专利名称：分散染料微胶囊的制备方法
技术领域：
本发明属精细化工技术领域。具体涉及一种分散染料微胶囊的制备方法。
分散染料是一种疏水性强和水溶性很小的非离子型染料。由于分散染料在水中溶解度极小，传统的分散染料染色都是借助于多种助剂，如分散剂，匀染剂，增溶剂等的复配物，使分散染料尽可能均匀地分散于染色介质水中，然后再在适当的温度、压力等条件下对被染物实施染色。染色结束后，由于助剂的存在，使相当大量的染料留在染色废水中。致使染色废水中含有大量的COD、BOD和严重的色度污染负荷。残留的染料在废水中分散极细，极为稳定，所以此类废水的处理十分困难。在印染工业中，涤纶及其混纺品占着绝大多数的份量，它们都需用分散染料进行染色和印花。因此，在印染厂废水组成中分散染料染色废水的量数大，难处理，对环境污染的负荷也是较大的。将不含分散剂和匀染剂的纯分散染料胶囊化，配制的染液无粉尘、无结块，在染色中可无需分散剂和匀染剂等助剂。染色后未上染的染料绝大部分残留在胶囊内并随胶囊壳进入水洗液，通过一定时间静置后，胶囊壳和残余染料全部沉淀下来。染色废水中基本不含COD，BOD和色度，容易回收重复使用。因此，对于分散染料微胶囊的工艺研究应引起广泛关注。
本发明人的相关课题研究中曾使用一种异氰酸酯作为壁材单体，制备单一的分散染料微胶囊，或通过两种分散染料的拼混制备另一颜色的分散染料微胶囊。但用此方法，在制备过程中，由于有机相反由壁材单体和芯材组成，水相中含乳化剂和保护胶体，因此，制得的分散染料微胶囊平均粒经较小，若用于多次转移印花所得的色泽相对较浅，转印次数相对较低。北京市纺织科学研究所用相分离的复凝聚法对传统的明胶—阿拉伯树胶进行了改进，制得分散染料微胶囊，而通过该方法制备的分散染料微胶囊的壁材强度不高，不耐高温，使该分散染料微胶囊的适用性受到限制。
本发明提供了一种利用蜜胺树脂预聚体及乙烯类单体作为形成微胶囊壁材的单体，通过原位聚合法制备分散染料微胶囊的方法。
本发明的主要特点是采用蜜胺树脂预聚体及乙烯类单体作为壁材单体来制备耐250℃的高温热固性缓释分散染料微胶囊。蜜胺树脂预聚体在一定温度及时间下首先形成胶囊壁后，再加入乙烯类单体在基础上形成包复壁膜，最后形成多层壁的形态结构。一般地说，不同羟甲基化蜜胺树脂预聚体及不同乙烯类单体都可以用做壁材单体。不同的单体或单体混合形成的囊壁性能也不同，可根据需要加以选择。
本发明的方法包括下列步骤(1)乳化将一定量分散染料、乳化剂、蒸馏水在高剪切乳化机中剪切5-15min，调节PH4-6；(2)胶囊化在搅拌条件下滴加部分蜜胺树脂预聚体，于50～55℃反应1.5～2hr进行第一次造壁；降至室温后，在搅拌条件下再滴加另一种规格的蜜胺树脂预聚体，于60～65℃反应1～1.5hr进行第二次造壁；在搅拌条件下再滴加一定量的乙烯类单体及引发剂，于70～75℃反应1～1.5hr进行第三次造壁，降温前15min加入少量分散剂，充分搅拌；(3)出料过滤、洗涤、干燥、调制。
本发明中蜜胺树脂预聚体和乙烯类单体的用量和性质决定了此方法所形成胶囊的释放性能，还决定了胶囊皮层的物理结构强度。在此方法中考虑的蜜胺树脂预聚体包括不同羟甲基化产品；乙烯类单体包括脂肪族和芳香族单体，例如苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯等。
上述所使用的蜜胺树脂预聚体和乙烯类单体的用量将决定所形成的微胶囊的壁厚和性能。壁材单体用量通常为芯材染料的50％～1000％；其中乙烯类单体用量为蜜胺树脂预聚体的0～30％。
可以选择的乳化剂很广，一般推荐使用的乳化剂是高分子电解质型乳化剂。用这种乳化剂制备的分散染料微胶囊分散性好，粒径分布窄，粒径较小。乳化剂的使用量范围是总液量的0.1％～4.0％，最好为0.5％～2.0％。
本发明方法最后使用的分散剂可以是阴离子型的，也可以是非离子型的。例如乳化剂OS、WA、TX系列、分散剂NNO等。推荐使用阴离子型的分散剂NNO。分散剂的用量范围为0.5％～4.0％。
本发明方法将分散染料胶囊化，通过不同制备条件制备出不同的微胶囊染料以控制染料的扩散速率，使其匀速释放，均匀上染。以实现以微胶囊作为“染料仓库”再进行多次转移印花，热溶染色或高温高压染色。形成的壁材缓释性好，粒径分布集中(一般在2～14um之间)，使用的助剂少，成本低且操作简便。
具体实施例(下述实施例有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。)例1将纯分散兰E-4R 1克，乳化剂(8％马来酸酐与苯乙烯的共聚水解物)6克，蒸馏水150克，BME100L型高剪切乳化机上以9000rpm乳化10min。加入10％的HAc调PH值4-6。在搅拌条件下再滴加2.0克蜜胺树脂预聚体，于50～55℃反应1.5～2hr；降至室温后，在搅拌条件下再滴加2.0克蜜胺树脂预聚体，于60～65℃反应1～1.5hr，降温前15min加入分散剂NNO2.0克，充分搅拌。降温，加入氨水中和，过滤后在显微镜下观察，可以得到2um-14um左右分散染料胶囊。35％集中在6～8um左右。
例2将纯分散兰E-4R 1克，乳化剂(8％马来酸酐与苯乙烯的共聚水解物)25克，蒸馏水150克，在BME100L型高剪切乳化机上以9000rpm乳化10min。加入10％的HAc调PH值4～6。在搅拌条件下滴加2.0克蜜胺树脂预聚体，于50～55℃反应1.5～2hr；降至室温后，在搅拌条件下再滴加2.0克蜜胺树脂预聚体，于60～65℃反应1～1.5hr；在搅拌条件下再滴加1.0克苯乙烯单体及引发剂过硫酸铵0.2克，于70～75℃反应1～1.5hr，降温前15min加入分散剂NNO2.0克，充分搅拌。降温，加入氨水中和，过滤后在显微镜下观察，可以得到2um-14um左右分散染料微胶囊。52％集中在6～8um左右。
例3将分散红3B，分散黄E-2G，分散蓝E-4R三种分散染料分别按照例1或例2的实施办法胶囊化，将胶囊化后的三种染料混合后印成转移印花纸并在涤纶织物上转移印花，可以观测到色彩斑谰的色点，有较好的视觉效果。
权利要求
1.一种分散染料微胶囊的制备方法，其特征在于该方法利用蜜胺树脂预聚体及乙烯类单体作为形成微胶囊壁材的单体，通过原位聚合，制备分散染料微胶囊的方法，该方法包括下列步骤(1)乳化将一定量分散染料、乳化剂、蒸馏水在高剪切乳化机中剪切5-15min，调节pH4-6；(2)胶囊化在搅拌条件下滴加部分蜜胺树脂预聚体，于50～55℃反应1.5～2hr进行一次造壁；降至室温后，在搅拌条件下再滴加另一规格的蜜胺树脂预聚体，于60～65℃反应1～1.5hr进行二次造壁；在搅拌条件下再滴加一定量的乙烯类单体及引发剂，于70～75℃反应1～1.5hr进行三层造壁，降温前15min加入分散剂，充分搅拌。降温，加入氨水中和；(3)出料过滤、洗涤、干燥、调制。
2.根据权利要求1所述的一种分散染料微胶囊的制备方法，其特征在于其中步骤(2)中所述的蜜胺树脂预聚体包括各种羟甲基化产品；乙烯类单体包括脂肪族和芳香族单体苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、或甲基丙烯酸甲酯；并且蜜胺树脂预聚体和乙烯类单体的壁材单体用量为芯材染料的50％～1000％；其中乙烯类单体为蜜胺树脂预聚体的0～30％。
3.根据权利要求1所述的一种分散染料微胶囊的制备方法，其特征在于其中步骤(2)中所述的乳化剂为高分子电解质型乳化剂，使用量范围为0.1％～4.0％；所述的分散剂为阴离子型、或非离子型，乳化剂OS、WA、TX系列、分散剂NNO，其中使用分散剂的用量范围为0.5％～4.0％。
全文摘要
本发明属精细化工技术领域。本发明提供了一种利用蜜胺树脂预聚体及乙烯类单体作为形成微胶囊壁材的单体，通过原位聚合法制备分散染料微胶囊的方法。用本发明方法形成的壁材缓释性好，粒经分布集中(一般在2－14μm之间)，使用助剂少、成本低且操作简便，能控制染料释放，能应用于涤纶织物的染色和多次转移印花，提高染料利用率，减少污染，为环境友好型染色提供了前提条件。
文档编号C09B67/38GK1443808SQ0311624
公开日2003年9月24日 申请日期2003年4月8日 优先权日2003年4月8日
发明者罗艳, 陈水林, 王忠霞 申请人:东华大学