微胶囊分散染料的染色技术

微胶囊分散染料染色（dyeing with microencapsulated diaperse dyes）技术为节能、节水、环境友好型清洁染色技术。利用微胶囊化的纯分散染料在传统的高温高压染色机中对涤纶实施染色，染色时除用少量醋酸调节染浴的pH 值以外，不用任何助剂。在130℃温度下染色30～50min，即可达到优良的均匀性。不经水洗（包括还原清洗、皂洗、热水洗、冷水洗）而直接出缸、烘干。染品各项牢度优于传统染色工艺的结果。理论上染色残液无COD、BOD 和色度污染，实际上可能由染品带入少量的污染负荷。染色废水经简单过滤后即可回用，实现废水零排放。染色后的微胶囊壳为染品质量的2%左右，或作为燃料或填埋处理，降解后可肥田。

该染色技术还包括一个特殊的萃取器，装于染机旁路循环，所用微胶囊装于该萃取器中，染色时可阻止微胶囊进入染缸。该染色技术从根本上杜绝了染色对水环境的污染，与传统工艺对比，染色总时间缩短1／3～1／2，染色废水可全部回用，节省了全部的水洗用水、助剂和药剂、热能等。普通染浴中的助剂（分散剂、高温匀染剂、渗透剂等）也被全部节省。而染色质量可达到或优于传统染色工艺。

微胶囊分散染料染色的基本原理是利用微胶囊的隔离作用和释放作用，再加上分散染料本身的轻微的溶解度。微胶囊壁相当于一个半透膜，能允许水分子和已溶解的染料通过。水在高温（通常120～130℃）条件下的表面张力很小，易进入染料微胶囊，并溶解其中的一小部分染料，形成染料溶液。较高的染料溶液化学位促使微胶囊内的溶液中的染料分子向外扩散，有合成纤维存在的情况下染料分子会在疏水的纤维表面吸附，并向纤维内部扩散，水中的单分子染料继续向纤维表面吸附。由于吸附破坏了水中染料的溶解平衡，此时胶囊内的染料继续向外扩散，补充胶囊外水中的染料分子。这个全过程就是：水进入胶囊并溶解胶囊内的染料，胶囊内溶解的染料向外扩散，扩散出来的染料以单分子向纤维表面吸附，吸附的染料分子向纤维内部扩散，完成上染，随着溶解—向外扩散—向纤维表面吸附—向纤维内部扩散过程的不断进行，直至胶囊内的染料枯竭或纤维上染达到所需深度。由于整个染色体系中建立了动态的平衡，纤维表面吸附的染料始终保持单分子层的微小吸附量，这样不但保持了染色均匀性，同时染后纤维上的浮色量最低。(www.xing528.com)

由于无助剂存在，染色后纤维（或织物）上仅残留单分子层的浮色。传统的方式是还原皂洗（皂煮）以彻底去掉浮色，达到优良的色牢度。这样要消耗大量的水和洗涤助剂，并产生大量的污染（COD、BOD 及色度等）水。该染色工艺采用与传统工艺相反的原理，不是把浮色洗去，而是采用后染色会“饥饿染色” 的方法把吸附的染料“赶进” 纤维中去，即在染色条件下断绝染料来源（除去染浴中的微胶囊染料）再将织物处理10～20min，由于染料亲纤维性远远大于亲水性，此时纤维表面吸附的染料乃至水中溶解的染料会全部进入纤维，可以免水洗而达到优异的色牢度。实验证明如此获得的色牢度优于通常水洗后的色牢度，最后排出的水仍然相当清洁，可再用于染色或直接排放。之后的染色完全可在原有的染色废水中实施，以达到进一步节水节能的目的。