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纯棉织物芳香微胶囊整理的探讨

魏菊王瑾刘向大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连116034

收稿日期:2008-02-29

作者简介:魏菊(1971-),女,副教授,主要从事教学工作,研究方向为纺织品功能整理

原载:染整技术2008/7;30-32

【摘要】分别采用界面聚合法和分子包络法制备了聚氨酯和β-环糊精芳香微胶囊,采用涂层的方法对纯棉织物进行整理,优选了微胶囊制备的最佳工艺条件,测试了以两种不同芳香微胶囊整理的织物的释香性能。

【关键词】芳香整理;微胶囊;聚氨酯;β-环糊精

【中图分类号】TS195.29 文献标识码:B 文章编号:1005-9350(2008)07-0030-03

健康、舒适的高品质生活是现代人所追求和向往的,医学研究表明:某些芳香气味能愉悦人的身心,净化空气,改善人体健康状况。纺织品与人们的生活息息相关,密不可分,是芳香气味的理想载体,但昂贵的芳香精油是易挥发物质.直接施加在纺织品上会很快散失,不能持久地发挥作用。采用微胶囊技术将芳香物质包覆起来,通过后整理的方式施加在织物上,可以在织物使用的过程中缓缓释放出芳香物质,从而延长作用时间…。

微胶囊实际上是采用某种材料包裹另一种物质所形成的微小粒子,直径一般在1~1000 µm 之间。据统计到目前为止,微胶囊的制备方法已发展到200多种[2],在实际的应用中,应根据具体的用途来选择适宜的微胶囊制备方法。本文采用两种比较典型的方法,制备了薰衣草香精油微胶囊,以涂层的方式对纯棉织物进行整理,研究了整理后织物的释香性能,为纯棉织物的芳香整理提供实践依据。

1 实验

1.1试样及试剂

纯棉平纹织物:纱支28 tex×28 tex/密度125×104/幅宽150cm,薰衣草香精(沈阳精细化工总厂),β-环糊精,l,4-甲苯二异氰酸酯(TDI),聚乙二醇(PEG)400,乳化剂0P,十二烷基硫酸钠,丙烯酸酯粘合剂,乙醇。

1.2 仪器设备

电动搅拌器,扫描电子显微镜(日本JEOL公司),UV753B紫外分光光度计(上海分析仪器厂)。

1.3 微胶囊形态观察

将微胶囊悬浮液涂布在盖玻片上,干燥后喷金,用扫描电子显微镜观察其形态。

2 结果分析与讨论

2.1 聚氨酯芳香微胶囊

界面聚合法是一种重要的微胶囊制备方法,具有包覆率高,囊壁致密性好等优点[3],将含有聚氨酯预聚体的香精丙酮溶液加入到含有乳化剂的水溶液中.在高速搅拌作用下,乳化剂扩散至油水界面处发生定向吸附,降低了油水界面的张力,从而形成了水包油型乳状液,聚氨酯预聚体与聚乙二醇进一步在油滴界面处发生聚合反应,缩聚成高分子量聚氨酯.沉聚在油滴的表面,从而形成微胶囊。反应条件对微胶囊的性能具有很大影响,多次的对比实验结果表明:采用界面聚合法制备聚氨酯芳香微胶囊的最佳工艺条件为:聚乙二醇与二异酸酯的摩尔配比为1:3,油水比例为1:l 0,以0P10为乳化剂,海藻酸钠为分散剂,乳化阶段搅拌速度为3000 r/min,反应阶段搅拌速度为800r/min,反应温度为70℃,反应时间为1.5 h。采用扫描电镜观察聚氨酯微胶囊的形态,结果如图1所示。

图l 聚氨酯芳香微胶囊扫描电镜照片

由图l可见,聚氨酯徽胶囊呈球状,囊壁具有半透性,香精油能够通过囊壁缓慢扩散,在采用扫描电镜观察微胶囊形态时,先要使样品处于真空环境中,由于香精的扩散,使囊壁表面出现了,均匀的凹陷。

2.2 β-环糊精芳香微胶囊

β-环糊精包络客体分子形成微胶囊的技术近来已成为一个研究热点[4],β-环糊精是由淀粉经过酶解后所形成的环状低聚糖化合物,它具有一个相对疏水的空腔和亲水的表面,可以包覆某些维生素及芳香物质。由于β-环糊精可以食用,且在对芳香物质形成包覆的过程中,不涉及有害化学物质,因此对人体来说非常安全,β-环糊精在使用过程中可以反复加载,很适合制备与人休密切接触的具有医疗保健作用的芳香纺织品。将一定量的β-环糊精和表面活性剂均匀分散到水中,加热至55℃,加入香精油,高速均化5min,水浴恒温搅拌4 h,停止反应,自然降温后静置24 h,β-环糊精-香精分子包合物将逐渐形成细小的晶粒,将上层澄清水溶液倒去,留下β-环糊精的湿浆备用。

2.3 纯棉织物芳香微胶囊整理

芳香微胶囊可以采用多种方法施加在织物上,如:涂层法、浸渍法、喷雾法等。其中涂层法所需设备简单,而且可以在织物的背面加工,不影响织物表面的手感和外观,在涂层工艺中,选择适宜的粘合剂或涂层剂很重要,首先要具有较低的加工温度,但同时要保证较高的粘合牢度,其次要安全无毒无异味,还要具有柔软的手感和良好的透明度,本文采用自交联型丙烯酸酯类粘合剂进行了尝试,整理液配方和涂层工艺如下所示:

聚氨酯芳香微胶囊涂层整理液配方(%)

聚氨酯芳香微胶囊乳液30

粘合剂20

增稠剂 1.5

加水合成100

β-环糊精芳香微胶囊涂层整理液配方(%)

β-环糊精芳香微胶囊湿浆l5

粘合剂20

增稠剂 1.5

加水合成100

芳香微胶囊涂层整理工艺:采用刮刀在织物背面刮涂,85℃烘焙3 min。

2.4 织物释香性能测试

首先测试香精-酒精浓度标准曲线,然后将织物剪成10 cm×10 cm浸没于100 mL酒精溶液中密闭萃取24 h,将萃取液过滤,采用UV753B紫外分光光度计测试滤液的香精浓度,根据香精-酒精的浓度标准曲线计算织物上的香精含量,每隔一个月测试一次,绘出织物的释香性能曲线,如图2所示:

图2 纯棉织物的释香性能

由图2可见:聚氨酯芳香微胶囊整理过的织物上的初始香精含量较高,但释香速度较快,而南β-环糊精芳香整理的织物上的香精初始含量较低,但释香速度慢,可以使芳香物质在织物上保留更长的时间,对于不与人体直接接触的纺织品,可以采用聚氨酯芳香微胶囊整理,它释放芳香物质的性能比较显著,而对于与人体密切接触的纺织品,可以采用β-环糊精芳香微胶囊整理,它可以实现促进人体健康的作用。

3 结语

芳香整理是一种很有市场前景的功能整理技术,可以赋予纺织品芳香和医疗保健功能。将芳香微胶囊添加到涂料印花色浆中,可以在印花的过程中实现芳香功能,也可以与其它功能性添加剂一同加入到整理剂中,使织物获得多重功能。

4 参考文献

[1]Monllor,P.Characterization of the behaviour of flavour microcapsules in cotton fabrics[J]European Polymer Journal,2007,(6);2481-2490

[2]王双华等.微胶囊制备技术及其应用[J]材料导报,2006,(11);376-379

[3]张永波,芳香整理用聚氨酯微胶囊的研制[J]纺织学报,2003,(6);517-518

[4]C.X.Wang,Fragrance-release Property of β-Cyclodextrin Inclusion Compounds and their Application in Aromatherapy [J]Journal of Industrial Textiles.2005,(34);157-166

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