微膠囊技術(shù)在紡織服裝產(chǎn)業(yè)中主要用來改善紡織品的性能或賦予紡織品全新的功能,從而拓寬紡織品的應(yīng)用范圍,提高附加價值。微膠囊技術(shù)在在染料、顏料、整理劑等方面均有應(yīng)用,下面將從微膠囊化染料和顏料、微膠囊化阻燃劑、微膠囊化相變材料和微膠囊化芳香材料四個方面進(jìn)行介紹。
微膠囊化染料和顏料。在紡織品加工中,微膠囊技術(shù)最初用于特殊紡織品印染的微囊化染料和顏料[1]。其中的品種包括用于紡織品永久性染色和印花的微膠囊化著色劑、熱致變色微膠囊染料、光致變色微膠囊染料以及含有微膠囊化液晶的電致變色染料(如圖1)
a為葉黃素微膠囊,b為脲醛樹脂型光致變色微膠囊
圖1 微膠囊染料示意圖
微膠囊化阻燃劑。為了實(shí)現(xiàn)紡織品的持久阻燃性,將有機(jī)或無機(jī)阻燃劑微膠囊化并整理于紡織品基材(如圖2),微膠囊結(jié)構(gòu)可以有效地防止阻燃劑化學(xué)品的滲出或升華,避免其與紡織聚合物發(fā)生反應(yīng),同時避免對織物親水性造成影響。微膠囊阻燃產(chǎn)品已應(yīng)用到包括消防、軍用防護(hù)服、汽車以及家用內(nèi)飾等紡織品。
a為微膠囊包覆紅磷阻燃劑,b為阻燃織物
圖2 微膠囊阻燃劑及阻燃織物示意圖
微膠囊化相變材料。目前,微膠囊技術(shù)在紡織服裝領(lǐng)域最熱點(diǎn)的應(yīng)用之一是主動體溫調(diào)節(jié)的功能性紡織品,主要用于特種軍服、絕緣紡織品、技術(shù)服裝和運(yùn)動服等。大多數(shù)用于熱調(diào)節(jié)的紡織品均使用相變材料(PCM),其中在熔點(diǎn)溫度下會發(fā)生動態(tài)熱交換過程,從而實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)[2]。為了克服固-液相轉(zhuǎn)變所帶來的液體滲漏等實(shí)際問題,PCM必須被微膠囊化。當(dāng)PCM經(jīng)歷固-液相變時,能量以恒溫的潛熱形式儲存;當(dāng)相變材料重新凝固時,積累的潛熱能被釋放出來,這一轉(zhuǎn)變過程是可逆的。典型的有機(jī)PCM是熔點(diǎn)接近體溫的石蠟烴或脂類(如圖3)。除了經(jīng)典的PCM,光熱能轉(zhuǎn)換材料也具有類似的功能,通過吸收光并將其轉(zhuǎn)化為熱能,因而被用于吸光溫度調(diào)節(jié)紡織品。
a為有機(jī)相變材料微膠囊,b為無機(jī)材料包覆的相變微膠囊
圖3 相變微膠囊
微膠囊化芳香材料。芳香既有改善環(huán)境氣息,令人心情舒暢的優(yōu)點(diǎn),又具有提神醒腦等特殊作用,一直備受消費(fèi)者的喜愛,因此芳香微膠囊整理也已逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一[3]。香味微膠囊主要有兩種,一種是開孔型,這種微膠囊通過囊壁上的微孔持續(xù)釋放香氣,且釋放速度會隨著溫度的升高而加快;另一種是封閉型,這種微膠囊在正常情況下香味釋放量較小,但由于其囊壁為脆性材料,因此在受壓或摩擦作用下囊壁才會破裂,釋放囊芯中的芳香材料。
其他微膠囊化功能材料。在其他技術(shù)紡織品中,微膠囊已被用于實(shí)現(xiàn)某些特殊功能,例如改善吸聲、超疏水性、防污和酶生物傳感等。此外微囊化殺蟲劑、殺螨劑、驅(qū)蟲劑和生物殺蟲劑-驅(qū)蟲劑復(fù)合材料也已應(yīng)用于紡織品中,其微膠囊結(jié)構(gòu)可以降低紡織品基材中活性化合物的揮發(fā)性,延長釋放時間。
[1] Boh Podgornik B, ?andri? S, Kert M. Microencapsulation for Functional Textile Coatings with Emphasis on Biodegradability—A Systematic Review[J]. Coatings, 2021, 11(11): 1371.
[2] 唐志翔. 微膠囊技術(shù)在紡織品方面的應(yīng)用[J]. 染整科技, 2003(3):8.
[3] 周小燕,陳莉,孫衛(wèi)國. 微膠囊技術(shù)及其在紡織中的應(yīng)用[J]. 紡織科技進(jìn)展, 2011(5):3.
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