- 2019年7月10日-12日,上海攬境展覽主辦的2019年藍(lán)鯨國(guó)際標(biāo)簽展、包裝展...[詳情]
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香味印花 香飄四逸
2006-08-24 10:32 來(lái)源:中國(guó)物資儲(chǔ)運(yùn)沈陽(yáng)公司 劉永慶 責(zé)編:中華印刷包裝網(wǎng)
據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo),國(guó)外一些服裝制造商正在開(kāi)發(fā)一種香味服裝,LG流行服裝等三家韓國(guó)公司,兩周內(nèi)便賣(mài)出4000多套;LG在美國(guó)洛杉磯批發(fā)店不到一個(gè)月便賣(mài)光全部具有熏衣草香味的便服和禮服。這種服裝很奇特,越是熱鬧場(chǎng)合,香味服裝越顯其奧妙,當(dāng)人們?cè)诖┟撨@種衣服時(shí)或人多擁擠處時(shí),如地鐵、公交車(chē)?yán)铩⒂皠≡、舞廳等,衣料上的香味便會(huì)彌漫開(kāi)來(lái),香飄四逸,令人心曠神怡。一套熏衣草味套裝售價(jià)300~500美元,套裝經(jīng)20次干洗香味仍存。這種服裝上的香味是怎么來(lái)的?為什么會(huì)保留那么久呢?原來(lái)是一種叫做香料微膠囊的東西在起作用。在印花漿中加入香精印制出有香味的印花布。不僅使人在視覺(jué)上獲得美的享受,而且在嗅覺(jué)上得到愉快的滿(mǎn)足。這種產(chǎn)品開(kāi)始只限于印花布上使用,由于深受消費(fèi)者歡迎,逐漸發(fā)展到服裝、床單、手帕、襪子、圍巾等多種紡織品上使用。
香味印花工藝原理:是采用液體香精或其它的有機(jī)溶液,使其香精能與有色的印花涂料漿進(jìn)行均勻混溶并借助涂料中粘合劑的作用固著在織物上。由于香精中含有的有機(jī)成分多又易揮發(fā)、化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定的化合物組成,如桂花香味型的香精就是由紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮等19種原料按一定比例配制而成的,香精成分十分復(fù)雜,在使用和貯存期間易揮發(fā)散失或分解變質(zhì)。所以,對(duì)香精的保存和控制使用就成了研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)問(wèn)題。為了保護(hù)香精免受外界環(huán)境因素的影響,控制或延長(zhǎng)其釋香期限達(dá)到人們對(duì)香料的使用目的,最好的辦法就是把香精進(jìn)行微膠囊化,也是本文介紹的一種攜香釋香的高新技術(shù)。微膠囊技術(shù)是一種用成膜材料把固體或液體包覆使形成微小粒子的技術(shù)。得到的微小粒子叫微膠囊。一般粒子大小在微米或毫米范圍,把包在微膠囊內(nèi)部的物質(zhì)稱(chēng)為囊心,囊心可以是固體,也可以是液體或氣體。微膠囊外部由成膜材料形成的包覆膜稱(chēng)為壁材。壁材通常是由天然的或合成的高分子材料形成,也可能是無(wú)機(jī)化合物。微膠囊技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于形成微膠囊時(shí),囊心材料被包覆而與外界環(huán)境隔離,囊心材料的性質(zhì)毫無(wú)影響地被保存下來(lái),而在適當(dāng)時(shí)機(jī),壁材被壞時(shí)又將囊心物質(zhì)釋放出來(lái),這樣給使用上帶來(lái)許多方便。香精微膠囊一般分為兩種類(lèi)型:一是開(kāi)孔型香精微膠囊。這種微膠囊的壁殼上有許多微型小孔,當(dāng)氣溫升高或穿著時(shí)體溫作用使微孔被擴(kuò)大,使香精因受熱而加速釋放出來(lái)。反之,在人們不穿著這種印花服裝時(shí),如在家存放過(guò)程中,由于溫度變低而導(dǎo)致微孔收縮或緊閉,香精釋放速度變緩。其制備工藝有兩種:一種是在室溫下把10%濃度的非水溶性香精有機(jī)溶液加入到20%濃度的淀粉水溶液中,經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢杌旌,然后噴霧冷凍干燥成片狀固體,再用球磨機(jī)將其粉碎成100目左右的微膠囊顆粒。另一種制備方法是把一定量的液體香精加入到β—環(huán)糊精水溶液中,用絡(luò)合包埋法把香精分子吸附到β—環(huán)糊精分子的中空腔中,然后噴霧干燥,所得的固體顆粒是多個(gè)β—環(huán)糊精包覆形成的分子水平的微膠囊集合體。二是封閉型香精微膠囊。壁殼上不含微孔,只有當(dāng)人們穿著時(shí)與外界接觸摩擦?xí)r,使囊壁破裂才釋放出香味,這種封閉型香精微膠囊通常采用明膠—阿拉伯樹(shù)膠體系的復(fù)合凝聚法制備。制得的微膠囊如經(jīng)過(guò)固化處理則得到壁膜堅(jiān)硬的封閉型香精微膠囊,若不經(jīng)過(guò)固化處理直接干燥,得到的香精微膠囊不僅是開(kāi)孔型的,而且可溶于溫水,明膠壁膜溶化而放出香精。封閉型香味微膠囊也可用原位聚合法制備,利用尿素—甲醛或密胺—甲醛預(yù)縮體在香精液滴周?chē)纬煞忾]性良好的脲醛樹(shù)脂或密胺樹(shù)脂壁膜。
香精微膠囊制備的方法較多,各有優(yōu)缺點(diǎn),目前市場(chǎng)上又難于購(gòu)得這種香精微膠囊,為使感興趣的讀者,能自制香精微膠囊,在此特別介紹明膠———阿拉伯樹(shù)膠凝聚法(G—A法)制備香精微膠囊技術(shù)。
明膠———阿拉伯樹(shù)膠復(fù)合凝聚法的原理:復(fù)合凝聚法是應(yīng)用高分子物理化學(xué)原理制備微膠囊的技術(shù)。從高分子電解質(zhì)的基礎(chǔ)知識(shí)中得知,氨基酸或蛋白質(zhì)是分子中同時(shí)含有可酸式電離和堿式電離基團(tuán)的兩性離子電解質(zhì)。當(dāng)某一PH值下,它們的兩種基團(tuán)電離程度相等,而整個(gè)分子以偶極離子(或內(nèi)鹽)形式存在。把這時(shí)的溶液PH值稱(chēng)為它的等電點(diǎn)(PEI )。當(dāng)溶液中PH值高于等電點(diǎn)時(shí),氨基酸或蛋白質(zhì)以酸式電離為主,分子帶有負(fù)電荷,在電場(chǎng)中向正極運(yùn)動(dòng);而在溶液PH值低于等電點(diǎn)時(shí),它以堿式電離為主,分子帶正電荷,在電場(chǎng)中向負(fù)極運(yùn)動(dòng)。明膠是一種水溶性蛋白質(zhì),是一種典型的兩性高分子電解質(zhì),在其等電點(diǎn)以上的溶液中,以帶負(fù)電的粒子形式存在,而在等電點(diǎn)以下溶液中,以帶正電的粒子形式存在。阿拉伯樹(shù)膠是由多種單糖縮聚形成的聚合物,除在特低的PH之下(PH<3)外,在水中的阿拉伯樹(shù)膠分子總是帶有負(fù)電荷。當(dāng)PH值在明膠等電點(diǎn)以上時(shí)將明膠與阿拉伯樹(shù)膠水溶液混合均勻,因此時(shí)明膠與阿拉伯膠粒子均帶有負(fù)電荷,不會(huì)發(fā)生相互吸引的凝聚作用。當(dāng)把混合液PH值調(diào)節(jié)到明膠等電點(diǎn)以下時(shí),明膠離子變成帶有正電荷粒子與帶有負(fù)電荷的阿拉伯樹(shù)膠粒子相互吸引發(fā)生電性中和而凝聚,并對(duì)分散在溶液中的香精囊心進(jìn)行包覆形成微膠囊。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,明膠———阿拉伯樹(shù)膠混合膠體溶液若獲得凝聚相,必須做到如下四點(diǎn):
1.配制膠體混合液時(shí),明膠、阿拉伯樹(shù)膠的濃度不能過(guò)高,一般兩種膠體溶液濃度均在3%以下時(shí),得到凝膠產(chǎn)率較高。
2.保持適宜的PH值是保證帶正、負(fù)電荷的高分子電解質(zhì)產(chǎn)生凝聚的必要條件。不同方法處理制得的明膠等電點(diǎn)一般在PH =4~9之間變化,在使用前應(yīng)對(duì)明膠的來(lái)源及等電點(diǎn)有所了解,而PH值在4.0~4.5之間即可保證明膠在溶液中成為帶正電荷的粒子,而阿拉伯樹(shù)膠在這種PH值時(shí)仍為帶負(fù)電荷粒子。
3.通常明膠溶液的膠凝點(diǎn)在0~5℃,為使明膠沒(méi)有單獨(dú)形成凝膠析出,反應(yīng)體系溫度應(yīng)保持在40℃左右,以保證復(fù)合凝聚相的產(chǎn)生。
4.為了防止無(wú)機(jī)鹽起鹽效應(yīng)作用,使相分離受到影響,要注意反應(yīng)體系中無(wú)機(jī)鹽含量要低,通常膠體溶液中含鹽量都較低,不會(huì)影響凝聚相的產(chǎn)生。所以,應(yīng)重點(diǎn)把握好前三條。
具體制備工藝為:把4%以下濃度的明膠水溶液和同濃度的阿拉伯樹(shù)膠水溶液以1:1質(zhì)量比例混合,并保持溶液溫度在40℃,PH =7,此時(shí)得到一種均勻的單相溶膠。把油心香精囊心在攪拌條件下加入,囊心分散所需顆粒大小的水包油分散體系,在保持40℃的條件下,攪拌并滴加10%濃度的醋酸溶液直至混合體系的PH值為4.0,此時(shí)膠液粘度逐漸增強(qiáng),變?yōu)椴煌该鞑l(fā)生相分離,形成一個(gè)由20%濃度左右的明膠———阿拉伯樹(shù)膠組成的凝聚相和一個(gè)膠體濃度低于0.5%的液體連續(xù)相。使原水包油兩相體系轉(zhuǎn)變?yōu)槟倚挠拖,凝聚相和溶劑連續(xù)相三相體系,冷卻至0~5℃,加入10%NaOH至PH =9~11,加37%的甲醛,攪拌10min,然后升溫至50℃進(jìn)行固化處理,過(guò)濾干燥即得到微膠囊產(chǎn)品。
由于在固化處理之前的凝膠與溶膠的互相轉(zhuǎn)化其過(guò)程是可逆的,因此發(fā)生凝聚相分離之后,如果產(chǎn)生的微膠囊粒子大小不令人滿(mǎn)意,還可以加堿使PH值再次升高,使凝膠再溶解,通過(guò)攪拌使香精油性囊心再次分散,直至達(dá)到符合要求時(shí),再滴加醋酸的辦法使PH值降至4.0左右,再次引發(fā)凝聚相分離,利用反復(fù)調(diào)節(jié)PH值辦法控制粒子大小是PH值調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)。利用明膠———阿拉伯樹(shù)膠復(fù)合凝聚法制備微膠囊具有材料易購(gòu)、原料無(wú)毒、易生物降解、使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),只是阿拉伯樹(shù)膠價(jià)格較貴,使微膠囊生產(chǎn)成本高些,使用替代原料成為可能。如北京紡織科研所研制出的印花微膠囊就是采用了紡織印染行業(yè)常用的一種印染擴(kuò)散劑亞甲基雙萘磺酸鈉,又稱(chēng)擴(kuò)散劑NNO,用它與明膠進(jìn)行復(fù)合凝聚制備微膠囊,除它之外還可使用的陰離子高分子電解質(zhì)比較多,如海藻酸納、瓊脂、羧甲基纖維素納(CMC)等。用這些原料時(shí),工藝上稍有變化,但基本原理是一致的。
香味印花的加工工藝與通常的印花工藝相似,只是把制備好的香精微膠囊與適宜的粘合劑漿料相混合時(shí),只要香精微膠囊、粘合劑印花色漿料與承印織物三方有較好的相容性即可使用。通過(guò)絲網(wǎng)印花的方法把印花漿施加于織物表面上,然后烘干即可完成。
目前,香味印花的概念,隨著時(shí)間的推移已推展為“氣息印花”,因?yàn)椴恢皇菃渭冏非螽a(chǎn)生香味的效果。其中也包含著產(chǎn)生多種大自然的氣息。如森林氣息、松脂氣息、豌豆花的氣息等。這些氣息的特點(diǎn)是與大自然氣息相似的,令人產(chǎn)生身心愉快,回歸大自然的感覺(jué)。利用微膠囊進(jìn)行香味印花,也可以進(jìn)展到對(duì)紡織品進(jìn)行香味整理?梢詼p少香精揮發(fā)損失,使香味更持久,香味整理用的香精微膠囊通常也是采用凝聚相分離的方法制備的,香精微膠囊不僅可以對(duì)織物進(jìn)行加香整理,而且廣泛用于緞帶、手帕、圍巾、領(lǐng)帶、窗簾和其它家庭裝飾品進(jìn)行加香整理。例如日本三菱螺縈公司生產(chǎn)過(guò)一種含有香精膠囊的聚酯纖維,制成的織物有較持久的釋香能力,有草莓、風(fēng)梨等水果香精或有針葉樹(shù)芳香油氣味等不同品種。由于香精微膠囊保存在纖維內(nèi)部,織物經(jīng)多次洗滌仍可保持香味。這種微膠囊纖維不僅可做衣物,也可用于填塞床墊,枕頭和動(dòng)物形狀的布玩具等。
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