芳香织物低温耐久性整理工艺探讨

摘要

随着人类生活水平的提高，纺织品的遮蔽、御寒、装饰等基本功能已经远远不能满足消费者的需求，纺织品正朝着功能性、保健性的方向发展。而芳香织物不仅具有调节情绪、使人身心愉悦的保健功能，还是芳香疗法的良好媒介，更兼有杀菌除臭的功效，具有巨大的商业价值。目前的芳香整理主要是使用微胶囊对香精进行包裹，再通过后整理固着到织物上。但由于香精微胶囊与棉纤维之间没有亲和力，必须使用粘合剂来实现其与织物间的粘着，而为使粘合剂发生交联不可避免的高温条件使本来就极易挥发的香味芯材蒸汽压暴增，冲破微胶囊壁材，大量挥发。浓郁的香味不仅造成生产现场的空气污染也会使香精微胶囊的留香时间大为缩短，甚至消失，且此法制备的芳香织物也存在耐水洗性能不佳的问题。
　　紫外光固化交联体系是一种在紫外光照射下，光引发剂引发体系内的不饱和树脂发生交联聚合反应即可形成一层固化膜的交联体系，反应仅在常温条件下进行。对芳香整理剂而言，绝大部分香精芯材得以保留在微胶囊内，留香时间大大延长。因此本文尝试采用水性紫外光固化粘合体系来进行香精微胶囊与棉织物的低温固着，以期可以找到一种在低温下即可实现棉织物的芳香整理，并具有良好耐水洗性能的整理工艺。另外，也对室温固化型粘合剂应用于棉织物芳香整理进行了可行性的探究。并对整理后的芳香织物进行了各项牢度、实物质量、物理指标等性能的测试。此外，香味是一种无形无色的感官体验，至今人们还没有建立起一套完善的体系可对香味进行全面地评价。本论文也将对香味的评价手段进行探索，以求可以找到一种相关性强、简单易行的香味评价手段。本文的主要实验结果如下：
　　1.本文通过紫外分光光度计法、气质色谱联用法和ATR-FTIR法来评价织物的留香性（香味），结果发现紫外分光光度计法需要被测香精在仪器的波长围内具有明显吸收峰，虽然客观性强，但过程偏差较大，适用性较低；采用气质色谱联用法，可精确测量织物上残留的香精挥发性物质含量，具有较高的相关性；采用ATR-FTIR法，不会对待测试样造成破坏，方便快捷，但只能半定量地根据特征峰强度的变化判断织物上残留香精的变化趋势；主观法虽然具有较大误差，但最接近消费者的实际感官体验，具有很好地参考价值，可作为仪器法的补充。
　　2.选用水性聚氨酯丙烯胺酸酯树脂4681、6502作为光固化树脂对棉织物进行芳香整理，可以获得比传统印花方式更好的耐水洗性能，且固化膜在织物表面的分散均匀性远高于传统方法，基本可以实现在每根棉纤维的上的均匀固着。但4681整理的织物耐黄变性能较差，因此选用6502作为本体系的水性UV树脂。实验发现，当6502的用量为40％时，已经足以使体系内的微胶囊完全固着。
　　3.对UV整理液的配方进行优化发现，光引发剂的最大吸收波长与灯源的主波长越接近，则其引发效果越好，综合考虑成本因素选用500作为本UV体系的光引发剂。实验发现1.5%的500浓度可以使体系内的UV树脂固化完全。润湿分散剂的加入可以改善整理液对棉织物的润湿、铺展作用，对于本体系而言，润湿效果渗透剂T>平平加O>Tween-80，且当渗透剂T的浓度大于4%后芳香织物的耐水洗性能不再随其浓度增加而增加。合成增稠剂的种类不同对芳香织物的耐水洗次数没有明显影响，但织物的香味随水洗次数增加的损失速率则有所不同，综合考虑对本体系的增稠能力及香味损失速率，选择KG-201作为增稠剂。
　　4.使用水性UV体系对棉织物进行芳香整理，虽然与传统印花法相比其耐水洗次数有了很大的提升，但织物的手感却下降严重。而氨基硅油柔软剂TS-701的加入不仅可以弥补织物因芳香整理后的手感不足，还可增加分布在纤维表面的固化膜厚度，从而大幅提高其耐水洗性能，且4%的用量即可获得很高的耐水洗次数。
　　5. UV芳香整理液进行紫外光固化时，光照时间越长、织物距离灯源的灯距越近、灯源的功率越大，则固化反应更完全。对于本体系而言，光照条件对织物耐水洗性能的影响程度，灯距>灯源功率=光照时间。通过SEM观察可知，光照条件的改变对UV整理液在织物表面的成膜均匀性没有影响，主要影响的是UV树脂光固化反应的程度。
　　6.实验发现，芳香整理液体系在织物表面的成膜均匀性对芳香织物的耐水洗性能具有很大影响。固化膜在纤维表面分布越均匀，在一定范围内厚度越大，则对微胶囊的包裹、粘着效果越好，芳香织物的耐水洗性能也越好。但当固化膜的厚度达到一定程度后，反而会使其耐水洗性能下降，手感变差。
　　7.当水性UV芳香整理液的组分为10%的香精微胶囊，40%的6502，1.5%的500，4%的TS-701和渗透剂T，约6%的KG-201，并在灯源功率1000W，灯距10cm，光照时间6min的光照条件下，可获得耐水洗次数最高的芳香棉织物，为24次，远高于传统印花粘合剂KG-101生产的芳香织物（7次），且具有良好的手感。
　　8.在室温固化型粘合剂应用于棉织物的芳香整理研究中发现，选用6008粘合剂可以在低温下实现密胺树脂微胶囊与棉织物之间的固着，且整理液配方为5%6008、4%渗透剂T、约6%KG-201时，可以获得耐水洗次数为15次，自然留香时长大于28周的芳香织物，并且手感优良。但室温固化粘合剂对印花网版的堵塞现象较为严重，限制了这种方法的实际应用。

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1 绪论

1.1 芳香织物概述

1.1.1芳香织物的功能

1.1.2芳香织物的发展

1.1.3芳香微胶囊整理技术

1.2 水性紫外光固化体系概述

1.2.1紫外光固化技术

1.2.2水性紫外光交联剂

1.2.3水性紫外光固化交联体系的组成

1.2.4水性紫外光固化交联体系的固化过程

1.2.5紫外光固化反应设备

1.2.6水性紫外光固化交联体系在织物上的应用研究进展

1.3 室温固化型胶黏剂

1.4 本论文的主要研究内容及意义

2 实验内容

2.1 实验仪器与试剂

2.2 实验方法

2.2.1香精的萃取

2.2.2芳香织物的制备

2.2.3紫外光固化光照条件探索

2.2.4测试方法

3 结果与讨论

3.1 以香精驻留量评估芳香织物留香性的相关性研究

3.1.1 紫外分光光度计法

3.1.2 气质色谱联用法

3.1.3 衰减全反射红外光谱法

3.1.4 主观法

3.2 紫外光固化交联体系应用于棉织物芳香整理的工艺研究

3.2.1 整理方式的选择

3.2.2 水性紫外光固化体系的选择

3.2.3 配方优化与调整

3.2.4 利用柔软剂改善织物手感的研究

3.2.5 紫外光固化交联体系整理工艺的选择

3.2.6 与传统涂料印花法的整理效果比较

3.3 室温固化型棉织物芳香整理技术的研究

3.3.1 粘合剂的初步筛选

3.3.2 室温固化型技术制备芳香织物的留香性能研究

4 结论

参考文献

致谢