賦予紡織品令人愉悅的芳香并非一項新的需求:據說很久以前,埃及艷后就曾采用上等的香精浸泡過她的船帆。如今,帶有香味的紡織品更是常見:辦公室的窗簾發出令人振奮的芳香,床上用品散發著鮮花氣息,帶有香味的圍巾和領帶也頗受歡迎。
基于此,Empa公司開發出一種制備“液芯”纖維的工藝,這種纖維的芯部填充了玫瑰花香或丁香花香等香精。截至目前,工藝上只能實現一定長度的中空纖維內部填充香精。Empa公司采用連續熔融紡絲工藝,實現了填充長度更長的雙組分皮芯纖維的制備,所得纖維的掃描電子顯微鏡(SEM)照片如圖1所示。這種雙組分纖維可進一步加工成紡織品,且滿足紡織品所需的力學性能,包括芳香纖維的可染性和可洗性能。香味通過聚合物纖維的透氣性皮層緩慢而連續地釋放,因此紡織品在經多次洗滌循環后仍具有芳香效果。

圖1 由連續熔融紡絲工藝制備的雙組分皮芯纖維的SEM照片 (放大1 200倍)(來源:Empa公司)
為實現香精與聚合物間良好的相互作用,從而實現香味的完美擴散,香精與聚合物的選擇至關重要。因紡絲過程中可精確控制各紡絲參數,因此還可采用這一工藝賦予纖維阻燃性等其他性能(圖2)。

圖2 填充液體阻燃劑的聚合物纖維的顯微鏡圖(來源:Empa公司)
另一種用于將各種活性成分摻入紡織品的替代技術是添加香味膠囊的聚合物靜電紡絲技術。芳香劑因具有揮發性,屬于一種處理起來較棘手的物質。一方面,芳香劑應能在紡織品中均勻擴散以達到預期效果;另一方面,應盡可能地延長其停留在紡織品中的時間。為實現可持續的香味釋放效果,可將香精包覆在由符合OekoTex Standard 100標準的皮膚友好型聚合物制成的微膠囊中(圖3)。

圖3 由靜電紡絲技術制備的含香精微膠囊(橙色)纖維(綠色)的顯微鏡圖(來源:Empa公司)
Empa公司與瑞士Cilander公司、Bachmann Krawatten公司和Swifiss公司等在內的多家行業伙伴合作,共同開發出可用于紡織品整理的香味膠囊,并申請了專利。利用該專利技術,紡織品經整理、洗滌和儲存后將具有持久的芳香效果。在瑞士Rapperswil應用科技大學的研究人員進行的標準嗅覺測試中,該芳香紡織品在各測試對象中的得分很高。此外,香精起初散發出的香味、散發幾小時后發出的氣味及散發一天后留下的余香之間的氣味結合也非常完美。
目前,研究人員正在開發基于可降解生物基聚合物制成的超細膜,香精微膠囊似一串串珍珠般排列在該超細膜中。因這種“串珠”結構,纖維在幾個月內僅緩慢釋放非常少量的香味。未來,這種靜電紡絲技術生產的膜還可用于運動服的制作。此外,該工藝不應僅限用于包覆芳香劑,膠囊中還可包覆舒緩皮膚或支持傷口愈合的其他活性成分。
劉甜夢 譯 于俊榮 校