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微胶囊技术在纺织印染中的应用

微胶囊技术诞生于20世纪50年代,最初应用于无碳复写纸的生产。近年来,已成功地应用于文化用品、医药卫生、农药、液晶检测器件等行业。随着人们环保意识的加强,作为无公害的技术,已在染整行业得到了成功的应用。
所谓微胶囊技术,就是将细小的液滴或固体微粒包裹于高分子薄膜中,制成直径很小(500微米以下)的微胶囊,固着到织物上的技术。如将染化料、整理剂等制成微胶囊,固着到织物上,在加工或使用过程中,在外部压力、摩擦、PH值、酶、温度、燃烧等刺激下,由于微胶囊的破裂或通过微胶囊壁的扩散作用,使被包裹的染化料或整理剂释放出来,从而达到预期的染整效果。如将含有香料或杀菌剂等药物微胶囊用粘合剂固着到织物上,就赋予织物香味或杀菌等功能,并具有一定的持久性。对于一些不耐洗的药物,利用微胶囊技术,可获得耐洗的效果。
微胶囊由囊心和囊膜两部分组成,其外形呈球形、肾形、谷粒形或其他形状,直径一般在500微米以下。微胶囊是一门新技术,在染整加工中得到了应用,有利于节水、节能,属于环保型的染整技术,故发展很快,目前主要应用于以下三方面:

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微胶囊万博manbetx官网sports和涂料的染色与印花
微胶囊万博manbetx官网sports或涂料是指芯材为万博manbetx官网sports或颜料的微胶囊,壁材为各种天然或合成高分子物质。胶囊大小一般为10~200微米,其形状为球形或多面体。万博manbetx官网sports类别根据应用对象而定,包括分散、万博manbext网页版、阳离子、还原、活性及油溶性万博manbetx官网sports等,也可以是颜料,制造方法主要为相分离法和界面聚合法,也可采用其他方法制造。
1 多色微粒子的印花。这是一种特殊的多色雪花状花纹的印花方法,采用的万博manbetx官网sports有分散、万博manbext网页版、阳离子和活性万博manbetx官网sports等。由于万博manbetx官网sports贮存在胶囊中,故在向纤维转移和上染固着后,呈现出微细的雪花颗粒状颜色。采用类似的方法还可制得万博manbext网页版和碱性万博manbetx官网sports的微胶囊,可分别用于涤纶、棉、腈纶、锦纶和羊毛等产品上,采用简单的工艺便可获得多色印花效果,并有很好的重现性。若用于双面多色点印花也可得到新颖的印花效果。
2 微胶囊转移印花。采用微胶囊技术将万博manbetx官网sports和溶剂制成微胶囊,再加工成转移印花纸,在转移印花时通过压力,高温或热湿的作用,使微胶囊破裂,在溶剂的作用下,使万博manbetx官网sports转移到织物上并固着在纤维上。该法不仅发挥了溶剂染色温度低、匀染性好、上染速度快等特点,而且溶剂用量少,成本低,加工方便。

2
微胶囊功能整理剂
微胶囊技术在织物功能整理加工中也有广泛的应用,并可获得常规整理方法无法得到的结果。这包括阻烯、防皱、防缩、拒水、拒油、抗静电、柔软、抗菌、杀虫、香气以及某些特殊的整理。利用微胶囊技术不仅可以获得传统的各种功能整理的效果,而且还可以获得传统功能整理无法获得的效果。如用于具有特殊医疗效果的香气医疗整理、针织物的脱毛整理以及军事中应用的防毒和消毒整理等。
1 抗菌和杀虫微胶囊整理。为了提高抗菌和杀虫整理剂的耐用性和相容性,或者使其便于整理加工,通常将抗菌和杀虫剂制成微胶囊后进行应用。其方法是将抗菌剂(或杀虫剂)和癸二酰氯混溶后,在高速搅拌下慢慢滴入含已二胺和二氨基笨及碳酸钠的水溶液,使上述抗菌剂(或杀虫剂)分散颗粒界面发生缩聚反应,形成聚酰胺壁材,芯材为抗菌剂(或杀虫剂)。制成的微胶囊可以直接应用,也可以经过洗涤、过滤后再应用。改变壁材的组成和厚度,可以控制微胶囊抗菌剂(或杀虫剂)的释放速度,延长耐用时间。应用时可通过涂层加工,或与粘合剂等一起应用,使微胶囊固着在织物上。如果耐用期不需要很长,也可浸轧织物,使微胶囊破裂,抗菌剂(或杀虫剂)渗入织物后,立即起抗菌或杀虫作用。
另外,可将高效除臭剂的草药Armur cork制成微胶囊应用于长统袜后,其药性可保持很长时间。如采用由维生素C和海草浸渍物制成的微胶囊整理后的长统袜,在穿着过程中可帮助皮肤保持润湿,有较好的医疗价值。日本利用艾蒿提取物制成的微胶囊,处理固着在锦纶织物上,可使锦纶织物具有保湿性、抗菌防臭等功能,对湿疹、痱子等皮炎和皮肤过敏症具有医疗价值,可用来制作运动衣、内衣等服装。当微胶囊数量为200万个/2以上时,可耐家用洗衣机洗涤50次以上。利用艾蒿和日本的扁柏植物提取物制成的微胶囊处理棉织物,具有治疗过敏皮炎,抑制骚痒症的功能,可用于制作睡衣,并有较好的耐洗涤性能。还有一种由含驱虫剂的微胶囊处理的妇女内衣,当穿着者遭到昆虫侵袭时,织物受到人体压迫而产生磨擦,立刻使大量微胶囊破裂,加速了驱虫剂的释放。微胶囊还可用于耐洗和持久性的卫生整理和香气整理等。
2 香气微胶囊整理。香气是由挥发性香气的物质(液体、溶液或固体状态的香料)产生的,香气的释放是一个消失的过程。香气微胶囊可以延缓释放,提高香气整理的质量和延长使用时间。香气微胶囊有两种:一种是开孔型,在囊壁上有许多微孔,不断释放香气,而且香气的释放随着温度的升高而加快;另一种是封闭型的,在正常情况下微胶囊中的香气很少释放,但由于这种微胶囊的壁材是脆性的,在受压或摩擦作用下容易破裂,因而释放出香气。这种微胶囊可以用于印花,将微胶囊加入到涂料印花色浆中一起应用,但不宜进行高温烘干和焙燥,以免香气大量散失。也可采用浸轧的方法,使微胶囊直接渗透到织物的内部,耐久性较好,如果再加入适量的涂料染色粘合剂,使织物内部的微胶囊固着在纤维表面,则耐久性更好。
3 阻燃微胶囊整理。阻燃剂对纤维没有亲和力,很难固着在纤维上,有些还是非水溶性的,需要溶解在有机溶剂中进行加工。若采用常规的方法则需要大量的溶剂,而且还有一些织物(如两种及两种以上纤维的混纺织物)需要采用两种以上的阻燃剂,而这些阻燃剂又是彼此不相溶的,不能采用常规的方法一起应用。如将这些阻燃剂制成微胶囊就可克服应用上的困难,并可取得良好的效果。
4 防皱和拒水微胶囊整理。在织的进行常规的防皱和拒水整理时,一般是先将整理剂制成乳液后再应用。由于有许多乳液(或悬浮液)的分散稳定性不高,常因浴中其他万分的加入而发生破乳或沉淀,影响到使用效果。若将其制成微胶囊后应用,则可大大提高分散稳定性,同时也可提高各组份的相溶性。
5 拒油微胶囊整理。把拒油剂制成微胶囊后使用,不仅具有很好的分散稳定性,提高整理后的拒水效果,而且还具有良好的相容性,并可与其他整理剂同浴进行加工。在应用时只需经过浸轧,微胶囊破裂后,拒油剂就渗入织物内产生拒水作用。

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微胶囊在纺织其他加工中的应用
1 紫外线吸收剂微胶囊。使用紫外线吸收剂处理织物后,不仅使织物具有较强的吸收紫外线的能力,对人体产生良好的保护作用,而且还可提高万博manbetx官网sports的日晒牢度,但是有一些紫外线吸收剂对纤维没有亲和力,容易挥发和被洗去,如将其制成微胶囊后使用,则可大大提高使用的耐久性。
2 化学消毒剂微胶囊。将反应性化学消毒剂包裹在半渗透聚合物的壁材中做成微胶囊,反应性化学消毒剂是不能渗透和通过壁材薄膜的,若有选择性地让有毒化学用剂透过进入到微胶囊内,使反应性化学消毒剂在微胶囊内部和有毒化学用剂进行反应,以达到消毒的目的。因此,反应性化学消毒剂不仅不会对人体皮肤产生有害的刺激作用,而且还可通过树脂整理等方法牢固地固着在织物中,不会被热、湿和光所分解。
3 漂白剂微胶囊。漂白剂一般都是稳定性较差的氧化剂,在漂白的开始阶段,由于浓度高、分解速度快,不仅会造成漂白剂的浪费,而且还容易造成漂白织物的过度损伤。采用漂白剂微胶囊可有效地控制漂白剂的释放,提高其稳定性和利用率,减少织物的局部损伤。
4 粘合剂微胶囊。粘合剂的种类很多,而且每种粘合剂都或多或少因其中某些组份使稳定性降低,制成微胶囊后使用可大大提高稳定性和便于使用。
5 纤维微胶囊。这是一种不用粘合剂而固着在织物上的微胶囊,它是利用中空纤维作为微胶囊壁材的新型材料,实际上是一种具有微胶囊功能的纤维。芯材有香料、抗菌剂、阻燃剂、药剂、除臭剂等等。

 

 

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