CN106758221A - 一种纺织后整理用微胶囊及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织品整理剂领域，具体涉及一种纺织后整理用微胶囊及其制备方法和用途，所述微胶囊由芯材与囊壁按(0.2～0.6):1的重量比组成，所述芯材包括植物精油10～20份和L‑蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.2～1份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:(0.1～0.3):(0.3～0.8)的重量比制备而成。本发明提供的微胶囊具有良好的机械强度，且具有天然，安全，可降解的优点；其与纺织品具有良好的亲和力，试验表明，经本发明所述微胶囊整理后的纺织品香气持久，驱避率达到89％，具有极强的驱蚊效果。

Description

一种纺织后整理用微胶囊及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于纺织品整理剂领域，具体涉及一种纺织后整理用微胶囊及其制备方法和用途。
背景技术
近年来，由于纺织材料新处理技术的不断涌现，使得功能纺织品得到飞速发展，并使其成为了一个重要的高新技术产业，其中防蚊虫纺织品则成为了近年来功能纺织品研究热点之一。
微胶囊技术是一种将具有反应活性、挥发性、敏感性或有不良气味的物质(芯材)通过成膜材料(壁材)包封起来，形成微小粒子的一种保护技术，包封的过程称为微胶囊化，形成的微小粒子称为微胶囊。防蚊虫微胶囊是指将各种蚊虫驱避剂以及杀虫剂通过成膜材料包封起来形成的一种微小粒子，其在规定的温度、湿度以及时间等工艺条件下，通过使用黏合剂等助剂让含驱避剂以及杀虫剂的微胶囊和纤维结合在一起，从而在纤维表面形成一层不易溶于水以及一般有机溶剂的驱蚊药膜。
如中国专利申请CN105603766A公开了一种复合精油微胶囊整理剂，其以大蒜精油和桉叶精油作为芯材，以明胶和β-环糊精作为壁材制得，经该整理剂整理后的纯棉织物具有良好的抗菌和驱蚊的效果。但大蒜精油和桉叶精油易挥发，热稳定性差，极易因环境中的氧、热和光变质，降低了微胶囊的驱蚊效果并且缩短了微胶囊的货柜期。
另外，现有的微胶囊整理剂与纺织品的亲和力不够，极容易从纺织品的表面脱落。
因此，有必要提供一种稳定性高，驱蚊效果优异，且与纺织品亲和力强的微胶囊整理剂。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种纺织后整理用微胶囊及其制备方法，以解决以上缺陷。
本发明提供了一种纺织后整理用微胶囊，所述微胶囊由芯材与囊壁按(0.2～0.6):1的重量比组成，所述芯材包括植物精油10～20份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.2～1份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:(0.1～0.3):(0.3～0.8)的重量比制备而成。
优选地，所述微胶囊由芯材与囊壁按0.3:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油15份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.6份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.2:0.6的重量比制备而成。
优选地，所述微胶囊由芯材与囊壁按0.2:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油10份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.2份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.1:0.3的重量比制备而成。
优选地，所述微胶囊由芯材与囊壁按0.6:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油20份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐1份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.3:0.8的重量比制备而成。
优选地，所述植物精油选自艾叶精油、广藿香精油、岩兰草精油、茶树精油、薰衣草精油、香茅油、柏木油、桉叶油、薄荷油和肉桂油中的两种或两种以上。
优选地，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：(0.2～0.6)的重量比组成。
优选地，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：0.3的重量比组成。
相应地，本发明还提供了一种制备上述的微胶囊的方法，包括以下步骤：
A)将辛烯基琥珀酸酯化淀粉溶于纯化水中配制成质量分数为1.0～3.0％的辛烯基琥珀酸酯化淀粉水溶液；
B)将酪蛋白钠溶于水中配制成质量分数为2.0～8.0％的酪蛋白钠水溶液，将纳米微晶纤维素溶于上述酪蛋白钠水溶液中配制成酪蛋白钠-纳米微晶纤维素-水溶液；
C)将辛烯基琥珀酸酯化淀粉水溶液与酪蛋白钠-纳米微晶纤维素-水溶液混合均匀，得囊壁复配液；
D)往上述复配液中加入植物精油、L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐和乳化剂，均质后滴加醋酸溶液，调节体系的pH为4.0～4.8，40～55℃恒温水浴搅拌反应0.5～2.0h，得微胶囊悬浮液；
E)往所述微胶囊悬浮液中加入固化剂，50～60℃恒温水浴搅拌反应1～3h，喷雾干燥，即得。
优选地，述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯，所述蔗糖脂肪酸酯的用量为所述复配液总重量的1～3％。
优选地，所述固化剂为京尼平或单宁酸，所述固化剂的用量为所述微胶囊悬浮液的5～10％。
优选地，所述步骤E)中喷雾干燥进风口温度为100～120℃，出风口温度为50～70℃，雾化压力为0.4～0.8MPa。
本发明另一目的在于提供上述微胶囊在制备纺织品驱蚊整理剂中的用途。
本发明中植物精油作为主要的有效驱蚊成分，发明人意外地发现，将艾叶精油和岩兰草精油复配使用能明显提高纺织品的驱蚊效果。当芯材为艾叶精油或岩兰草精油时，纺织品的驱避率分别是36％和26％，然而将两者按1:0.3的重量比复配使用，驱避率高达89％，具有极强的驱蚊效果。究其原因在于，岩兰草精油中的活性成分安息香酸具有定香的作用，其能延长艾叶精油的挥发时间，从而提高驱蚊效果，两者具有协同增效的作用。而令发明人意想不到的是，经艾叶精油和柏木油复配制得的微胶囊整理后的纺织品的驱蚊效果与两者单独使用相比效果更差，当芯材为艾叶精油或柏木油时，经该微胶囊整理后的纺织品的驱避率分别为36％和45％，而两者复配时驱避率仅为38～43％。另经艾叶精油和桉叶油复配制得的微胶囊整理后的纺织品驱蚊效果也差强人意，其复配使用与两者单独使用相比提高幅度不大。
现有技术中，L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐常被添加到食品中作为香料使用，发明人意外地发现，将其添加到植物精油中不仅有增加香气的作用，其还能提高植物精油的稳定性，试验表明，体系中存在L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐的微胶囊比不含L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐微胶囊的驱蚊效果更持久。
辛烯基琥珀酸酯化淀粉与酪蛋白钠复配囊壁对芯材具有良好的包埋率，且具有良好的机械强度，但是其与纺织品的亲和力较差。发明人发现，在上述基础上加入纳米微晶纤维素能大大地增加微胶囊与纺织品的附着力。究其原因在于，纳米微晶纤维素能增强界面相容性，将微胶囊与纺织品完全贯穿起来。
与现有技术相比，本发明微胶囊具有以下优势：
1)本发明提供的微胶囊具有良好的机械强度，且具有天然，安全，可降解的优点。
2)本发明提供的微胶囊与纺织品具有良好的亲和力，经本发明所述微胶囊整理后的纺织品香气持久，驱避率达到89％，具有极强的驱蚊效果。
具体实施方式：
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
本发明中所述植物精油的厂家信息
组分 厂家 CAS号
艾叶精油 广州日化化工有限公司 8008-93-3
广藿香精油 广州日化化工有限公司 8014-89-3
岩兰草精油 广州日化化工有限公司 8016-96-4
茶树精油 广州日化化工有限公司 68647-73-4
薰衣草精油 广州日化化工有限公司 8000-28-0
香茅油 广州日化化工有限公司 8000-29-1
柏木油 广州日化化工有限公司 8000-27-9
薄荷油 广州日化化工有限公司 68917-18-0
肉桂油 广州日化化工有限公司 8007-80-5
实施例1、含有不同植物精油组合的微胶囊的驱蚊效果
每1Kg纺织品添加3g含有以下不同植物精油组合的微胶囊，采用聚丙烯酰胺为粘结剂，通过一浸一轧的整理工艺对纺织品进行整理，按照GB/T30126-2013中驱避法对各组微胶囊整理后的纺织品进行驱蚊试验，试验结果如下表1所示。
表1测试结果
由上表1可知：经由艾叶精油与岩兰草精油组合所制得微胶囊整理后的纺织品对蚊虫具有极强的驱闭效果，驱避率均达到70％以上，尤其经以1：0.3复配使用所得微胶囊整理后的纺织品具有最高的驱避效果。
需要指出的是：经由艾叶精油与柏木油组合所制得的微胶囊整理后的纺织品驱蚊效果不太理想，两者复配使用与两者单独使用相比，驱蚊效果有所降低；另经艾叶精油与桉叶精油组合所制得的微胶囊整理后的纺织品并无预料中的好，其驱蚊效果与两者单独使用相比，提高幅度不大。
实施例2、一种纺织后整理用微胶囊
本发明实施例2所述微胶囊由芯材与囊壁按0.3:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油15份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.6份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.2:0.6的重量比制备而成，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：0.3的重量比组成。
制备方法：
A)将辛烯基琥珀酸酯化淀粉溶于纯化水中配制成质量分数为2.0％的辛烯基琥珀酸酯化淀粉水溶液；
B)将酪蛋白钠溶于水中配制成质量分数为6.0％的酪蛋白钠水溶液，将纳米微晶纤维素溶于上述酪蛋白钠水溶液中配制成酪蛋白钠-纳米微晶纤维素-水溶液；
C)将辛烯基琥珀酸酯化淀粉水溶液与酪蛋白钠-纳米微晶纤维素-水溶液混合均匀，得囊壁复配液；
D)往上述复配液中加入植物精油、L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐和蔗糖脂肪酸酯，均质后滴加醋酸溶液，调节体系的pH为4.6，50℃恒温水浴搅拌反应1.0h，得微胶囊悬浮液；
E)往所述微胶囊悬浮液中加入单宁酸，55℃恒温水浴搅拌反应2h，喷雾干燥，即得。
实施例3、一种纺织后整理用微胶囊
本发明实施例3所述微胶囊由芯材与囊壁按0.2:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油10份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.2份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.1:0.3的重量比制备而成，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：0.2的重量比组成。
制备方法如实施例2。
实施例4、一种纺织后整理用微胶囊
本发明实施例4所述微胶囊由芯材与囊壁按0.6:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油20份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐1份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.3:0.8的重量比制备而成，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：0.6的重量比组成。
制备方法如实施例2。
对比例1、一种纺织后整理用微胶囊
对比例1与实施例2的区别在于，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉和酪蛋白钠按1:0.8的重量比制备而成，其余参数及操作如实施例2。
对比例2、一种纺织后整理用微胶囊
对比例2与实施例2的区别在于，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉和纳米微晶纤维素按1:0.3的重量比制备而成，其余参数及操作如实施例2。
对比例3、一种纺织后整理用微胶囊
对比例3与实施例2的区别在于，去掉L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐，其余参数及操作如实施例2。
试验例一、性能测试
取实施例2～4以及对比例1～3所述微胶囊，对其外观、粒径、产率、包埋率、机械强度以及对蚊虫的驱避率进行测试，测试结果如表2所示。
表2测试结果
由上表2可知：本发明实施例2～4所述微胶囊为白色球形粉末，粒径为1～6μm，产率为86～88％，包埋率在96％以上，抗压强度为11.4～12.3MPa，对蚊虫的驱避率均在70％以上，具有极强的驱蚊效果。
需要指出的是:对比例1～3与实施例2相比整体效果均有明显的下降。其中，由辛烯基琥珀酸酯化淀粉和纳米微晶纤维素组合制备得到的囊壁的抗压强度有明显下降。

Claims (10)

1.一种纺织后整理用微胶囊，其特征在于，所述微胶囊由芯材与囊壁按(0.2～0.6):1的重量比组成，所述芯材包括植物精油10～20份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.2～1份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:(0.1～0.3):(0.3～0.8)的重量比制备而成。
2.如权利要求1所述的微胶囊，其特征在于，所述微胶囊由芯材与囊壁按0.3:1的重量比组成，所述芯材包括植物精油15份和L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐0.6份，所述囊壁由辛烯基琥珀酸酯化淀粉、纳米微晶纤维素和酪蛋白钠按1:0.2:0.6的重量比制备而成。
3.如权利要求1或2所述的微胶囊，其特征在于，所述植物精油选自艾叶精油、广藿香精油、岩兰草精油、茶树精油、薰衣草精油、香茅油、柏木油、桉叶油、薄荷油和肉桂油中的两种或两种以上。
4.如权利要求3所述的艾叶驱蚊露，其特征在于，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：(0.2～0.6)的重量比组成。
5.如权利要求4所述的艾叶驱蚊露，其特征在于，所述植物精油由艾叶精油和岩兰草精油按1：0.3的重量比组成。
6.一种制备如权利要求1～5任一所述的微胶囊的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将辛烯基琥珀酸酯化淀粉溶于纯化水中配制成质量分数为1.0～3.0％的辛烯基琥珀酸酯化淀粉水溶液；
B)将酪蛋白钠溶于水中配制成质量分数为2.0～8.0％的酪蛋白钠水溶液，将纳米微晶纤维素溶于上述酪蛋白钠水溶液中配制成酪蛋白钠-纳米微晶纤维素-水溶液；
C)将辛烯基琥珀酸酯化淀粉水溶液与酪蛋白钠-纳米微晶纤维素-水溶液混合均匀，得囊壁复配液；
D)往上述复配液中加入植物精油、L-蛋氨酰基甘氨酸盐酸盐和乳化剂，均质后滴加醋酸溶液，调节体系的pH为4.0～4.8，40～55℃恒温水浴搅拌反应0.5～2.0h，得微胶囊悬浮液；
E)往所述微胶囊悬浮液中加入固化剂，50～60℃恒温水浴搅拌反应1～3h，喷雾干燥，即得。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯，所述蔗糖脂肪酸酯的用量为所述复配液总重量的1～3％。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固化剂为京尼平或单宁酸，所述固化剂的用量为所述微胶囊悬浮液的5～10％。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤E)中喷雾干燥进风口温度为100～120℃，出风口温度为50～70℃，雾化压力为0.4～0.8MPa。
10.如权利要求1～5所述的微胶囊在制备纺织品驱蚊整理剂中的用途。
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