3月5日

在纺织工业向功能化与智能化发展的背景下,传统纺织材料的单一性能已难以满足当代消费者对纺织品舒适性、功能化、环保性等方面的需求,而微胶囊技术的引入为纺织染整行业的技术创新提供了方向。
微胶囊是用高分子或无机材料做壁材,把固体、液体或气体等敏感物质包覆起来,形成核壳结构的功能性微粒,按粒径可分为纳米、微米、毫米级。它就像给芯材做了个“微包装”,靠密闭或半透性的壁膜把芯材和外界隔离开,既能保护芯材的化学稳定性和生物活性、防止其劣变损耗,还能通过外部刺激或自身特性控制芯材的释放速度,目前在香精、光致变色、相变材料等领域都有应用。
微胶囊的分类
微胶囊按包覆形态,主要分为单核微胶囊、多核微胶囊、无定形微胶囊和复合结构微胶囊四种。

微胶囊的制备方法
微胶囊的制备方法按合成机理,主要分为物理法、物理化学法和化学法三类。物理法是靠仪器机械加工制作,工艺简单高效、成本低,常见的有空气悬浮法、喷雾干燥法等;物理化学法中最常用的是水相分离法(凝聚法),通过调节温度、pH值等让壁材从水溶液中析出,慢慢沉积在芯材表面形成包覆层;化学法包含原位聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法,都是通过聚合反应让单体在芯材表面形成聚合物壁材。
微胶囊技术的应用优势
微胶囊技术用在纺织品后整理中,有着显著的优势,主要体现在四个方面。
一是能有效保护芯材,比如光致变色化合物SP易受外界pH值、温度、氧化作用和溶剂的影响,微胶囊包覆后能有效提高SP寿命、耐疲劳性和稳定性。TARIQD等通过合成薰衣草精油微胶囊,并将其应用于棉织物,开发出长效驱蚊纺织品,经40次洗涤后仍有84.5%的驱蚊率,大幅提升芯材耐久性。

制备薰衣草精油微胶囊的简要工艺
二是可实现芯材控制释放,通过调控外部环境或诱导作用能让芯材缓慢释放,还可以根据功能需求实现芯材的智能释放。比如XIAO等研发的pH响应型薰衣草香精油(LFO),当精油内微胶囊接触酸性溶液时会开启通道释放精油,90天后织物仍能保持30%以上的香气浓度。

pH响应型薰衣草香精油微胶囊释放机制示意图
三是让纺织品实现多功能化,将不同功能微胶囊混合或制备复合芯材微胶囊,能让纺织品同时拥有多种功能,比如LI等用一步界面聚合法,以聚氨酯酸(PUA)与氧化铜纳米粒子为混合壳层包裹相变材料液滴,制得新型MEPCM。该材料涂覆纺织品后具有优异的热管理和超疏水性能,在智能纺织领域潜力巨大。
四是机械性能可调节,通过调整微胶囊的尺寸、壁厚、壳层结构等,调控其机械特性,匹配不同应用场景,比如KE等通过界面聚合制备香叶醇聚脲微胶囊(LPUM),通过调控核壳比、PVA含量等,使LPUM的断裂强度与杨氏模量实现有效调变,将其整理到棉织物上,在足底压力循环下,香叶醇释放量随循环次数递增,且对大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌3种细菌的抑制率均超99.9%。

足底压力调节的香叶醇聚脲微胶囊作用机理
更多内容,请关注本刊2026年第2期“微胶囊技术及其在纺织染整加工中的应用”一文。
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