染色过程的清洁生产技术
近年来围绕生态问题，出现了不少染色新技术。无水或节水染色，短流程或一浴法染色，高上染率或高固色率染色，高坚牢度染色，无盐或低盐染色，小浴比或低给液染色，低温染色，纤维改性染色，助剂增溶或增强染色，涂料着色，天然色素的应用和有色纤维的开发，一种染料染多种纤维或超多功能作用的染色，仿生染色以及受控或智能染色等。有的已应用于实际生产中，有的仍在不断研究开发中。
1.一浴法染色技术
一浴法染色技术，采用特殊的助剂或控制工艺条件，使得一种染料能够同时染含有两种或两种以上纤维的多组分纺织品，或是多种染料一浴法染多组分纺织品。一浴法染色可极大地缩短染色流程、降低染色成本，达到节水、节能和提高生产效率的目的，减少污水排放并减轻废水处理量。
（1）活性染料一浴法染多组分纺织品。对于纤维素纤维和锦纶，它们都可用活性染料染色，但染色性能却各不相同，传统的棉/锦织物的染色采用分散/活性、酸性/活性等二浴法染色工艺，流程长、能耗大，而且染后色光存在差异。因此，研究活性染料一浴法染棉/锦织物，具有实用价值。
活性染料既可与棉纤维的羟基形成共价键，又能与锦纶中的氨基形成共价键。锦纶在等电点以下，表面带正电荷，在库仑力的作用下，活性染料阴离子可以大量上染锦纶，染液初始pH越小，锦纶得色越深，棉纤维得色就会越浅。因此，染色pH的控制是获得高上染率和同色性的关键。
东华大学用自行开发的pH调整剂CN，对棉/锦织物进行一浴染色。染色初期保持染浴近中性，使活性染料同时上染两种纤维（此时主要上染棉纤维）；一定时间后，加入助剂CN，染浴逐步变成弱碱性，使活性染料充分固着在棉纤维上；然后，在较高温度保温一定时间，助剂CN通过自身的化学反应，逐步释放出H+，使染浴pH逐步降到中性或弱酸性，活性染料此时较多地上染锦纶并固着。最后在两种纤维上均有较高的固色率。
染色工艺为：活性染料2%（owf），元明粉60g/L，CN 10g/L，浴比30∶1，40℃入染，10min后加入1/2元明粉，保温10min，再加入1/2元明粉，续染10min后，升温到80℃，染10min，加入pH调整剂CN，续染80min。
但是对不同类型的活性染料，助剂CN染色效果差异很大，选用部分KE、M、KN型活性染料可实现锦棉交织物的活性染料一浴法染色。
此外，电解质的作用也不可忽视。在等电点以下电解质对锦纶起缓染作用，在等电点以上对棉和锦纶均起促染作用，而且对棉的促染作用远大于对锦纶的作用。因此，控制电解质加入染浴的时间和先后次序，可部分调节活性染料在锦纶和棉上的上染率。另外，也可通过控制染色温度和固色温度，平衡棉锦的上染率，一般染色温度高对锦纶上色有利。
对于锦纶/天丝（Tencel）、羊毛/黏胶、羊毛/蚕丝/锦纶以及蚕蛹蛋白和纤维素纤维双组分纱线等纺织品也可采用活性染料一浴法染色工艺。
（2）分散染料一浴法染多组分纺织品。涤纶和羊毛/蚕丝在物理化学性能上存在很大差异，因此它们的混纺和交织物往往采用不同类型的染料分步染色。分散染料主要染涤纶，但它对锦纶、氨纶等也有一定的亲和力，发生沾色，影响成品的湿牢度。某些分散染料中含有酸性基团，可与羊毛/蚕丝中的碱性基团反应而沾色，影响织物的染色牢度。此外，高温染色还会造成羊毛/蚕丝等纤维的损伤。
分散染料一浴法染涤纶/羊毛、涤纶/蚕丝和锦纶/蚕丝/羊毛等多组分纺织品，已在两方面展开了工作。一是开发适于多组分纺织品染色的新型分散染料，如Tarek等合成了对羊毛和涤纶都具有亲和力的偶氮类分散染料应用于涤/毛织物的染色，染色织物同色性较好。另外一些研究者设计在分散染料分子中引入反应性基团，用这种分散染料染混纺织物可获得足够的湿牢度。二是在研究了染料结构与同色性关系的基础上，利用助剂对羊毛和蚕丝的作用，使分散染料也可以上染这些蛋白质纤维。如Lewis采用烷基化助剂预处理羊毛提高纤维对分散染料的亲和力，Marti的研究表明两性表面活性剂磷脂作为分散染料染羊毛的染色载体，能显著提高染料的上染率。
东华大学研制的助剂LAB，在染液中与染料发生作用，增加了分散染料在水中的溶解度，使之既能与羊毛纤维发生作用并上染，同时也对涤纶起促染作用。不仅避免了涤纶/羊毛织物二浴法工艺的繁琐，还可解决分散/酸性（中性）染料一浴法染色时由于分散染料对羊毛的沾色造成湿处理牢度差的问题。
（3）复合染料一浴法染多组分纺织品。复合染料一浴法染多组分纺织品是开发应用较多的一类染色工艺，根据纤维组成的不同有：分散/中性、分散/酸性、分散/活性以及活性/酸性（直接染料）等染色。这里介绍分散/活性染料一浴法染多组分纺织品。这种工艺很早就用于涤/毛、涤/丝、涤/棉等纺织品的生产，但由于存在分散染料对天然纤维的沾色，不同纤维组分染色温度差异大，同色性难控制等不足，使其应用受到一定的限制。
分散染料与活性染料染色条件存在较大差异，分散染料染涤纶是在高温高压（120～130℃）的条件下，而活性染料的染色温度（即使是热固型的）在沸点或沸点以下；分散染料染色pH以弱酸浴5～6为宜，而活性染料则需在中性浴吸附，在碱性浴中固着；并且活性染料的染色需要加入大量的电解质促染，分散染料却不宜使用电解质。因此要实现分散/活性染料一浴法染色，必须对染料品种和助剂等进行有针对性地选择，改进工艺过程。
分散与活性染料一浴染色的研究中发现，活性染料宜选用含有双活性基的，如KE型、KP型、M型、B型。这些类型的染料分子中带有两个活性基，具有相对较好的耐酸碱性和高温稳定性。分散染料选择对pH不十分敏感的品种，一般要求分散染料在pH为6～7时，上染率不应发生较大幅度的下降，染色过程能在近中性的条件下进行，以适应活性染料的染色特点与要求。另外，为了保证染色牢度，所选分散染料应对棉、毛、丝沾色少或碱可洗性好。
染色工艺的控制中，温度是影响分散染料上染率的重要因素，所以控制温度，应以分散染料的要求为主，染浴温度不应低于125℃。活性染料染色是在中性浴中吸着，在碱性浴中固着，在与分散染料同浴染色时，应避免用酸来直接调节pH，应选用逐步释酸或用较温和的缓冲剂来调节pH，如硫酸铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钠等盐类。为了使活性染料既有较高的固着率，又避免染浴pH过高而不利于分散染料的上染，碱剂的加入应在保温染色完成后，即待染浴降温到85～90℃时再加入。此时分散染料的上染已经完成，碱剂的加入已不会影响分散染料的染色结果，而对于分散染料的浮色清洗反倒有利，在操作上也方便易行。活性染料染色需电解质促染，为防止电解质对分散染料产生凝聚和沉淀现象，除了采用分散和匀染效果较好的阳离子与非离子表面活性剂复配的高温匀染剂外，促染用电解质的用量，以最低要求量为宜。
中性固色活性染料Argazol NF含有新型活性基团——季铵型吡啶甲酸，提高了染料的反应性。与常规活性染料最大的不同是在染色过程中不用加碱，在中性（pH6～8）高温（130℃）条件下，其活性基团能与棉纤维发生反应而固着，具有良好的染色重现性和匀染性。用它与分散染料Argazol AQE可在中性高温条件下一浴法染涤棉混纺织物，配伍性极佳。如图6-4所示为Argazol NF和Argazol AQE一浴法染色工艺图。整个染色过程只需2～3h，比常规二浴法染色缩短约2h，生产效率大大提高，染色用水及能耗明显减少，染色成本降低，操作简单。
图6-4 Argazol NF和Argazol AQE一浴法染色工艺
2.冷轧堆染色技术
冷轧堆染色工艺介于浸染工艺与连续轧染工艺之间，是一种半连续化的轧染工艺，具有高效、优质、节能、降耗和少污染等优点。由于冷轧堆工艺没有中间烘燥及汽蒸工艺，所以不仅节省了大量电能和蒸汽，而且不会出现连续轧染工艺中由于中间烘燥染料泳移引起的色差。
冷轧堆染色机理与连续轧染机理基本相同，也分吸附、扩散、固着三个阶段。只是冷轧堆染色是在不加热的情况下，通过浸轧染液使纤维膨胀，从而使染料粒子转移到纤维内部，故要求染料的扩散性能良好，对纤维的亲和力和直接性要低，以保证织物的匀染。由于是在低温下染色，该工艺需使用大量碱剂，为了兼顾染液的稳定性和反应速度，一般选用反应性适中的染料。如乙烯砜型活性染料，它是硫酸乙烯砜化合物，在水中不显示任何活性，只有加入碱剂后形成具有反应性的乙烯砜才具有活性。活化了的染料与纤维素纤维上的羟基反应，形成醚键。醚键除具有较高的耐酸水解性能外，还对提高固色率起着主要作用。在染色过程中，控制乙烯砜的形成，使染料有充分的时间扩散到纤维内部，以获得较好的匀染、透染效果。适用于冷轧堆染色的此类染料有DyStar公司的Remazol、国产KN 型、日本住友的Sumifix、日本三菱的Diamira、日本三井的Celmazol。其他如汽巴精化的一氟均三嗪型Novacron F，科莱恩的二氟一氯嘧啶型DrimareneR/K，卜内门的二氯均三嗪型Procion MX、国产X型、K型和ME型染料。
碱的强度和染液与碱液混合的时间是控制染料稳定性、提高固着率的重要因素。对于不同种类的染料所用碱剂不同。Procion MX染料和国产X型染料用纯碱加小苏打固色，若用烧碱固色，染料水解严重；Remazol、Novacron F、Drimarene R/K和国产K型、KN型、ME型染料宜选用烧碱与硅酸钠混碱固色。这里硅酸钠具有调节碱液pH的缓冲作用，可提高染液的稳定性和固着率；同时，硅酸钠具有乳化性和胶体保护性，能保护织物不被空气中的酸气和二氧化碳侵蚀；水洗中水解为胶状硅酸或细粒子的碱土硅酸盐能较好地吸附水解活性染料、防止沾污织物。
染液与碱液混合需采用配液混合装置，染液与碱液按工艺处方要求先在各自的储液筒里配制；搅拌均匀后，由比例计量泵将染液按4∶1的比例混合后输入轧液槽；槽中液位传感器监视染液，缺液信号经控制器转换变送后，指示计量泵工作。染液与碱液不能过早混合注入轧槽，织物也必须冷却后进入轧槽，以减少染料的水解。从轧染液稳定性出发，轧液温度越低越好，但过低不利于染料对纤维的渗透和固着，所以轧液温度一般控制在20～30℃。工艺车速根据织物品种而定，一般为40m/min，轧染液交换快，有利于染液的新鲜与稳定。
轧车的轧余率一般控制在60%～110%之间，根据织物品种、前处理条件、车速和轧辊性能及染料/碱剂混合液的黏度、密度等，可进行适当调整。一般，棉、麻织物的轧余率为60%～80%，黏胶纤维为90%～100%，丝绸为90%，毛织物为110%。打卷采用恒速恒张力收卷，要求边道整齐，防止深浅边的产生。
堆置时间视染料性能和堆置温度而定，少则2～4h，多则24h以上。布卷堆置保持4～6r/min的速度不停地转动，以防布卷久置不动、染液下沉，导致布卷深浅不匀。
下面是活性染料冷轧堆深色染色工艺实例。
织物规格：30tex×30tex 纯棉半漂丝光布。
工艺处方：染料深黑Remazol N 150 80g/L，渗透剂LCS 3mL/L，34%（39°Bé）硅酸钠100mL/L，16%（22°Bé）烧碱84mL/L。
工艺条件：车速60m/min，堆置16h，冷水洗→温水洗→沸水洗→冷水洗→烘干
3.活性染料短流程湿蒸染色工艺
活性染料连续轧蒸染色工艺由于工艺简单、生产速度快、成本低，因而应用较为广泛。但是，不足的是染色过程中染料除了与纤维的相互作用外，同时会发生水解反应，因水解而造成的染料损失达25%～30%，固色率很低。为此织物浸轧染液后，都需要进行中间烘干，以利于后续汽蒸，或焙烘固色和减少染料水解。但是中间烘干过程湿织物蒸发水分需消耗大量热能，其次在烘干时染料易发生泳移，产生色差，降低色牢度，影响产品质量的稳定性。所以湿蒸是人们长期追求的目标。
20世纪80年代德国Hoechst与Bruckner机械公司共同研究设计了名为Eco-Steam系统短流程湿蒸染色设备（图6-5）。
图6-5 Eco-Steam流程示意图
1—织物 2—染液槽 3—轧车 4—红外辐射器 5—反应箱 6—热风、蒸汽入口 7—排风口 8—导布辊
Eco-Steam系统的工艺流程如下：
浸轧染液（染料与碱的混合液，轧液率60%～70%）→高温汽蒸固色→水洗→皂洗→水洗→烘干
轧液率的控制是重要因素。织物浸轧染液后，轧液率一般为60%～70%，在反应蒸箱内受热而水分蒸发，使其含水率下降。实验发现棉织物含水率为30%时，纤维的膨化程度最大，染色上染率最高。此时的纤维结构单元都浸透了水分，纤维的结构尺寸达最大值，可及性最大，便于染料最大限度地浸入纤维内部。
反应蒸箱内的载热体是不饱和的过热蒸汽，是在大量干热空气中混合了一定量的饱和蒸汽。一方面提供热量有利于织物进入蒸箱后水分的蒸发，另一方面气相蒸汽在织物上冷凝，与织物上水分的蒸发形成动态平衡，确保织物的含水率保持在临界含水率30%左右，延缓织物上水分蒸发的速度，从而提高染料上染率和固色率。设备利用干湿球温度计监控热风中循环空气的蒸汽含量，调节反应温度及相对湿度。如果相对湿度太低，织物上的水分蒸发太快，不利于纤维的溶胀和染料的渗透，上染率将降低。但相对湿度太高，则相应的湿球温度容易低于干湿球温度的露点温度，在反应蒸箱内将出现结露而有水滴。对于固色反应速率较低的活性染料，需适当提高干球温度，这势必加快湿织物在蒸箱内水分的蒸发速率，因此需相应提高蒸箱内的相对湿度，即提高湿球温度。借助100℃以上的湿热空气状态函数关系图，可找到干球温度、湿球温度、相对湿度及露点的关系，表6-2为湿短蒸工艺中几类活性染料的温湿度控制。
表6-2 湿短蒸工艺中几类活性染料的温湿度控制
采用湿短蒸染色工艺，由于固色率的提高，KN型、M型和K型活性染料的固色率比传统的轧蒸工艺可提高10%以上，布面得色浓艳，没有染料在织物表面堆积现象，不但节约染料，而且大大减少淋洗浮色所耗用的水，废水色度也得到了降低。
B型活性染料在轧染染色工艺中需耗用大量食盐，用量高达200g/L。采用湿短蒸工艺不需用食盐，得色量高于二相法轧染工艺。干球温度120～160℃之间K/S值相对比较接近，色光变化范围小，工艺条件适应范围较宽，重现性良好。
4.小浴比和低给液染色技术
在印染加工中，约50%的能耗是用在湿整理和烘燥上，而水的比热较纤维的大，加热水分所需的热量几乎是加热纤维材料所需热量的三倍。因此，从经济和环境保护两方面考虑都希望尽可能多地降低水和能量的耗用量，这一需求推动了小浴比和低给液染色技术的发展。
染浴中的水既是染化料的良好溶剂，又是纤维材料的润湿溶胀剂。水的用量（即浴比）直接关系到染料在纤维上的染色效果。大浴比染色往往有利于染料的匀染和移染，但是，它会降低染料的上染率和染料的利用率。同时，用水量大，增加能耗和加工成本，使排放的废水量增加。小浴比染色加工液耗用量小，残液的排放量也大为减少，可提高染料的上染速率和平衡上染量，节水、节能，但是，浴比小，不利于染料的匀染和移染，纺织品易擦伤，水洗不充分，影响成品的色牢度。因此，如何合理减少浴比是从事染整行业工作者共同关心的问题。
德斯达和梯斯（Thies）公司采用新概念联合设计了超小浴比染色工艺和相关的染色设备Luft-Roto-Plus，并成功用于纤维素纤维织物的染色。该设备的缓流喷射口位于设备的提升端，轴架前的刮沫器可使织物达到最优的带液率，浴比只有2∶1，在染槽容布器中几乎没有溶液，从而可进行非常迅速的溶液交换，并且只需很短的加热时间。
水溶性染料染色过程的特点是染料直接从水中竭染到织物上，加入电解质等对此有促进作用。而更小的浴比有利于染色平衡向上染纤维的方向移动，同时能更快地达到平衡，使溶液交换非常迅速，对于活性染料染色所需的盐和固色所需的碱剂，设备可分批或计量加入。设备配置了模拟计量加料、100%副缸、自动盐溶液准备装置。
染色工艺过程为染料在清水或者设备循环溶液中预先溶解，加入所需盐的一半，然后在一段较短的时间内线性计量加入设备中。在计量加入步骤后有一段短时间的停留，其间可在副缸准备碱溶液和余下的盐（根据工艺可以采用清水或者用设备循环溶液中的水）。这些溶液随后在短时间内线性计量加入染浴中，然后再继续45～60min的染色。最后洗去未固色染料。适用于此工艺的染料为中高活性的Levafix或筛选的Remazol染料。整个染色过程时间短，升温快，约为常规（6∶1浴比）染色工艺时间的2/3。
另一种小浴比染色方法是新型的气流染色，应用空气动力学原理，借高压风机产生气流，经特殊喷嘴后形成高速气流，带动织物运行，同时染液以雾状喷向织物，使得染液与织物在很短的时间内充分接触，以达到匀染的目的。与液流染色不同的是，水仅仅是染化料的载体，带动织物运行的是高速气流，因此，它的浴比可以非常小。其次，染液吸尽条件也不一样，织物不是从周围的染液中吸液，而是从分散于织物表面上的染液吸液。这种新型染色方法，染色周期短（仅为液流染色的一半），效率高，染色质量可靠，重现性好，浴比小，能耗低，排污小。
5.新型涂料染色
涂料染色作为节能短流程工艺是近年来国际国内比较流行的一种染色技术。具有色谱齐全，色泽鲜艳，色光稳定，拼色方便，操作简便，适应性广，节能节水，减少环境污染等诸多优点。但是，涂料染色存在摩擦牢度和刷洗牢度以及手感较差等不足。涂料染色工艺有连续轧染染色、浸染和成衣染色，此外，还有涂料染色印花一步固色法和涂料染色整理一步法工艺。
传统涂料染色过程中，涂料的微粒借助于扩散剂、润湿剂均匀地分散在染液中，织物浸轧后，被织物吸附的染液的一部分进入纤维的毛细管空隙中，一部分留在织物交织点空隙内。烘燥时，染液中水分被蒸发，涂料微粒被黏合剂均匀地黏着于织物表面及掺杂在黏合剂的皮膜中。高温焙烘时，黏合剂中的交联基团，一方面与纤维上的活泼基团如羟基、羧基等发生交联，另一方面与交联剂或自身交联在纤维表面形成三维网状结构，使染色达到良好的坚牢度。但是常规的黏合剂用于涂料染色工艺只能染浅中色，很难得到深浓色染色产品。由于涂料微小颗粒和黏合剂形成的色膜与纤维间仅靠分子间的范德瓦耳斯力等作用附着于织物表面，与染料相比，其渗透性差，色牢度差，易褪色。此外，由于黏合剂在织物表面形成的色膜并非完全、连续、均匀地覆盖于纤维表面，其手感粗糙，影响织物弹性，虽添加柔软剂后有一定改善，但是往往牢度也随之下降。
新型涂料染色采用变性接枝技术，利用织物增深剂对纤维素进行预处理，使原在水溶液中带负电荷的纤维素纤维表面变为阳电荷状态，这种增深剂实为纤维变性剂，它的活性基团可与纤维形成共价键结合，同时一定聚合度的变性剂与纤维之间存在较强的范德瓦耳斯力作用。涂料分散液则含有一定量的阴离子助剂。当两者相遇时，带有阴电荷的涂料就能在带有阳电荷的纤维表面发生定向吸附，从而较牢固地固着于纤维表面。通过控制纤维变性的条件，就可控制涂料染色的深度和均匀性，解决了传统涂料染色只能染浅中色的弊端。
这里纤维素变性接枝技术是新型涂料染色的创新点。国内相关单位在对国内外阳离子变性剂进行筛选的基础上，先后开发出变性剂T、PT、PNT等。PNT作为第三代环保型涂料增深剂完全达到了无醛、无APEO、无禁用染料的清洁生产要求。在使用过程中不用调整pH，变性后不会产生色变，且增深幅度更大，色泽更艳丽，它既能用于轧染，又能用于浸染；既能作为涂料、染料（如活性、硫化、直接等）的增深剂，又能作为染料的固色剂。新型涂料染色无须使用黏合剂，为使涂料染色有较好的牢度，开发了涂料染色湿摩擦牢度提高剂PG（浸染用）或PW（轧染用），可与涂料同浴或分浴染色，后者牢度更为优良，并有优良的柔软效果，减少柔软工序，实现染色、固着、柔软一步完成，彻底改变了涂料染色手感硬糙的疵病，可与活性染料染色产品相媲美。
图6-6 涂料变性连续轧染流程
常州市东高染整有限公司承担的“十一五”国家科技支撑计划“环保型纺织印染新技术”重点项目“无水化涂料染色新工艺新技术”对新型涂料染色的基础理论进行了系统的研究，集成创新，除研发了新型变性剂PNT外，还开发了具有自主知识产权的关键生产设备“连续涂料轧染机”，实现了织物变性、染色、固色一步法连续式生产（工艺流程如图6-6所示），解决了传统涂料染色工艺存在的提升性差、色牢度低、手感硬、易粘辊筒等缺点，极大地提高了生产效率与涂料染色的重现性和产品质量。在清洁生产、节能减排方面取得突破性进展，与传统染色工艺相比大大缩短了工艺流程，可节约用水50%左右，节约能耗40%以上。
新型涂料染色技术基本能满足各种面料的染色要求，对不同性能要求的面料，根据需求可选择涂料连续轧染、涂料浸染、涂料卷染、涂料扎染、涂料成衣染色、涂料的刮染、涂料和浆纱一浴染色等，对于色织布还可采用涂料套染工艺。
6.微胶囊染色
微胶囊技术在纺织工业中的应用从20世纪90年代开始，主要是应用在纺织品各种功能整理中，如留香整理、抗菌整理等，以提高产品的附加值。近年来，微胶囊技术在纺织染整加工中的应用不断拓宽，在染色、印花和功能化后整理均有应用。如静电染色、转移印花、立体发泡印花、热敏变色印花、多色点印花，织物的自动调温功能、阻燃整理等。
微胶囊技术是一种特殊的包装技术，采用物理机械或化学方法用成膜材料包覆固体或液体，制成颗粒直径为0.1～500μm，常态下稳定的固体微粒，即微胶囊，而被包覆的物质原有的性质不受损失，在适当条件下它又可以释放出来。微胶囊由壁材（包覆材料）和芯材（被包覆的材料）构成，壁材厚度一般为0.1～10 μm，芯材占微胶囊总质量的20%～95%。
微胶囊壁材主要为具有成膜性的天然的或合成的高分子化合物，如明胶、果胶、淀粉、聚氨基酸、聚乳酸、聚乙烯等。壁材的选择对于微胶囊的性质至关重要，也是制备微胶囊成功与否的关键因素。首先，壁材不能与芯材发生反应；其次，壁材的成膜性和稳定性要好；再次，壁材要无毒且价格适中。一般来说，对于亲水性的芯材，应选用疏水性的壁材；而对于疏水性的芯材，应选用亲水性的壁材。
微胶囊芯材是固体小颗粒、液体微滴或气体。纺织染整中应用的芯材包括染料（如分散染料、光致变色染料、热致变色染料、有机颜料），各种功能整理剂和加工助剂（包括阻燃剂、抗菌剂、驱蚊剂、化学消毒剂、漂白剂、黏合剂等）。
把分散染料制成直径为10～60mm的小颗粒，并被囊壁严密包裹形成微胶囊，胶囊壁材对染料亲和性很弱，具有半透膜特性；同时耐热、坚固，在染色条件下不破裂、不软化。微胶囊化使分散染料在染色介质水中孤立存在。当其与织物接触时，由于微胶囊的隔离作用不会污染织物或形成斑点。
在高温染色条件下，水的表面张力很低，易于渗透进入微胶囊内，使其中的分散染料溶解形成饱和溶液，胶囊壁内外染料形成浓度梯度，使得溶解的染料分子在扩散推动力的作用下，穿过胶囊壁向外扩散进入染浴，同时水进一步渗透进胶囊，直至平衡。当染浴中存在涤纶时，扩散进入染浴的单分子染料会吸附在涤纶表面，并向纤维内部扩散上染。由于微胶囊的优良缓释性能，染浴中分散染料的溶解度很小，染浴中染料浓度极低，从而保证了良好的匀染性。染色过程中升温速度可不加控制，在升至预设温度后保温30～40min即可。这使得工艺控制的风险大大降低。
依据分散染料在水中的标准化学位远高于其在纤维中的标准化学位。染色结束后断绝染料来源，再在染浴中进行“饥饿染色”10～20min，促使纤维表面的吸附染料完全进入纤维，可以达到提高色牢度的目的。因而，微胶囊化分散染料染色的涤纶表面沾色很少，具有良好的水洗性能。
由于染浴中无任何助剂（特别是表面活性剂）及胶束存在，染色完成之后，染浴中除了完整的空胶囊和浓度极低的溶解染料（每千克几毫克）外，再没有其他物质。染色残液经分离过滤出微胶囊壳后，几乎无色，废水中的COD 和BOD 负荷也大大降低。如果将此染浴回收用于织物前处理，即可实现染色废水的“零排放”，实现真正的无污染清洁染色。表6-3是微胶囊染色与传统染色方法废水的比较。
表6-3 PET染色废水指标
