微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状分析_陈潇濛.pdf

纺织报告|FANGZHI BAOGAO35微胶囊技术的研究开始于20世纪30年代，于50年代取得了重大成果。当时美国已经开发出第一代无碳复写纸，是充分利用含油明胶微胶囊制作而成。进入20世纪80年代后，微胶囊技术快速发展，许多相关技术新专利的论文被陆续发表，同时纳米胶囊也被开发出来1。微胶囊的应用范围不断扩展，不再局限于原有的药物包覆以及无碳复写纸，开始渗入多个行业领域，诸如食品业、医药业、化妆品业、农药业以及纺织业等，实现了产品创新并获得了良好的效果。1 织物芳香整理中微胶囊技术的应用在英国的一项专利中，制作微胶囊的壁时使用的微生物就是一种酵母细胞。微胶囊的芯是将各种类型的香料利用起来，同时还使用了防蛀剂和抗菌剂等，制得的微胶囊可以对纺织品进行持久性的卫生整理，还可以实施香味整理。意大利的Eurand公司开发的微胶囊中含有香料，微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状分析陈潇濛（上海硅普化学品有限公司，上海 201199）Analysis of the application status of microcapsule technology in textile finishingChen Xiaomeng（Shanghai Guipu Chemical Co.Ltd.,Shanghai 201199,China）Abstract As one of the micro-packaging technologies,microcapsule technology uses natural or synthetic polymer film-forming materials to coat dispersed solids,liquids and gases,and promote the formation of small particles,that is,make reasonable use of closed or semi-permeable wall films to avoid the contact of core materials with the external environment,and effectively shield the odor and color,so as to achieve the purpose of protecting and stabilizing the core materials.This paper focuses on the application status of microcapsule technology in textile finishing.Key words textile finishing;microcapsule technology;application status摘要微胶囊技术作为微包装技术中的一种，所采用的材料是天然的或者合成高分子成膜材料，包覆分散的固体、液体以及气体，促使微小粒子形成，即合理利用密闭或半透性的壁膜，避免芯材与外界环境接触，同时可以有效屏蔽气味和颜色，进而达到保护和稳定芯材的目的。文章着重研究了纺织品整理中微胶囊技术的应用现状。关键词纺织品整理；微胶囊技术；应用现状中图分类号：F768.1文献标志码：A所采用的是凝聚技术。比如，在阿拉伯胶胶囊和明胶胶囊中放入薰衣草或者松油等，能够散发出香味。法国Euracli公司生产的微胶囊中含有香料或化妆品润湿剂，可以浸轧、涂层或喷雾于纺织品上，同时使用聚丙烯酸或聚氨酯黏合剂粘着。目前，多种类型的纤维产品已经被生产出来，包括能散发出香味的女性内衣、围巾、丝方巾、文胸以及女装等，这些香味能给人清新之感，极受消费者欢迎。英国lJSpecialNes生产的微胶囊中添加了香料，如科隆香水等，甚至可以散发各种新鲜水果气味，包括苹果气味和橘子气味等，通常用于床单、服装等。在日常使用中，这些微胶囊稍有磨损就会有香味释放出来。将微胶囊与黏合剂放在一起，可以构成分散体，将其应用于织物中时，可以采用浸轧、吸尽以及网印的方式，使织物中的香味具有持久性且经得起反复洗涤。通常而言，柔软剂可以让丝织品具有很好的手感，投稿日期：2022-12-19作者简介：陈潇濛（1990），女，上海人，硕士；研究方向：纺织助剂新材料等研发项目的可行性、技术方案及技术协议编制等。Technology科技FANGZHI BAOGAO36纺织报告|FANGZHI BAOGAO陈潇濛：微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状分析提高舒适度。微胶囊本身没有颜色，但有颜色的织物或者有印花图案的织物也可以使用微胶囊，且不会产生负面效应2。德国Hako-Werke Gmbh公司生产的微胶囊香料可以在铺地的织物上涂敷，正常使用时会有清新香味释放出来，且对其中的气悬体香料没有较高的技术要求。日本Toabo株式会社在生产毛织品的过程中会合理应用扁柏油微胶囊，尤其适用于生产内衣，这种商品的名称是ART DRYAD。Daiwabo公司使用的是香味微胶囊，主要用于各种纺织品表面，如整理棉或者聚酯/棉等，主要用于生产衬衫，这种商品的名称是AROMA HEART。Daichibo公司使用的是胶囊化的芳香油，可以在人造纤维以及棉纤维上粘结。采用这种纺织品所生产的crabyon-cotton内衣以及Fragance内衣都能散发出芳香。2 阻燃整理中微胶囊技术的应用在纺织品生产过程中加入阻燃剂，会影响产品的手感，柔软性和悬垂性会降低。阻燃剂经过微胶囊化处理之后，对织物采用阻燃整理，可以使织物具有较好的阻燃效果。由于不同类型的纤维有不同的结构，选择阻燃剂时也会有所不同，需要采取合适的整理方式3。比如混纺织物为涤、棉混合制品，经过阻燃整理之后，两种类型的阻燃剂不能混合在一起，所以需要各自处理。如果使用微胶囊化阻燃剂，可以一次性整理，缩短工艺操作时间。在整理过程中，需要将两种类型的微胶囊阻燃剂放在水中，形成悬浮液喷射在织物上，经过烘干之后进行压轧处理和焙烘，完成整个工艺流程。通常军用织物对技术有很高的要求，比如军用帐篷要有很强的阻燃性，不能像普通帐篷一样易燃，同时还要保证轻便和较高的坚牢度，而且应具有耐久性，容易展开，既不会刺激皮肤，也不会对眼睛造成不良影响，即便是接触到火焰也不容易燃烧，不会产生有害气体。这样的帐篷成本低，而且供应量比较大。美国军方对这方面技术进行研究，合理应用微胶囊技术，使这些问题都得到有效解决。使用微胶囊技术时，要合理应用阻燃化学品，结合使用膨胀剂，当其遇到火之后体积就会增大，两者所使用的是聚醋酸乙烯树脂，其也可以作为胶囊黏合剂使用并附着在织物上。这种类型的微胶囊应用于织物中具有很好的阻燃效果，但是也有不足之处，即柔软性不是很好，还需要进一步研究4（图1）。图1 微胶囊化阻燃技术3 抗菌防臭整理中微胶囊技术的应用应用抗菌防臭整理剂之后，可以制作粒径非常小的微胶囊，其可以附着或浸透在纱线的表面。采用这种技术，可以减少黏合剂的使用，织物会有持久的抗菌性和防臭性。对微胶囊的研究，倾向于杀毒抗菌方面的研究，比如英国纺织品技术集团，当前已经将含有各种类型杀菌剂的微生物微胶囊研究出来，所使用的杀菌剂主要包括Kathon以及IrgasanDP-300等，如纯毛纤维、棉纤维以及棉毛混纺纤维等都可以使用。在聚酯微胶囊中添加杀菌剂，主要成分是聚乙烯吡咯烷酮-碘络合物，不仅具有很强的杀菌作用，还具有较强的缓释作用，甚至可以持续100天。ExLan公司针对这方面的技术进行研究，将粒径不足10 m的香料融入其中，同时使用除臭剂等，将生产出的微胶囊添加到纺丝原液中，就会形成功能纤维，进而生产出功能性织物5。日本钟纺公司在生产全棉织物时，将极具抗菌防臭作用的微胶囊添加到织物的涂层上。第一工业制药公司在使用抗菌剂时，将山菜油提取出来，将其加工处理之后制作成微胶囊，属于缓释性氨基甲酸乙酯类产品。这些产品具有很好的抗菌防臭功能和很强的耐洗性。我国对于这方面技术的研究存在滞后性，虽然一些机构已经对这方面进行研究，但是成果较少，还需要进一步加强。4 蓄热保温整理中微胶囊技术的应用BASF公司研究开发的微胶囊会闪闪发光，就像珠宝一般，这些都是塑料微胶囊，直径介于610 m，融入了储存介质，比如石蜡等，其所发挥的一项重要功能是存储热量6。胶囊中的介质在熔化过程中会吸收热量，经过凝固之后就会将热量释放出来。这种微胶囊具有潜在的储热功能，通常适用于运动服，还可以保证温度平衡。当外界环境温度降低时，由于发生物理反应，通过衣服就可以吸收剩余热量，之后将热量向人体释放。这种类型的微胶囊可以在纤维中混合，也容易在衣服夹层中混合，制作透气服装时可以使用该技术，而在袜子以及手套的生产中，应用该技术也可以获得良好的效果。Daiwa-bo公司在生产织物的过程中，可以合理利用近红外线吸收剂，制成的空胶囊可以发挥保温功能，在纺织报告|FANGZHI BAOGAO37织物涂层上使用，能够起到很好的保温效果。在夹克衫以及外套的生产中应用该技术，可以保证保温效果，这种商品的名称是MIRACLE-THERMO7。5 脱毛整理中微胶囊技术的应用有一种尼龙袜能将毛发自动去除，这是美国发明的一项成果，已经申请专利。该发明所采用的是微胶囊技术，在微胶囊中加入液体脱毛剂，以压敏性微胶囊的形式涂抹在袜子表面，使脱毛剂与袜子充分接触，而织物依然可以保持干燥，外观也不会受到影响。当袜子穿在脚上紧紧贴着皮肤时，毛发与织物之间摩擦后产生压力，微胶囊就会破裂，进而接触毛发，破坏蛋白质结构，在穿着过程中将毛发溶解。采用这种技术可以有效弥补以前相关发明存在的不足，一些化学药品无法长期接触皮肤，而该技术可以避免。因此，脱毛剂与毛发之间接触的时间比较长，使用效率会有所提高，不会有难闻的气味散发出来8。6 防毒整理中微胶囊技术的应用一些微胶囊具有防毒性，在制备过程中可以使用界面聚合方法，也可以使用有机相分离方法。微胶囊芯包中含有固体反应性化学消毒剂，即便是有毒芥子气和有毒神经剂也可以钝化。一些微胶囊的壁壳使用的是聚合物，具有不完全渗透性。这种壁非常薄，介于110 m，消毒剂不能渗透，但是一些有毒化学药剂能选择性地渗透，而且速度非常快9。囊壁对芯起到保护作用，不会受到热量、湿度以及光的影响而分解，消毒效果良好，且具有持续性。这种微胶囊作为一种化学药剂，可以应用于织物上，通过树脂整理，使用丙烯酸类黏合剂，保证涂抹均匀。所得织物经过反复洗涤后，还要接受紫外线照射，增强消毒能力。7 其他整理中微胶囊技术的应用在织物整理过程中应用微胶囊技术，覆盖范围广泛。其他整理方式有很多，其中极具代表性的是防雾整理技术，主要应用微胶囊技术包裹防雾剂，所制成的微胶囊具有很好的压敏性，经过整理之后将其固定在基布上，擦拭镜面时，一些微胶囊会破裂，此时就会有防雾剂被均匀涂抹在镜面上，由此可以发挥很好的防雾作用。此外，微胶囊技术还可以应用于多方面整理中，包括防水技术整理、防缩技术整理、柔软技术整理、抗污技术整理、防紫外线技术整理、防油技术整理以及防皱技术整理等，当前仍在不断研究10。这些整理剂都是以微胶囊的形式存在，从处理效果来看，等同于没有胶囊化的整理剂，而且还有多种类型的整理剂没有很好的相容性，如此微胶囊可以混合使用，并用于整理织物，工艺流程更加简单。8 微胶囊技术应用的发展前景当前的微胶囊技术研究范围不断扩大，而且更加深入，制备工艺也逐渐成熟。当前，一些微胶囊化产品已经进入市场，但是依然存在局限性，这也意味着微胶囊技术用于整理织物功能方面依然有很大的潜力。9 结语如今，人们的生活水平逐渐提高，对生活质量也提出了更高的要求，尤其是纺织品，人们更加注重其舒适度，同时还需要具备更多的功能。纺织品功能需要加以改善，采用微胶囊技术对纺织品进行整理，可以提高产品附加值。各种织物经过加工之后使用整理剂，就可以制作出微胶囊。对这种织物进行整理，可以让织物散发出芳香，发挥阻燃功能，起到抗菌作用，还具有防臭效果，除此之外，还可以发挥蓄热功能、保温功能、防毒功能、抗污功能、脱毛功能、防雾功能、防皱功能，不仅能让织物更加柔软，还能防紫外线。参考文献1 李东昇，刘雷艮，吴建兵，等.相变微胶囊在调温纺织品中的应用研究进展J.棉纺织技术，2021（8）：69-70.2 赵玉，李秋瑾，巩继贤，等.天然多糖微胶囊在抗菌纺织品中的应用J.针织工业，2022（3）：78-79.3 黄雅怡，师文钊，陆少锋，等.芳香微胶囊及其在纺织品中的应用研究进展J.纺织科技进展，2022（6）：65-66.4 范佳璇，马佳佳，夏义尝，等.芳香纳微胶囊在纺织领域应用的研究进展J.纺织导报，2021（3）：41-42.5 朱牧野，文水平，梁雪琼，等.功能性微胶囊的制备及其在针织面料气味控制整理中的应用J.染整技术，2022（6）：67-68.6 张智薇，刘红茹，王晓春.加热变色纺织品印花工艺研究J.北京服装学院学报（自然科学版），2021（3）：50-51.7 林燕萍，杨陈，王晨露，等.香茅精油微胶囊对棉织物的驱蚊整理J.上海纺织科技，2021（7）：34-36.8 韩闯，杨帆，郭兴魁，等.树脂基复合材料微胶囊自修复技术综述J.纤维复合材料，2021（3）：36-37.9 吴建兵，张理想.微胶囊在芳香纺织品中的应用J.纺织导报，2021（4）：45-46.10 王成成，龚筱丹，王振，等.高灵敏温感变色微胶囊的制备及其在智能纺织品上的应用J.纺织学报，2022（5）：43-44.陈潇濛：微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状分析