×

        微膠囊在紡織功能整理中的研究進展

        2026-03-19 10:26:35

        微膠囊技術(shù)正成為推動紡織功能升級的核心載體,在賦予紡織品多元功能特性上展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力??蒲腥藛T依托微膠囊的封裝與控釋優(yōu)勢,逐一破解傳統(tǒng)功能整理中留香短、控溫難、抗菌持久性不足等痛點,讓織物從基礎(chǔ)面料向兼具舒適、健康、智能與安全的高端功能材料轉(zhuǎn)型。

        芳香整理

        香氛化合物具有改善消費者情緒、緩解焦慮及提升工作效率的積極作用,紡織品的芳香整理正受到廣泛關(guān)注。然而,直接添加精油的芳香紡織品面臨兩大核心問題:香氣在織物上的持久性,以及經(jīng)過多次洗滌后的留香效果。眾多研究人員通過微膠囊技術(shù)為此提供了解決方案。ZHANG等制備的雙層微膠囊,以β-環(huán)糊精為內(nèi)層,殼聚糖和藻酸鈉為外層,經(jīng)過其整理的棉織物在30次循環(huán)洗滌后仍保留20%的薰衣草精油。

        傳統(tǒng)芳香微膠囊通常封裝密度高,無法按需可控釋放。為此,研究人員開發(fā)出響應(yīng)刺激的微膠囊來調(diào)控釋放過程,這不僅能防止香氣成分快速分解揮發(fā),還能實現(xiàn)對環(huán)境變化的智能響應(yīng),為香氣物質(zhì)提供“開關(guān)式”釋放機制。HAN等將光熱材料聚苯胺(PANI)引入香氛膠囊外殼,在光源刺激下香味釋放,實現(xiàn)光熱響應(yīng)釋放。將制備好的芳香微膠囊乳液涂覆在絲綢織物上,由于PANI在織物中具有良好的光熱轉(zhuǎn)化特性,因此處理后的織物表現(xiàn)出良好的耐洗性。


        PANI芳香微膠囊制備與釋放機制示意圖

        相變調(diào)溫整理

        相變織物是一種智能織物材料,借助相變微膠囊技術(shù),織物能通過吸收、釋放熱量調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的溫度。DENG等巧妙融合了相變材料、光熱材料與絲綢的獨特優(yōu)勢,構(gòu)建MPCM@PDA@Au多層核殼結(jié)構(gòu)。這種多功能光熱相變微膠囊修飾到蠶絲表面后,通過簡單調(diào)節(jié)光照條件,即可有效調(diào)控絲綢織物的溫度以實現(xiàn)光熱效應(yīng)。


        MPCM@PDA@Au修飾后絲綢織物的光熱轉(zhuǎn)化情況

        同時,多聚相變材料(MPCM)的高效蓄熱性能使其能夠吸收或釋放熱量,有助于維持絲綢織物的恒定溫度。周建華等制備了MZZS-PMMA相變微膠囊,并將其應(yīng)用于織物整理。結(jié)果表明,涂層織物具有優(yōu)良的輻射冷卻、調(diào)溫性能及循環(huán)穩(wěn)定性。

        抗菌整理

        隨著微生物引發(fā)的感染性疾病受到越來越多的關(guān)注,利用微膠囊技術(shù)對紡織材料進行抗菌后整理已成為行業(yè)發(fā)展趨勢。王丞采用復凝聚法制備防蚊蟲微膠囊,通過浸漬法對棉織物進行后整理。整理后織物的蚊蟲驅(qū)避率為68%,對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率分別為89.71%和94.56%;雖然洗滌20次后抑菌率下降,但織物表面的防蚊蟲微膠囊仍有部分附著在織物表面,具有一定抗菌效果。


        防蚊蟲微膠囊織物工藝流程圖

        UPADHYAY等以香茅、桉樹、薰衣草及蘆薈提取物等精油為芯材制備微膠囊。研究證實,微膠囊化精油整理技術(shù)可有效提升竹織物的抗菌與抗氧化性能,賦予其優(yōu)異的生物功能特性;同時,該工藝還能兼顧竹織物本身的吸濕排汗優(yōu)勢,并實現(xiàn)精油的長效緩釋。

        智能響應(yīng)紡織品

        智能紡織品因能感知并響應(yīng)光照、溫度、電場、壓力、pH值等外部條件,憑借其獨特的響應(yīng)特性、美觀性及廣泛功能性,在可穿戴設(shè)備、傳感器監(jiān)測、信息加密及防偽領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而,具有高靈敏度的刺激響應(yīng)材料往往會受外部環(huán)境影響而導致其自身活性降低。為提升響應(yīng)性材料的壽命,常采用微膠囊技術(shù)將其封裝,在實現(xiàn)多功能化的同時防止其活性被破壞。

        殼聚糖(CS)因天然無毒特性,常被用作微膠囊的壁材。但傳統(tǒng)殼聚糖微膠囊多為單一功能的單腔微膠囊。CHEN等首先通過單一凝聚法制備出相變殼聚糖微膠囊,隨后將光致變色納米膠囊接枝到該殼聚糖微膠囊表面,得到“草莓狀”殼聚糖復合微膠囊。這類微膠囊可應(yīng)用于織物,借助光致變色納米膠囊和微膠囊的殼聚糖壁材,賦予織物良好的光致變色性能和抗菌性能。


        殼聚糖復合微膠囊作用機理

        參考文獻

        [1] ZHANG T,LUO Y,WANG M X,et al.Double-layered microcapsules significantly improve the long-term effectiveness of essential oil[J].Polymers,2020,12(8):doi:10.3390/polym12081651.

        [2] HAN Y B,SHI L L,CHEN Z G,et al.Preparation and properties of photothermal responsive fragrance microcapsules[J].Journal of Applied Polymer Science,2023,140(41):doi:10.1002/app.54535.

        [3] DENG G,YANG Y Y,LU S,et al.Silk fabrics modified with photothermal phase change microcapsules for personal thermal management[J].International Journal of Nanomedicine,2024,19:8455-8499.

        [4] 周建華,李思彤,牛轉(zhuǎn)麗.自調(diào)溫相變微膠囊的制備及性能研究[J].針織工業(yè),2025(4):27-31.

        [5] 王丞.植物源防蚊蟲抗菌功能紡織品研制與應(yīng)用[D].陜西:西安工程大學,2024.

        [6] UPADHYAY R,ANDIAPPAN S.Eco-friendly medical textiles:Bamboo fabric functionalized with microencapsulated essential oil[J].New Journal of Chemistry,2025,49(33):14190-14206.

        [7] CHEN Z,ZHANG W W,YUAN Z H,et al.Preparation of strawberry chitosan composite microcapsules and their application in textiles[J].Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2022,652:doi:10.1016/ J.COLSURFA.2022.129845.

        來源:紡織導報