微膠囊技術在紡織品整理中的應用現狀分析

陳瀟濛

（上海硅普化學品有限公司，上海 201199）

微膠囊技術的研究開始于20世紀30年代，于50年代取得了重大成果。當時美國已經開發出第一代無碳復寫紙，是充分利用含油明膠微膠囊制作而成。進入20世紀80年代后，微膠囊技術快速發展，許多相關技術新專利的論文被陸續發表，同時納米膠囊也被開發出來[1]。微膠囊的應用范圍不斷擴展，不再局限于原有的藥物包覆以及無碳復寫紙，開始滲入多個行業領域，諸如食品業、醫藥業、化妝品業、農藥業以及紡織業等，實現了產品創新并獲得了良好的效果。

1 織物芳香整理中微膠囊技術的應用

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行持久性的衛生整理，還可以實施香味整理。

意大利的Eurand公司開發的微膠囊中含有香料，所采用的是凝聚技術。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，能夠散發出香味。法國Euracli公司生產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，多種類型的纖維產品已經被生產出來，包括能散發出香味的女性內衣、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生產的微膠囊中添加了香料，如科隆香水等，甚至可以散發各種新鮮水果氣味，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，可以構成分散體，將其應用于織物中時，可以采用浸軋、吸盡以及網印的方式，使織物中的香味具有持久性且經得起反復洗滌。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，且不會產生負面效應[2]。

德國Hako-Werke Gmbh公司生產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要求。

日本Toabo株式會社在生產毛織品的過程中會合理應用扁柏油微膠囊，尤其適用于生產內衣，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。采用這種紡織品所生產的crabyon-cotton內衣以及Fragance內衣都能散發出芳香。

2 阻燃整理中微膠囊技術的應用

在紡織品生產過程中加入阻燃劑，會影響產品的手感，柔軟性和懸垂性會降低。阻燃劑經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構，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，經過烘干之后進行壓軋處理和焙烘，完成整個工藝流程。

通常軍用織物對技術有很高的要求，比如軍用帳篷要有很強的阻燃性，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，不會產生有害氣體。這樣的帳篷成本低，而且供應量比較大。美國軍方對這方面技術進行研究，合理應用微膠囊技術，使這些問題都得到有效解決。使用微膠囊技術時，要合理應用阻燃化學品，結合使用膨脹劑，當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，還需要進一步研究[4]（圖1）。

圖1 微膠囊化阻燃技術

3 抗菌防臭整理中微膠囊技術的應用

應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，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集團，當前已經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-碘絡合物，不僅具有很強的殺菌作用，還具有較強的緩釋作用，甚至可以持續100天。ExLan公司針對這方面的技術進行研究，將粒徑不足10 μm的香料融入其中，同時使用除臭劑等，將生產出的微膠囊添加到紡絲原液中，就會形成功能纖維，進而生產出功能性織物[5]。

日本鐘紡公司在生產全棉織物時，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品。這些產品具有很好的抗菌防臭功能和很強的耐洗性。我國對于這方面技術的研究存在滯后性，雖然一些機構已經對這方面進行研究，但是成果較少，還需要進一步加強。

4 蓄熱保溫整理中微膠囊技術的應用

BASF公司研究開發的微膠囊會閃閃發光，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，比如石蠟等，其所發揮的一項重要功能是存儲熱量[6]。

膠囊中的介質在熔化過程中會吸收熱量，經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。當外界環境溫度降低時，由于發生物理反應，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，而在襪子以及手套的生產中，應用該技術也可以獲得良好的效果。

Daiwa-bo公司在生產織物的過程中，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中應用該技術，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的應用

有一種尼龍襪能將毛發自動去除，這是美國發明的一項成果，已經申請專利。該發明所采用的是微膠囊技術，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。當襪子穿在腳上緊緊貼著皮膚時，毛發與織物之間摩擦后產生壓力，微膠囊就會破裂，進而接觸毛發，破壞蛋白質結構，在穿著過程中將毛發溶解。

采用這種技術可以有效彌補以前相關發明存在的不足，一些化學藥品無法長期接觸皮膚，而該技術可以避免。因此，脫毛劑與毛發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出來[8]。

6 防毒整理中微膠囊技術的應用

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，也可以使用有機相分離方法。微膠囊芯包中含有固體反應性化學消毒劑，即便是有毒芥子氣和有毒神經劑也可以鈍化。

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，但是一些有毒化學藥劑能選擇性地滲透，而且速度非常快[9]。囊壁對芯起到保護作用，不會受到熱量、濕度以及光的影響而分解，消毒效果良好，且具有持續性。這種微膠囊作為一種化學藥劑，可以應用于織物上，通過樹脂整理，使用丙烯酸類黏合劑，保證涂抹均勻。所得織物經過反復洗滌后，還要接受紫外線照射，增強消毒能力。

7 其他整理中微膠囊技術的應用

在織物整理過程中應用微膠囊技術，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，主要應用微膠囊技術包裹防霧劑，所制成的微膠囊具有很好的壓敏性，經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，由此可以發揮很好的防霧作用。

此外，微膠囊技術還可以應用于多方面整理中，包括防水技術整理、防縮技術整理、柔軟技術整理、抗污技術整理、防紫外線技術整理、防油技術整理以及防皺技術整理等，當前仍在不斷研究[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 微膠囊技術應用的發展前景

當前的微膠囊技術研究范圍不斷擴大，而且更加深入，制備工藝也逐漸成熟。當前，一些微膠囊化產品已經進入市場，但是依然存在局限性，這也意味著微膠囊技術用于整理織物功能方面依然有很大的潛力。

9 結語

如今，人們的生活水平逐漸提高，對生活質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，采用微膠囊技術對紡織品進行整理，可以提高產品附加值。各種織物經過加工之后使用整理劑，就可以制作出微膠囊。對這種織物進行整理，可以讓織物散發出芳香，發揮阻燃功能，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。