微膠囊技術(shù)在紡織品整理中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

陳瀟濛

（上海硅普化學(xué)品有限公司，上海 201199）

微膠囊技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)30年代，于50年代取得了重大成果。當(dāng)時美國已經(jīng)開發(fā)出第一代無碳復(fù)寫紙，是充分利用含油明膠微膠囊制作而成。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，微膠囊技術(shù)快速發(fā)展，許多相關(guān)技術(shù)新專利的論文被陸續(xù)發(fā)表，同時納米膠囊也被開發(fā)出來[1]。微膠囊的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，不再局限于原有的藥物包覆以及無碳復(fù)寫紙，開始滲入多個行業(yè)領(lǐng)域，諸如食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、化妝品業(yè)、農(nóng)藥業(yè)以及紡織業(yè)等，實現(xiàn)了產(chǎn)品創(chuàng)新并獲得了良好的效果。

1 織物芳香整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

在英國的一項專利中，制作微膠囊的壁時使用的微生物就是一種酵母細(xì)胞。微膠囊的芯是將各種類型的香料利用起來，同時還使用了防蛀劑和抗菌劑等，制得的微膠囊可以對紡織品進(jìn)行持久性的衛(wèi)生整理，還可以實施香味整理。

意大利的Eurand公司開發(fā)的微膠囊中含有香料，所采用的是凝聚技術(shù)。比如，在阿拉伯膠膠囊和明膠膠囊中放入薰衣草或者松油等，能夠散發(fā)出香味。法國Euracli公司生產(chǎn)的微膠囊中含有香料或化妝品潤濕劑，可以浸軋、涂層或噴霧于紡織品上，同時使用聚丙烯酸或聚氨酯黏合劑粘著。目前，多種類型的纖維產(chǎn)品已經(jīng)被生產(chǎn)出來，包括能散發(fā)出香味的女性內(nèi)衣、圍巾、絲方巾、文胸以及女裝等，這些香味能給人清新之感，極受消費者歡迎。

英國l·J·SpecialNes生產(chǎn)的微膠囊中添加了香料，如科隆香水等，甚至可以散發(fā)各種新鮮水果氣味，包括蘋果氣味和橘子氣味等，通常用于床單、服裝等。在日常使用中，這些微膠囊稍有磨損就會有香味釋放出來。將微膠囊與黏合劑放在一起，可以構(gòu)成分散體，將其應(yīng)用于織物中時，可以采用浸軋、吸盡以及網(wǎng)印的方式，使織物中的香味具有持久性且經(jīng)得起反復(fù)洗滌。通常而言，柔軟劑可以讓絲織品具有很好的手感，提高舒適度。微膠囊本身沒有顏色，但有顏色的織物或者有印花圖案的織物也可以使用微膠囊，且不會產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)[2]。

德國Hako-Werke Gmbh公司生產(chǎn)的微膠囊香料可以在鋪地的織物上涂敷，正常使用時會有清新香味釋放出來，且對其中的氣懸體香料沒有較高的技術(shù)要求。

日本Toabo株式會社在生產(chǎn)毛織品的過程中會合理應(yīng)用扁柏油微膠囊，尤其適用于生產(chǎn)內(nèi)衣，這種商品的名稱是ART DRYAD。

Daiwabo公司使用的是香味微膠囊，主要用于各種紡織品表面，如整理棉或者聚酯/棉等，主要用于生產(chǎn)襯衫，這種商品的名稱是AROMA HEART。

Daichibo公司使用的是膠囊化的芳香油，可以在人造纖維以及棉纖維上粘結(jié)。采用這種紡織品所生產(chǎn)的crabyon-cotton內(nèi)衣以及Fragance內(nèi)衣都能散發(fā)出芳香。

2 阻燃整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

在紡織品生產(chǎn)過程中加入阻燃劑，會影響產(chǎn)品的手感，柔軟性和懸垂性會降低。阻燃劑經(jīng)過微膠囊化處理之后，對織物采用阻燃整理，可以使織物具有較好的阻燃效果。由于不同類型的纖維有不同的結(jié)構(gòu)，選擇阻燃劑時也會有所不同，需要采取合適的整理方式[3]。

比如混紡織物為滌、棉混合制品，經(jīng)過阻燃整理之后，兩種類型的阻燃劑不能混合在一起，所以需要各自處理。如果使用微膠囊化阻燃劑，可以一次性整理，縮短工藝操作時間。在整理過程中，需要將兩種類型的微膠囊阻燃劑放在水中，形成懸浮液噴射在織物上，經(jīng)過烘干之后進(jìn)行壓軋?zhí)幚砗捅汉?，完成整個工藝流程。

通常軍用織物對技術(shù)有很高的要求，比如軍用帳篷要有很強(qiáng)的阻燃性，不能像普通帳篷一樣易燃，同時還要保證輕便和較高的堅牢度，而且應(yīng)具有耐久性，容易展開，既不會刺激皮膚，也不會對眼睛造成不良影響，即便是接觸到火焰也不容易燃燒，不會產(chǎn)生有害氣體。這樣的帳篷成本低，而且供應(yīng)量比較大。美國軍方對這方面技術(shù)進(jìn)行研究，合理應(yīng)用微膠囊技術(shù)，使這些問題都得到有效解決。使用微膠囊技術(shù)時，要合理應(yīng)用阻燃化學(xué)品，結(jié)合使用膨脹劑，當(dāng)其遇到火之后體積就會增大，兩者所使用的是聚醋酸乙烯樹脂，其也可以作為膠囊黏合劑使用并附著在織物上。這種類型的微膠囊應(yīng)用于織物中具有很好的阻燃效果，但是也有不足之處，即柔軟性不是很好，還需要進(jìn)一步研究[4]（圖1）。

圖1 微膠囊化阻燃技術(shù)

3 抗菌防臭整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用抗菌防臭整理劑之后，可以制作粒徑非常小的微膠囊，其可以附著或浸透在紗線的表面。采用這種技術(shù)，可以減少黏合劑的使用，織物會有持久的抗菌性和防臭性。對微膠囊的研究，傾向于殺毒抗菌方面的研究，比如英國紡織品技術(shù)集團(tuán)，當(dāng)前已經(jīng)將含有各種類型殺菌劑的微生物微膠囊研究出來，所使用的殺菌劑主要包括Kathon以及IrgasanDP-300等，如純毛纖維、棉纖維以及棉毛混紡纖維等都可以使用。

在聚酯微膠囊中添加殺菌劑，主要成分是聚乙烯吡咯烷酮-碘絡(luò)合物，不僅具有很強(qiáng)的殺菌作用，還具有較強(qiáng)的緩釋作用，甚至可以持續(xù)100天。ExLan公司針對這方面的技術(shù)進(jìn)行研究，將粒徑不足10 μm的香料融入其中，同時使用除臭劑等，將生產(chǎn)出的微膠囊添加到紡絲原液中，就會形成功能纖維，進(jìn)而生產(chǎn)出功能性織物[5]。

日本鐘紡公司在生產(chǎn)全棉織物時，將極具抗菌防臭作用的微膠囊添加到織物的涂層上。第一工業(yè)制藥公司在使用抗菌劑時，將山菜油提取出來，將其加工處理之后制作成微膠囊，屬于緩釋性氨基甲酸乙酯類產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有很好的抗菌防臭功能和很強(qiáng)的耐洗性。我國對于這方面技術(shù)的研究存在滯后性，雖然一些機(jī)構(gòu)已經(jīng)對這方面進(jìn)行研究，但是成果較少，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 蓄熱保溫整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

BASF公司研究開發(fā)的微膠囊會閃閃發(fā)光，就像珠寶一般，這些都是塑料微膠囊，直徑介于6～10 μm，融入了儲存介質(zhì)，比如石蠟等，其所發(fā)揮的一項重要功能是存儲熱量[6]。

膠囊中的介質(zhì)在熔化過程中會吸收熱量，經(jīng)過凝固之后就會將熱量釋放出來。這種微膠囊具有潛在的儲熱功能，通常適用于運動服，還可以保證溫度平衡。當(dāng)外界環(huán)境溫度降低時，由于發(fā)生物理反應(yīng)，通過衣服就可以吸收剩余熱量，之后將熱量向人體釋放。這種類型的微膠囊可以在纖維中混合，也容易在衣服夾層中混合，制作透氣服裝時可以使用該技術(shù)，而在襪子以及手套的生產(chǎn)中，應(yīng)用該技術(shù)也可以獲得良好的效果。

Daiwa-bo公司在生產(chǎn)織物的過程中，可以合理利用近紅外線吸收劑，制成的空膠囊可以發(fā)揮保溫功能，在織物涂層上使用，能夠起到很好的保溫效果。在夾克衫以及外套的生產(chǎn)中應(yīng)用該技術(shù)，可以保證保溫效果，這種商品的名稱是MIRACLE-THERMO[7]。

5 脫毛整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

有一種尼龍襪能將毛發(fā)自動去除，這是美國發(fā)明的一項成果，已經(jīng)申請專利。該發(fā)明所采用的是微膠囊技術(shù)，在微膠囊中加入液體脫毛劑，以壓敏性微膠囊的形式涂抹在襪子表面，使脫毛劑與襪子充分接觸，而織物依然可以保持干燥，外觀也不會受到影響。當(dāng)襪子穿在腳上緊緊貼著皮膚時，毛發(fā)與織物之間摩擦后產(chǎn)生壓力，微膠囊就會破裂，進(jìn)而接觸毛發(fā)，破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，在穿著過程中將毛發(fā)溶解。

采用這種技術(shù)可以有效彌補以前相關(guān)發(fā)明存在的不足，一些化學(xué)藥品無法長期接觸皮膚，而該技術(shù)可以避免。因此，脫毛劑與毛發(fā)之間接觸的時間比較長，使用效率會有所提高，不會有難聞的氣味散發(fā)出來[8]。

6 防毒整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

一些微膠囊具有防毒性，在制備過程中可以使用界面聚合方法，也可以使用有機(jī)相分離方法。微膠囊芯包中含有固體反應(yīng)性化學(xué)消毒劑，即便是有毒芥子氣和有毒神經(jīng)劑也可以鈍化。

一些微膠囊的壁殼使用的是聚合物，具有不完全滲透性。這種壁非常薄，介于1～10 μm，消毒劑不能滲透，但是一些有毒化學(xué)藥劑能選擇性地滲透，而且速度非?？靃9]。囊壁對芯起到保護(hù)作用，不會受到熱量、濕度以及光的影響而分解，消毒效果良好，且具有持續(xù)性。這種微膠囊作為一種化學(xué)藥劑，可以應(yīng)用于織物上，通過樹脂整理，使用丙烯酸類黏合劑，保證涂抹均勻。所得織物經(jīng)過反復(fù)洗滌后，還要接受紫外線照射，增強(qiáng)消毒能力。

7 其他整理中微膠囊技術(shù)的應(yīng)用

在織物整理過程中應(yīng)用微膠囊技術(shù)，覆蓋范圍廣泛。其他整理方式有很多，其中極具代表性的是防霧整理技術(shù)，主要應(yīng)用微膠囊技術(shù)包裹防霧劑，所制成的微膠囊具有很好的壓敏性，經(jīng)過整理之后將其固定在基布上，擦拭鏡面時，一些微膠囊會破裂，此時就會有防霧劑被均勻涂抹在鏡面上，由此可以發(fā)揮很好的防霧作用。

此外，微膠囊技術(shù)還可以應(yīng)用于多方面整理中，包括防水技術(shù)整理、防縮技術(shù)整理、柔軟技術(shù)整理、抗污技術(shù)整理、防紫外線技術(shù)整理、防油技術(shù)整理以及防皺技術(shù)整理等，當(dāng)前仍在不斷研究[10]。這些整理劑都是以微膠囊的形式存在，從處理效果來看，等同于沒有膠囊化的整理劑，而且還有多種類型的整理劑沒有很好的相容性，如此微膠囊可以混合使用，并用于整理織物，工藝流程更加簡單。

8 微膠囊技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展前景

當(dāng)前的微膠囊技術(shù)研究范圍不斷擴(kuò)大，而且更加深入，制備工藝也逐漸成熟。當(dāng)前，一些微膠囊化產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場，但是依然存在局限性，這也意味著微膠囊技術(shù)用于整理織物功能方面依然有很大的潛力。

9 結(jié)語

如今，人們的生活水平逐漸提高，對生活質(zhì)量也提出了更高的要求，尤其是紡織品，人們更加注重其舒適度，同時還需要具備更多的功能。紡織品功能需要加以改善，采用微膠囊技術(shù)對紡織品進(jìn)行整理，可以提高產(chǎn)品附加值。各種織物經(jīng)過加工之后使用整理劑，就可以制作出微膠囊。對這種織物進(jìn)行整理，可以讓織物散發(fā)出芳香，發(fā)揮阻燃功能，起到抗菌作用，還具有防臭效果，除此之外，還可以發(fā)揮蓄熱功能、保溫功能、防毒功能、抗污功能、脫毛功能、防霧功能、防皺功能，不僅能讓織物更加柔軟，還能防紫外線。