香味纳米微胶囊.doc

香味微胶囊的制备和应用实践

韩笑 (赫特国际集团(上海)公司技术中心，上海 200040)

作者简介：韩笑(1978-)，工程师，从事技术服务工作
原载：《染整技术》2006/9；

【摘要】介绍了香味微胶囊整理的机理、香味微胶囊的制备和应用实践，阐述了香味纺织品的生产方法，通过试验筛选出香味纳米微胶囊的最佳整理工艺。
【关键词】香味微胶囊 芳香纤维 芳香织物 后整理
【中图分类号】TS195.583文献标识码:B 文章编号:1005-9350（2006）09-0034-03

香味微胶囊是一种新型的功能性织物整理剂。香味整理是当前流行的整理技术，广泛用于内衣、床上用品、窗帘及其它装饰用品。香味纺织产品无疑具有更高的附加值，被买家关注的几率远远高于无香味的同类产品。这种将嗅觉感官带入服装的新工艺将给纺织业带来一场变革。
新鲜的香味具有舒缓紧张情绪、镇静、防臭、杀菌等多种保健作用。在古代，人们把芳香植物的叶、花等与衣物放在一起，使香味挥发渗入衣物纤维的孔隙，达到衣物留香的目的。后来有了香水，香粉等，人们就把这些含香精的物质洒在衣物上。但这些方法得到的加香纺织品，留香时间很短，水洗后香味就会消失，其原因是由于香精中含有的有机成分复杂并且化学性质极不稳定，在使用和贮存期间易挥发散失或分解变质。所以，控制和延长香精在衣物上的存留时间就成了香味纺织产品研究的重点问题。
1 香精微胶囊
研究发现，香精微胶囊是使香味较长时间留在织物上的有效途径。
普通香味微胶囊的壁材多以明胶等天然材料组成，采用界面定位聚合等方法制备。也有人以部分醚化的蜜胺树脂初缩体作为壁材，通过原位聚合法合成。也有的壁材为双重结构，其中内层为密致性材料，外层为吸附性材料，内包香味物料，平均粒径达0.5-100µm，具有较好的缓释性能，由于普通香味微胶囊本身对织物纤维无亲和力，在应用时主要依靠粘合剂等与织物粘附。
而赫特国际公司(HerstInternational)生产的香味纳米胶囊Herst SNC208是一种全包囊型纳米微胶囊香料，它是选择高级香料或从纯天然花草植物中提取原香精，通过特殊手段制作成的香味纳米微胶囊，Herst SNC208适用于各种织物及成衣的香味整理，这种纳米微胶囊新技术可与保湿剂、除臭剂、维生素甚至微量营养元素同浴整理服装。使用该新技术生产的服装经过重复机洗后仍可保留相关成分。香味纳米微胶囊Herst SNC208的粒径非常小:20-100nm。因而非常适于整理、丝网印花和喷涂。利用Herst SNC208印制的香味纺织品非常受欢迎，在自然飘香的情况下，香味显得清新柔和，
并且还可以通过运动、摩擦、挤压、拍打、揉搓和热力的作用，微胶囊破损，香气外溢，即可闻到芬芳的花香，香味显得浓郁。如无外力作用，微胶囊则不破损，香味持久保存，永不消失。目前已有20多种香型：熏衣草、古龙香、森林、莱莉香、玫瑰香、青苹果香、柠檬香、鲜花、草莓、檀香、香草、桔子、薄荷等。
2 香昧纺织品的生产方法
2·1 芳香纤维法
芳香纤维制备方法主要有共混法、复合纺丝法和中空纤维法等。其中共混法是把不同类型的香料与纺丝原料做成香味母粒，然后再以一定比例和切片共混熔融纺丝，将香料分子熔化在纤维内部，使纤维具有天然芬芳。共混法实施比较方便，纤维的香气持久性较好，但要求香精具有较高的沸点，并且香料损失比较严重，生产成本较高。
2·2 印染加工法
这是目前最主要的香味纺织品的生产方法，该方法的关键是微胶囊的粒径。微胶囊的粒径愈小，愈容易被固着剂包覆，具有良好的牢度。同时由于其粒径小于纤维直径，在使用过程中胶囊被挤压破损数量就越小，也就越容易达到控制缓慢释放的目的。另一方面粒径达到纳米级后(几十纳米)，就很容易渗透到纤维内部，而且与纤维的亲和力也增大，增加香味剂在织物上的持久性。
通常，将香味赋予织物的方式有浸轧、印花、浸渍等方法。在整理过程中，由于香味微胶囊的壁材与织物上的纤维之间没有亲和力，所以通常要加入交联剂或固着剂才能与纤维结合。而由于香味剂是易挥发的，不耐高温焙烘，所以通常要求使用高反应活性的固着剂，以达到良好的效果。
本文对香精微胶囊在织物上应用的影响因素以及香味的持久性作了初步分析。
3 实验部分
3·1 实验材料
织物：18/2tex(32支)精梳纯棉精梳针织棉毛布;
香味纳米胶囊SNC208：茉莉香型、柠檬香型、森林香型、玫瑰香型
交链剂AF6100。
以上香味纳米胶囊和交链剂由赫特国际公司(Herst International)提供。
3·2 实验仪器和设备
日本津岛UV-3000紫外分光光度计(测定织物上的香精浓度)
3·3 实验方法
本实验分别采用四种香型和三种工艺方式对织物进行香味整理。
(1)浸轧工艺：漂染织物→浸轧→烘干(80-110℃)→成品
(2)浸渍工艺：织物→浸渍→脱水→烘干(80-110℃)→成品
(3)印花法：印花→烘干(50-100℃)→拉幅(100-120℃) →成品
4 结果与讨论
4·1 不同用量微胶囊对香味织物的影响
表1 香昧微胶囊用量对织物的影响
SNC208用量g/L
10
20
30
40
50
60
70
留香效果
弱(幽香)
较弱
中等
较强
较强
极强
极强
水洗牢度
好
好
较好
一般
一般
较差
较差
注：浸轧法;交链剂AF610:50g/L，柔软剂SF8800:20g/L，焙烘:12O℃，2min
从表1中还可以看出，随着用量增加，香味越来越浓，但牢度越来越差，这是由于一定量的交链剂可以将一定量的香味纳米胶囊SNC208结合到纤维上。
4·2 不同浸渍温度对上染纯棉织物的影响
将香味纳米胶囊SNC208、交链剂AF610分别分散溶解在水中，升温到一定温度，分别取相同的实验织物浸渍在溶液中，lh后取出，自然晾干，然后用乙醇萃取织物上的香味剂，用UV-3000紫外分光光度计测定织物上的香精浓度，结果见表2。
表2 温度对香昧纳米胶囊上染纯棉织物的影响
浸渍温度℃
40
60
75
90
织物上香精含量mg/g
3.5
6.2
8.6
9.1
由表2可见，浸渍温度高时，香精在织物存留的数量较多，浸渍温度低时，香味剂在织物存留的数量较少。这是由于温度高时，可以给香味纳米胶囊更大的动能，使团聚的纳米胶囊解聚为单个纳米胶囊，有利于纳米胶囊上染纤维。
4·3 不同香型的织物的香味持久性
织物的香味持久性和香味的挥发释放速度密切相关。
表3 不同香型的芳香织物的香味强度
香味剂种类
气味强度
刚整理
3个月
6个月
12个月
茉莉香
极强
较强
中等
中等
熏衣草
较强
较强
中等
中等
古龙香
极强
极强
较强
较弱
柠檬

极强
较强
中等
中等
由于不同香味剂的结构及性能的不同，香味纳米胶囊的包囊情况也就不同。经相同时间后，它们在织物上存留的数量不同，造成气味强度也不同，所以不同香型纳米胶囊的香味持久性存在差异。
4·4 不同加工方式的香味持久性
芳香织物的香味持久性不仅受香味类型的影响，还受整理方式的影响(见表4)。从实验可以看出，浸轧法处理织物上存留香味微胶囊的数量较高，印花法次之，浸渍法最低。浸轧法初始浓度较高，但香味挥发较快；浸渍法初始浓度较低，但香味挥发较慢；印花法是将香味剂依靠印花浆中粘合剂，所以香味的持久性较好。但我们测试的是印花织物的花纹部分，实际上印花是局部织物含有香味微胶囊，所以通常同样大小的织物上含有较少的香味微胶囊。
表4 香味微胶囊施加方式对香味持久性的影响
加工方式
织物上香精含量mg/g
刚处理
l个月
3个月
6个月
浸轧法
8.5
7.1
6.6
5.5
浸渍法
5.8
5.2
4.7
4.6
印花部分
8.1
7.5
6.9
6.0
注：设定香味微胶囊的用量6%（owf）
4·5 不同的工艺条件对香味整理的影响
在织物的香味加工中，浓度、轧余率、烘干温度、浸渍时间、焙烘温度、焙烘时间等工艺条件影响着整理效果。针对不同的外界因素，我们经过多次实验后得出最佳工艺条件。
4·5·1 浸轧工艺
处方(g/L)：香味纳米胶囊Herst SNC208 20-60
交链剂AF6100 20-60
柔软剂SF8800 10-20
漂染后的织物→浸轧(轧液率60%-80%)→烘干(80-110℃) →成品
4·5·2 浸渍工艺:
处方(%，owf)：香味纳米胶囊Herst SNC208 2-5
交链剂AF6l00 2-5
柔软剂SF8800 1-2
织物→浸渍(浴比1:10，70-80℃) →脱水→烘干(80-110℃) →成品
4·5·3 印花法:
处方(%)：香味纳米胶囊Herst SNC208 5-10
涂料色浆 X
粘合剂TEP 15-20
增稠剂 1-2
工艺流程：印花→烘干(50-100℃) →拉幅(100-120℃) →成品
5 结论
纳米微胶囊是使香味较长时间留在织物上的最有效途径。赫特国际公司(Herst International)生产的香味纳米胶囊Herst SNC208是一类新型缓释香味整理剂，粒度小于lµm，分散性好，容易将微胶囊嵌入织物组织结构中，适宜于各类织物的香味整理，使用方便，工艺简单可行。Herst SNC208香味整理织物具有良好的牢度，香味纯正、芬芳宜人、保香性强、留香持久，安全性能好，对人体无毒、对皮肤无刺激，无过敏反应。
6 参考文献
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