芳香微胶囊整理工艺优化与表征及留香效果研究

纳米香味胶囊香味整理剂SNC 208是一种全包囊型纳米微胶囊香料，壁材为阿拉伯明胶，并选用高级香料或从天然花草植物等中提取原香精，通过特殊手段制作成。

适用于棉、毛、丝、麻、化纤织物及成衣的整理。

整理后的织物经摩擦、拍打或揉搓，受外力作用后，微胶囊破损，香气外溢，即可闻到芬芳的花香，如无外力作用，微胶囊则不破损，香味持久保存，永不消失。

处理后的织物无毒，对皮肤无刺激、无过敏反应。

适用范围有：家纺用品、枕芯及被芯、玩具填充物、象形印花服装等。

主要香型有：茉莉、玫瑰、丁香、桂花、薰衣草、森林、青草、苹果、柠檬、西柚、水蜜桃、古龙、国际、薄荷、香草、芦荟等。

韩笑芳香保健纺织品的研究与应用王潮霞(江南大学纺织服装学院，江苏无锡214122)陈水林(东华大学化学与化工学院，上海200051)作者简介:王潮霞(1969-)，女，副教授，博士。

主要从事生态纺织品印染加工新技术和功能纺织品及助剂的研究与开发。

【摘要】根据芳香学的最新研究成果和芳香疗法的应用实践，采用分子包覆材料β-环糊精为壁材原料，对具有多种医疗保健作用的薰衣草香精进行包结络合，并对微胶囊的制备及其应用进行了探讨，同时阐述了芳香保健纺织品的产品形式。

【关键词】医疗保健；β-环糊精；薰衣草；香味纺织品；微胶囊中图分类号:TS195.583文献标识码:A 文章编号1005-9350(2005)03-0001-041 芳香剂的作用和缓释微胶囊现代工业的迅猛发展极大地改变了人类的生活方式和生存环境。

当我们享受令人眼花缭乱的工业产品时，也不得不承受日益污染的大气和环境对人类生命健康的威胁。

社会经济的飞速发展使人们的生活节奏日益加快，来自社会、工作和家庭的各种压力也日益增加。

因此现在越来越多的人开始崇尚自然、简洁和健康的生活方式。

回归自然，追求健康已悄然成为都市新时尚。

各种加香产品的蓬勃兴起不仅顺应了这一趋势，也为纺织品赋予了新的医疗保健功能。

科学研究证明，许多芳香剂具有镇静、杀菌、保健等作用[1-3]。

缓释芳香纳米微胶囊的制备及其应用研究缓释芳香纳米微胶囊的制备及其应用研究引言：纳米技术是当今科学领域中的热门研究方向之一，它已经在许多领域展示了巨大的潜力。

纳米微胶囊在药物传递和控释领域具有重要的应用前景。

本文将重点探讨缓释芳香纳米微胶囊的制备方法以及它在药物运输和控释方面的应用研究。

一、缓释芳香纳米微胶囊的制备方法1.1 芳香纳米微胶囊的材料选择为了制备缓释芳香纳米微胶囊，首先需要选择适合的材料。

通常来说，聚合物是最常见的材料之一，如聚乳酸（PLA）和聚乳酸-共-羟基丁酸酯（PLGA）。

此外，天然材料如明胶和赖氨酸也可以用于制备纳米微胶囊。

1.2 制备纳米微胶囊的方法常见的制备纳米微胶囊的方法有两种。

一种是通过溶液聚合法，将材料溶解在有机溶剂中，然后以乳化剂为辅助，通过超声或搅拌等方法制备纳米微胶囊。

另一种方法是通过油-水乳液法，将材料和药物溶解在有机溶剂中制备纳米粒子，再将其乳液化。

1.3 微胶囊结构的改进为了进一步提高微胶囊的缓释性能，可以对其结构进行改进。

例如，可以对聚合物进行交联处理，形成交联结构的微胶囊。

此外，还可以将纳米粒子包裹在草酸盐或脂质囊泡中，形成复合结构的微胶囊。

二、缓释芳香纳米微胶囊在药物运输方面的应用研究2.1 缓释性能的改善缓释芳香纳米微胶囊可以改善药物的缓释性能。

通过调整微胶囊的结构和材料，可以实现药物的定时释放和持续释放，从而提高治疗效果。

2.2 提高药物稳定性某些药物在空气中易受到氧化或光照的影响，从而导致药物的变性和降解。

缓释芳香纳米微胶囊能够有效地保护药物免受外界环境的影响，提高药物的稳定性。

2.3 改善药物生物利用度一些药物的口服生物利用度较低，需要大剂量的药物才能达到治疗效果。

微胶囊作为药物的载体，可以提高药物的生物利用度。

通过调整微胶囊的大小和形状，可以改善药物在消化道中的吸收，从而减少药物的用量。

三、缓释芳香纳米微胶囊在药物控释方面的应用研究3.1 延长药物作用时间缓释芳香纳米微胶囊可以延长药物在体内的作用时间。

织物芳香微胶囊整理剂JN-001Textile-specific aromatic capsule finishing agent【微胶囊技术】“微胶囊技术产品整理剂”是通过现代化的科技手段，把香精，维生素，化妆品的润肤素，植物精油等原料用特殊材料包裹起来的微胶囊颗粒再分散到水等溶剂中而形成的溶液，用这种溶液，后整理处理各类纺织品或织物，可以使纺织品或织物的功能保持很长时间。

例如：用微胶囊技术处理香精后，通过后整理方式添加到纺织品或织物中，可以使香味保持1年~2年。

该技术产品广泛应用于食品、建材、纺织、涂料、化妆品等行业，其实现各种功能保持长效的目的。

【产品说明】芳香既具有改善环境气息，令人心情舒畅的优点，又具有杀菌、提神等多种心理、生理上的医疗保健功能，从古至今一直备受人们喜爱。

特别是经济迅猛发展的当今社会，人们在实现了衣食温饱的情况下，追求美与健康成为时尚。

而经过特殊加工的芳香织物能使享用者如沐春风，心旷神怡，这是一种具有高附加值的纺织助剂。

我公司研发部门经过多年研究，通过现代化的科技手段把香精、维生素、化装品的润肤素、植物精油等原料用特殊材料包裹起来，形成微胶囊颗粒。

织物经过微胶囊整理剂处理后，可以使织物留香时间大大延长。

【产品性能】◎香型多、香味纯正（主要香型有薰衣草、玫瑰香、柠檬香、茉莉香、菊花、芦荟、薄荷、丁香、葡萄柚、鲜花、皮革香、巧克力、古龙香、丝柏等上千种香型）。

◎留香持久，可保持香味1年以上。

◎对织物的手感、透气性方面无不良影响。

◎安全性好，无毒、无副作用。

【应用领域】◎生活用品：毛巾，窗帘，床上用品，地毯，桌布等◎服饰类：各类服装，手套，帽子，围巾，包，鞋，袜子等◎军队用品：帐篷，服装，军队所用床上用品等◎其他：纤维，纱线，无纺布，各类面料等【使用方法】按0.5-1.5%的量用水稀释后通过喷涂、浸轧、浸渍等方法处理织物。

◎喷涂法：在织物表面可直接喷涂烘干处理。

◎浸轧法：适用于所有滚动形式的织物。

檀香香精微胶囊制备及其用于宣纸加香的研究陈岩;易封萍【摘要】采用原位聚合法以脲醛树脂为壁材、非离子型吐温80为乳化剂包埋檀香香精,制备了香精微胶囊,将其应用于宣纸加香.研究了低温缩聚制备脲醛树脂微胶囊的工艺,考察了乳化方式和芯壁比对香精微胶囊形态的影响.缩聚阶段的工艺条件为:采用HCl和NH4Cl双组分固化剂,调节终点pH值为1至固化完全,可在室温下制备出球形结构、表面致密、包埋率为11.44％、微胶囊化产率为34.32％的檀香香精微胶囊.宣纸加香处理后不影响其柔韧性、吸墨性等特征.%Sandalwood microcapsules were prepared by in-situ polymerization using urea-formaldehyde resin as the wall material and Tween 80 as emulsifier, and applied in xuan paper aroma finishing. The effect of the ways of emulsification and core-wall mass ratio in the low temperature polycondensation process on the morphlology of the microcapsules was investigated. Optimal conditions were summarized as; HC1 and NH4Cl were used as two-component curing agent, end point pH value was adjusted to 1, and keeping reaction till solidified completely at room temperature. The study results demonstrated that the prepared sandalwood microcapsules are with spherical shape,compact structure, embedding rate 11.44% , microcapsuling rate 34.32%. The flexibility and ink absorbency of xuan paper after aroma finishing is not deteriorated.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2012(031)011【总页数】5页(P34-38)【关键词】脲醛树脂;香精微胶囊;低温;宣纸【作者】陈岩;易封萍【作者单位】上海应用技术学院香料香精技术与工程学院,上海,200235;上海应用技术学院香料香精技术与工程学院,上海,200235【正文语种】中文【中图分类】TS761.1自古以来人们对香气有着特殊的喜爱，人们通过各种焚香、佩香等方式希望香气能够长久地停留。

研究与技术丝绸JOURNAL OF SILK基于微胶囊技术的芳香纺织品研究进展Research progress of aromatic textiles based on microcapsule technology焦梦彦1,姜亚明1,刘元军1,张玉彬2(1.天津工业大学纺织科学与工程学院,天津300387;2.中国石油大学(华东)机电工程学院,青岛266555)摘要:芳香纺织品作为一种高附加值产品,不仅可满足纺织品基本的防护㊁美观功能,还具备了情感镇定㊁抗菌等多功能作用,为人们追求健康舒适的生活方式提供了新的选择㊂本文综述了基于微胶囊技术的芳香纺织品的研究进展和发展趋势㊂首先简单介绍了芳香纺织品常用香料和生产方式;其次系统归纳了4种不同性能的芳香纺织品,并对芳香纺织品用微胶囊技术进行详细介绍;然后对比分析了芳香纺织品整理工艺和缓释性能测试方法的优缺点和研究现状;最后指出芳香纺织品的缓释性能㊁微胶囊技术及芳香整理技术存在的问题,并探讨了芳香纺织品的未来发展方向,旨在为芳香纺织品的后续研究提供参考及理论指导㊂关键词:芳香纺织品;微胶囊;整理工艺;缓释性能;测试方法中图分类号:TS 101.8㊀㊀㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀㊀㊀文章编号:10017003(2023)05004210引用页码:051106DOI :10.3969/j.issn.1001-7003.2023.05.006收稿日期:20220706;修回日期:20230405作者简介:焦梦彦(1998),女,硕士研究生,研究方向为缓释性芳香纺织品㊂通信作者:姜亚明,教授,jiangyaming @ ㊂㊀㊀纺织品作为人类生存的基础产品之一,芳香纺织品正经历着多功能化产品的发展阶段,对提高产品附加价值㊁创造社会和经济效益有重大意义,具有广阔的发展前景㊂芳香纺织品作为一种兼具功能性和高附加值的产品,除了满足纺织品基本的防护㊁美观功能之外,还具备了感官享受㊁情感镇定㊁驱蚊避虫及抗菌等多功能作用,为人们追求健康舒适的生活方式提供了新的选择㊂芳香纺织品根据其性能可分为香薰型芳香纺织品㊁抗菌型芳香纺织品㊁驱虫型芳香纺织品及其他类型的多功能芳香纺织品㊂芳香植物含有醛类㊁醇类及酯类等多种具有情感镇定㊁杀菌消毒㊁净化空气效用的物质,是芳香纺织品所用香料的重要来源,被广泛应用于医疗㊁保健等领域[1]㊂芳香纺织品加香以传统后整理法和微胶囊技术为主,传统加香多以浸泡㊁涂抹等方式,留香期短且不耐水洗;微胶囊技术作为一项高新技术,不仅可解决香精挥发性高㊁热稳定性差及留香时间短等缺点,有效延长芳香纺织品留香期,提高产品耐久性,还可解决许多传统技术工艺无法克服的难题㊂微胶囊种类繁多,可根据其结构及囊壁材料分类㊂常用的微胶囊制备方法包括化学法㊁物理法及物理化学法,目前已有的制备技术可细分约200种㊂因此,可根据不同的应用需求设计微胶囊的结构和类型,具有高度的适配性和创新性㊂缓释性能是芳香纺织品的重要性能指标,目前评价缓释性能的方法主要包括感官法和客观法㊂感官法受主观意识影响较大,客观法则可以实现缓释性能的定量定性检测,结果更加精确直观㊂本文对芳香纺织品的研究现状及发展趋势进行了综述,介绍了芳香纺织品的分类㊁微胶囊制备技术㊁后整理工艺和缓释性能测试方法的研究进展,并探讨了芳香纺织品的未来发展趋势及面临的主要问题,以期为芳香纺织品的发展提供理论参考㊂1㊀芳香纺织品概述及分类1.1㊀芳香纺织品概述芳香疗法 由Gattefosse [1]首次提出,也可称 闻吸疗法 ,其作用机理主要是通过刺激大脑,改变人体气血运行状态来调节人体机能,缓解或消除焦虑㊁忧郁等多种负面心理情绪[2]㊂芳香纺织品是指采用传统整理加香工艺或借助微胶囊等新兴技术,将香料中的挥发性有效物质整理到纤维㊁纱线或织物上获取的具有香味的纺织品[2-3]㊂芳香纺织品作为一种具有高附加值的创新性产品,在满足纺织品基本功能的同时,还具备了理疗㊁增加多样感官体验等多种附加功能,能够为消费者提供更丰富的使用体验㊂芳香植物具有芳香挥发性气味,是芳香纺织品所用香料的主要来源之一㊂其所含生物碱类㊁糖苷类等物质具有情感镇定作用和药物功效,不仅可以调节人的心理及生理机能,还可用于驱蚊避虫等[4-6],部分芳香植物如表1所示㊂传统药物虽具有更显著的效果,但会对人体产生多种副作用,长期服用还有可能导致服用者上瘾[7-8]㊂利用加香技术制备基于植物基香料的芳香纺织品,可有效解决上述弊端㊂目前,香料一般第60卷㊀第5期基于微胶囊技术的芳香纺织品研究进展以精油的方式整理到纺织品上,但多数精油化学性质不稳定,在空气㊁光线㊁潮湿和高温环境下易挥发[9]㊂采用化学物理法将精油封存在聚合膜内,制成微胶囊,增加挥发油的储存时间,可延长芳香织物留香时间[10]㊂表1㊀芳香纺织品用香料Tab.1㊀Spices for aromatic textiles花叶类香料艾叶炎症止血㊁肺结核迷迭香镇静安神㊁驱蚊抗菌桉叶清热解毒㊁杀虫止痒香草安神催眠㊁缓解压力茶树促进伤口愈合㊁杀菌抑菌香茅舒筋活络㊁消炎杀菌薰衣草缓解紧张焦虑㊁镇静安神玫瑰行气解郁㊁活血㊁止痛桂花散寒破结,化痰止咳㊀㊀芳香纺织品的生产方式主要可分为纤维附香和织物后整理加香㊂纤维附香是将芳香剂制成纳微胶囊,将其添加在纺丝溶液或熔体中[4],通过共混纺丝法或复合纺丝法制备得到附香纤维㊂共混纺丝法可获得具有持久芳香效果的芳香型纤维,但熔体纺丝需经过高温熔融挤出,且纤维卷绕和热牵伸过程中会与导辊等经过多次摩擦,极易使芳香微胶囊破裂,导致香气损失严重,缩短芳香纤维的留香时间㊂目前,通常选用纺丝温度较低的成纤聚合物和沸点较高的芳香剂纺制,或选用耐热壁材微胶囊共混,但上述方法对香料要求较高,芳香剂损失较严重,故应用较少[11]㊂复合纺丝法制备的皮芯型结构的芳香纤维,香料处于芯层中,香气只可从纤维横截面溢出,以此达到长久留香的效果,技术含量较高㊂同样,也可以通过复合纺丝法制备中空型复合纤维,增加香气浓度的同时也可延长香味的缓释时间,但工艺复杂,局限了规模化生产[11]㊂织物后整理加香一般使用黏合法和化学固着法,化学固着法又分为交联法和化学接枝法㊂黏合法是指利用黏合剂将芳香微胶囊浸渍或涂覆到织物上,但黏合剂会影响织物的手感㊁透气性及机械性能㊂交联法是将芳香微胶囊㊁织物和交联剂同浴反应,从而将微胶囊通过交联作用固定在织物上;化学接枝法则是通过对织物改性或纳微胶囊壁材改性,使二者直接发生接枝反应而负载的方法[4]㊂1.2㊀芳香纺织品的分类1.2.1㊀香薰型芳香纺织品香薰型芳香纺织品多通过提取芳香植物中气味相对强烈或具有情感镇定作用的化合物,如薄荷㊁柠檬㊁薰衣草及玫瑰等,可以实现安神镇定㊁感官享受和环境清新等功能㊂柑橘皮中所含柠檬烯具有缓解神经紊乱㊁抗抑郁等作用,因此可与纺织品结合,开发功能性产品㊂Hong 等[12]通过界面沉淀法和溶剂蒸发法成功合成了柠檬香精微胶囊,并采用印花法将其整理到棉织物上,经15次洗涤后,织物表面依旧保留大量微胶囊颗粒,由此可见,制备的芳香棉织物较为成功㊂茉莉㊁玫瑰和桂花等的提取物中含有多种挥发性物质,用于制备芳香纺织品,具有安神镇静㊁行气解郁㊁化痰止咳等作用㊂Hu 等[13]采用具有良好生物相容性和生物降解性的聚氰基丙烯酸丁酯(PBCA )用于玫瑰香精的包封,通过阴离子聚合制备了平均粒径为67.3nm 的芳香微胶囊,并将其整理到棉织物上㊂研究结果表明,玫瑰香精的平均直径和包封效率主要取决于PBCA ㊁玫瑰香精㊁乳化剂和pH 值等因素,且洗涤测试显示经玫瑰香精微胶囊整理的棉织物在洗涤20次后释放出的香味主要成分的损失明显低于单独使用玫瑰香㊂传统的黄麻纤维一般需采用黄麻配料油进行处理,但黄麻配料油具有严重的煤油气味,极大程度限制了消费者的使用体验㊂因此,Biswas 等[14]将制备的茉莉香精微胶囊整理到黄麻混纺织物上,缓释了经黄麻配料油处理后黄麻织物的煤油气味,且经过5~10次洗涤后,该黄麻织物表面依旧存在香精微胶囊,说明经茉莉香精微胶囊整理后的黄麻织物具有良好的缓释性能㊂目前,关于香薰型芳香纺织的新技术和新产品不断出现,如北京洁尔爽公司将从芳香植物中提取的有效物质微胶囊化,制备了JLSUN 芳香整理剂,并进一步开发了薰衣草香薰丝巾,为消费者提供安神㊁缓解压力及感官享受的消费体验;浙江传化化工集团利用微胶囊技术研发出具有玫瑰㊁茉莉㊁香草和草莓等各种香味的BAYSCENT 芳香整理剂,并将其成功应用于服装上㊂日本钟纺公司采用微胶囊技术研发出了 花之香 系列的香薰型芳香纺织品;英国某花呢生产商和威士忌酿造商家合作生产了由微胶囊技术制备的可散发威士忌酒香的新型 哈里斯花呢 织物㊂1.2.2㊀抗菌型芳香纺织品纺织品作为人体主要的防护材料,其较大的表面积和疏松的结构极易吸附人体产生的汗液等分泌物,为微生物的滋生及繁殖提供了生长温床㊂细菌等微生物不仅会破坏纺织品的颜色㊁结构和基本使用性能,甚至威胁人体的健康和生命安全[15]㊂利用物理或化学法将抗菌剂加入纤维表面或内部,可以制备具有持久的抗菌效果的抗菌纺织品㊂但部分抗菌剂毒性较大㊁热稳定性差,同时易导致微生物产生耐药性[16-17],因此局限了抗菌纺织品的发展㊂艾叶㊁桉树和迷迭香等天然芳香植物具有良好的抗菌解毒等功效,可代替抗菌剂用于抗菌型芳香纺织品的制备,天然环保且对环境无较大降解负担㊂Li 等[18]利用复合凝聚技术Vol.60㊀No.5Research progress of aromatic textiles based on microcapsule technology将艾叶精油微胶囊化,并将以阿拉伯胶为壁材的艾叶精油微胶囊通过化学接枝法整理到棉织物上,选用金黄色葡萄球菌进行抗菌测试,实验结果表明胶囊化的艾叶精油对金黄色葡萄球菌具有较强的抑制性㊂国内众多研究和技术人员也对艾叶精油微胶囊的抗菌性进行了诸多测试,如王辉等[19]将采用复合凝聚法制备的艾叶精油微胶囊,通过水性聚氨酯整理到棉织物上,探究了整理后织物的抗菌性,研究表明该织物对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率分别高达97.42%和95.70%,自然放置一个月后,抑菌率依旧可达85%以上,即使经过50次洗涤之后,抑菌率依旧没有较大变化㊂天然动物蛋白纤维由于不具备抗菌防虫性能,因此在存放及实际穿用过程中均易受到损坏,将其与具有抗菌㊁防蛀性能的香料结合制备芳香羊毛纤维可有效增强抗菌性防虫性能㊂刘航程[20]选取了具有抗菌㊁防蛀㊁芳香功能的植物中药提取物对羊毛纤维进行改性处理,获取了具有优异的抗菌㊁防蛀㊁耐水洗性能及浓郁香味的羊毛纤维,研究表明改性羊毛自然放置12周后,抑菌率依旧高达97%,即使是经过12次水洗后,抑菌率依旧维持在较高水平㊂1.2.3㊀驱虫型芳香纺织品部分合成驱虫剂可引起多种皮肤病,甚至神经系统疾病等,而从香茅㊁茶树㊁穿心莲等芳香植物中提取合成的天然驱虫剂具有对皮肤无刺激㊁气味友好㊁无毒性㊁无残留㊁易降解等优点[21],利用微胶囊技术结合天然驱虫剂,制备驱虫型芳香纺织品在特殊环境作业的军服上的应用较为常见[3],目前国内外均对驱虫型芳香纺织品的研究均取得一定的成果㊂张小丽等[2]选取具有驱蚊效果的香茅油作为微胶囊囊芯,获取了具有较强驱蚊效果的棉织物㊂Specos等[22]同样选取香茅油作为芯材,通过浸渍法将所制香茅油微胶囊整理到织物上,成功制备了驱蚊织物并对其驱蚊效果进行对比测试,将经香茅油微胶囊处理后织物及直接喷洒香茅精油的织物分别覆盖在手臂上,通过测定并对比手臂上的昆虫数量来判定香茅油微胶囊驱蚊织物的驱蚊效果㊂实验结果表明,相较于直接喷洒香茅精油的织物,经香茅油微胶囊处理后的织物驱蚊效果更高㊁时效更长,在三周内均可达到90%以上的驱虫效果㊂茶树油微胶囊多应用于蛋白质纤维类的纺织品整理,达到可长期保护纺织品免受飞蛾幼虫的侵扰[23]㊂穿心莲是一种具有高效驱虫驱蛇的中药材,Ramya等[24]将从穿心莲中提取的穿心莲内酯成功合成了微胶囊,并采用涂层法将其整理到竹棉混纺织物上,进行了驱蚊实验㊂研究结果表明,经微胶囊处理后的织物的驱蚊率高达94%,即使经过30次洗涤后,驱蚊率依旧可达52%㊂近年来,市场上也推出了较多的驱虫型芳香纺织品,例如台湾某纤维公司生产的一种防蚊布已远销美国㊁澳大利亚等国家㊂日本可乐丽公司开发的驱虫聚酯纤维的防虫率可达90%以上;美国伯林顿公司的聚菊酯杀虫面料的驱虫率更是高达92.2%~97.7%㊂此外,德国的巴斯夫公司㊁巴拉圭某公司生产的驱虫纺织品同样取得较良好的效果[21]㊂1.2.4㊀其他类型芳香纺织品微胶囊技术还可与具有特定性能的织物进行结合,进一步提高织物的附加价值,比如将芳香微胶囊技术和磁性织物结合,可增强织物镇痛消炎,促进血液循环等功效,满足理疗需求的同时,还可带来更好的感官体验㊂王文聪等[25]将所制艾草精油微胶囊成功整理到锦纶磁性针织物上,锦纶基磁性织物自带一定的抗菌性,同时经艾草香精微胶囊整理后,抗菌性得到明显提高,不仅对织物原本的磁感应强度影响不大,而且该织物具有一定的耐水洗性能㊂微胶囊技术还可应用于温控变色织物㊁光致变色织物㊁蓄热调温织物㊁拒水织物㊁防皱织物㊁阻燃织物及抗菌织物等[26],开发兼具上述性能和芳香效果的复合型微胶囊,将其应用于纺织品上,可赋予纺织品多重附加值,具有极大的社会和经济效益,发展前景广阔[27]㊂2㊀芳香纺织品用微胶囊技术微胶囊技术原理是利用连续的聚合物材料薄膜将非常微小的液体或固体状的香精材料包裹形成微小的粒子,经过固化处理之后将其整理到织物上,在特定条件下可控制内容物的释放,获取芳香纺织品,如图1[3]所示㊂一般,微胶囊的囊芯约占总质量的20%~95%,粒径约0.1~1000.0μm[7-8],微胶囊粒径与黏合剂结合效果具有较强的关联性,粒径越小,越易被黏合剂包裹㊂具体可表现为微胶囊粒径与纤维直径的关系,当粒径小于纤维直径时,胶囊在使用过程中被挤压损坏得较少,也就更易达到缓慢释放的目的[6]㊂微胶囊技术有多方面的优越性[28-29],如可提高芯材物质稳定性㊁控制调节释放能力㊁改善物质的物理性质㊁屏蔽异味等㊂图1㊀织物上微胶囊的黏附与释放Fig.1㊀Adhesion and release of microcapsules on fabrics第60卷㊀第5期基于微胶囊技术的芳香纺织品研究进展2.1㊀微胶囊的释放原理微胶囊的释放取决于聚合物壁结构㊁密度㊁渗透性和生物特性等,外部环境也是非常重要的影响因素,一般来说,从胶囊中释放核心物质有机械刺激㊁化学刺激㊁热刺激及扩散4种机制,如图2[3]所示㊂图2㊀微胶囊精油释放机理Fig.2㊀Release mechanism of microcapsule essential oil1)机械刺激是指微胶囊受压力和摩擦导致囊壁破裂,从而达到微胶囊内香精物质的释放;2)化学刺激是采用化学处理使微胶囊内部的物质释放,如利用合适的溶剂使微胶囊囊壁溶解㊁通过酶的反应及改变温度㊁pH 值等反应条件;3)热刺激是利用微胶囊壁壳与囊芯物质的温度差来实现,即囊芯物质在低于微胶囊壁熔点的温度下被封装在胶囊壁中,通过加热处理达到微胶囊壁体材料的熔点,芯材就会释放出来;4)扩散的作用机理主要是当微胶囊壁壳两侧的蒸汽压不同时,囊芯物质就会从囊壁内侧释出,而壁壳外侧液体的溶解度和渗透性可控制芯材的释放速率,从而达到缓慢释放的目的,延长微胶囊释放的时间㊂2.2㊀微胶囊的分类2.2.1㊀微胶囊结构微胶囊根据结构可分为单核形㊁多核形㊁多壁形㊁不规则形和胶囊簇形,如图3所示㊂单一的壁材存在囊壁致密性差的问题,较难达到长效缓释的效果㊂相较之下,多种壁材的复配增加了膜的厚度和致密性,可提高微胶囊的缓释性和稳定性,但多壁型微胶囊操作复杂,制备成本高,对壁材的要求较高㊂同时,微胶囊的缓释效果也受壁材厚度及粒径大小的影响,因此需根据微胶囊所达到的要求及芯材的性质来综合确定复配中各壁材原料的使用比例[30-31]㊂陆少锋等[32]选用不同的芯材和壁材及工艺制备了双层造壁微胶囊,并利用不同的后整理工艺将所制微胶囊与纺织品结合,成功制备出具有良好缓释性能的芳香纺织品,相较于双层造壁微胶囊,三层造壁技术的工艺虽然难度更大但具有更高的热稳定性㊂图3㊀微胶囊结构分类Fig.3㊀Microcapsule structure classification2.2.2㊀微胶囊壁材常见的微胶囊壁材主要包括天然高分子材料㊁半合成材料及合成高分子化合物[7]㊂微胶囊的壁材选择需具备以下特点[30]㊂1)可塑性高且易乳化,方法高效简单,是获取微胶囊和芳香整理的关键;2)具有化学惰性,成囊过程中不与芯材发生化学反应,同时可保持芯材原有理化性能;3)成囊后留香性能优异,主要受膜壁厚度㊁粒径㊁渗透性㊁机械强度等影响;4)来源广泛,价格合理,无毒且生物相容性好,降解产物对人体及环境无危害㊂环糊精无毒无味且对皮肤无刺激,包络结合法制备的环糊精微胶囊呈现不规则菱形晶体,主要原因是各个分子互相堆积形成的超分子晶体结构,环糊精作为环形曲面大分子,其疏水腔的内径约为0.50~0.85nm ,可用于芳香精油填充,是被广泛用于制备芳香微胶囊的壁材原料㊂Azizi 等[33]成功制备了环糊精微胶囊,并获取了可耐受35次洗涤的环糊精微胶囊锦纶针织物㊂松香改性微胶囊通常辅以富马酸或亚硫酰氯界面聚合而成,反应速度快㊁制作工艺简单,合成物稳定性高㊂明胶具备良好的成膜性㊁生物降解性和生物相容性,可单独使用,也可与具有增稠作用的阿拉伯树胶结合形成囊壁[34]㊂相较于天然高分子材料,聚氨酯㊁密胺树脂具有较好的成膜性㊁稳定性及耐热性等,同时反应速度较快,包埋率高,与纤维间的黏附性也较好,但由于需在制备过程中加入交联剂,故存在一定安全隐患[30],且聚氨酯微胶囊相较于其他类型微胶囊,留香期较短,与制备技术㊁后整理工艺及环境条件等多方面的因素有关㊂2.3㊀微胶囊的制备方法微胶囊制备方法涉及化学㊁物理等多个学科领域,依据原理可分为化学法㊁物理法及物理化学法㊂本文选取部分具有代表意义的方法对其研究进展进行阐述,如表2所示㊂Vol.60㊀No.5Research progress of aromatic textiles based on microcapsule technology表2㊀微胶囊制备方法Tab.2㊀Preparation method of microcapsules化学法界面聚合法工艺简单,单体活性高,反应速度快,反应条件要求高,产品不易控原位聚合法易成球,壁厚及内容物含量可控,收率高,成本低,易产业化物理法喷雾干燥法操作简单,效率高挤压法操作简单,过程温和,成本较低多孔材料法简单操作物理化学法复合凝聚法成本高,较易控制粒径大小单凝聚法粒度可控,易团聚2.3.1㊀化学法化学法制备微胶囊,主要是利用单体小分子通过发生聚合反应生成高分子成膜材料并将芯材包覆[35],主要包括界面聚合法㊁原位聚合法㊁锐孔法和乳状液硬化法等㊂化学法制备微胶囊工艺相对成熟,丰富了壁材的应用范围,芯材多受聚合反应的温度影响㊂界面聚合法适用于制备水溶性物质和油性物质,制备工艺简单,但对单体的活性要求较高,须能进行缩聚反应[36];原位聚合法所使用的预聚体高聚物多为水溶特性,因此多用于油性物质或难溶粉体的微胶囊化[37]㊂在安全性方面,原位聚合反应过程中存在不利于安全防护的甲醛,界面聚合法则可克服甲醛问题㊂界面聚合法是将亲疏水性不同的2个单体分别溶解在2种不相混的溶液中,聚合单体在两相界面上通过缩聚反应形成聚合物膜,获取油包水或者水包油的乳化体系,包裹芯材液滴即可形成微胶囊,聚合反应仅在几分钟之内就可形成缩聚产物的薄膜或皮层,是界面聚合法最大的特点[38]㊂Rodrigues 等[39]利用界面聚合法制备了柠檬烯微胶囊,并将其成功应用于西服生产上㊂原位聚合法只可在分散相芯材表面形成固体胶囊外壳,主要由于在聚合反应过程中单体在单一相中可溶,但在聚合物中不可溶[37]㊂原位聚合法的微胶囊封装技术较易引发一系列的健康问题,主要原因是该法在封装过程中会残留未能完全转化的单体,如双酚A,可形成有害降解物㊂为解决这一问题,相关研究人员尝试在缩聚反应中利用有关单体来取代有害试剂,如异山梨醇㊂Azizi等[40]采用界面聚合技术制备了外观性能良好且与纺织纤维具有良好黏附性的异山梨醇基聚氨酯微胶囊,并通过浸渍法将其应用到织物上,经过20次洗涤后,橙花素的损耗率仅为30%,成功制备了具有良好缓释性能且安全环保的芳香织物㊂2.3.2㊀物理法物理法需借助专业机械设备,通过搅拌将壁材和芯材均匀混合,达到细化造粒的目的,最后进行壁材的凝聚固化处理即可得到微胶囊[38]㊂目前较为常用的物理法制备微胶囊是喷雾干燥法㊁包络结合法㊁挤压法及多孔材料法等㊂喷雾干燥法操作简单㊁效率高,且适用于工业化生产[41],是较常用的一种方法,利用喷雾干燥法制备微胶囊首先需要将乳化后的芯材分散到壁材浓度较高的溶液中,当有较小液滴形成时,就可把分散完成的乳浊液送入喷雾干燥室就可形成微胶囊[7]㊂Yang等[8]利用喷雾干燥法成功制备了包封率和载药量均较高的香兰素/壳聚糖微胶囊,并成功将微胶囊接枝到棉织物上,获取了可耐受14次洗涤测试的芳香棉织物㊂挤压法制备微胶囊时须保持环境为低温状态,将混合在碳水化合物中的介质挤入凝固液中,使囊芯被包裹和硬化,即可形成良好稳定的细丝状微胶囊,操作简单,过程温和且成本较低[7]㊂多孔材料法利用活性炭㊁淀粉多孔球㊁羟基磷灰石及介孔材料等具有良好生物相容性且无毒的多孔材料来包覆芯材物质制备微胶囊,该方法简单易操作[42-43]㊂介孔二氧化硅是其中最具代表性的多孔材料,生产成本低,操作简单,具有较大的比表面积及比孔容,吸附强,不仅可以用于消臭纤维的制备,还可以固定包埋各种芳香剂来生产芳香微胶囊㊂介孔二氧化硅芳香微胶囊优良的弹性和透气性,可在常温常压下稳定缓慢地释放香味,同时其粒径比常规芳香微胶囊较小,更适合纺织品的后整理等工艺㊂2.3.3㊀物理化学法物理化学法又可称为相分离法[44],其原理是将聚合物溶于诸如水或者有机溶剂等适当介质中,将被包覆物分散在介质中,并逐步加入聚合物的非溶剂,通过改变温度和pH值,并加入电解质等,使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉,从而将芯材包覆成微胶囊[38]㊂复合凝聚法采用电解质为膜材料,通过调节pH值,使带有不同电荷的胶体粒子中和产生反应,沉降凝聚形成微胶囊[11]㊂Hu等[45]通过复合凝聚法成功制备了桂花香精微胶囊并将其应用于纯棉平纹组织织物上,获取了具有良好耐水性的芳香棉织物㊂单凝聚法是利用非溶剂浓缩水溶性聚合物来形成微胶囊,粒度可控,易团聚,但微胶囊大小不易控[46]㊂Solomon等[47]为降低香茅油的挥发速率,采用单凝聚法制备了香茅油微胶囊,有效延长了其驱蚊效用㊂3㊀芳香纺织品的整理及缓释性能测试3.1㊀芳香纺织品的整理工艺一般浸涂法作为早期的芳香织物整理技术,仅是将织物置于香料水中浸泡,随着整理技术的发展,引入了黏合剂,可通过涂层制备芳香纺织品,有效增强了织物留香时间;此外,也可通过涂料印花的方式整理织物,但留香期较短㊂微胶囊浸涂法作为一门新兴的技术,主要通过微胶囊技术利用成膜材料将香精制剂包覆形成芳香微胶囊,然后再采用浸渍㊁浸。