在噴墨印花墨水的儲存和使用過程中，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利用聚合物包覆分散染料顆粒，避免染料晶體增長聚集形成大顆粒，有效解決了這一問題,提高了噴墨墨水的穩(wěn)定性和應用性能。

 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構的微小容器。分散染料微膠囊技術是一種將分散染料包裹在高分子聚合物外殼中的先進技術，旨在解決傳統(tǒng)分散染料在噴墨印花墨水中易聚集、結晶和穩(wěn)定性差的問題。

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溶劑或單體中。

壁材：高分子聚合物，如阿拉伯樹膠、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂等。

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)生聚合反應形成殼層并對分散染料進行包覆。殼層聚合物的分子量和生成速度可通過對溶劑種類或單體濃度的調(diào)節(jié)進行控制。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，將單體或預聚體加入到分散相或連續(xù)相中引發(fā)聚合，由于反應后而生成的產(chǎn)物在體系中不溶，會在分散染料芯材上析出沉積，從而實現(xiàn)對分散染料的包覆。該方法工藝成熟，國內(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)相中分離出來并包裹在分散染料表面上形成微膠囊。

相變材料(PCM)的復雜凝聚聚合過程示意圖

4.細乳液聚合法  

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乳化，引發(fā)單體聚合制備出分散染料微膠囊。該技術具有產(chǎn)物與液滴1:1復制的特點，可以通過控制細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60-300 nm。

細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)，然后進行聚合的反應，乳液聚合主要利用膠束成核作用得到聚合產(chǎn)物，具有反應速度快、分子量高、產(chǎn)物粒徑小的優(yōu)點。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、技術優(yōu)勢

將染料進行微膠囊包覆，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）化學穩(wěn)定性增強：化學試劑作用時，微膠囊殼層率先響應，為內(nèi)部染料提供保護。

（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）相變過程優(yōu)化：染料的相變在微膠囊內(nèi)部完成，能避免染料的“相分離”和“過冷”。

（4）染料利用率提高：微膠囊結構限制了染料的流動性，減少生產(chǎn)過程中在設備表面的粘附損失。

（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用

1、噴墨印花技術

分散染料微膠囊可通過聚合物殼對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，同時減少勻染劑、分散劑等助劑的使用，進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域主要寄托于高溫高壓染色法，在熱熔染色等方面的應用還很少。

3、滌棉織物一浴染色

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

4、其他應用

分散染料微膠囊還能應用于轉移印花、直接印花、涂層整理及合成革染色等領域。

四、發(fā)展趨勢

·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）的膠囊，以獲得更細膩的手感和性能。

·多功能化：開發(fā)集染色、抗菌、抗紫外等多功能于一體的智能微膠囊。

參考文獻：

[1]關玉,張恒瑋,付政,等.納米分散染料膠囊噴墨印花墨水的制備及其性能[J].紡織學報,2024.

[2]付政.分散染料納米膠囊的制備及應用性能研究[D].江南大學,2022.

[3]王成.熱敏染料微膠囊的制備及其應用[D].山西大學,2017.

[4]馬國艷,魏雯婧,李洋,等.微膠囊制備技術與應用研究進展[J].高分子通報,2025.

粉體圈七七