香味纺织品ppt课件.ppt

功能纺织品Functional textile,13736866884,嘉兴学院/服装与艺术设计学院,詹建朝,2022年11月15日,Jiaxing College,香味纺织品 Aroma textile,芳香养生 康乃馨和杏仁的香味，很容易使人回忆起令人愉快的、欣慰的往事，淡忘现实生活中的烦恼和忧虑，老年人和心事重的中年人特别适合使用这种香味。 水仙花和紫罗兰的香味会使人感到温馨、舒畅，女性最适宜。 菊花和薄荷香气可激发儿童的智慧和灵感，使之萌动求知欲和如奇心。儿童在菊花和薄荷香气环境中学习，会思路清晰、增强记忆、有益于提高学习成绩。因此现在有人提出应在学校中多种植菊科植物和薄荷草，也有一些公司准备让学生的书包、文具、书桌等地方散发出菊花和薄荷香气来。 水仙花香可使人的大脑机能保持平衡。并能消除疲劳。长期从事脑力劳动的人在房间里使用水仙花香精，能减轻大脑疲劳，提高工作效率。 柠檬香气会使人感愉悦，适用于客厅。日本的鹿岛建设公司和资生堂公司合作研究和开发了通过气传系统施放“工作香气”的方法，收到意想不到的效果。鹿岛建设公司在上午 8 时到 10 时用柠檬香气“唤醒雇员”，然后用淡花香气“让雇员集中精力”，午饭停放香气，饭后放树木香气使人放松，再放柠檬香气使犯困的雇员精神振作，接下来又放淡花香气，最后在下班前放柠檬香气使疲劳的雇员振作精神，准备回家。,有人做过实验，证明打字员在闻到茉莉花香气时可以提高打字速度，而且减少差错。 据报道，日本已有“香氛处理器”上市。“香氛处理器”是一个携带式箱子，按其中一个键就散发出一种香味，人们可以根据需要按动自己在工作、学习、休息、娱乐时适合的香气按键，让它散发出不同的香气来。 在驾驶室里置放薰衣草香精，能提高司机的注意力，保证其安全驾驶。将这种香精放于监狱囚房，能稳定犯人情绪，减少暴力行为。,主要内容,一、概述二、香精微胶囊及其制备三、芳香纤维及其制备四、芳香织物后整理五、国外香味纺织品的发展状况和应用前景,第一节 概述,香味具有舒缓紧张情绪、解除压力和催人兴奋等作用。纺织品生产研究人员为使织物适应人们的需要，开发了各种具有香味功能的纺织品。 芳香与纺织品结合由来已久,我国古代就有在衣服上缝缀香囊的习惯。人们为使衣物上带有香味，也有把芳香植物的叶、花等与衣物放在一起，使香味挥发渗入衣物纤维的空隙，达到留香的目的。后来有了香水、香粉等，就把这些洒在衣物上，或用含有香水的溶液浸渍衣物，把香精粘附在纺织品上。缺点，留香时间很短，水洗后香味消失。因此，对香精的控制和延长香味在衣物上的存留时间就成了研究开发的重点问题。 经过多年的研究发现，香精微胶囊是解决这一问题的有效途径。常采用香料微胶囊与有色的印花涂料进行均匀混溶并借助涂料中的粘合剂的作用固着在织物上。,随便到“超市”逛逛，都会发现许多“一样”的产品，仅仅因为香味不同而价格简直有“天壤之别”一块香皂，有的一两块钱，有的几十块甚至上百块，“差别”只是香味而已。“合理”吗？现在消费者买一件商品（比如一块香皂），有时可不只是为了“实用”，也许就是一个香味打动了他，让他愿意掏腰包买下来！这个香味让他愉悦好几天，也可能让他全家都愉悦好几天，这个“价值”如何衡量？ 几乎所有的轻工业产品，都经历过从“不加香”到“加香”的过程，“不加香”的日用品只是满足人们的“基本需要”，虽然也有部分产品让人们从视觉、听觉、触觉等得到一些愉悦，但它们的“文化内涵”实在乏善可陈；成为“加香产品”的“初级阶段”时也只是用少量廉价的香精掩盖异味而已，仍然无所谓“文化内涵”；进入“加香产品”的“高级阶段”以后，香味的重要性就显露出来了香味成为决定这个产品价格的最主要因素！,任何一个日用品，只要加了香味，就赋予了这个商品特定的文化内涵。比如一个带薰衣草香味的蚊香，消费者看到后马上会想起薰衣草方方面面的事一大片紫色（薰衣草花是紫色的），有关薰衣草的种种传说， 2000 年全球性的“薰衣草年”，令人愉快的香味，这香味听说有镇静、安眠的作用， 诚然，国人当前在这方面的知识还是欠缺一些，“想象力”会差一些，所以生产厂家既应该把这种蚊香染成紫色的，所有商标、内外包装都以鲜艳的紫色为主线，还应附上一本介绍薰衣草的图文并茂的小册子，让这种产品丰富的文化内涵充分发挥出来。 佛教的“天堂”据说是“香的世界”，在那里到处充满着人人喜爱的香味。当人类使用的所有物品都带着令人愉快的香味时，人间也就成了天堂。,第二节 香精微胶囊及其制备,什么是微胶囊？ 微胶囊microcapsule，简称MC，是指利用天然或者合成的高分子材料将目的物包覆其中，形成核壳结构微小容器。它包括囊壁和囊芯两部分，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 。如右图,2. 微胶囊的用途 微胶囊技术的优势：在于形成微胶囊时，囊心被包覆，而与外界环境隔离，它的性质可以毫无影响的保留下来，而在适当的条件下，壁材被破坏时又能将囊心释放出来。由于胶囊的囊心与外界环境是隔开的，就可以使其免受外界湿度、氧气、紫外线等因素的影响，因而使性质不稳定的囊心不会变质 。由于MC技术的发展，现在MC的应用非常广泛，涉及到胶粘剂、防锈剂、染料、医药、农药、香料、液晶、食品等诸多领域。,2.1 压敏变色复印纸 压敏色素MC化，涂于纸的一面，另一纸面涂上显色剂，两纸接触并受到压力的时候，MC破裂，色素与显色剂反应，生成有颜色的复印信号。2.2 医药 医药MC化以后，药品通过囊壁才可以释放出来，可以减少用药次数，药物浓度变化小，减少刺激等优点。2.3 胶粘剂 双组分反应型胶粘剂中，将一种组分（通常是固化剂）MC化，制成MC胶粘剂，可以很方便的使用。2.4 香料及化妆品 将MC化的香料涂在印刷物或纺织品上，受到外力作用，部分微胶囊破碎，放出香料、散发清香。,一、香精微胶囊的类型,香精微胶囊一般分为开孔型和封闭型两种。 1.开孔型香精微胶囊 理想的开孔型微胶囊是壁壳上有许多微型小孔，当气温升高或穿着时由于体温作用使微孔扩大时，香精因受热而加速释放出来。反之，人们不穿着这种香味服装时，由于温度低而导致微孔收缩或紧闭，香精释放速度变缓。事实上微孔通常不随温度变化而明显地变化，并且由于开孔较大，微胶囊难以具有较好的耐久性。其代表性制备工艺有： （1）在室温下把一定浓度的非水溶性香精溶液加到20%浓度的淀粉水溶液中，经过充分搅拌混合，然后喷雾、冷冻、干燥成片状固体，再用球蘑机将其粉碎成100目左右的微胶囊颗粒。,（2）环糊精法 环糊精：水=1:1混合均匀，搅拌加入香精后均匀干燥粉碎。 用环糊精包结络合形成的微胶囊，有吸湿性低的优点，在相对湿度为85的环境中，它的吸水率不到14，因此这种微胶囊粉末不易吸潮结块，可以长期保存。环糊精本身为天然产品，具有无毒、可生物降解的优点。已被广泛应用于香精等油性囊心的微胶囊。由于这种微胶囊包和物与织物之间的亲和力很弱，需要使用粘合剂把包合物粘附在纺织品上，一般使用涂层或印花的方法把环糊精香精包和物处理到纺织品上。2.封闭型香精微胶囊 微胶囊囊壁上不含微孔，只有当人们穿者或与外界接触摩擦时，使囊壁破裂才释放出香味。封闭型微胶囊香味整理剂是目前市场哪个销售的主要产品，它具有保香期长、耐久性好等优点。 可采用复合凝聚法和原位聚合法制备。,二、微胶囊的制备方法（1）原位聚合法 把36浓度的甲醛溶液488.5g与240g尿素混合，加入三乙醇胺调节pH =8，并加热至70，保温下反应1h得到粘稠的液体，然后用1000ml水稀释，形成稳定的尿素甲醛预聚体溶液。 把油溶性香精加到上述尿素甲醛预聚体溶液中，并充分搅拌分散成极细微粒状。加入盐酸调节pH在1-5范围，在酸催化作用下缩聚形成坚固不易渗透的微胶囊。 控制溶液pH值很重要，当溶液pH值高于4时，形成的微胶囊不够坚固，易被渗透；而当pH在1.5以下时，由于酸性过强，囊壁形成过快，质量不易控制。如要获得直径在2.5m以下的微小胶囊，加酸调节pH的速度要慢，比如在1h内分3次加酸，同时要配合高速搅拌。而在碱性条件下，同样可得到尿素甲醛预聚体制成的微胶囊，pH控制在7.5-11范围，反应时间为15min-3h，温度控制在50-80。温度高，反应时间则可缩短。,当缩聚反应进行1h后，适当升温至60-90，有利于微胶囊壁形成完整，但注意温度不能超过香精和预聚体溶液的沸点。一般反应时间控制在1-3h，实践证明，反应时间延长至6h以上并没有显著改进效果。 用尿素甲醛预聚体进行聚合形成的微胶囊有惊人的韧性和抗渗透性。这种方法制得的微胶囊有别的制法无可比拟的良好密封性。缺点是甲醛的气味难以全部除干净，整体香味会受影响。很少用于微胶囊香精的制作。,制备工艺,尿素+甲醛,碱性条件,第一步预聚物制备,羟甲基脲,酸性条件、表面活性剂、搅拌,第二步 缩聚反应制备微胶囊,聚合物分子量不断增大,形成聚脲高聚物包裹石蜡囊芯的微胶囊结构,（2）复合凝聚法 复合凝聚法的特点是使用两种带有相反电荷的水溶性高分子电解质做成膜材料，当两种胶体溶液混合时，由于电荷互相中和而引起或膜材料从溶液中凝聚产生凝聚相。复合凝聚法的典型技术是明胶阿拉伯树胶凝聚法。 具体操作工艺为：将10明胶水溶液保持温度在40，pH=7，把油性香精在搅拌条件下加入，得到一个将香精分散成所需颗粒大小的水包油分散体系。继续保持温度在40，搅拌并加入等量10阿拉伯树胶水溶液混合，搅拌滴加10浓度的醋酸溶液直至混合体系的pH值为4.0，此时溶胶粘度逐渐增加，变得不透明。结果使原来的水包油两相体系转变成凝聚相在油性香精周围聚集并形成包覆。当凝聚相形成后，使混合物体系离开水浴自然冷却至室温，再用冰水浴使体系降温至10，保持1h，然后进行固化处理。把悬浮液体系冷却到0-5，并加入10NaOH，使溶液成pH=9-11的碱性，加入36甲醛溶液，搅拌10-并以30分钟升高一度的速度，升温至50使凝聚相完成固化，过滤、干燥，即得到香精微胶囊。,（3）锐孔凝固浴法 把褐藻酸钠水溶液用滴管或注射器一滴滴加入到氯化钙溶液中时，液滴表面就会凝固形成一个个胶囊，这就是一种最简单的锐孔凝固浴法操作。滴管或注射器是一种锐孔装置，而氯化钙溶液是一种凝固浴。锐孔凝固浴法一般是以可溶性高聚物做原料包覆香精，而在凝固浴中固化形成微胶囊的。 用1.6褐藻酸钠、3.5聚乙烯醇、0.5明胶、5甘油等水溶液作微胶囊壁材，凝固浴使用15浓度的氯化钙水溶液。用锐孔装置以褐藻酸钠包覆香精滴入氯化钙凝固浴时，在液滴表面形成一层致密、有光滑表面、有弹性但不溶于水的褐藻酸钙薄膜。 采用锐孔凝固浴法可把成膜材料包覆香精的过程与壁材的固化过程分开进行，有利于控制微胶囊的大小，壁膜的厚度。,（4）简单凝聚法 用聚乙烯醇包覆形成有半透性的香精微胶囊的制备工艺可将油性香精搅拌分散在聚乙烯醇胶体溶液中形成分散乳化体系。在此乳化体系中加入羧甲基纤维素溶液，由于羧甲基纤维素亲水性比聚乙烯醇更强，使聚乙烯醇分子的水化膜被破坏而形成不溶于水的凝胶，并在香精油滴表面凝聚成膜。当加入的羧甲基纤维素与溶液中的聚乙烯醇质量比例在40:（4-6）范围时，得到大小均匀，颗粒细，膜壁强度适中的微胶囊。为增加膜的力学强度，可用醛类固化剂进行闪联硬化处理，甲醛用量以膜重的3为宜。固化过度使膜壁封闭太强，无法释放香味。为得到颗粒小、均匀的微胶囊，在形成香精聚乙烯醇溶液为分散体系时，加入占体系总质量0.6的香精乳化剂。可用不同的香精乳化剂与各种香精配伍。在聚乙烯醇壁膜固化处理液中加入少量无机盐，可使体系粘度降低，使聚乙烯壁膜固化反应更易进行。 这种方法制备的各种香精微胶囊，用于纺织品上，在纯棉和毛织物这些对微胶囊粘附好的织物上留香时间可达一年。化纤织物由于表面空隙小，粘附微胶囊小，亲合力低，留香时间在半年左右。经多次洗涤仍可保持一定清香。此法的缺点同“原位聚合法”一样，甲醛的气味难以完全祛除，影响香味。,（5）分子包埋法 环糊精像淀粉一样，可以贮存多年不变质。分子包埋法是用-环糊精作微胶囊包覆材料的，是一种在分子水平上形成的微胶囊，也是近年来应用较广的制备微胶囊的一种物理方法。从环糊精分子外形看，似一个内空去顶的锥形体，有人形容其形状像一个炸面圈。环有较强的刚性，中间有一空心洞穴。环糊精的空心洞穴有疏水亲脂作用以及空间体积匹配效应，与具有适当大小、形状和疏水性的分子通过非共价键的相互作用形成稳定的包合物。香料、色素及维生素等分子大小合适的分子都可与环糊精形成包合物。形成包合物的反应一般只能在水存在时进行。当环糊精溶于水时，环糊精的环形中心空洞部分也被水分子占据，当加入非极性外来分子（香精）时，由于疏水性的空洞更易与非极性的外来分子结合，这些水分子很快被外来分子置换，形成比较稳定的包合物，并从水溶液中沉淀出来。即形成香精微胶囊。 具体工艺如下，环糊精：水=1：1混合均匀，搅拌加入香精后均匀干燥粉碎。,（6）喷雾干燥 喷雾干燥是将某固体水溶液以液滴状态喷入到热空气中，当其水分蒸发后，分散在液滴中的固体即被干燥并得到几乎总成球形的粉末。这是一种工业上制备香精微胶囊常用的方法。 喷雾干燥主要分为2个步骤，先将所选的囊壁溶解于水中，可选用明胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、海藻酸钠、黄原胶、蔗糖、变性乳蛋白、变性淀粉、麦芽糖等作囊壁，然后加入液体香精搅拌，使物料以均匀的乳浊液状态送进喷雾干燥机中；在喷雾干燥机中，可使用多种技术将乳浊液雾化，然后通过与180-200热空气接触，使物料急骤干燥。水的急骤蒸发作用使载体物料在香精珠滴周围形成一层薄膜，这层薄膜能使包埋在珠滴中的水继续渗透并蒸发。另一方面，大的香味化合物分子则会保留下来，其浓度不断增加。最后，在干燥机中停留30秒后除去相对小的载体相。,第三节 芳香纤维及其制备,芳香型纤维的分类并无严格的定义。化学纤维的分类通常是按其高分子的化学结构来命名的，但芳香型纤维目前并未达到品种遍布大部分纤维种类的程度而只是局限于少数几种纤维，而且从应用性能上讲与纤维的种类并无太大的关联。因此，芳香型纤维的分类似乎从制备工艺来分可能更为合适。按加工工艺分，目前的芳香型纤维主要有三类：以微胶囊法制备的芳香型纤维、以共混纺丝法制备的芳香型纤维和以复合纺丝法制备的芳香型纤维。,1微胶囊法 微胶囊法是一种新型的纺织品后整理方法，特别适用于纺织品的功能性整理。微胶囊法制备芳香型纤维是采用特殊的工艺将芳香剂包容在高分子膜内形成微胶囊，尔后用适当的载体（粘合剂）通过浸渍或喷雾的方法将微胶囊附着到纤维上，然后经过热定型或焙烘使之固着在纤维表面。 因此，从一般意义上讲，微胶囊法对芳香剂的选择和对不同纤维品种的适应性没有特殊的限制，而且加工比较简便。 由于采用微胶囊技术，包覆在高分子胶囊内的芳香剂会缓慢地释放，从而大大延长了纤维的留香时间。在通常情况下，留香时间可达12年。但同时，由于微胶囊只是机械地附着在纤维表面，其耐洗性就不太理想。 因此，微胶囊法一般适用于芳香型填充料或其它不需经常洗涤的装饰类产品的生产。虽然微胶囊法对纤维的种类没有特殊的限制要求，但用微胶囊法处理短纤维来制备芳香型纤维显然是不合适的，因为这会给后道纤维的开松、梳理带来困难。因此，目前微胶囊法制备的芳香型纤维主要还是合成纤维，其微胶囊处理工序在切断（短纤维）和热定型之前。,2共混纺丝法 共混纺丝法制备芳香型纤维的最大优点是可以获得具有持久芳香效果的芳香型纤维。但对合成纤维而言，由于熔融纺丝温度很高，对添加的芳香剂的耐热性要求就很高。由于芳香剂本身就要求有较低的沸点以及在大气中较低的分压，使之能在常温下不断地挥发，逸出香味，因此可供选择的能适应高温纺丝要求的高沸点、热稳定性好的芳香剂就十分有限。 解决这一问题的办法，是选择纺丝温度较低的成纤聚合物和沸点较高的芳香剂进行共混纺丝。目前比较成熟的、已实现产业化生产的共混法芳香型纤维是芳香聚丙烯纤维。由于常规聚丙烯纤维的服用性能和染色性能均不很理想，所以目前只有少量芳香型聚丙烯长丝用于针织类服用产品，其它一般用于装饰类织物或填充材料。细旦丙纶和可染丙纶的出现为芳香型聚丙烯纤维在服用领域的应用提供了一种突破瓶颈、求得更大发展的可能。,以共混湿法纺丝方法制备芳香型纤维目前还没有成功的大规模产业化的例子。其主要原因在于湿法纺丝工艺复杂、流程长，作为添加剂的芳香剂所必须耐受的化学环境相当恶劣，而且纤维成形时纺丝液中有相当部分芳香剂会进入凝固浴，且难以回收；加上后道的洗涤和定型、干燥工序，芳香剂损失严重，从而使生产成本大幅升高，市场开发前景不容乐观。,3复合纺丝法 复合纺丝是一种技术含量较高的纺丝技术。所谓复合纺丝是用两根或多根螺杆将不同种类的成纤聚合物通过复合纺丝组件纺制出含不同组分的复合丝。复合丝中不同组分在纤维截面上的分布可以有各种不同的形态，以复合纺丝技术制得的芳香型纤维通常是皮芯型结构。 以皮芯型结构制备复合芳香型纤维时，通常将芳香剂与熔点相对较低的聚合物捏和后纺入芯层，而皮层材料则通常是聚丙烯或聚酯。由于芯层材料的螺杆挤出温度相对较低，因此，可以选用沸点较低的芳香剂，从而也使对香型的选择可以有更大的余地。,皮芯型芳香复合纤维中，由于芳香剂被包络在纤维芯层，香气要先以泳移的方式透过纤维皮层才能散发出去，因此香味的逸出相当缓慢，留香时间更长。此外，由于香味的逸出速率受到控制，避免了产品刚开始使用时香味过于浓郁，而随着时间的推移，逐渐变淡的弊端。其香气散逸不但悠长而且均衡。皮芯型芳香复合纤维通常制成短纤维，可以用于纺纱、织造并制成服用产品，但目前更多的是用于床上用品、装饰用品和填充料。,第四节 芳香织物后整理,一般微胶囊的壁材与纤维没有亲和力，需借助交联剂才能与纤维结合，而香味剂易挥发，不能高温焙烘，因此使用低温固着剂。 整理工艺可以采用浸轧法、印花法、喷雾和浸渍法。浸轧法、印花法、喷雾法适合坯布的连续作业整理，但裁片中有较多布料边角不能利用,而使成本增加。浸渍法则多适合成衣的芳香整理。以下是几种具体整理配方。 (1) 浸轧法。 工艺配方: 香味整理剂3060g ;低温固着剂3060g ;柔软剂1020g/ L 。工艺流程: 织物浸轧(轧液率70 %80 %) 烘干(5095 ) 成品。,(2) 印花法工艺配方: 香味整理剂10 %30 %;涂料色浆X;低温粘合剂20 %30 %;增稠剂1 %2 %。工艺流程： 印花烘干(5095 ) 拉幅(100105 ) 成品。(3) 喷雾法 工艺配方: 香味整理剂10 %20 %;低温固着剂20 %30 %;柔软剂1 %2 %。工艺流程： 50100 目滤网或细布过滤,然后线条式喷雾上香。最后5090 烘干,成品密封包装。,(4) 浸渍法。工艺配方: 香味整理剂20 %25 %;低温交链固着剂3 %。工艺流程: 成衣浸渍芳香整理脱液烘干(6080 ,3060min) 成衣翻面整烫检验包装。,第五节 国外香味纺织品的发展状况和应用前景,一、国外香味纺织品的发展状况1.英国研制光谱香味微胶囊产品 古龙香和水果味（如苹果、橘子等）等 新鲜气味，用于床单、毛巾和服装。2.美国开发“擦和嗅”香味女衫3.韩国研究香味疗效纺织品4.德国赫斯特国际公司开发出将香味织入服装的新技术5.日本郡是公司推出具有瘦身效果内衣6.法国柰莱公司向国际市场推出带有香味的女性内衣、睡衣、胸罩、内裤。第一批使用的香味是玫瑰、石竹、杏子、袖子味。含香味的衣服制作方法是在绣花图案下加装微型粒子，轻轻揉搓可使粒子开裂，散发出花香。日本也已生产出有香味的纤维，纤维粘结着无数胶囊，在直径0.01毫米,的胶囊中装入香料。当人们穿着使用此纤维制成的衣服活动时，通过磨擦作用，让胶囊散发阵阵香味，这些香味不仅能刺激人的嗅觉器官，使人神经兴奋，头脑清醒，可削除疲劳、增强健康的作用，还能缓解精神压力和降低血压等。,二、香味纺织品的市场前景,香味纺织品具有广阔的市场前景。室内装饰品，如床单、被罩、窗帘、地毯、睡衣可以用熏衣草、天竺葵、春黄菊、牛膝草、肉桂等香味，有助于消除疲劳，提高睡眠质量。在办公环境里，穿戴茉莉、玫瑰、香柠檬等香味服装，可以起到觉醒作用，提高工作效率。用香味微胶囊进行香味整理，工艺简单，可以减少香精挥发的损失，使香味更持久，粒径容易控制，使用方便，对人体无毒副作用，适用于芳香医疗保健纺织品。,