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浙江安顺化纤有限公司 研发工程师 秦治平

1. 前言

芳香型纤维是一种具有香味释放功能性的纤维，此多应用于家纺行业及其相关产品，可带给消费者更多不一样的感受，更多的趣味。不同种类的香味，也都有其各自不同的功能，例如：薄荷(Peppermint)香味，可清晰头脑、令人冷静；茉莉(Jasmine)香味，可抗忧郁、减轻压力。除上述两种香味外，尚有许多不同类型的香味，也各自具备不同的功效[1]。本文将在此简单介绍浙江安顺化纤有限公司的芳香型纤维产品。

2. 芳香型纤维的工艺种类

一般以熔融纺丝法(Melting spinning)工艺制得的短纤维，其工艺分为两段，即前纺(如图1所示)和后纺(如图2所示)。由图1、图2中可以知道，在正常的情况下，如要制得功能性纤维，可以选择在前纺时添加功能型母粒及助剂，或是在后纺时于上油工序上对纤维进行后整理处里，芳香型纤维亦是此其一工艺基础上进行生产。以下将逐一介绍一些常见的芳香型纤维工艺。

图1 涤纶短纤维前纺生产工艺示意简图[2]：(A)切片喂料口；(B)失重式的母粒添加装置(可降解添加剂添加入口)；(C)单螺杆设备；(D)熔体过滤器；(E)计量泵；(F)环吹装置；(G)五辊；(H)喂入轮；(I)盛丝桶

图2 涤纶短纤维后纺生产工艺示意简图：(A)盛丝桶；(B)集束架；(C)油槽；(D)牵伸水浴；(E)大蒸汽箱；(F)卷曲机；(G)上油装置；(H)烘箱；(I)切断机；(J)打包机

2.1 微胶囊法

微胶囊(Microcapsule)是以高分子的技术，应用于成膜材料上，再将固体或液体物质包覆在里面，形成微小粒子的一种技术，这种微小粒子的大小约在2-1000μm左右[3][3][4]。以下两种微胶囊相关方法，皆是将香料植入微胶囊中，再利用短纤维纺丝工艺中的一些特点，于制程工艺中添加，使纤维获得芳香功能。

2.1.1 物理法   

此法于前纺纺丝时添加含有香料之微胶囊于纺丝原料中，经熔融纺丝后制得具有芳香功能的纤维。此法多应用于低熔点之纤维高分子材料中，其优点为可以获得极为长效型之芳香型纤维，延长使用寿命，耐水洗性佳。缺点是由于微胶囊于高温时容易「破囊」，使微胶囊内的香料析出于高分子内，在高温下产生裂解，使之失去功效，此法也因此在应用上受限制，许多常见的人造纤维材料就无法使用这样的工艺来制造芳香型纤维[6]。

2.1.2 后整理法

此方法适用于后纺，将含有香料之微胶囊搭配一定比例之界面活性剂(Surfactant)，制成适合纤维用油剂，在纤维制造时，于后纺工艺端进行上油，赋予纤维芳香之功能。此法适用于多种人造纤维材料，适应性广泛，其缺点是油剂中之微胶囊仅附着于纤维表面，故以此法制得的芳香型纤维耐用性较差，香味会随着时间的推移而逐渐失效，且不耐水洗，此种芳香型纤维在开放式的环境下，香味可维持3-6个月左右(须看实际环境而定)，如在封闭式环境下，则可获得较长的香味持续。目前，浙江安顺化纤有限公司采用此种工艺生产芳香型纤维。

2.2 直接后整理法

此方法与2.1.2中内容相似，不同处在于此法是直接将香料溶于界面活性剂中，制得芳香纺丝后整理油剂。由于香料并无微胶囊包覆，故以此法制得的芳香型纤维，其芳香效果会在很短的时间内逝去，此法的主要优势在于成品价格低廉，通常用于较低端之终端产品。

2.3 复合纺丝法

此法使用皮芯型(Sheath-core)复合纤维的工艺来制造，皮层为熔点较高之纤维材料(例如：涤纶、锦纶...)，芯层为熔点较低之纤维材料(例如：丙纶)，芳香原料以EVA(Ethylene vinyl acetate)为载体添加于芯层，如此可以减低香料于制程中从纤维材料迁移(Migration)或析出的可能性。且皮层的纤维材料自身如果密度越高，则香味可维持时间越久，以日本三菱人造丝公司1985年开发成功的一种中空型芳香型纤维-库利比65为例，其香味持续效果可持续三个月左右，或者更久[7]。

3. 浙江安顺化纤-芳香型纤维产品介绍

此产品是以上章节2.1.2微胶囊法中的后整理法来生产制造，香料在微胶囊中，使香味较难释放，故香味持续时间长，如图3所示，香味一般可维持3-6个月左右(须看实际环境而定)。此产品完全适合应用于家纺行业，消费者可以在取得终端产品的时后，获得与普通产品完全不一样的感受。芳香型纤维的产品规格如表1所示。

图1 芳香型纤维气味释放曲线图

表1 芳香型纤维产品规格

4. 结论

当前下游行业对芳香型纤维的技术要求不是很高，价格接受程度也很低，这显示在这样的应用场景上使用微胶囊法技术方法来制造芳香型纤维，是有点杀鸡用牛刀之感。但是这样的技术应用在其他行业上，也许是很有前景的，例如需要添加一些功能性助剂于纤维中，并逐步释放的功能等等。这些都是等待我们去发掘、挖掘的新研发项目与应用。

5. 参考文献

(1)      「气味」博物馆，世界上各种香味的作用和功效，2017https://www.douban.com/note/613716892/?_i=6940227ZzjU66Q,6941100ZzjU66Q

(2)      秦治平，易可安®纤维(ECO-AN®)介绍，生活用纸杂志第11期，2021

(3)      王嘉炜、王迎国，微胶囊的制备方法研究进展[J]，纳米技术，2022，12(2)：19-25

(4)      王慧梅、范艳敏、王连艳，基于微胶囊技术对油脂包埋的研究进展[J]，现代食品科技，2018，34(10)：271-280+195

(5)      Azadi, S.A., Vasheghani-Farahani, E., Hashemi-Najafbabadi, S. and Godini, A. (2016) Co-Encapsulation of Pancreatic Islets and Pentoxifylline in Alginate-Based Microcapsules with Enhanced Immunosuppressive Effects. Progress in Biomaterials, 5, 101-109. https://doi.org/10.1007/s40204-016-0049-3

(6)      百度百科：香味纤维https://baike.baidu.com/item/%E9%A6%99%E5%91%B3%E7%BA%A4%E7%BB%B4/22799056

(7)      百科知识：香味纤维https://www.jendow.com.tw/wiki/%E9%A6%99%E5%91%B3%E7%BA%96%E7%B6%AD