焦夢彥 姜亞明 劉元軍 張玉彬

摘要： 芳香紡織品作為一種高附加值產(chǎn)品，不僅可滿足紡織品基本的防護、美觀功能，還具備了情感鎮(zhèn)定、抗菌等多功能作用，為人們追求健康舒適的生活方式提供了新的選擇。本文綜述了基于微膠囊技術的芳香紡織品的研究進展和發(fā)展趨勢。首先簡單介紹了芳香紡織品常用香料和生產(chǎn)方式;其次系統(tǒng)歸納了4種不同性能的芳香紡織品，并對芳香紡織品用微膠囊技術進行詳細介紹;然后對比分析了芳香紡織品整理工藝和緩釋性能測試方法的優(yōu)缺點和研究現(xiàn)狀;最后指出芳香紡織品的緩釋性能、微膠囊技術及芳香整理技術存在的問題，并探討了芳香紡織品的未來發(fā)展方向，旨在為芳香紡織品的后續(xù)研究提供參考及理論指導。

關鍵詞： 芳香紡織品;微膠囊;整理工藝;緩釋性能;測試方法

中圖分類號： TS101.8

文獻標志碼： A

文章編號： 1001-7003（2023）05-0042-10

引用頁碼： 051106

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2023.05.006

作者簡介：

焦夢彥（1998），女，碩士研究生，研究方向為緩釋性芳香紡織品。通信作者：姜亞明，教授，jiangyaming@tiangong.edu.cn。

紡織品作為人類生存的基礎產(chǎn)品之一，芳香紡織品正經(jīng)歷著多功能化產(chǎn)品的發(fā)展階段，對提高產(chǎn)品附加價值、創(chuàng)造社會和經(jīng)濟效益有重大意義，具有廣闊的發(fā)展前景。芳香紡織品作為一種兼具功能性和高附加值的產(chǎn)品，除了滿足紡織品基本的防護、美觀功能之外，還具備了感官享受、情感鎮(zhèn)定、驅蚊避蟲及抗菌等多功能作用，為人們追求健康舒適的生活方式提供了新的選擇。芳香紡織品根據(jù)其性能可分為香薰型芳香紡織品、抗菌型芳香紡織品、驅蟲型芳香紡織品及其他類型的多功能芳香紡織品。芳香植物含有醛類、醇類及酯類等多種具有情感鎮(zhèn)定、殺菌消毒、凈化空氣效用的物質，是芳香紡織品所用香料的重要來源，被廣泛應用于醫(yī)療、保健等領域［1］。芳香紡織品加香以傳統(tǒng)后整理法和微膠囊技術為主，傳統(tǒng)加香多以浸泡、涂抹等方式，留香期短且不耐水洗;微膠囊技術作為一項高新技術，不僅可解決香精揮發(fā)性高、熱穩(wěn)定性差及留香時間短等缺點，有效延長芳香紡織品留香期，提高產(chǎn)品耐久性，還可解決許多傳統(tǒng)技術工藝無法克服的難題。微膠囊種類繁多，可根據(jù)其結構及囊壁材料分類。常用的微膠囊制備方法包括化學法、物理法及物理化學法，目前已有的制備技術可細分約200種。因此，可根據(jù)不同的應用需求設計微膠囊的結構和類型，具有高度的適配性和創(chuàng)新性。緩釋性能是芳香紡織品的重要性能指標，目前評價緩釋性能的方法主要包括感官法和客觀法。感官法受主觀意識影響較大，客觀法則可以實現(xiàn)緩釋性能的定量定性檢測，結果更加精確直觀。

本文對芳香紡織品的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了綜述，介紹了芳香紡織品的分類、微膠囊制備技術、后整理工藝和緩釋性能測試方法的研究進展，并探討了芳香紡織品的未來發(fā)展趨勢及面臨的主要問題，以期為芳香紡織品的發(fā)展提供理論參考。

1 芳香紡織品概述及分類

1.1 芳香紡織品概述

“芳香療法”由Gattefosse［1］首次提出，也可稱“聞吸療法”，其作用機理主要是通過刺激大腦，改變?nèi)梭w氣血運行狀態(tài)來調(diào)節(jié)人體機能，緩解或消除焦慮、憂郁等多種負面心理情緒［2］。芳香紡織品是指采用傳統(tǒng)整理加香工藝或借助微膠囊等新興技術，將香料中的揮發(fā)性有效物質整理到纖維、紗線或織物上獲取的具有香味的紡織品［2-3］。芳香紡織品作為一種具有高附加值的創(chuàng)新性產(chǎn)品，在滿足紡織品基本功能的同時，還具備了理療、增加多樣感官體驗等多種附加功能，能夠為消費者提供更豐富的使用體驗。

芳香植物具有芳香揮發(fā)性氣味，是芳香紡織品所用香料的主要來源之一。其所含生物堿類、糖苷類等物質具有情感鎮(zhèn)定作用和藥物功效，不僅可以調(diào)節(jié)人的心理及生理機能，還可用于驅蚊避蟲等［4-6］，部分芳香植物如表1所示。傳統(tǒng)藥物雖具有更顯著的效果，但會對人體產(chǎn)生多種副作用，長期服用還有可能導致服用者上癮［7-8］。利用加香技術制備基于植物基香料的芳香紡織品，可有效解決上述弊端。目前，香料一般以精油的方式整理到紡織品上，但多數(shù)精油化學性質不穩(wěn)定，在空氣、光線、潮濕和高溫環(huán)境下易揮發(fā)［9］。采用化學物理法將精油封存在聚合膜內(nèi)，制成微膠囊，增加揮發(fā)油的儲存時間，可延長芳香織物留香時間［10］。

芳香紡織品的生產(chǎn)方式主要可分為纖維附香和織物后整理加香。纖維附香是將芳香劑制成納微膠囊，將其添加在紡絲溶液或熔體中［4］，通過共混紡絲法或復合紡絲法制備得到附香纖維。共混紡絲法可獲得具有持久芳香效果的芳香型纖維，但熔體紡絲需經(jīng)過高溫熔融擠出，且纖維卷繞和熱牽伸過程中會與導輥等經(jīng)過多次摩擦，極易使芳香微膠囊破裂，導致香氣損失嚴重，縮短芳香纖維的留香時間。目前，通常選用紡絲溫度較低的成纖聚合物和沸點較高的芳香劑紡制，或選用耐熱壁材微膠囊共混，但上述方法對香料要求較高，芳香劑損失較嚴重，故應用較少［11］。復合紡絲法制備的皮芯型結構的芳香纖維，香料處于芯層中，香氣只可從纖維橫截面溢出，以此達到長久留香的效果，技術含量較高。同樣，也可以通過復合紡絲法制備中空型復合纖維，增加香氣濃度的同時也可延長香味的緩釋時間，但工藝復雜，局限了規(guī)?；a(chǎn)［11］。

織物后整理加香一般使用黏合法和化學固著法，化學固著法又分為交聯(lián)法和化學接枝法。黏合法是指利用黏合劑將芳香微膠囊浸漬或涂覆到織物上，但黏合劑會影響織物的手感、透氣性及機械性能。交聯(lián)法是將芳香微膠囊、織物和交聯(lián)劑同浴反應，從而將微膠囊通過交聯(lián)作用固定在織物上;化學接枝法則是通過對織物改性或納微膠囊壁材改性，使二者直接發(fā)生接枝反應而負載的方法［4］。

1.2 芳香紡織品的分類

1.2.1 香薰型芳香紡織品

香薰型芳香紡織品多通過提取芳香植物中氣味相對強烈或具有情感鎮(zhèn)定作用的化合物，如薄荷、檸檬、薰衣草及玫瑰等，可以實現(xiàn)安神鎮(zhèn)定、感官享受和環(huán)境清新等功能。柑橘皮中所含檸檬烯具有緩解神經(jīng)紊亂、抗抑郁等作用，因此可與紡織品結合，開發(fā)功能性產(chǎn)品。Hong等［12］通過界面沉淀法和溶劑蒸發(fā)法成功合成了檸檬香精微膠囊，并采用印花法將其整理到棉織物上，經(jīng)15次洗滌后，織物表面依舊保留大量微膠囊顆粒，由此可見，制備的芳香棉織物較為成功。茉莉、玫瑰和桂花等的提取物中含有多種揮發(fā)性物質，用于制備芳香紡織品，具有安神鎮(zhèn)靜、行氣解郁、化痰止咳等作用。Hu等［13］采用具有良好生物相容性和生物降解性的聚氰基丙烯酸丁酯（PBCA）用于玫瑰香精的包封，通過陰離子聚合制備了平均粒徑為67.3 nm的芳香微膠囊，并將其整理到棉織物上。研究結果表明，玫瑰香精的平均直徑和包封效率主要取決于PBCA、玫瑰香精、乳化劑和pH值等因素，且洗滌測試顯示經(jīng)玫瑰香精微膠囊整理的棉織物在洗滌20次后釋放出的香味主要成分的損失明顯低于單獨使用玫瑰香。傳統(tǒng)的黃麻纖維一般需采用黃麻配料油進行處理，但黃麻配料油具有嚴重的煤油氣味，極大程度限制了消費者的使用體驗。因此，Biswas等［14］將制備的茉莉香精微膠囊整理到黃麻混紡織物上，緩釋了經(jīng)黃麻配料油處理后黃麻織物的煤油氣味，且經(jīng)過5～10次洗滌后，該黃麻織物表面依舊存在香精微膠囊，說明經(jīng)茉莉香精微膠囊整理后的黃麻織物具有良好的緩釋性能。

目前，關于香薰型芳香紡織的新技術和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，如北京潔爾爽公司將從芳香植物中提取的有效物質微膠囊化，制備了JLSUN芳香整理劑，并進一步開發(fā)了薰衣草香薰絲巾，為消費者提供安神、緩解壓力及感官享受的消費體驗;浙江傳化化工集團利用微膠囊技術研發(fā)出具有玫瑰、茉莉、香草和草莓等各種香味的BAYSCENT芳香整理劑，并將其成功應用于服裝上。日本鐘紡公司采用微膠囊技術研發(fā)出了“花之香”系列的香薰型芳香紡織品;英國某花呢生產(chǎn)商和威士忌釀造商家合作生產(chǎn)了由微膠囊技術制備的可散發(fā)威士忌酒香的新型“哈里斯花呢”織物。

1.2.2 抗菌型芳香紡織品

紡織品作為人體主要的防護材料，其較大的表面積和疏松的結構極易吸附人體產(chǎn)生的汗液等分泌物，為微生物的滋生及繁殖提供了生長溫床。細菌等微生物不僅會破壞紡織品的顏色、結構和基本使用性能，甚至威脅人體的健康和生命安全［15］。利用物理或化學法將抗菌劑加入纖維表面或內(nèi)部，可以制備具有持久的抗菌效果的抗菌紡織品。但部分抗菌劑毒性較大、熱穩(wěn)定性差，同時易導致微生物產(chǎn)生耐藥性［16-17］，因此局限了抗菌紡織品的發(fā)展。

艾葉、桉樹和迷迭香等天然芳香植物具有良好的抗菌解毒等功效，可代替抗菌劑用于抗菌型芳香紡織品的制備，天然環(huán)保且對環(huán)境無較大降解負擔。Li等［18］利用復合凝聚技術將艾葉精油微膠囊化，并將以阿拉伯膠為壁材的艾葉精油微膠囊通過化學接枝法整理到棉織物上，選用金黃色葡萄球菌進行抗菌測試，實驗結果表明膠囊化的艾葉精油對金黃色葡萄球菌具有較強的抑制性。國內(nèi)眾多研究和技術人員也對艾葉精油微膠囊的抗菌性進行了諸多測試，如王輝等［19］將采用復合凝聚法制備的艾葉精油微膠囊，通過水性聚氨酯整理到棉織物上，探究了整理后織物的抗菌性，研究表明該織物對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制率分別高達97.42%和95.70%，自然放置一個月后，抑菌率依舊可達85%以上，即使經(jīng)過50次洗滌之后，抑菌率依舊沒有較大變化。天然動物蛋白纖維由于不具備抗菌防蟲性能，因此在存放及實際穿用過程中均易受到損壞，將其與具有抗菌、防蛀性能的香料結合制備芳香羊毛纖維可有效增強抗菌性防蟲性能。劉航程［20］選取了具有抗菌、防蛀、芳香功能的植物中藥提取物對羊毛纖維進行改性處理，獲取了具有優(yōu)異的抗菌、防蛀、耐水洗性能及濃郁香味的羊毛纖維，研究表明改性羊毛自然放置12周后，抑菌率依舊高達97%，即使是經(jīng)過12次水洗后，抑菌率依舊維持在較高水平。

1.2.3 驅蟲型芳香紡織品

部分合成驅蟲劑可引起多種皮膚病，甚至神經(jīng)系統(tǒng)疾病等，而從香茅、茶樹、穿心蓮等芳香植物中提取合成的天然驅蟲劑具有對皮膚無刺激、氣味友好、無毒性、無殘留、易降解等優(yōu)點［21］，利用微膠囊技術結合天然驅蟲劑，制備驅蟲型芳香紡織品在特殊環(huán)境作業(yè)的軍服上的應用較為常見［3］，目前國內(nèi)外均對驅蟲型芳香紡織品的研究均取得一定的成果。

張小麗等［2］選取具有驅蚊效果的香茅油作為微膠囊囊芯，獲取了具有較強驅蚊效果的棉織物。Specos等［22］同樣選取香茅油作為芯材，通過浸漬法將所制香茅油微膠囊整理到織物上，成功制備了驅蚊織物并對其驅蚊效果進行對比測試，將經(jīng)香茅油微膠囊處理后織物及直接噴灑香茅精油的織物分別覆蓋在手臂上，通過測定并對比手臂上的昆蟲數(shù)量來判定香茅油微膠囊驅蚊織物的驅蚊效果。實驗結果表明，相較于直接噴灑香茅精油的織物，經(jīng)香茅油微膠囊處理后的織物驅蚊效果更高、時效更長，在三周內(nèi)均可達到90%以上的驅蟲效果。茶樹油微膠囊多應用于蛋白質纖維類的紡織品整理，達到可長期保護紡織品免受飛蛾幼蟲的侵擾［23］。穿心蓮是一種具有高效驅蟲驅蛇的中藥材，Ramya等［24］將從穿心蓮中提取的穿心蓮內(nèi)酯成功合成了微膠囊，并采用涂層法將其整理到竹棉混紡織物上，進行了驅蚊實驗。研究結果表明，經(jīng)微膠囊處理后的織物的驅蚊率高達94%，即使經(jīng)過30次洗滌后，驅蚊率依舊可達52%。

近年來，市場上也推出了較多的驅蟲型芳香紡織品，例如臺灣某纖維公司生產(chǎn)的一種防蚊布已遠銷美國、澳大利亞等國家。日本可樂麗公司開發(fā)的驅蟲聚酯纖維的防蟲率可達90%以上;美國伯林頓公司的聚菊酯殺蟲面料的驅蟲率更是高達92.2%～97.7%。此外，德國的巴斯夫公司、巴拉圭某公司生產(chǎn)的驅蟲紡織品同樣取得較良好的效果［21］。

1.2.4 其他類型芳香紡織品

微膠囊技術還可與具有特定性能的織物進行結合，進一步提高織物的附加價值，比如將芳香微膠囊技術和磁性織物結合，可增強織物鎮(zhèn)痛消炎，促進血液循環(huán)等功效，滿足理療需求的同時，還可帶來更好的感官體驗。王文聰?shù)龋?5］將所制艾草精油微膠囊成功整理到錦綸磁性針織物上，錦綸基磁性織物自帶一定的抗菌性，同時經(jīng)艾草香精微膠囊整理后，抗菌性得到明顯提高，不僅對織物原本的磁感應強度影響不大，而且該織物具有一定的耐水洗性能。微膠囊技術還可應用于溫控變色織物、光致變色織物、蓄熱調(diào)溫織物、拒水織物、防皺織物、阻燃織物及抗菌織物等［26］，開發(fā)兼具上述性能和芳香效果的復合型微膠囊，將其應用于紡織品上，可賦予紡織品多重附加值，具有極大的社會和經(jīng)濟效益，發(fā)展前景廣闊［27］。

2 芳香紡織品用微膠囊技術

微膠囊技術原理是利用連續(xù)的聚合物材料薄膜將非常微小的液體或固體狀的香精材料包裹形成微小的粒子，經(jīng)過固化處理之后將其整理到織物上，在特定條件下可控制內(nèi)容物的釋放，獲取芳香紡織品，如圖1［3］所示。一般，微膠囊的囊芯約占總質量的20%～95%，粒徑約0.1～1 000.0 μm［7-8］，微膠囊粒徑與黏合劑結合效果具有較強的關聯(lián)性，粒徑越小，越易被黏合劑包裹。具體可表現(xiàn)為微膠囊粒徑與纖維直徑的關系，當粒徑小于纖維直徑時，膠囊在使用過程中被擠壓損壞得較少，也就更易達到緩慢釋放的目的［6］。微膠囊技術有多方面的優(yōu)越性［28-29］，如可提高芯材物質穩(wěn)定性、控制調(diào)節(jié)釋放能力、改善物質的物理性質、屏蔽異味等。

2.1 微膠囊的釋放原理

微膠囊的釋放取決于聚合物壁結構、密度、滲透性和生物特性等，外部環(huán)境也是非常重要的影響因素，一般來說，從膠囊中釋放核心物質有機械刺激、化學刺激、熱刺激及擴散4種機制，如圖2［3］所示。

1） 機械刺激是指微膠囊受壓力和摩擦導致囊壁破裂，從而達到微膠囊內(nèi)香精物質的釋放;

2） 化學刺激是采用化學處理使微膠囊內(nèi)部的物質釋放，如利用合適的溶劑使微膠囊囊壁溶解、通過酶的反應及改變溫度、pH值等反應條件;

3） 熱刺激是利用微膠囊壁殼與囊芯物質的溫度差來實現(xiàn)，即囊芯物質在低于微膠囊壁熔點的溫度下被封裝在膠囊壁中，通過加熱處理達到微膠囊壁體材料的熔點，芯材就會釋放出來;

4） 擴散的作用機理主要是當微膠囊壁殼兩側的蒸汽壓不同時，囊芯物質就會從囊壁內(nèi)側釋出，而壁殼外側液體的溶解度和滲透性可控制芯材的釋放速率，從而達到緩慢釋放的目的，延長微膠囊釋放的時間。

2.2 微膠囊的分類

2.2.1 微膠囊結構

微膠囊根據(jù)結構可分為單核形、多核形、多壁形、不規(guī)則形和膠囊簇形，如圖3所示。單一的壁材存在囊壁致密性差的問題，較難達到長效緩釋的效果。相較之下，多種壁材的復配增加了膜的厚度和致密性，可提高微膠囊的緩釋性和穩(wěn)定性，但多壁型微膠囊操作復雜，制備成本高，對壁材的要求較高。同時，微膠囊的緩釋效果也受壁材厚度及粒徑大小的影響，因此需根據(jù)微膠囊所達到的要求及芯材的性質來綜合確定復配中各壁材原料的使用比例［30-31］。陸少鋒等［32］選用不同的芯材和壁材及工藝制備了雙層造壁微膠囊，并利用不同的后整理工藝將所制微膠囊與紡織品結合，成功制備出具有良好緩釋性能的芳香紡織品，相較于雙層造壁微膠囊，三層造壁技術的工藝雖然難度更大但具有更高的熱穩(wěn)定性。

2.2.2 微膠囊壁材

常見的微膠囊壁材主要包括天然高分子材料、半合成材料及合成高分子化合物［7］。微膠囊的壁材選擇需具備以下特點［30］。

1） 可塑性高且易乳化，方法高效簡單，是獲取微膠囊和芳香整理的關鍵;

2） 具有化學惰性，成囊過程中不與芯材發(fā)生化學反應，同時可保持芯材原有理化性能;

3） 成囊后留香性能優(yōu)異，主要受膜壁厚度、粒徑、滲透性、機械強度等影響;

4） 來源廣泛，價格合理，無毒且生物相容性好，降解產(chǎn)物對人體及環(huán)境無危害。

環(huán)糊精無毒無味且對皮膚無刺激，包絡結合法制備的環(huán)糊精微膠囊呈現(xiàn)不規(guī)則菱形晶體，主要原因是各個分子互相堆積形成的超分子晶體結構，環(huán)糊精作為環(huán)形曲面大分子，其疏水腔的內(nèi)徑約為0.50～0.85 nm，可用于芳香精油填充，是被廣泛用于制備芳香微膠囊的壁材原料。Azizi等［33］成功制備了環(huán)糊精微膠囊，并獲取了可耐受35次洗滌的環(huán)糊精微膠囊錦綸針織物。松香改性微膠囊通常輔以富馬酸或亞硫酰氯界面聚合而成，反應速度快、制作工藝簡單，合成物穩(wěn)定性高。明膠具備良好的成膜性、生物降解性和生物相容性，可單獨使用，也可與具有增稠作用的阿拉伯樹膠結合形成囊壁［34］。

相較于天然高分子材料，聚氨酯、密胺樹脂具有較好的成膜性、穩(wěn)定性及耐熱性等，同時反應速度較快，包埋率高，與纖維間的黏附性也較好，但由于需在制備過程中加入交聯(lián)劑，故存在一定安全隱患［30］，且聚氨酯微膠囊相較于其他類型微膠囊，留香期較短，與制備技術、后整理工藝及環(huán)境條件等多方面的因素有關。

2.3 微膠囊的制備方法

微膠囊制備方法涉及化學、物理等多個學科領域，依據(jù)原理可分為化學法、物理法及物理化學法。本文選取部分具有代表意義的方法對其研究進展進行闡述，如表2所示。

2.3.1 化學法

化學法制備微膠囊，主要是利用單體小分子通過發(fā)生聚合反應生成高分子成膜材料并將芯材包覆［35］，主要包括界面聚合法、原位聚合法、銳孔法和乳狀液硬化法等?；瘜W法制備微膠囊工藝相對成熟，豐富了壁材的應用范圍，芯材多受聚合反應的溫度影響。界面聚合法適用于制備水溶性物質和油性物質，制備工藝簡單，但對單體的活性要求較高，須能進行縮聚反應［36］;原位聚合法所使用的預聚體高聚物多為水溶特性，因此多用于油性物質或難溶粉體的微膠囊化［37］。在安全性方面，原位聚合反應過程中存在不利于安全防護的甲醛，界面聚合法則可克服甲醛問題。

界面聚合法是將親疏水性不同的2個單體分別溶解在2種不相混的溶液中，聚合單體在兩相界面上通過縮聚反應形成聚合物膜，獲取油包水或者水包油的乳化體系，包裹芯材液滴即可形成微膠囊，聚合反應僅在幾分鐘之內(nèi)就可形成縮聚產(chǎn)物的薄膜或皮層，是界面聚合法最大的特點［38］。Rodrigues等［39］利用界面聚合法制備了檸檬烯微膠囊，并將其成功應用于西服生產(chǎn)上。原位聚合法只可在分散相芯材表面形成固體膠囊外殼，主要由于在聚合反應過程中單體在單一相中可溶，但在聚合物中不可溶［37］。原位聚合法的微膠囊封裝技術較易引發(fā)一系列的健康問題，主要原因是該法在封裝過程中會殘留未能完全轉化的單體，如雙酚A，可形成有害降解物。為解決這一問題，相關研究人員嘗試在縮聚反應中利用有關單體來取代有害試劑，如異山梨醇。Azizi等［40］采用界面聚合技術制備了外觀性能良好且與紡織纖維具有良好黏附性的異山梨醇基聚氨酯微膠囊，并通過浸漬法將其應用到織物上，經(jīng)過20次洗滌后，橙花素的損耗率僅為30%，成功制備了具有良好緩釋性能且安全環(huán)保的芳香織物。

2.3.2 物理法

物理法需借助專業(yè)機械設備，通過攪拌將壁材和芯材均勻混合，達到細化造粒的目的，最后進行壁材的凝聚固化處理即可得到微膠囊［38］。目前較為常用的物理法制備微膠囊是噴霧干燥法、包絡結合法、擠壓法及多孔材料法等。

噴霧干燥法操作簡單、效率高，且適用于工業(yè)化生產(chǎn)［41］，是較常用的一種方法，利用噴霧干燥法制備微膠囊首先需要將乳化后的芯材分散到壁材濃度較高的溶液中，當有較小液滴形成時，就可把分散完成的乳濁液送入噴霧干燥室就可形成微膠囊［7］。Yang等［8］利用噴霧干燥法成功制備了包封率和載藥量均較高的香蘭素/殼聚糖微膠囊，并成功將微膠囊接枝到棉織物上，獲取了可耐受14次洗滌測試的芳香棉織物。擠壓法制備微膠囊時須保持環(huán)境為低溫狀態(tài)，將混合在碳水化合物中的介質擠入凝固液中，使囊芯被包裹和硬化，即可形成良好穩(wěn)定的細絲狀微膠囊，操作簡單，過程溫和且成本較低［7］。多孔材料法利用活性炭、淀粉多孔球、羥基磷灰石及介孔材料等具有良好生物相容性且無毒的多孔材料來包覆芯材物質制備微膠囊，該方法簡單易操作［42-43］。介孔二氧化硅是其中最具代表性的多孔材料，生產(chǎn)成本低，操作簡單，具有較大的比表面積及比孔容，吸附強，不僅可以用于消臭纖維的制備，還可以固定包埋各種芳香劑來生產(chǎn)芳香微膠囊。介孔二氧化硅芳香微膠囊優(yōu)良的彈性和透氣性，可在常溫常壓下穩(wěn)定緩慢地釋放香味，同時其粒徑比常規(guī)芳香微膠囊較小，更適合紡織品的后整理等工藝。

2.3.3 物理化學法

物理化學法又可稱為相分離法［44］，其原理是將聚合物溶于諸如水或者有機溶劑等適當介質中，將被包覆物分散在介質中，并逐步加入聚合物的非溶劑，通過改變溫度和pH值，并加入電解質等，使溶解狀態(tài)的成膜材料從溶液中聚沉，從而將芯材包覆成微膠囊［38］。

復合凝聚法采用電解質為膜材料，通過調(diào)節(jié)pH值，使帶有不同電荷的膠體粒子中和產(chǎn)生反應，沉降凝聚形成微膠囊［11］。Hu等［45］通過復合凝聚法成功制備了桂花香精微膠囊并將其應用于純棉平紋組織織物上，獲取了具有良好耐水性的芳香棉織物。單凝聚法是利用非溶劑濃縮水溶性聚合物來形成微膠囊，粒度可控，易團聚，但微膠囊大小不易控［46］。Solomon等［47］為降低香茅油的揮發(fā)速率，采用單凝聚法制備了香茅油微膠囊，有效延長了其驅蚊效用。

3 芳香紡織品的整理及緩釋性能測試

3.1 芳香紡織品的整理工藝

一般浸涂法作為早期的芳香織物整理技術，僅是將織物置于香料水中浸泡，隨著整理技術的發(fā)展，引入了黏合劑，可通過涂層制備芳香紡織品，有效增強了織物留香時間;此外，也可通過涂料印花的方式整理織物，但留香期較短。微膠囊浸涂法作為一門新興的技術，主要通過微膠囊技術利用成膜材料將香精制劑包覆形成芳香微膠囊，然后再采用浸漬、浸軋、涂層、涂料印花或噴霧等方法將微膠囊施加到織物上［48-49］。

3.1.1 浸漬法

浸漬法是將織物放在按一定浴比配制的整理劑中，在一定溫度下將織物放在整理劑中一段時間，取出甩干并經(jīng)焙烘、干燥后即可獲得香精微膠囊紡織品［50］，浸漬法適用于各種香味劑且對織物的選擇沒有特別的要求，加工方法簡潔方便，在芳香織物整理中應用最為廣泛，是目前國內(nèi)外芳香紡織品生產(chǎn)最具競爭性的方法之一［51］。但浸漬過程需要利用黏合劑將芳香微膠囊負載到織物上，影響織物手感、透氣性及機械性能［52］。Petrulyte等［53］開發(fā)了一種智能桉樹精油毛圈織物，通過評估桉樹精油微膠囊對該織物的抗彎剛度的影響發(fā)現(xiàn)，在微膠囊和黏合劑的綜合作用下，毛圈織物的抗彎強度在緯向提高了5.1～12.8倍，經(jīng)向提高了5.3～14.0倍。王歆輝等［54］將微膠囊通過浸漬法整理到純棉針織物上，探究了微膠囊整理對針織物服用性能的影響，研究表明該織物經(jīng)整理后其抗起毛球性、懸垂性、透濕性、芯吸效應、潤濕性、接觸冷感有一定程度的提高，但透氣性有所降低。

3.1.2 涂層法

涂層法是芳香微膠囊與黏合劑首先通過噴涂黏著在織物中的紗線之間，然后再通過壓輥使微膠囊全部黏著在織物內(nèi)部，由于微膠囊的顆粒很細，在織物或無紡布表面的數(shù)量不多，織物表面的特性變化不大［32］。

3.1.3 印花法

印花法是將香精微膠囊與印花漿料混合來制備印花整理劑，利用刮刀刮涂到織物表面，然后在一定溫度下焙烘一段時間，晾干后即可得到相應的香精微膠囊織物。由于高溫可導致微膠囊中的香精揮發(fā)損失，故需要選用低溫固著劑進行整理［50］。印花技術不僅可以將微膠囊應用于目的區(qū)域，還可以更好控制微膠囊沉積在織物上，但印花技術相較于浸漬技術，獲取的樣品剛性較強，透氣性能較差［9］。

3.1.4 噴霧法

噴霧法是將香精微膠囊配制成液體狀，利用噴壺對紡織品進行噴霧加香，應用則相對較少［55］。

3.2 芳香紡織品緩釋性能測試方法

3.2.1 感官法

感官法是實驗人員通過嗅覺嗅聞芳香紡織品在不同時間段的香味狀態(tài)來判斷其緩釋效果，簡單直接但受較強的主觀臆斷影響，嚴謹度不足，只能做簡單的緩釋效果評定和對比。感官法可具體分為模擬法和機洗法。模擬法是將芳香制品放置于自然環(huán)境中，設置相關指標選定一定數(shù)量的實驗人員，定期利用感官來鑒別芳香織物的香味程度，記錄數(shù)據(jù)并以數(shù)學方法進行統(tǒng)計處理，以此來確定樣品的留香期。機洗法即通過設置洗衣粉用量、衣物浴比、洗滌時間及脫水、晾干次數(shù)等參數(shù)［56］，重復機洗，直至洗滌至無味，來進行留香期的評判。

3.2.2 客觀法

頂空氣相色譜法是將芳香紡織品放置儀器中進行加熱處理，利用氣相色譜儀收集揮發(fā)的香氣物質，定量考察樣品的濃度變化，通過測定香精中物質的揮發(fā)程度來達到測試緩釋效果的目的。頂空氣相色譜法是評價香精微膠囊緩釋效果的重要評價方法，應用也最為廣泛［11］。紫外分光光度計法也較為常見，主要是將不同時間段萃取液的吸光度與香精濃度通過繪制標準曲線來獲取芳香紡織品的緩釋性能［56］。熱重分析法可對微膠囊的緩釋性能做定性分析，通過繪制溫度與失重率的熱重曲線，根據(jù)曲線斜率來表征織物的緩釋性能，斜率越小說明其緩釋效果越好，反之越差［11］。氣味指紋分析技術又稱“電子鼻”技術，通過氣體傳感器陣列做出響應圖案，再利用電子系統(tǒng)來識別出具體的氣味，用電子鼻可以在幾小時、幾天甚至數(shù)月的時間內(nèi)連續(xù)地實時地監(jiān)測特定位置釋放出來的香氣，并記錄其在各個傳感器上的響應值，然后通過觀察香氣輪廓的變化就可以直觀地得出微膠囊的緩釋效果［11］。熒光標記釋放法就是把熒光物質包封在微膠囊內(nèi)，再整理到織物上，通過觀察不同時間段織物上熒光物質變化的多少來推斷留香程度。

紫外分光光度計法、熱重分析法、氣味指紋分析法、熒光標記釋放法雖各有優(yōu)點，但是測試時間較長，效率較低，不利于快速檢測出香精微膠囊紡織品的緩釋效果;而頂空氣相色譜法可以通過加熱樣品，使香精加快釋放，提高檢測效率且不會影響實驗結果，能快速準確得出結論［11］，是評價香精微膠囊緩釋效果的重要評價方法，應用也最為廣泛。各方法特點如表3所示。

綜上，未來芳香紡織品的發(fā)展趨勢主要包括：1） 改進芳香紡織品的持久性緩釋技術;2） 提高芳香整理技術;3） 完善芳香紡織品的檢測技術及檢測標準，關于檢測標準這個領域的研究尚未得到充分發(fā)展，建立完善的標準可實現(xiàn)對產(chǎn)品檢測技術的系統(tǒng)化和規(guī)范化;4） 研發(fā)中藥負載型芳香紡織品，中藥種類繁多，功效也多樣化，在中國有著上千年的歷史，具有獨特的診療方式和功效及獨特完整的理論體系，將其與紡織品結合可達到醫(yī)療和保健的作用，具有較為廣闊的發(fā)展前景?？傊?，通過深度加工，賦予紡織品高附加值和科技含量具有重要的現(xiàn)實意義及極大的經(jīng)濟價值，從芳香紡織品的選材、制備方法、整理技術等方面，解決現(xiàn)存不足并深入研究進行創(chuàng)新性發(fā)展，對促進芳香紡織品的發(fā)展完善意義重大。

4 結 論

生活水平的提高和科學技術的發(fā)展推動了芳香紡織品的研發(fā)，人們對紡織品的要求已不僅局限于美觀性和功能性，高附加值芳香紡織品正逐漸占據(jù)越來越多的市場份額，但依舊存在一些亟待解決的問題。

1） 緩釋性能是評判芳香紡織品優(yōu)劣的重要指標，影響芳香紡織品留香效果的因素主要包括香料處理、材料選擇及整理加香技術。精油的提取難度大、成本高，化學性質不穩(wěn)定，容易造成材料損失，加大封香難度;紡織品材料受織物種類、組織結構及性能參數(shù)等多種因素的影響，導致其留香能力存在較大差異。

2） 微膠囊技術工藝繁雜且難度大、封香及壁材成本較高，用于表征微膠囊性能的體系和方法尚未完善。微膠囊制備過程中受高溫等因素影響，會導致制備的膠囊表面凹陷，不僅影響微膠囊的表觀外貌，而且也會降低其緩釋性能;固化劑、黏合劑及各種化學試劑的添加不具備生態(tài)性，且黏合劑的使用會導致芳香納微膠囊溶液無法循環(huán)利用，不利于工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，研發(fā)綠色環(huán)保的微膠囊順應時代的發(fā)展，也是研究人員需致力解決的難題。

3） 芳香整理過程中添加的聚氨酯、丙烯酸酯和含硅化合物等交聯(lián)劑可增加微膠囊與纖維之間的黏結牢固性及在織物上的包覆率，但會導致制作成本提高，不利于環(huán)境保護，也存在一定程度甲醛殘留的安全隱患。整理劑、固著劑、柔軟劑的添加則會直接影響織物的力學性能、手感及外觀性能。

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Abstract： Microcapsules are new materials that encapsulate solid， liquid or gas and other functional materials using chemical or physical methods at micro and nano scales， and can control the release of content active substances. The release mechanism of microcapsules depends on the polymer wall structure， density， permeability and biological properties， and the external environment is also a very important factor. Generally speaking， mechanical stimulation， chemical stimulation， thermal stimulation and diffusion are the four main mechanisms for microcapsules to release core substances.

Plant essential oil， as a common core material for microcapsules containing a variety of alkaloids， glycosides and other substances， has emotional calming， antibacterial and insect repellent functions. It can be used to develop a variety of micro and nano functional materials， but most plant essential oils are chemically unstable and volatile in air， light， humid and high temperature environment. Using chemical or physical methods to seal the oil in the appropriate shell material and making it into microcapsules can increase the storage time of volatile oil， and prolong the fragrance of aromatic fabrics. The selection of shell materials determines the physical and chemical properties of microcapsules. Natural polymer materials， semi-synthetic materials and synthetic polymer compounds can be selected according to product requirements， environmental conditions and preparation methods. Cyclodextrin， chitosan， gelatin， rosin and other natural polymer materials， which can be used as wall materials of microcapsules， have good biocompatibility. Compared with natural polymer materials， polyurethane， dense amine resin and other synthetic polymer compounds have better film forming properties， stability and heat resistance， and at the same time， the reaction speed is faster， the embedding rate is higher， and the adhesion between fibers is also better. However， the crosslinking agent needs to be added in the preparation process， so there are certain safety risks. There are many methods to prepare microcapsules， including interfacial polymerization， spray drying， complex coagulation and molecular embedding. Among them， the molecular embedding method is also known as the “inclusion method”， which mainly uses the unique molecular structure of β-cyclodextrin hydrophilic outside and hydrophobic inside， embeds the oily core material through the van der Waals force or hydrogen bonding， and finally uses freeze-drying， refrigeration and other ways to precipitate synthetic microcapsules. Microcapsule technology has been widely used in food， cosmetics， textile， agriculture， pharmaceutical， printing and paper industries. The textile industry and research have been developing towards new products and processes， and peoples requirements for textiles are no longer limited to aesthetic， practical and other requirements， so the development of microcapsule technology occupies an important position in the current environment. The use of the technology to microcapsulate materials with calming， antibacterial and insect repellent properties， and to develop high value-added textile products， not only meets the different needs of consumers， but also improves the competitiveness of the textile industry， and changes the traditional dynamics of the market. However， aromatic textiles based on microcapsule technology still have some to-be-solved problems， such as poor slow release performance， difficult packaging technology and the addition of chemical reagents in the finishing process being not ecological.

Aromatic textiles based on microcapsule technology can not only meet the basic protective and aesthetic functions of textiles， but also have emotional calming， antibacterial and other multifunctional functions， providing a new choice for people to pursue a healthy and comfortable life style. This paper reviews the research progress and development trend of aromatic textiles based on microcapsule technology. Firstly， the common fragrances and production methods of aromatic textiles are briefly introduced. Secondly， four kinds of aromatic textiles with different properties are systematically summarized， and the microcapsule technology for aromatic textiles is introduced in detail. Thirdly， the advantages， disadvantages and research status of aromatic textile finishing technology and slow release testing methods are compared and analyzed. Finally， the problems of slow-release properties， microcapsule technology and aromatic finishing technology of aromatic textiles are pointed out， and the future development direction of aromatic textiles is discussed， which aims to provide reference and theoretical guidance for the follow-up research of aromatic textiles.

Key words： aromatic textiles; microcapsule; finishing process; slow release performance; test method