囊包覆，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)：化學(xué)試劑作用時(shí)，微膠囊殼層率先響應(yīng)，為內(nèi)部染料提供保護(hù)。

（2）染料耐久性提升：微膠囊殼層防止染料熔融后的有效成分流失。

（3）相變過(guò)程優(yōu)化：染料的相變?cè)谖⒛z囊內(nèi)部完成，能避免染料的“相分離”和“過(guò)冷”。

（4）染料利用率提高：微膠囊結(jié)構(gòu)限制了染料的流動(dòng)性，減少生產(chǎn)過(guò)程中在設(shè)備表面的粘附損失。

（5）環(huán)保效益顯著：廢水處理難度降低，符合現(xiàn)代紡織工業(yè)的綠色發(fā)展方向。

四、分散染料微膠囊的應(yīng)用

1、噴墨印花技術(shù)

分散染料微膠囊可通過(guò)聚合物殼對(duì)分散染料的屏蔽作用，使墨水中的染料保持均勻穩(wěn)定的狀態(tài)，提高其噴墨性能。

2、免水洗高溫高壓染色

微膠囊緩釋作用控制上染速率，且微膠囊殼層的隔離功能可防止染料大顆粒與織物直接接觸，同時(shí)減少勻染劑、分散劑等助劑的使用，進(jìn)而減少織物表面浮色，并免除還原清洗工序。

目前分散染料微膠囊在免水洗染色領(lǐng)域主要寄托于高溫高壓染色法，在熱熔染色等方面的應(yīng)用還很少。

3、滌棉織物一浴染色

直接染料和活性染料對(duì)棉染色都需要加入大量電解質(zhì)促染，利用微膠囊技術(shù)的保護(hù)作用，可以減少電解質(zhì)對(duì)分散體系穩(wěn)定性的影響。

4、其他應(yīng)用

分散染料微膠囊還能應(yīng)用于轉(zhuǎn)移印花、直接印花、涂層整理及合成革染色等領(lǐng)域。

四、發(fā)展趨勢(shì)

·綠色合成：使用天然高分子（如殼聚糖、淀粉）或環(huán)保合成聚合物作為壁材。

·納米膠囊：制備粒徑更小（納米級(jí)）的膠囊，以獲得更細(xì)膩的手感和性能。

·多功能化：開(kāi)發(fā)集染色、抗菌、抗紫外等多功能于一體的智能微膠囊。

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