【集萃網(wǎng)觀察】毛織物舒適保暖，風(fēng)格或豐滿厚重，或細(xì)膩高貴，深受消費(fèi)者的喜愛。但毛織物在保存和服用過程中容易產(chǎn)生細(xì)菌霉變和遭受蟲蛀，給消費(fèi)者帶來諸多不便。目前對毛織物進(jìn)行抗菌處理的方法主要有：① 在洗毛或染整階段利用化學(xué)藥品對毛織物進(jìn)行處理，通過阻礙羊毛分子上的二硫鍵變性或還原達(dá)到抑制蟲蛀的目的，加入抗菌劑能夠抑制細(xì)菌滋長;②在毛織物使用時采用通風(fēng)、清洗或加入樟腦丸等防蛀劑達(dá)到抗菌防蛀目的。
上述第1種方法對羊毛進(jìn)行改性，防蛀和抗菌分開處理，工藝復(fù)雜，容易影響毛織物的服用特性。第2種方法由消費(fèi)者完成，操作麻煩，缺乏持久性且效果不理想。為解決上述問題，文章采用納米微膠囊技術(shù)，選擇無毒環(huán)�？咕乐�，采用研制的二次聚合法配置抗菌防蛀微膠囊，對毛織物進(jìn)行處理，可使毛織物長期保持較為穩(wěn)定的抗菌防蛀性能，提高毛織物的功能性和壽命。
1 抗菌防蛀微膠囊的制備
1.1 制備原理
微膠囊由壁膜包覆芯質(zhì)組成，壁膜一般為高聚物，芯質(zhì)可以是液體或固體的整理劑。壁膜在長時間內(nèi)依次破裂使芯質(zhì)緩慢釋放，從而使芯質(zhì)特性長期存在于紡織品之上達(dá)到后整理的目的。
微膠囊的制備有多種方法，文章選擇界面聚合法。傳統(tǒng)的界面聚合法由于一次成膜，所制成的微膠囊壁膜較薄且有空隙，耐久性不佳，為此提出二次聚合法來完成微 膠囊的制備。原理為：第1次聚合采取一定的工藝使壁材初步聚合在芯材上，形成較為粗燥的壁膜;第2次聚合在第1次成膜若干時間后再調(diào)整工藝參數(shù)，使壁材進(jìn) 行2次聚合形成均勻質(zhì)密的第2層壁膜。這種方法形成的微膠囊壁膜分為2層，密度均勻，壁膜較厚，微膠囊壽命長，處理毛織物效果持久。
1.2 制備方法
1.2.1 壁材和芯材的選擇
壁材選取環(huán)氧樹脂， 具有無毒、高粘、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，制備的微膠囊可較為牢固地附著在毛織物上，不易破裂。芯材由抗菌劑和防蛀劑組成，是處理毛織物使其具有抗菌芳香性的主要成 分。選擇蕺菜萃取液作為抗菌劑，具有廣普抗菌作用，且干燥后可散發(fā)出淡淡的清香。防蛀劑天然除蟲菊脂作為配置微膠囊的防蛀芯材�？咕鷦┺撕头乐麆┨烊怀� 蟲菊脂的體積比為1：1，也可根據(jù)需要調(diào)整。
1.2.2 其它試劑與設(shè)備
固化劑選取羥化的二乙烯三胺，乳化液選取油性乳化劑SPAN80及TWEEN80，設(shè)備為光學(xué)顯微鏡、電動攪拌機(jī)調(diào)速器(D25—2F)、恒溫水浴鍋(HHS21—8)、低速離心機(jī)(XSP一16A800)等。
1.2.3 具體制備
常溫下將SPAN80與少量環(huán)氧樹脂溶于甲苯溶液中形成A溶液，并且快速攪拌均勻，將極少量固化劑與芯材溶液混合形成B溶液，并且劇烈攪拌形成乳化液，然 后降低攪拌速度至600～ 900轉(zhuǎn)/min后，將溶液A緩慢加入與B溶液混合，由于固化劑較少，所以這時僅初步生成抗菌防蛀微膠囊試劑，壁材的實(shí)際用量和固化劑的用量為 10：0.2左右，而壁材和芯材的用量為5：4左右。接著降低攪拌速度至400轉(zhuǎn)/min左右，維持5 min左右，再向反應(yīng)鍋中加入足量固化劑(壁材：固化劑=10：1)，并提高攪拌速度至1 000轉(zhuǎn)/min。停止攪拌20 min后向反應(yīng)鍋中加入TWEEN80，將未反應(yīng)單體進(jìn)行分離，這時微膠囊試劑沉到底層，用抽取設(shè)備將上層雜質(zhì)抽走，反復(fù)進(jìn)行3～5次，最后2次可加1% 生理食鹽水輔助凈化微膠囊。
1.3 后處理工藝
采用浸軋法完成，基本上不用改變原有工藝，只需在毛織物染色的最后一個漂洗階段完成后再加上一道浸軋工序即可。生產(chǎn)時將上述制備的抗菌防蛀微膠囊試劑與一 定量的滲透劑根據(jù)需要劑量倒入到浸漬槽中，按照每500 m織物使用 1 500～3 200 mL微膠囊、75～160 mL附著劑計(jì)算，分3～4次加入到浸漬槽中，調(diào)整浸軋機(jī)使浸泡時間為3～5 min，還可以根據(jù)織物厚度靈活調(diào)整時間，同時調(diào)整浸軋機(jī)的壓輥到合適的位置，對已被抗菌防蛀微膠囊試劑溶液浸泡過的毛織物進(jìn)行輕軋，以使微膠囊進(jìn)一步滲 入到毛織物中。輕軋是為了盡量避免微膠囊的破損，所以調(diào)節(jié)軋輥壓力時應(yīng)該十分仔細(xì)。工藝流程為：毛織物坯布進(jìn)廠一染色一漂洗一浸軋(微膠囊處理)一脫水一 烘干一出廠。
2 結(jié)果與分析
2.1 微膠囊制備對后處理持久性的影響
經(jīng)過微膠囊處理的毛織物能否保持持久的抗菌性和防蛀性，與微膠囊的粒徑大小有重要關(guān)系。微膠囊的粒徑越小，分布在毛織物上的微膠囊顆粒數(shù)量就會越多，滲入 到毛織物內(nèi)部的微膠囊也越多，毛織物的抗菌防蛀效果就越好。同時微膠囊粒徑越小，和毛織物的相對接觸面也越大，因此與毛織物結(jié)合更加牢固，所處理的毛織物 的抗菌防蛀持久性越好。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，制備微膠囊時的攪拌速度、乳化劑等因素都對微膠囊的大小有很大的影響。圖1表示了這3種因素對微膠囊粒徑大小的影響，其 中圖1(a)中，乳化攪拌速度分別為A-1 600轉(zhuǎn)/min，B一2 100轉(zhuǎn)/min，c一2 600轉(zhuǎn)/min。
除了上述幾個因素以外，還有其它一些影響微膠囊粒徑大小的工藝條件。一是芯材和壁材的用量，在其它實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，當(dāng)環(huán)氧樹脂少于芯材的理論用量 時，所生成的微膠囊成膜性差，數(shù)量少且直徑不均勻，當(dāng)環(huán)氧樹脂大于理論用量時，微膠囊粒徑縮小較小，使壁材處于浪費(fèi)狀態(tài)，并有粘連現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)驗(yàn)證明，蕺 菜與除蟲菊脂混合物與環(huán)氧樹脂的合理用量比為5 mL：15 g，二是乳化時間，乳化時間的適度增加將會使微膠囊的粒徑更小，分布更加均勻，但乳化時間的過度增加會導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，一般以20～30 min為宜;三是預(yù)固化階段一定要降低攪拌速度，攪拌速度過高，不利于環(huán)氧樹脂的進(jìn)一步沉積形成微膠囊壁材，導(dǎo)致微膠囊粒徑不均勻，壁膜過薄，缺乏持久 性。
2.2 后處理工藝影響因素
附著劑是影響抗菌防蛀微膠囊處理毛織物效果的一個重要因素。所研制的抗菌防蛀微膠囊試劑在常溫下處理毛織物時必須添加附著劑，才能使微膠囊顆粒更好的粘附 在毛纖維表面上。這種附著劑主要由分散劑、滲透劑和氨基有機(jī)硅組成，目的是使其與毛纖維更好的粘連，大大增加微膠囊黏著在毛織物表面上的數(shù)量，使所處理的 毛織物保持良好的耐洗滌性。實(shí)驗(yàn)得出，附著劑的加入一般應(yīng)控制在5%左右。
浸泡時間和浸軋次數(shù)對處理效果也有一定的影響。實(shí)驗(yàn)證明，浸泡時間過長不利于生產(chǎn)效率的提高，也不利于織物的手感。浸泡時間過短則微膠囊試劑無法完全進(jìn)入 到毛織物內(nèi)部。一般控制在3～5 min;浸軋次數(shù)太多則微膠囊被破壞數(shù)量越多，浸軋次數(shù)太少則不能使微膠囊試劑充分的滲入到毛織物內(nèi)部，一般浸軋次數(shù)應(yīng)該控制在 3—5次。
2.3 持久性測試
采用定性分析中的暈圈法考察不同毛織物的抗菌性能，從而判斷微膠囊的 持久性，實(shí)驗(yàn)方法是取直徑為5 cm的平紋毛織物(克重為180 g/m2) 4片，分別標(biāo)記為A、B、c、D，將4塊樣布浸泡在所制備的20%抗菌防蛀微膠囊試劑水溶液中(5%固著劑)10 min。將以上4塊樣布分別洗滌相同次數(shù)后放入混菌平板中恒溫培養(yǎng)，觀察抑菌環(huán)的生長及大小，并求其平均值，結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，采用所述的抗菌防 蛀微膠囊制備方法和毛織物后處理工藝所開發(fā)的抗菌防蛀毛織物耐洗滌 4O次以上，具有非常好的持久抗菌防蛀性能。
3 結(jié)論
將天然抗菌劑蕺菜與天然防蛀劑除蟲菊脂相混合，采用二次聚合法并通過合理控制工藝參數(shù)可制備具有持久性的納米雙膜微膠囊，用此微膠囊采 用所設(shè)計(jì)的浸漬法工藝處理毛織物，可以使毛織物具有持久的抗菌防蛀特性，具有良好的耐洗滌性，并且天然環(huán)保。該技術(shù)可提高毛織物的服用性能與保存性能，滿 足企業(yè)和消費(fèi)者的需求。
來源：汪秀琛，劉哲
手機(jī)版印花網(wǎng)
微信號：yinhuashijie
