香味纳米胶囊对丝绸织物的整理工艺研究yd18831

彭微微a  何莎莎a  张颖a-b   浙江理工大学，a.服装学院；b.浙江省服装工程技术研究中心，杭州310018

收稿日期：2014-11-20

基金项目：大学生创新创业孵化项目(2014R406077)

作者简介：彭微微(1991-)，女，浙江宁海人，硕士研究生，主要从事服装舒适性方面的研究。

通信作者：张颖，E-mail：zhangying1221@hotmail.com

原载：现代纺织技术 2015/5；26-29，42

 

【摘要】为使丝绸织物维持更持久的香味，采用香味纳米胶囊对丝绸织物进行浸轧整理，将含油率作为丝绸织物上香味纳米胶囊含量的评价指标，探讨交联剂质量浓度、焙烘温度、焙烘时间及交联剂添加次数等工艺参数对其的影响。结果表明：当交联剂质量浓度40g／L，焙烘温度90℃ ，焙烘时间50s时，整理后丝绸织物含油率高，且耐水洗性佳。在同等工艺下，将交联剂分3次添加，所得丝绸织物经10次水洗后，香精残留率仍达88%，且织物的色光特征无明显变化。

【关键词】丝绸织物；香味纳米胶囊；含油率；耐水洗性

【中图分类号】TS195.6 文献标志码：B 文章编号：1009-265X(2015)04-0026-04

 

0  引言

丝绸织物因良好的手感、光泽、吸放湿性等优点而受到广大消费者的喜爱，但随着生活水平的日益提高，消费观念的演变，传统的丝绸已不能满足人们的需求，因而具有芳香、医疗、保健等功能的丝绸织物成为了近年来纺织品研究者的热门课题[1-2]。香味自古以来与人类关系密切，具有消臭、镇静、舒缓神经等作用，因此对丝绸织物进行芳香整理可以提高其附加值[3]。芳香剂直接作用于丝绸织物，其留香时间很短，水洗1～2次后香味便会消失[4]，利用天然或合成的高分子材料进行包覆香精芯材，制成有囊壁的微米甚至是纳米级别的胶囊，可将易挥发、流动的液体固定于一定空间形成固态物质，可有效控制香味的释放速率[5]。

为使丝绸织物维持更久的香味，提高其耐水洗性是增加留香性能的一种有效手段[6]。本研究选取香味纳米胶囊整理丝绸织物，探究工艺参数对整理后丝绸织物含油率及耐洗性的影响。

1  实验

1.1  实验材料与仪器

实验材料：乔其丝绸织物(47.1g／m2，杭州江宁丝绸制衣有限公司)。

化学品：柠檬香味纳米胶囊SNC208(上海赫特国际集团)；交联剂AF6100(上海赫特国际集团)；无水乙醇(分析纯，无锡市展望化工试剂有限公司)。

仪器：YG751B型电脑式恒温恒湿箱(宁波纺织仪器厂)；轧车(厦门瑞比精密机械有限公司)；R-3自动定型烘干机(厦门瑞比精密机械有限公司)；TU-1810紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；B)(2200HP超声波清洗器(上海新苗医疗器械制造有限公司)；TDSA-WS台式低速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司)；JSM-5610扫描电子显微镜(日本JEOL公司)；SGD300氮、氢、空发生器(北京东方精华苑科技有限公司)；GC-2010ATF气相色谱仪，230V(岛津制作所)；HB12P耐洗色牢度试验机(瑞士NEWAVE 公司)；Datacolor SF-600测色配色仪(美国Latacolor公司)。

1.2  实验方法

1.2.1  香味微胶囊中香精含量测定

取4g香味纳米胶囊，溶解于8mL无水乙醇中，密封，功率90W 的条件下超声40min，再在3500r／min下离心10min，得8.9mL上层清液，GC气相色谱仪测试香精含量[8]。

1.2.2  香精质量浓度-吸光度值标准曲线的制定

取上层清液1mL，用无水乙醇溶解在50mL的容量瓶中得溶液C0从溶液C中分别取出4、5、6、7、8、10mL于25mL的容量瓶中配制不同质量浓度的香精-乙醇溶液，在其最大吸收波长( λmax=274nm)处测吸光度值，并绘制香精质量浓度一吸光度值标准曲线。

1.2.3  丝绸织物的微胶囊整理

工艺流程：配整理液→浸轧(轧余率约100 )→60℃烘燥20s→100℃焙烘30s→待测。

基本工艺配方：香味纳米胶囊质量浓度60g／L，交联剂质量浓度60g／L。

1.3  测试方法

a)GC测试：GC-2010ATF气相色谱仪测定香精含量。

b)含油率测试：随机取0.25g丝绸织物样品，剪碎放入烧杯，再加入25mL无水乙醇，密封，90W功率下超声40min。澄净后取上层清液，测试吸光度值Ai [9-10],则每克布吸光度值为

Aj =4Ai        (1)

再根据标准曲线计算丝绸织物的香精含油率。

c)水洗牢度测试：1g整理后丝绸浸入纯三级水中，浴比50：1，40℃条件下水洗30min，清水冲洗10s，60℃烘干。分别测试洗涤1、5、10次后丝绸织物上香精残留量百分比。

d)香精残留量百分比的计算

香精残留量百分比W=Aj(水洗n次后)／A j (未水洗)           (2)

式中：AJ表示每克布的吸光度，n表示水洗次数。

e)颜色特征值测试[11]：Datacolor SF-600测色配色仪测定。

f)SEM测试：通过扫描电子显微镜，分别观察丝绸织物整理前、整理后未水洗、水洗1O次的形貌特征。

2  结果与讨论

2.1  标准曲线的绘制

由1.2.1方法所得的香精-乙醇溶液GC如图1所示，其数据见表1。

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图1 香精-乙醇溶液GC图

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表1 香精.乙醇溶液组分分析

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从图1和表l可知：香味纳米胶囊包覆的香精是混合物，在不同的时间出现多个峰值。无水乙醇的密度为0.789g／cm2，上述数据分析可知香精组分含量约为6%。已知香精与无水乙醇的质量比例，无水乙醇的质量，可计算得香精的质量，则香精浓度为5×10-5g／L。

香精质量浓度对吸光度值作线性回归标准曲线，具体如图2。

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图2 香精质量浓度-吸光度标准曲线

由图2可知：香精质量浓度一吸光度的标准曲线回归方程为 Y=37.2X，可用于含油率的计算。

2.2  各工艺条件对丝绸织物含油率的影响

2.2.1  交联剂质量浓度对丝绸织物含油率的影响

交联剂能使纤维分子链之间形成共价键交联，一般能与纤维上的羟基、氨基反应，形成纤维一交联剂组成的网状交联结构体系[12]。改变交联剂质量浓度，整理后未水洗时丝绸织物的含油率以及水洗1次和水洗5次后丝绸织物的香精残留率比如下图3。

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图3 交联剂质量浓度对丝绸织物含油率的影响

由图3可知：丝绸织物未水洗时，在30~70g／L范围内，随着交联剂质量浓度增大，含油率逐渐增大。交联剂质量浓度为40g／L后，变化趋势缓和。交联剂质量浓度为40g／L时，经过水洗1次和水洗5次后的残留率皆较高，可分别达到70～75%，45～50 %。综上所述：交联剂质量浓度应以40g／L为宜。

2.2.2  焙烘温度对丝绸织物含油率的影响

改变焙烘温度，整理后未水洗时丝绸织物的含油率以及水洗1次和水洗5次后丝绸织物的香精残留率如图4。

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图4 焙烘温度对丝绸织物含油率的影响

由图4可知：在90"-120℃内，未水洗丝绸织物的含油率没有明显的变化，说明该香味纳米胶囊在此温度区间内未遭到损坏，香精始终被包覆着而不易蒸发，耐高温性好。经过水洗1次和水洗5次后，当焙烘温度为90～100℃ 时，其香精残留率较高。在低温条件下，交联剂反应不完全，香味纳米胶囊没有牢固地粘附于丝绸织物水洗易掉落。焙烘温度升高，香精残留率增大，这是因为交联剂反应加速，反应程度更高，粘附牢度更好。焙烘温度100℃ 之后，其香精残留率下降，且丝绸织物不宜高温焙烘。综上所述，焙烘温度为90℃为宜。

2.2.3  焙烘时间对丝绸织物含油率的影响

改变焙烘时间，整理后未水洗时丝绸织物的含油率以及水洗1次和水洗5次后丝绸织物的香精残留率如图5。

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图5 焙烘时间对丝绸织物含油率的影响

由图5可知：焙烘时间增大，未水洗丝绸织物的含油率下降。焙烘时间50s后，其含油率变化变缓。原因可能是部分易损坏的香味纳米胶囊挥发尽，剩下的完整包覆的香味纳米胶囊在100℃下稳定性很好。而观察其水洗1次和水洗5次后香精残留率，在焙烘时间为50s内上升速率很快，说明交联剂的交联程度有大幅度提升，在50s后，渐渐的趋向平缓。综上所述，焙烘时间以50s为宜。

2．3  香味纳米胶囊整理织物前后的形貌特征

在交联剂质量浓度40g／L，焙烘温度90 ℃，焙烘时间50s条件下整理丝绸织物。并进行10次水洗测试后，所得SEM图如图6所示。

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（a）整理前        (b)整理后未水洗         (c)整理后10次水洗

图6丝绸织物整理前后的SEM图

    由图6可知：未整理的丝绸织物纤维表面光滑，未有凸起或者颗粒状物质粘附；而整理后(未水洗)的织物丝绸织物表面聚集着大量的颗粒，说明纱线表面黏附着大量粒径较小的香味纳米胶囊；经过10次水洗后，丝绸织物表面仍粘附着香味纳米胶囊。

2．4  耐水洗牢度测试

根据1．3中水洗牢度测试方法进行测试，结果可见表2。

表2耐水洗牢度测试

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    由表2可知：交联剂多次放料的耐洗性效果比单次放料的耐洗性更佳，分2次添加交联剂时，经过10次水洗后，其精油残留量率仍可达到62％；分3次次添加交联剂时．经过10次水洗后，其精油残留率仍可达到88％。

2．5  颜色特征值测试

其测试结果见表3。由表3可说明经过香味纳米胶囊整理后的丝绸织物色光虽略偏蓝光、红光，但△E值不大，K／S值也变化不明显，说明整理后的丝绸织物的色光特征未发生显著改变。

表3真丝织物颜色特征值

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3  结论

    a)当交联剂质量浓度40g／L，焙烘温度90℃，焙烘时间50s时．香味纳米胶囊整理丝绸织物含油率高．耐水洗性佳。

    b)分多次添加交联剂整理丝绸织物，可提高香味纳米胶囊在丝绸织物上的耐水洗性。分3次添加交联剂整理得到的丝绸织物经10次水洗后，仍能保持原有香精含量的88%。且未对该丝绸织物的颜色特征产生影响，所以具有一定的市场前景。

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(责任编辑：陈和榜)