香熏疗法的保健功能及其在纺织品上的应用


彭国敏1,商成杰2

(1.上海巨化纺织科技研究所  上海  214111;2.北京洁尔爽高科技有限公司  北京  100083)


摘  要:介绍了芳香疗法的保健功能、香精缓释微胶囊的相关技术和香味纺织品的生产方法;采用香味整理剂SCM和固着剂SLT,研究了香味整理在纺织品上的应用。

关键词:芳香疗法;精油;薰衣草;森林;玫瑰;香味纺织品;微胶囊


前  言

近年来,人们对森林浴、芳香治疗法、植物杀菌素等芳香植物精油的医疗效果日益关注。人们越来越热衷于天然香味产品的开发与应用,天然香精不仅用于医药、化妆品,香料等工业,还扩展到纺织品整理。

北京洁尔爽高科技有限公司起草制定了《GB/T 24253-2009 纺织品 防螨性能的评价》、GB/T 20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价》、GB/T 24346-2009《纺织品 防霉性能的评价》、《GB/T 30126-2013纺织品 防蚊性能的检测和评价》和《FZ/T 01116-2012 纺织品 磁性能的检测和评价》等国家标准及行业标准,这五个标准的实施对于规范健康纺织品的发展,保护生产者和消费者的利益,引导我国功能纺织品走向世界先进水平具有重要的促进作用。

目前,我们正在利用我们的科研优势,研究香味纺织品的检测方法,起草制定相关标准,争取早日填补该项国内外空白。

1.香熏疗法的功效

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利用具有芳香味的植物治病已有很长的历史了,早在段商甲骨文中就有熏燎、艾蒸和酿制香酒的记载。魏晋时,芳香疗法已成风气,通过燃烧艾叶,素心兰、沉香、玫瑰等芳香植物以驱逐秽气,杀虫灭菌。宋代,芳香疗法曾达到了鼎盛时期,出现了许多芳香疗法专集,著名的方剂如安息香丸、沉香降气汤等都出现于此时期。明代李时珍的《本草纲目》更是广搜博采,收录芳香药近百种,分别在芳香、香木两类中详加考证和阐述。在清官医药档案中与此相关的香疗记载更是丰富多彩。

20世纪早期,—位法国化学家致力于研究香精的医学应用,一次在工作中,他的手臂严重烧伤,为了减轻疼痛,他将烧伤的手臂浸到含有薰衣草精油容器中,令人惊奇的是他的烧伤很快痊愈,而且不留疤痕。1928年,他首次在—篇文章中提出芳香疗法这一术语,并于1937年发表了一本专著。随后,相关的芳香疗法专著在西方陆续问世[1]

2.香味纺织品的生产方法

纺织品是芳香疗法的良好媒介。古代人们为使衣物上带有香味,一般是把芳香植物的叶、花等与衣物放在一起,使香味挥发渗入衣物纤维的孔隙,达到留香的目的。后来有了香水,香粉等,就把这些洒在衣物上,或用含有香水的溶液浸渍衣物,把香精粘附在纺织品上。

但这些方法得到的加香纺织品,留香的时间都很短,水洗后香味就会消失,其原因是由于香精中含有的有机成分复杂并且化学性质极不稳定,如桂花香味型的香精就是由紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮等19种原料按一定比例配制而成的,在使用和贮存期间易挥发散失或分解变质。

所以,用芳香剂整理纺织品的关键是对香精的缓释性控制和延长香味在衣物上的存留时间。持久性指芳香剂能散发相当强度的香味,贮存时不被破坏,使用中能长期保留香味,且能耐反复洗涤。为获得缓释效果,一般把香精制成微胶囊,再借助适当的粘合剂或其他整理剂固着在纺织品上。香精微胶囊不仅可以给人带来持久愉悦的香气,还可以为纺织品赋予新的保健功能

微胶囊技术是用成膜材料把囊芯材料包覆使形成微小粒子,囊芯材料的性质毫无影响地被保存下来,而在适当时机,壁材破坏又将囊芯物质释放出来。

香精微胶囊一般分为两种类型:第一类是开孔型香精微胶囊。理想的这种微胶囊是壁壳上有许多微型小孔,当气温升高或穿着时体温作用使微孔被扩大,使香精因受热而加速释放出来。反之,在人们不穿着这种香味服装时,如在家存放过程中,由于温度变低而导致微孔收缩或紧闭,香精释放速度变缓;但事实上这种开孔型香精微胶囊囊壁上的微孔是通常不随温度变化而明显变化,并且由于开孔较大,这种微胶囊难以具有较好的耐久性。

第二类是封闭型香精微胶囊。壁壳上不含微孔,只有当人们穿着时与外界接触摩擦时,使囊壁破裂才释放出香味,这种封闭型香精微胶囊通常采用明胶-阿拉伯树胶体系的复合凝聚法制备。制得的微胶囊如经过固化处理则得到壁膜坚硬的封闭型香精微胶囊,若不经过固化处理直接干燥,得到的香精微胶囊不仅是开孔型的,而且可溶于温水,明胶壁膜溶化而放出香精。封闭型香味微胶囊也可用原位聚合法制备,利用尿素-甲醛或密胺-甲醛预缩体在香精液滴周围形成封闭性良好的脲醛树脂或密胺树脂壁膜。

香精微胶囊整理的关键是微胶囊的粒径。微胶囊的粒径愈小,愈容易被固着剂包覆,具有良好的牢度。同时由于其粒径小于纤维直径,在使用过程中胶囊被挤压破损数量就越小,也就越容易达到控制缓慢释放的目的。另一方面,粒径达到纳米级后(几十纳米),就很容易渗透到纤维内部,而且与纤维的亲和力也增大,增加香味剂在织物上的持久性[5]

通常,将香味微胶囊赋予织物的方式有浸轧、印花、浸渍等方法。在整理过程中,由于香味微胶囊的壁材与织物上的纤维之间没有亲和力,所以通常要加入交联剂或固着剂才能与纤维结合。而由于香味剂是易挥发的,不耐高温焙烘,所以通常要求使用高反应活性的固着剂,以达到良好的效果。

在织物加工过程中,还可以把芳香整理与提高美学效果结合起来,如将香气与涂料印花花案相配。芳香整理也可与衣物的功能整理相结合,如袜子、内衣等产品既可用抗菌除臭香精,又可用美肤香精。床上用品可用镇静安神的香精,工作服上可用提神醒脑香精,也可结合驱虫、驱蚊等作用制成防护性服装等。

3.实验部分

本文采用香味整理剂SCM及低温固着剂SLT对香精微胶囊在织物上应用的影响因素以及香味的持久性作了初步分析。其中香味整理剂SCM是一类新型的纳米缓释微胶囊,可以使香味长时间留在织物上,其粒度小于lµm,分散性好,容易固着在织物纤维中,适宜于各类织物的香味整理。它具有使用方便,香味纯正、芬芳宜人、保香性强、留香持久,耐洗涤,安全性能好,对人体无毒、对皮肤无刺激,无过敏反应等特点。

3.1 实验材料

织物:JC40S,180g/m2,精梳棉毛布。

香味整理剂SCM:柠檬香型、森林香型、玫瑰香型、熏衣草香型,北京洁尔爽高科技有限公司生产。

低温固着剂SLT,北京洁尔爽高科技有限公司生产。

3.2 实验仪器和设备

小轧车,烘箱,耐洗牢度实验机(SW-2型A),悬挂式烘箱,小型焙烘车。

3.3 实验方法

3.3.1 浸轧法

工艺配方:

香味整理剂SCM       50g/L

低温固着剂SLT         50g/L

工艺流程:织物→浸轧(轧液率70~80%)→烘干(80~100℃)→成品。

3.3.2.印花法

工艺配方:

香味整理剂SCM    8%

涂料色浆               X%

粘合剂                  20%

增稠剂 FAG          1~2%

工艺流程:织物→印花→烘干(80~100℃)→拉幅(120℃,30秒)→成品。

3.3.3 浸渍法

工艺配方:

香味整理剂SCM       50g/L

低温固着剂SLT         50g/L

工艺流程:漂染烘干后的织物→浸渍(浸泡匀透)→离心脱水(带液率70~80%)→烘干(80~110℃)→成品。

4.香味整理剂的施加方式对香味织物性能的影响

我们曾经尝试使用无水乙醇定容配制成不同浓度的香精,用无水乙醇做参比,用紫外分光光度计对配好的一系列浓度的香精溶液在λmax处测吸光度,绘制香精浓度对吸光度的标准曲线,得出线性回归方程。再将定量的整理织物剪碎,用无水乙醇超声萃取,将萃取液用紫外分光光度计测定λmax下的吸光度,根据标准曲线求出织物上残留的香精量。

但结果发现,织物上残留的香精量和主观感受到的香味浓度不一致。这是由于香精是由多种香原料成分组成的复杂混合物,也包含溶剂和定香剂,天然香料的组成更是复杂,其成分多达数百种,它们的沸点、极性、挥发性和水溶性不同,香味是香精中可以挥发成分的表达,而残留的不挥发成分与主观感受到的香味没有关系。

故本实验中仍以嗅觉感观评价香味浓度(青年男女各6人,分别以嗅觉感观评价香味浓度,取其平均值)。

香味整理的工艺可以采用多种方法如浸轧法、印花法、浸渍法等,不同整理工艺的香味浓度见表2。

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从以上结果可以看出,由于香味整理剂的施加方式不同,处理后织物上存留的香精微胶囊数量也不同,从而对织物上的香味浓度带来了影响。浸渍法香味浓度较高,浸轧法次之,印花法最低。

这可能是由于浸渍过程中,香味整理剂和纤维素纤维存在亲和力,部分香精微胶囊依靠溶液的自然扩散上染了纤维;而在浸轧法中,轧槽中的香味整理剂和织物接触时间很短,上染纤维的微胶囊的数量较少;印花法中,尽管香味整理剂浓度较高,但不是满地印花,故香味并不浓烈。

5.香味整理的耐洗涤性

测定香味整理织物的耐久性能,按《GB/T 8629-2001 纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序》中的8A程序(1个循环作为1次洗涤)连续洗涤样品,洗涤结束后,按GB/T8629中A法干燥样品。浸渍法香味整理织物耐洗涤性结果见表3。

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从表3中可以看出,未经水洗的香味整理棉织物的香味浓度较高,随洗涤次数的增加,香味浓度的降低幅度变小。这是因为未水洗的织物上不仅有固着在织物的香味微胶囊,还包括许多直接吸附上去的香味微胶囊,而吸附上去的香味微胶囊未和织物结合易于在初始洗涤时被洗去,使得织物上的香味浓度在初始洗涤时迅速减小。

6.结论

香味功能纺织品是香熏疗法的新发展,赋予了纺织品新的感官及医疗保健功能,纳米缓释微胶囊是使香味长时间留在织物中的有效途径,嗅觉感观评价香味浓度仍是目前最有效的香味整理织物评价方法。香味整理剂SCM把香精制成纳米微胶囊,粒度小,分散性好,使用简便,借助固着剂整理在纺织品上,具有良好的耐洗涤牢度,香味纯正、芬芳宜人、保香性强、留香持久,安全性能好。

 

参考文献:

[1]C.W.Kan,C.W.M.Yuan等, Aromatherapy in Textiles. Textile Asia,2005(4):35.

[2]沃尔得.芳香医疗配方宝典[M].伦敦:1990.

[3]八卷英彦,芳香治疗法的药理效用[J]香料香精日用品,1984(4):36-42.

[4]乐颖,精油和芳香疗法[J].北京日化,1991(3):19-21.

[5]B. Martel,M. Morcellet,D. Rruffin et al,Capture and Controlled Release of Fragrances by CD Finished Textiles,Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 2002(44):439~442.

[6]H.J.Buschmann,D.Knittel and E. Schollmeyer,New Textile Applications of Cyclodextrins,Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 2001(40):169~172.

[7]B. Martel,M. Weltrowski,D. Ruffin et al,Polycarboxylic Acids as Crosslinking Agents for Grafting Cyclodextrins onto Cotton and Wool Fabrics: Study of the Process Parameters,Journal of Applied Polymer Science, 2002(83):1449~1456.

[8]商成杰.功能纺织品[M].中国纺织出版社,2006(7): 275~324.

[9]商成杰.新型染整助剂手册[M].北京:中国纺织出版社,2002,北京.

[10]商成杰.纺织化学品[M].第一版,北京:中国纺织出版社,2010.

 

作者简介:

商成杰,教授级高级工程师,资深染整专家,北京洁尔爽高科技有限公司总经理,多年来从事染整新技术的科研工作,在织物功能整理研究领域卓有建树;特别是在织物抗菌卫生整理、防螨虫整理、防紫外线整理、负离子远红外整理和超细微胶囊等方面取得重大突破;获得抗菌防臭整理剂等多项中国发明专利,出版发行多部纺织功能整理的书籍;并主持起草了多部功能纺织国家标准,为卫生保健事业做出了杰出贡献。

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