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    微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状分析

    时间：2023-06-30 19:55:03来源：百花范文网本文已影响人

    陈潇濛

    （上海硅普化学品有限公司，上海 201199）

    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。

    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，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l·J·SpecialNes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，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。

    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

    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 μm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。

    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6～10 μm，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-THERMO[7]。

    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]。

    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1～10 μm，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。

    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。

    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。

    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。

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