香味納米膠囊對絲綢織物的整理工藝研究

彭微微，何莎莎，張 穎,b

(浙江理工大學(xué),a.服裝學(xué)院；b.浙江省服裝工程技術(shù)研究中心，杭州 310018)

香味納米膠囊對絲綢織物的整理工藝研究

彭微微a，何莎莎a，張 穎a,b

(浙江理工大學(xué),a.服裝學(xué)院；b.浙江省服裝工程技術(shù)研究中心，杭州 310018)

為使絲綢織物維持更持久的香味，采用香味納米膠囊對絲綢織物進(jìn)行浸軋整理，將含油率作為絲綢織物上香味納米膠囊含量的評價(jià)指標(biāo)，探討交聯(lián)劑質(zhì)量濃度、焙烘溫度、焙烘時(shí)間及交聯(lián)劑添加次數(shù)等工藝參數(shù)對其的影響。結(jié)果表明：當(dāng)交聯(lián)劑質(zhì)量濃度40g/L，焙烘溫度90℃，焙烘時(shí)間50s時(shí)，整理后絲綢織物含油率高，且耐水洗性佳。在同等工藝下，將交聯(lián)劑分3次添加，所得絲綢織物經(jīng)10次水洗后，香精殘留率仍達(dá)88%，且織物的色光特征無明顯變化。

絲綢織物；香味納米膠囊；含油率；耐水洗性

0 引 言

絲綢織物因良好的手感、光澤、吸放濕性等優(yōu)點(diǎn)而受到廣大消費(fèi)者的喜愛，但隨著生活水平的日益提高，消費(fèi)觀念的演變，傳統(tǒng)的絲綢已不能滿足人們的需求，因而具有芳香、醫(yī)療、保健等功能的絲綢織物成為了近年來紡織品研究者的熱門課題[1-2]。香味自古以來與人類關(guān)系密切，具有消臭、鎮(zhèn)靜、舒緩神經(jīng)等作用，因此對絲綢織物進(jìn)行芳香整理可以提高其附加值[3]。芳香劑直接作用于絲綢織物，其留香時(shí)間很短，水洗1～2次后香味便會(huì)消失[4]，利用天然或合成的高分子材料進(jìn)行包覆香精芯材，制成有囊壁的微米甚至是納米級別的膠囊，可將易揮發(fā)、流動(dòng)的液體固定于一定空間形成固態(tài)物質(zhì)，可有效控制香味的釋放速率[5]。

為使絲綢織物維持更久的香味，提高其耐水洗性是增加留香性能的一種有效手段[6]。本研究選取香味納米膠囊整理絲綢織物，探究工藝參數(shù)對整理后絲綢織物含油率及耐洗性的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料：喬其絲綢織物(47.1g/m2，杭州江寧絲綢制衣有限公司)。

化學(xué)品：檸檬香味納米膠囊SNC208(上海赫特國際集團(tuán))；交聯(lián)劑AF6100(上海赫特國際集團(tuán))；無水乙醇(分析純，無錫市展望化工試劑有限公司)。

儀器：YG751B型電腦式恒溫恒濕箱(寧波紡織儀器廠)；軋車(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司)；R-3自動(dòng)定型烘干機(jī)(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司)；TU-1810紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；BX2200HP超聲波清洗器(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司)；TD5A-WS臺(tái)式低速離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司)；JSM-5610掃描電子顯微鏡(日本JEOL公司)；SGD-300氮、氫、空發(fā)生器(北京東方精華苑科技有限公司)；GC-2010ATF氣相色譜儀，230V(島津制作所)；HB12P耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)(瑞士NEWAVE公司)；Datacolor SF-600測色配色儀(美國Datacolor公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 香味微膠囊中香精含量測定

取4g香味納米膠囊，溶解于8mL無水乙醇中，密封，功率90W的條件下超聲40min，再在3500r/min下離心10min，得8.9mL上層清液，GC氣相色譜儀測試香精含量[7-8]。

1.2.2 香精質(zhì)量濃度-吸光度值標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定

取上層清液1mL，用無水乙醇溶解在50mL的容量瓶中得溶液C。從溶液C中分別取出4、5、6、7、8、10mL于25mL的容量瓶中配制不同質(zhì)量濃度的香精-乙醇溶液，在其最大吸收波長(λmax=274nm)處測吸光度值，并繪制香精質(zhì)量濃度-吸光度值標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.3 絲綢織物的微膠囊整理

工藝流程：配整理液→浸軋(軋余率約100%)→60℃烘燥20s→100℃焙烘30s→待測。

基本工藝配方：香味納米膠囊質(zhì)量濃度60g/L，交聯(lián)劑質(zhì)量濃度60g/L。

1.3 測試方法

a) GC測試：GC-2010ATF氣相色譜儀測定香精含量。

Aj=4Ai。

(1)

再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算絲綢織物的香精含油率。

c)水洗牢度測試：1g整理后絲綢浸入純?nèi)壦?，浴?0∶1，40℃條件下水洗30min，清水沖洗10s，60℃烘干。分別測試洗滌1、5、10次后絲綢織物上香精殘留量百分比。

d) 香精殘留量百分比的計(jì)算

香精殘留量百分比w=Aj(水洗n次后)/Aj(未水洗)

(2)

式中：Aj表示每克布的吸光度，n表示水洗次數(shù)。

e) 顏色特征值測試[11]：Datacolor SF-600測色配色儀測定。

f) SEM測試：通過掃描電子顯微鏡，分別觀察絲綢織物整理前、整理后未水洗、水洗10次的形貌特征。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

由1.2.1方法所得的香精-乙醇溶液GC如圖1所示，其數(shù)據(jù)見表1。

圖1 香精-乙醇溶液GC圖

表1 香精-乙醇溶液組分分析

保留時(shí)間/min成分/%2．0060(C2H5O)91．8656．1741．5658．7090．57111．0650．44112．3440．51412．8460．59416．24302．154

從圖1和表1可知：香味納米膠囊包覆的香精是混合物，在不同的時(shí)間出現(xiàn)多個(gè)峰值。無水乙醇的密度為0.789g/cm3，上述數(shù)據(jù)分析可知香精組分含量約為6%。已知香精與無水乙醇的質(zhì)量比例，無水乙醇的質(zhì)量，可計(jì)算得香精的質(zhì)量，則香精濃度為5×10-5g/L。

香精質(zhì)量濃度對吸光度值作線性回歸標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體如圖2。

圖2 香精質(zhì)量濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖2可知：香精質(zhì)量濃度-吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=37.2x，可用于含油率的計(jì)算。

2.2 各工藝條件對絲綢織物含油率的影響

2.2.1 交聯(lián)劑質(zhì)量濃度對絲綢織物含油率的影響

交聯(lián)劑能使纖維分子鏈之間形成共價(jià)鍵交聯(lián)，一般能與纖維上的羥基、氨基反應(yīng)，形成纖維-交聯(lián)劑組成的網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)體系[12]。改變交聯(lián)劑質(zhì)量濃度，整理后未水洗時(shí)絲綢織物的含油率以及水洗1次和水洗5次后絲綢織物的香精殘留率比如下圖3。

圖3 交聯(lián)劑質(zhì)量濃度對絲綢織物含油率的影響

由圖3可知：絲綢織物未水洗時(shí)，在30～70g/L范圍內(nèi)，隨著交聯(lián)劑質(zhì)量濃度增大，含油率逐漸增大。交聯(lián)劑質(zhì)量濃度為40g/L后，變化趨勢緩和。交聯(lián)劑質(zhì)量濃度為40g/L時(shí)，經(jīng)過水洗1次和水洗5次后的殘留率皆較高，可分別達(dá)到70%～75%，45%～50%。綜上所述：交聯(lián)劑質(zhì)量濃度應(yīng)以40g/L為宜。

2.2.2 焙烘溫度對絲綢織物含油率的影響

改變焙烘溫度，整理后未水洗時(shí)絲綢織物的含油率以及水洗1次和水洗5次后絲綢織物的香精殘留率如圖4。

圖4 焙烘溫度對絲綢織物含油率的影響

由圖4可知：在90～120℃內(nèi)，未水洗絲綢織物的含油率沒有明顯的變化，說明該香味納米膠囊在此溫度區(qū)間內(nèi)未遭到損壞，香精始終被包覆著而不易蒸發(fā)，耐高溫性好。經(jīng)過水洗1次和水洗5次后，當(dāng)焙烘溫度為90～100℃時(shí)，其香精殘留率較高。在低溫條件下，交聯(lián)劑反應(yīng)不完全，香味納米膠囊沒有牢固地粘附于絲綢織物水洗易掉落。焙烘溫度升高，香精殘留率增大，這是因?yàn)榻宦?lián)劑反應(yīng)加速，反應(yīng)程度更高，粘附牢度更好。焙烘溫度100℃之后，其香精殘留率下降，且絲綢織物不宜高溫焙烘。綜上所述，焙烘溫度為90℃為宜。

2.2.3 焙烘時(shí)間對絲綢織物含油率的影響

改變焙烘時(shí)間，整理后未水洗時(shí)絲綢織物的含油率以及水洗1次和水洗5次后絲綢織物的香精殘留率如圖5。

圖5 焙烘時(shí)間對絲綢織物含油率的影響

由圖5可知：焙烘時(shí)間增大，未水洗絲綢織物的含油率下降。焙烘時(shí)間50s后，其含油率變化變緩。原因可能是部分易損壞的香味納米膠囊揮發(fā)盡，剩下的完整包覆的香味納米膠囊在100℃下穩(wěn)定性很好。而觀察其水洗1次和水洗5次后香精殘留率，在焙烘時(shí)間為50s內(nèi)上升速率很快，說明交聯(lián)劑的交聯(lián)程度有大幅度提升，在50s后，漸漸的趨向平緩。綜上所述，焙烘時(shí)間以50s為宜。

2.3 香味納米膠囊整理織物前后的形貌特征

在交聯(lián)劑質(zhì)量濃度40g/L，焙烘溫度90℃，焙烘時(shí)間50s條件下整理絲綢織物，并進(jìn)行10次水洗測試后，所得SEM圖如圖6所示。

圖6 絲綢織物整理前后的SEM圖

由圖6可知：未整理的絲綢織物纖維表面光滑，未有凸起或者顆粒狀物質(zhì)粘附；而整理后(未水洗)的織物絲綢織物表面聚集著大量的顆粒，說明紗線表面黏附著大量粒徑較小的香味納米膠囊；經(jīng)過10次水洗后，絲綢織物表面仍粘附著香味納米膠囊。

2.4 耐水洗牢度測試

根據(jù)1.3中水洗牢度測試方法進(jìn)行測試，結(jié)果可見表2。

表2 耐水洗牢度測試

由表2可知：交聯(lián)劑多次放料的耐洗性效果比單次放料的耐洗性更佳，分2次添加交聯(lián)劑時(shí)，經(jīng)過10次水洗后，其精油殘留量率仍可達(dá)到62%；分3次次添加交聯(lián)劑時(shí)，經(jīng)過10次水洗后，其精油殘留率仍可達(dá)到88%。

2.5 顏色特征值測試

其測試結(jié)果見表3。由表3可說明經(jīng)過香味納米膠囊整理后的絲綢織物色光雖略偏藍(lán)光、紅光，但ΔE值不大，K/S值也變化不明顯，說明整理后的絲綢織物的色光特征未發(fā)生顯著改變。

表3 真絲織物顏色特征值

3 結(jié) 論

a) 當(dāng)交聯(lián)劑質(zhì)量濃度40g/L，焙烘溫度90℃，焙烘時(shí)間50s時(shí)，香味納米膠囊整理絲綢織物含油率高，耐水洗性佳。

b) 分多次添加交聯(lián)劑整理絲綢織物，可提高香味納米膠囊在絲綢織物上的耐水洗性。分3次添加交聯(lián)劑整理得到的絲綢織物經(jīng)10次水洗后，仍能保持原有香精含量的88%，且未對該絲綢織物的顏色特征產(chǎn)生影響，所以具有一定的市場前景。

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(責(zé)任編輯：陳和榜)

Research of the Finishing Process on Silk Fabrics with Fragrance Nanocapsules

PENGWeiweia,HEShashaa,ZHANGYinga,b

(a.School of Fashion Design and Engineering，b.Zhejiang Provincial Research Center of Clothing Engineering Technology，Zhejiang Sci-Tech University，Hangzhou 310018，China)

In order to achieve a durable aroma, fragrance nanocapsules were used to finish on silk fabrics. And the content of cross-linking agent, curing temperature and time on the properties of the finished silk fabrics were investigated with the oil percentage as the evaluation index of the fragrance-nanocapsules content on silk fabrics. The results show that both oil content of finished silk fabrics and washing fastness are considerable when cross-linking agent is 40g/L and curing temperature is 90℃ for 50s. As the same process, the percentage of residual oil on silk fabrics is up to 88% after washing 10 times when the cross-linking agent was divided into three times, and the colorimetric parameters of finished silk fabrics would not change greatly.

silk fabrics; fragrance nanocapsules; oil percentage; washing fastness

2014-11-20

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化項(xiàng)目(2014R406077)

彭微微(1991-)，女，浙江寧海人，碩士研究生，主要從事服裝舒適性方面的研究。

張 穎，E-mail:zhangying1221@hotmail.com

TS195.6

B

1009-265X(2015)04-0026-04