什么是微膠囊染整技術(shù)

微膠囊技術(shù)誕生于20世紀(jì)50年代，最初應(yīng)用于無碳復(fù)寫紙的生產(chǎn)。近年來，已成功地應(yīng)用于文化用品、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)藥、液晶檢測器件等行業(yè)。隨著人們環(huán)保意識的加強，作為無公害的技術(shù)，已在染整行業(yè)得到了成功的應(yīng)用。

所謂微膠囊技術(shù)，就是將細小的液滴或固體微粒包裹于高分子薄膜中，制成直徑很小（500um以下）的微膠囊，固著到織物上的技術(shù)。如將染化料、整理劑等制成微膠囊，固著到織物上，在加工或使用過程中，在外部壓力、摩擦、PH值、酶、溫度、燃燒等刺激下，由于微膠囊的破裂或通過微膠囊壁的擴散作用，使被包裹的染化料或整理劑釋放出來，從而達到預(yù)期的染整效果。如將含有香料或殺菌劑等藥物微膠囊用粘合劑固著到織物上，就賦予織物香味或殺菌等功能，并具有一定的持久性。對于一些不耐洗的藥物，利用微膠囊技術(shù)，可獲得耐洗的效果。

微膠囊由囊心和囊膜兩部分組成，其外形呈球形、腎形、谷粒形或其他形狀，直徑一般在500um以下。微膠囊是一門新技術(shù)，在染整加工中得到了應(yīng)用，有利于節(jié)水、節(jié)能，屬于環(huán)保型的染整技術(shù)，故發(fā)展很快，目前主要應(yīng)用于以下三方面：

微膠囊染料和涂料的染色與印花

微膠囊染料或涂料是指芯材為染料或顏料的微膠囊，壁材為各種天然或合成高分子物質(zhì)。膠囊大小一般為10～200um，其形狀為球形或多面體。染料類別根據(jù)應(yīng)用對象而定，包括分散、酸性、陽離子、還原、活性及油溶性染料等，也可以是顏料，制造方法主要為相分離法和界面聚合法，也可采用其他方法制造。

多色微粒子的印花

這是一種特殊的多色雪花狀花紋的印花方法，采用的染料有分散、酸性、陽離子和活性染料等。由于染料貯存在膠囊中，故在向纖維轉(zhuǎn)移和上染固著后，呈現(xiàn)出微細的雪花顆粒狀顏色。采用類似的方法還可制得酸性和堿性染料的微膠囊，可分別用于滌綸、棉、腈綸、錦綸和羊毛等產(chǎn)品上，采用簡單的工藝便可獲得多色印花效果，并有很好的重現(xiàn)性。若用于雙面多色點印花也可得到新穎的印花效果。

微膠囊轉(zhuǎn)移印花

采用微膠囊技術(shù)將染料和溶劑制成微膠囊，再加工成轉(zhuǎn)移印花紙，在轉(zhuǎn)移印花時通過壓力、高溫或熱濕的作用，使微膠囊破裂，在溶劑的作用下，使染料轉(zhuǎn)移到織物上并固著在纖維上。該法不僅發(fā)揮了溶劑染色溫度低、勻染性好、上染速度快等特點，而且溶劑用量少、成本低、加工方便。

高介電常數(shù)染料溶液微膠囊靜電染色

使用具有介電性能的壁材（高比電阻的高分子物，如乙烯樹脂）將染料顆粒（由高介電常數(shù)液體、染料及助劑制成溶液或懸浮體）封閉起來，在靜電場的作用下，將染料轉(zhuǎn)移到織物上，以達到染色或印花的目的。但必須使用特殊的方法才能使織物上的染料固著在纖維上，即在封閉成微膠囊之前，先將染料分散在一種具有高介電常數(shù)的溶液中，這樣可大大提高染料顆粒向電極移動的準(zhǔn)確性，從而可獲得較清晰的花紋。采用這種染色和印花工藝，不僅工藝簡單，精細度高，而且不需要進行后處理，可獲得常法不能得到的效果。

染料微膠囊的非水系染色

它有兩種方法：一種是用有機溶劑等介質(zhì)代替水制成微膠囊，然后通過一定的方法加工，使微膠囊中的染料轉(zhuǎn)移到纖維或織物上，并發(fā)生上染和固著，這就是轉(zhuǎn)移印花；另一種是不用溶劑，在制成染料微膠囊后，通過染料升華，發(fā)生氣相轉(zhuǎn)移和固著。如可通過制成磁性染料微膠囊，在磁力場作用下使磁性染料微膠囊先吸附到纖維或織物表面，然后通過加熱升華，使染料對纖維上染并固著在纖維上，殘留的微膠囊則可通過物理方法使其從織物上分離，完成整個染色過程。在染色全過程中，不需要用水，真正做到了無水染色。

顏料微膠囊著色劑染色和印花。顏料著鐸劑是由顏料、有機溶劑和粘合劑作為芯材，熱塑性或熱固性高分子物為壁材組成的微膠囊，這是一種含有機溶劑的顏料微膠囊。所制得的著色劑可用于各種纖維織物的染色和 印花。

變色染料微膠囊染色和印花

變色材料是指對光、熱、濕以及壓力等因素敏感的一種染料，受到這些因素作用后顏色會發(fā)生可逆或不可逆變化。變色染料用于染色和印花需要將染料制成微膠囊的形式，這是因為：一些變色染料對纖維沒有親和力，只有加工成微膠囊后靠粘合劑固著在纖維上；另一些變色染料只有封閉在微膠囊中才能維持變色的條件產(chǎn)生變色效應(yīng)；還有一些變色染料需要防止外界因素的作用，也需要制成微膠囊的形態(tài)。在應(yīng)用于染色和印花的變色染料中，以熱變色染料為最重要，故稱為熱敏變色染料，也有可逆和不可逆兩類。按其結(jié)構(gòu)又可分為無機和有機兩類，其中以有機類效果最好。有機熱敏變色染料也有多種結(jié)構(gòu)，它們通常是一些結(jié)合質(zhì)子能顯色的物質(zhì)，當(dāng)受熱達到一定溫度后，隨著環(huán)境介質(zhì)中質(zhì)子濃度的變化，這種染料的結(jié)構(gòu)隨之也發(fā)生變化，從有色（或一種顏色）變成無色（或另一種顏色）。這種染料變色后是可逆的，當(dāng)達到某一溫度后，顏色消失或由一種顏色變成另一種顏色，而當(dāng)溫度低于這一溫度后，又會顯出原來的顏色。

微膠囊功能整理劑

微膠囊技術(shù)在織物功能整理加工中也有廣泛的應(yīng)用，并可獲得常規(guī)整理方法無法得到的結(jié)果。這包括阻烯、防皺、防縮、拒水、拒油、抗靜電、柔軟、抗菌、殺蟲、香氣以及某些特殊的整理。利用微膠囊技術(shù)不僅可以獲得傳統(tǒng)的各種功能整理的效果，而且還可以獲得傳統(tǒng)功能整理無法獲得的效果。如用于具有特殊醫(yī)療效果的香氣醫(yī)療整理、針織物的脫毛整理以及軍事中應(yīng)用的防毒和消毒整理等。

抗菌和殺蟲微膠囊整理

為了提高抗菌和殺蟲整理劑的耐用性和相容性，或者使其便于整理加工，通常將抗菌和殺蟲劑制成微膠囊后進行應(yīng)用。其方法是將抗菌劑（或殺蟲劑）和癸二酰氯混溶后，在高速攪拌下慢慢滴入含已二胺和二氨基苯及碳酸鈉的水溶液，使上述抗菌劑（或殺蟲劑）分散顆粒界面發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成聚酰胺壁材，芯材為抗菌劑（或殺蟲劑）。制成的微膠囊可以直接應(yīng)用，也可以經(jīng)過洗滌、過濾后再應(yīng)用。改變壁材的組成和厚度，可以控制微膠囊抗菌劑（或殺蟲劑）的釋放速度，延長耐用時間。應(yīng)用時可通過涂層加工，或與粘合劑等一起應(yīng)用，使微膠囊固著在織物上。如果耐用期不需要很長，也可浸軋織物，使微膠囊破裂，抗菌劑（或殺蟲劑）滲入織物后，立即起抗菌或殺蟲作用。

另外，可將高效除臭劑的草藥Armur cork制成微膠囊應(yīng)用于長筒襪后，其藥性可保持很長時間。如采用由維生素C和海草浸漬物制成的微膠囊整理后的長筒襪，在穿著過程中可幫助皮膚保持潤濕，有較好的醫(yī)療價值。日本利用艾蒿提取物制成的微膠囊，處理固著在錦綸織物上，可使錦綸織物具有保濕性、抗菌防臭等功能，對濕疹、痱子等皮炎和皮膚過敏癥具有醫(yī)療價值，可用來制作運動衣、內(nèi)衣等服裝。當(dāng)微膠囊數(shù)量為200萬個/m2以上時，可耐家用洗衣機洗滌50次以上。利用艾蒿和日本的扁柏植物提取物制成的微膠囊處理棉織物，具有治療過敏皮炎，抑制騷癢癥的功能，可用于制作睡衣，并有較好的耐洗滌性能。還有一種由含驅(qū)蟲劑的微膠囊處理的婦女內(nèi)衣，當(dāng)穿著者遭到昆蟲侵襲時，織物受到人體壓迫而產(chǎn)生磨擦，立刻使大量微膠囊破裂，加速了驅(qū)蟲劑的釋放。微膠囊還可用于耐洗和持久性的衛(wèi)生整理和香氣整理等。

香氣微膠囊整理

香氣是由揮發(fā)性香氣的物質(zhì)（液體、溶液或固體狀態(tài)的香料）產(chǎn)生的，香氣的釋放是一個消失的過程。香氣微膠囊可以延緩釋放，提高香氣整理的質(zhì)量和延長使用時間。香氣微膠囊有兩種：一種是開孔型，在囊壁上有許多微孔，不斷釋放香氣，而且香氣的釋放隨著溫度的升高而加快；另一種是封閉型的，在正常情況下微膠囊中的香氣很少釋放，但由于這種微膠囊的壁材是脆性的，在受壓或摩擦作用下容易破裂，因而釋放出香氣。這種微膠囊可以用于印花，將微膠囊加入到涂料印花色漿中一起應(yīng)用，但不宜進行高溫烘干和焙燥，以免香氣大量散失。也可采用浸軋的方法，使微膠囊直接滲透到織物的內(nèi)部，耐久性較好，如果再加入適量的涂料染色粘合劑，使織物內(nèi)部的微膠囊固著在纖維表面，則耐久性更好。

阻燃微膠囊整理

阻燃劑對纖維沒有親和力，很難固著在纖維上，有些還是非水溶性的，需要溶解在有機溶劑中進行加工。若采用常規(guī)的方法則需要大量的溶劑，而且還有一些織物（如兩種及兩種以上纖維的混紡織物）需要采用兩種以上的阻燃劑，而這些阻燃劑又是彼此不相溶的，不能采用常規(guī)的方法一起應(yīng)用。如將這些阻燃劑制成微膠囊就可克服應(yīng)用上的困難，并可取得良好的效果。

防皺和拒水微膠囊整理

在織物進行常規(guī)的防皺和拒水整理時，一般是先將整理劑制成乳液后再應(yīng)用。由于有許多乳液（或懸浮液）的分散穩(wěn)定性不高，常因浴中其他成分的加入而發(fā)生破乳或沉淀，影響到使用效果。若將其制成微膠囊后應(yīng)用，則可大大提高分散穩(wěn)定性，同時也可提高各組份的相溶性。

拒油微膠囊整理

把拒油劑制成微膠囊后使用，不僅具有很好的分散穩(wěn)定性，提高整理后的拒水效果，而且還具有良好的相容性，并可與其他整理劑同浴進行加工。在應(yīng)用時只需經(jīng)過浸軋，微膠囊破裂后，拒油劑就滲入織物內(nèi)產(chǎn)生拒水作用。

微膠囊在紡織其他加工中的應(yīng)用

紫外線吸收劑微膠囊

使用紫外線吸收劑處理織物后，不僅使織物具有較強的吸收紫外線的能力，對人體產(chǎn)生良好的保護作用，而且還可提高染料的日曬牢度，但是有一些紫外線吸收劑對纖維沒有親和力，容易揮發(fā)和被洗去，如將其制成微膠囊后使用，則可大大提高使用的耐久性。

化學(xué)消毒劑微膠囊

將反應(yīng)性化學(xué)消毒劑包裹在半滲透聚合物的壁材中做成微膠囊，反應(yīng)性化學(xué)消毒劑是不能滲透和通過壁材薄膜的，若有選擇性地讓有毒化學(xué)用劑透過進入到微膠囊內(nèi)，使反應(yīng)性化學(xué)消毒劑在微膠囊內(nèi)部和有毒化學(xué)用劑進行反應(yīng)，以達到消毒的目的。因此，反應(yīng)性化學(xué)消毒劑不僅不會對人體皮膚產(chǎn)生有害的刺激作用，而且還可通過樹脂整理等方法牢固地固著在織物中，不會被熱、濕和光所分解。

漂白劑微膠囊

漂白劑一般都是穩(wěn)定性較差的氧化劑，在漂白的開始階段，由于濃度高、分解速度快，不僅會造成漂白劑的浪費，而且還容易造成漂白織物的過度損傷。采用漂白劑微膠囊可有效地控制漂白劑的釋放，提高其穩(wěn)定性和利用率，減少織物的局部損傷。

粘合劑微膠囊

粘合劑的種類很多，而且每種粘合劑都或多或少因其中某些組份使穩(wěn)定性降低，制成微膠囊后使用可大大提高穩(wěn)定性，便于使用。

纖維微膠囊

這是一種不用粘合劑而固著在織物上的微膠囊，它是利用中空纖維作為微膠囊壁材的新型材料，實際上是一種具有微膠囊功能的纖維。芯材有香料、抗菌劑、阻燃劑、藥劑、除臭劑等等。