為適應智能穿戴的需求,歐、美、日等國家的紡織工業近年來掀起了開發微膠囊技術的運動,例如在運動服和醫療產品上附有顯示化學品的微膠囊,在服裝損壞時或消費者處于危險情況時,服裝可發出警告等等,甚至可以防止肌肉痛或其他較嚴重的傷害。隨著醫學紡織品開發范圍的不斷擴大,世界紡織工業已與其他相關工業結合,開發出消費者所期望的新型紡織品。
得益于科學技術的迅猛發展,紡織工業已開始在化妝品領域獨領風騷。這是因為化妝紡織品可為人體肌膚傳遞活性物質,如給皮膚保濕或增加水分。為了強化美容效果,人們已開發出有益于客戶健康的功能性化妝紡織品,既健康又美容,還能抗污染,實現自然健康的生活。其中最重要的一環就是美容和治療相結合,讓肌膚更新并充滿活力,獲得非同凡響的功能效應,由此微膠囊技術表現出獨特的魅力。
微膠囊技術近年來因其多用途和柔韌性越來越受到關注和應用,它最重要的特征就是在危險環境下,如:氧化、高熱、酸、堿、潮濕或蒸汽,它可保護人體活性元素。復合性紡織物在系統環境中發生交互時容易產生分解或融合,此時若使用微膠囊技術則能有效保護復合織物的特性,具有親膚功能。其二是它能提高織物效能,最大限度地保護環境。
事實上,微膠囊技術是一種微包裝技術,它可形成液體或固體的障壁,通過沉降原理將一層薄薄的多聚物粘附在微小的固體或液體微粒上,或將固體散布在液體上。所含核心材料在可控條件下服務于專用產品。其有效成分往往是一種液體或固體的物質形式。它可以有效載荷,可填充,被稱為內相物質。
內相物質在微膠囊作用下形成保護壁。聚合物涂層覆蓋的活性成分可稱之為壁、外殼、外相、薄膜或母體。它可以是天然的,也可以是半合成的或合成聚合物。核心內容的釋放機械屬性取決于壁材料的選擇,更重要的是需要專門終端。微膠囊有摩擦、壓縮、改變表溫、聚酯壁疏散、聚酯融解或降解等功能,從而按照人體所需改變。
將材料裝入化妝紡織品的微膠囊方法多種多樣,如:
1.復合凝聚。利用陽離子與陰離子水溶性聚酯的凝聚能力,與水混合,形成液體、富聚合物相,稱之為復合凝聚。當復合凝聚形成,它可與稀溶液產生平衡,稱之為表面漂浮。表面漂浮在膠體系外呈現活躍特性,由此作為分散內相形成復合凝聚體,而水卻無法溶解核心材料,由此無法產生分解。分散的微滴或微粒核心材料自然凝聚粘附成一層薄膜。液體薄膜固化,使膠囊形成。微膠囊技術可用于多類化妝紡織品。
2.利用不相融性。兩種不同的化學聚合物無法在一種溶劑中相溶。其化學本質相斥,形成明顯的兩種液態相。其一富含聚合物,可形成最終膠囊。其中部分可能因雜質而形成瑕疵。其加工過程在溶劑中完成,形成固態微膠囊則需要一定的可溶性水分。
3.界面聚合。在界面聚合形成時,膠囊壁會在顆?;蛭⒘M鈱有纬桑喙δ芑膯误w膜在液態核心材料中溶解,最終分解為我們所需的水相外層,其包含了分散劑。在界面形成中,多功能界面會滲入水相,迅速發生聚合反應,由此界面膠囊壁形成。固體和液體膠囊均能在界面聚合反應中形成,但因化學元素迥異而產生不同的結果。膠囊壁的形成原理主要依靠聚合化膜在反應器中形成,這就是界面聚合。然而,核心材料中卻沒有添加任何活性劑。
聚合反應是在獨立的連續相中進行,它連續向邊緣界面形成并分散滲入核心材料和連續相。由此,聚合反應劑產生相關的分子量預聚物。當預聚物膨脹時,它就開始沾附在核心材料表面并形成微膠囊。聚合化往往交叉連續發生,由此產生固態膠囊體。
4.噴霧干燥。噴霧干燥也是一種微囊化技術,當活性材料溶解或在聚合溶液中懸浮時,它會包入干燥微粒。在廣泛應用的噴霧干燥加工過程中,干燥的固態物因核心材料的水溶性而通過熱風時形成壁材料,而水分子中的空氣在完全分離時蒸發掉。
這種方法已廣泛應用于性能不穩定的材料,因為在干燥器中處理的時間極為短暫。它存在不利因素,即噴霧干燥方法屬于低熔點芳香物質,它在加工過程中容易丟失。另一不利條件是,核心材料可能在膠囊表層形成,可能形成氧化物,且可能使核心材料氣味泄漏。
5.離心擠壓。在離心擠壓過程中,液體是通過使用帶漏斗噴嘴旋轉擠壓頭實現的。流體的核心材料泵入中心管,進入環形空隙,此時壁材料膜在噴嘴末端的圓隔板內形成,核心材料流入膜內。膠囊胚從孔內擠出,通過熱交換器時逐漸變硬。這一加工過程使直徑為400Jm~20001Jm(單位面積承重的物理量)的膠囊顆粒形成,但僅限于液體或漿體。
此外,用于化妝紡織品的微膠囊成型技術還有其他,如空氣懸掛涂抹、包衣鍋法、硬乳化等等。隨著化妝紡織新品開發的不斷擴大,紡織工業必須隨時注意外界信息和其他有關工業協作配合,不斷運用各種微膠囊技術開發消費者所期望的新型紡織品。 轉載本網專稿請注明:"本文轉自錦橋紡織網",更多紡織專業資訊,關注錦橋紡織網微信公眾號。微信搜:錦橋紡織網
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