香味印花工艺

据有关资料报导，国外一些服装制造商正在开发一种香味服装，LG流行服装等三家韩国公司，两周内便卖出4000多套；LG在美国洛杉矶批发店不到一个月便卖光全部具有熏衣草香味的便服和礼服。这种服装很奇特，越是热闹场合，香味服装越显其奥妙，当人们在穿脱这种衣服时或人多拥挤处时，如地铁、公交车里、影剧院、舞厅等，衣料上的香味便会弥漫开来，香飘四逸，令人心旷神怡。一套熏衣草味套装售价３00～500美元，套装经20次干洗香味仍存。这种服装上的香味是怎么来的？为什么会保留那么久呢？原来是一种叫做香料微胶囊的东西在起作用。在印花浆中加入香精印制出有香味的印花布。不仅使人在视觉上获得美的享受，而且在嗅觉上得到愉快的满足。这种产品开始只限于印花布上使用，由于深受消费者欢迎，逐渐发展到服装、床单、手帕、袜子、围巾等多种纺织品上使用。 　　

    香味印花工艺原理：是采用液体香精或其它的有机溶液，使其香精能与有色的印花涂料浆进行均匀混溶并借助涂料中粘合剂的作用固着在织物上。由于香精中含有的有机成分多又易挥发、化学性质极不稳定的化合物组成，如桂花香味型的香精就是由紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮等１9种原料按一定比例配制而成的，香精成分十分复杂，在使用和贮存期间易挥发散失或分解变质。所以，对香精的保存和控制使用就成了研究开发的重点问题。为了保护香精免受外界环境因素的影响，控制或延长其释香期限达到人们对香料的使用目的，最好的办法就是把香精进行微胶囊化，也是本文介绍的一种携香释香的高新技术。 　　

    微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子的技术。得到的微小粒子叫微胶囊。一般粒子大小在微米或毫米范围，把包在微胶囊内部的物质称为囊心，囊心可以是固体，也可以是液体或气体。微胶囊外部由成膜材料形成的包覆膜称为壁材。壁材通常是由天然的或合成的高分子材料形成，也可能是无机化合物。微胶囊技术的优势在于形成微胶囊时，囊心材料被包覆而与外界环境隔离，囊心材料的性质毫无影响地被保存下来，而在适当时机，壁材被坏时又将囊心物质释放出来，这样给使用上带来许多方便。 　　

    香精微胶囊一般分为两种类型：一是开孔型香精微胶囊。这种微胶囊的壁壳上有许多微型小孔，当气温升高或穿着时体温作用使微孔被扩大，使香精因受热而加速释放出来。反之，在人们不穿着这种印花服装时，如在家存放过程中，由于温度变低而导致微孔收缩或紧闭，香精释放速度变缓。其制备工艺有两种：一种是在室温下把１0％浓度的非水溶性香精有机溶液加入到20％浓度的淀粉水溶液中，经过充分搅拌混合，然后喷雾冷冻干燥成片状固体，再用球磨机将其粉碎成１00目左右的微胶囊颗粒。另一种制备方法是把一定量的液体香精加入到β—环糊精水溶液中，用络合包埋法把香精分子吸附到β—环糊精分子的中空腔中，然后喷雾干燥，所得的固体颗粒是多个β—环糊精包覆形成的分子水平的微胶囊集合体。二是封闭型香精微胶囊。壁壳上不含微孔，只有当人们穿着时与外界接触摩擦时，使囊壁破裂才释放出香味，这种封闭型香精微胶囊通常采用明胶—阿拉伯树胶体系的复合凝聚法制备。 　　

制得的微胶囊如经过固化处理则得到壁膜坚硬的封闭型香精微胶囊，若不经过固化处理直接干燥，得到的香精微胶囊不仅是开孔型的，而且可溶于温水，明胶壁膜溶化而放出香精。封闭型香味微胶囊也可用原位聚合法制备，利用尿素—甲醛或密胺—甲醛预缩体在香精液滴周围形成封闭性良好的脲醛树脂或密胺树脂壁膜。 　　

    香精微胶囊制备的方法较多，各有优缺点，目前市场上又难于购得这种香精微胶囊，为使感兴趣的读者，能自制香精微胶囊，在此特别介绍明胶———阿拉伯树胶凝聚法（G—A法）制备香精微胶囊技术。 明胶———阿拉伯树胶复合凝聚法的原理：复合凝聚法是应用高分子物理化学原理制备微胶囊的技术。从高分子电解质的基础知识中得知，氨基酸或蛋白质是分子中同时含有可酸式电离和碱式电离基团的两性离子电解质。当某一PH值下，它们的两种基团电离程度相等，而整个分子以偶极离子（或内盐）形式存在。把这时的溶液PH值称为它的等电点（PEI ）。当溶液中PH值高于等电点时，氨基酸或蛋白质以酸式电离为主，分子带有负电荷，在电场中向正极运动；而在溶液PH值低于等电点时，它以碱式电离为主，分子带正电荷，在电场中向负极运动。明胶是一种水溶性蛋白质，是一种典型的两性高分子电解质，在其等电点以上的溶液中，以带负电的粒子形式存在，而在等电点以下溶液中，以带正电的粒子形式存在。 　　

    阿拉伯树胶是由多种单糖缩聚形成的聚合物，除在特低的PH之下（PH＜３）外，在水中的阿拉伯树胶分子总是带有负电荷。当PH值在明胶等电点以上时将明胶与阿拉伯树胶水溶液混合均匀，因此时明胶与阿拉伯胶粒子均带有负电荷，不会发生相互吸引的凝聚作用。当把混合液PH值调节到明胶等电点以下时，明胶离子变成带有正电荷粒子与带有负电荷的阿拉伯树胶粒子相互吸引发生电性中和而凝聚，并对分散在溶液中的香精囊心进行包覆形成微胶囊。 　　

    通过实验表明，明胶———阿拉伯树胶混合胶体溶液若获得凝聚相，必须做到如下四点： 　　

    １．配制胶体混合液时，明胶、阿拉伯树胶的浓度不能过高，一般两种胶体溶液浓度均在３％以下时，得到凝胶产率较高。 　　

    2．保持适宜的PH值是保证带正、负电荷的高分子电解质产生凝聚的必要条件。不同方法处理制得的明胶等电点一般在PH ＝4～9之间变化，在使用前应对明胶的来源及等电点有所了解，而PH值在4．0～4．5之间即可保证明胶在溶液中成为带正电荷的粒子，而阿拉伯树胶在这种PH值时仍为带负电荷粒子。 　　

    ３．通常明胶溶液的胶凝点在0～5℃，为使明胶没有单独形成凝胶析出，反应体系温度应保持在40℃左右，以保证复合凝聚相的产生。 　　

    4．为了防止无机盐起盐效应作用，使相分离受到影响，要注意反应体系中无机盐含量要低，通常胶体溶液中含盐量都较低，不会影响凝聚相的产生。所以，应重点把握好前三条。 　　

    具体制备工艺为：把4％以下浓度的明胶水溶液和同浓度的阿拉伯树胶水溶液以１：１质量比例混合，并保持溶液温度在40℃，PH ＝7，此时得到一种均匀的单相溶胶。把油心香精囊心在搅拌条件下加入，囊心分散所需颗粒大小的水包油分散体系，在保持40℃的条件下，搅拌并滴加１0％浓度的醋酸溶液直至混合体系的PH值为4．0，此时胶液粘度逐渐增强，变为不透明并发生相分离，形成一个由20％浓度左右的明胶———阿拉伯树胶组成的凝聚相和一个胶体浓度低于0．5％的液体连续相。使原水包油两相体系转变为囊心油相，凝聚相和溶剂连续相三相体系，冷却至0～5℃，加入１0％NaOH至PH ＝9～11，加３7％的甲醛，搅拌１0min，然后升温至50℃进行固化处理，过滤干燥即得到微胶囊产品。 　　

    由于在固化处理之前的凝胶与溶胶的互相转化其过程是可逆的，因此发生凝聚相分离之后，如果产生的微胶囊粒子大小不令人满意，还可以加碱使PH值再次升高，使凝胶再溶解，通过搅拌使香精油性囊心再次分散，直至达到符合要求时，再滴加醋酸的办法使PH值降至4．0左右，再次引发凝聚相分离，利用反复调节PH值办法控制粒子大小是PH值调节法的优点。利用明胶———阿拉伯树胶复合凝聚法制备微胶囊具有材料易购、原料无毒、易生物降解、使用简便等优点，只是阿拉伯树胶价格较贵，使微胶囊生产成本高些，使用替代原料成为可能。如北京纺织科研所研制出的印花微胶囊就是采用了纺织印染行业常用的一种印染扩散剂亚甲基双萘磺酸钠，又称扩散剂NNO，用它与明胶进行复合凝聚制备微胶囊，除它之外还可使用的阴离子高分子电解质比较多，如海藻酸纳、琼脂、羧甲基纤维素纳（CMC）等。用这些原料时，工艺上稍有变化，但基本原理是一致的。 　　

    香味印花的加工工艺与通常的印花工艺相似，只是把制备好的香精微胶囊与适宜的粘合剂浆料相混合时，只要香精微胶囊、粘合剂印花色浆料与承印织物三方有较好的相容性即可使用。通过丝网印花的方法把印花浆施加于织物表面上，然后烘干即可完成。 　　

    目前，香味印花的概念，随着时间的推移已推展为“气息印花”，因为不只是单纯追求产生香味的效果。其中也包含着产生多种大自然的气息。如森林气息、松脂气息、豌豆花的气息等。这些气息的特点是与大自然气息相似的，令人产生身心愉快，回归大自然的感觉。利用微胶囊进行香味印花，也可以进展到对纺织品进行香味整理。可以减少香精挥发损失，使香味更持久，香味整理用的香精微胶囊通常也是采用凝聚相分离的方法制备的，香精微胶囊不仅可以对织物进行加香整理，而且广泛用于缎带、手帕、围巾、领带、窗帘和其它家庭装饰品进行加香整理。例如日本三菱螺萦公司生产过一种含有香精胶囊的聚酯纤维，制成的织物有较持久的释香能力，有草莓、风梨等水果香精或有针叶树芳香油气味等不同品种。由于香精微胶囊保存在纤维内部，织物经多次洗涤仍可保持香味。这种微胶囊纤维不仅可做衣物，也可用于填塞床垫，枕头和动物形状的布玩具等。