微胶囊是指利用天然或合成高分子材料作为壁材，将固体、液体或气体状态的芯材包覆起来形成的一种具有半透性或密封囊膜的微型容器。通过微胶囊包覆技术，可在芯材表面形成保护性囊壁，从而实现对于芯材的隔离保护、控制释放以及芯材物化性质的调整，拓展其应用场景。目前，微胶囊在功能性纺织品及其他领域拥有广泛的应用潜力。

生物基微胶囊是指在微胶囊制备过程中，部分或全部使用生物基材料作为原料或辅料制备成的微胶囊产品，其可以减少对石油等化石资源的依赖，降低生产过程中的碳排放。

按照核壳结构，微胶囊的组分可以分为囊壁材料、囊芯材料以及乳化剂等其他辅助材料3个部分。因此，生物基微胶囊的制备方法可以根据生物基材料参与构建的微胶囊组分部位分为以下4类：生物基材料参与构建微胶囊囊壁、生物基材料参与构建微胶囊囊芯、生物基材料用作微胶囊辅助材料以及生物基材料参与微胶囊多个组分构建。

1 生物基材料参与构建微胶囊囊壁

（1）以生物基天然高分子材料为囊壁

天然高分子材料具有易成膜的特性，生物相容性好，稳定无毒，廉价易得。淀粉、明胶、壳聚糖、环糊精、阿拉伯胶等常被用作微胶囊囊壁材料，经由复凝聚法和包结络合法等包覆不同囊芯材料。

SONG等采用复凝聚法将杉木精油有效包封在明胶和壳聚糖中，并对微胶囊的包封率、微观结构、红外光谱和热稳定性等进行了评价。赵帅等在制备β－环糊精包合物的基础上，将包合物通过复凝聚法制成以明胶阿拉伯胶为壁材，包合物为芯材的复合微胶囊，此法提高了茶树精油的热稳定性，并且降低了其释放速率。

虽然天然高分子材料具有良好的生物相容性，但是其力学强度相对较低，制备的生物基微胶囊往往耐热性、致密性以及耐压性能较差，适用性相对有限。

（2）以生物基合成高分子材料为囊壁

生物基合成高分子材料包括可降解合成高分子材料和不可降解合成高分子材料，前者的主要代表是聚己内酯和聚乳酸（PLA）。PLA是常用的可生物降解生物基材料，FASHANDI等利用溶剂蒸发法和水包油乳化法将植物衍生的棕榈酸包覆于聚乳酸壳中，但利用溶剂蒸发法制备PLA基囊壁微胶囊需要使用大量的溶剂，成型后的微胶囊耐热性能不高。郑婷将PLA作为软段，与二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）结合形成生物基聚氨酯囊壁，改善了微胶囊的耐热性能。

可降解合成高分子材料的可选择性较少，以生物基材料为反应单体构建不可降解合成高分子材料囊壁如生物基聚氨酯、生物基丙烯酸酯、生物基环氧树脂和生物基聚脲树脂等的研究得到广泛关注。植物油基多元醇多被用于生物基聚氨酯囊壁的构建，闫佳辉以生物基大豆油多元醇为原料，对甲苯二异氰酸酯（TDI）进行改性形成预缩物，进而通过界面聚合法制备了相变微胶囊。

界面聚合合成相变微胶囊流程示意图

2 生物基材料参与构建微胶囊囊芯

通常而言，囊芯在微胶囊中的质量占比是最高的，以生物基材料作为囊芯可以提高微胶囊中的生物碳含量。

常被用作囊芯的生物基材料主要包括生物基天然材料和生物基合成材料。前者主要是指来源于动植物的天然提取物，包括天然植物精油（如具有抗菌功效的百里香精油、茶树精油以及具备护肤保湿功效的摩洛哥坚果油、芦荟油等）和动物提取物（如具有保湿功效的角鲨烷和透明质酸等）。后者主要是指采用生物基材料合成的功能芯材，其中比较有代表性的是生物基相变储能材料，例如ZHANG等通过原位聚合法合成了一系列以主要来源于椰子油的生物基正十二醇为芯材的相变微胶囊。

3 生物基材料用作微胶囊辅助材料

微胶囊的制备过程所涉及到的辅助材料主要包括乳化剂、助乳化剂以及溶剂等。将辅助材料替换为生物基材料也是生物基微胶囊的制备策略之一。

吴文涛等以生物基的腰果酚基表面活性剂为乳化剂，通过溶剂蒸发法，制备了以聚甲基丙烯酸甲酯为外壳的生物基微胶囊。

4 生物基材料参与微胶囊多个组分构建

生物基材料参与微胶囊多个组分构建是指以上3种制备方法的复合，如囊壁和囊芯同时采用生物基材料构建。

SKURKYTĖ-PAPIEVIENĖ等制备了以生物基癸酸为芯材，生物基聚乳酸为壁材的生物基相变微胶囊；沈珂等以蓖麻油为软段、异佛尔酮二异氰酸酯和三乙醇胺为壁材单体，玫瑰精油为芯材，木质素磺酸钠为生物基乳化剂，制备了生物基玫瑰微胶囊。

更多内容，请关注本刊2026年第2期“生物基微胶囊的制备及其纺织应用进展”一文。