CN100366816C - 缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法，包括：利用载体吸附防虫剂与防微生物剂，以形成有效防虫与防微生物成分复合物；利用溶胶凝胶法于有效防虫与防微生物成分复合物表面形成多孔性保护膜，以形成核壳结构有效防虫与防微生物成分复合物；以及将核壳结构有效防虫与防微生物成分复合物与纤维进行接枝反应，以形成缓释型防虫与防微生物织物。由试验证明，经本发明的方法处理过的织物的确具有防虫与防微生物的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种织物表面改质方法，且特别涉及一种缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法。
背景技术
将防虫剂与防微生物剂加入织物中可使织物具防虫与防病毒的效果，例如于织物中加入如香茅、尤加利、樟脑油等天然精油即具有相当显著的防虫效果；但由于天然精油的沸点极低，常于室温下就会快速蒸发，导致防虫的有效时间短暂(约30分钟即无效)，须持续补充才具有效果。
为改善上述问题，日本专利第2-029901号揭示一种使织物具有防蚊抗菌功能的方法，此方法是将抗菌剂或防虫剂添加于环糊精(cyclodextrin)中，再涂覆于织物，但此方法虽可延长抗菌剂或防虫剂的释放时间，但耐洗性依然有待改善。
此外，目前织物表面改质大都是利用高能设备如等离子、电晕(Corona)、电子束或紫外光等，这些设备与染整厂现有工艺差异极大，不易商业化生产。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一就是提供一种缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法。
为达上述目的，本发明提供一种缓释型防虫织物表面改质方法，包括：利用载体吸附防虫剂，以形成有效防虫成分复合物；利用溶胶凝胶法于有效防虫成分复合物表面形成多孔性保护膜，以形成核壳结构有效防虫成分复合物； 以及将核壳结构有效防虫成分复合物与纤维进行接枝反应，以形成缓释型防虫织物。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该载体包括环糊精。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该环糊精为β-环糊精。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该防虫剂包括天然防虫剂和/或合成防虫剂。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该天然防虫剂包括柠檬香茅、除虫菊、香茅、尤加利、樟脑、辣椒、月桂、罗勒、菖浦、生姜、肉桂、伊兰、紫苏或其组合的萃取物或浓缩剂。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该合成防虫剂包括二乙基甲苯酰胺。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该溶胶凝胶法是利用四甲基硅酸盐、四乙基硅酸盐、异丙氧基铝或异丙氧基钛。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该核壳结构有效防虫成分复合物的粒径大抵为300至600nm。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该纤维包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维或上述纤维混纺的织物。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该接枝反应是利用一多元酸。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该多元酸为聚压克力酸。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该接枝反应的反应温度大抵为100至200℃。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该接枝反应的pH大抵为3至10。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该接枝反应尚包括加入一pH值调整剂。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该pH值调整剂为磷酸。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其中该缓释型防虫织物所防的虫包括蛀虫、蚊、蟑螂或蚂蚁。
为达上述目的，本发明还提供一种缓释型防微生物织物表面改质方法，包括：利用载体吸附防微生物剂，以形成有效防微生物成分复合物；利用溶胶凝胶法于有效防微生物成分复合物表面形成多孔性保护膜，以形成核壳结构有效防微生物成分复合物；以及将核壳结构有效防微生物成分复合物与纤维进行接枝反应，以形成缓释型防微生物织物。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该载体包括环糊精。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该环糊精为β-环糊精。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该防微生物剂包括咪唑衍生物、联苯苄唑、特比萘芬、硝酸咪康唑、倍他米松、硫酸庆大霉素、托萘酯、中药萃取液(AEV-100)或其组合。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该溶胶凝胶法是利用四甲基硅酸盐、四乙基硅酸盐、异丙氧基铝或异丙氧基钛。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该核壳结构有效防微生物成分复合物的粒径大抵为300至600nm。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该纤维包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维或上述纤维混纺的织物。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该接枝反应是利用一多元酸。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该多元酸为聚压克力酸。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该接枝反应的反应温度大抵为100至200℃。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该接枝反应的pH大抵为3至10。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该接枝反应尚包括加入一pH值调整剂。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该pH值调整剂为磷酸。
根据本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其中该缓释型防微生物织物所防的微生物包括霉菌或病毒。
由试验证明，经本发明的方法处理过的织物的确具有防虫/防微生物的效果。
附图说明
图1A至1C为一系列示意图，用以本发明缓释型防虫与防微生物织物表面改质方法。
具体实施方式
本发明的缓释型防虫、防微生物织物表面改质方法如图1A至1C所示，将于下作详细说明，其中所防的虫包括蛀虫、蚊、蟑螂或蚂蚁，而所防的微生物包括霉菌或病毒。
请参阅图1A，首先利用载体20吸附防虫剂10、防微生物剂10，以分别形成有效防虫成分复合物A、有效防微生物成分复合物A。其中载体20包括环糊精(cyclodextrin)，如β-环糊精(β-cyclodextrin)。其中防虫剂10包括天然防虫剂或合成防虫剂，天然防虫剂包括柠檬香茅、除虫菊、香茅、尤加利、樟脑、辣椒、月桂、罗勒、菖浦、生姜、肉桂、伊兰、紫苏或其组合的萃取物或浓缩剂；合成防虫剂包括二乙基甲苯酰胺(diethyltoluamide，DEET)。其中防微生物剂10包括咪唑(imidazole)衍生物、联苯苄唑(bifonazole)、特比萘芬(terbinafine)、硝酸咪康唑(miconazole nitrate)、倍他米松(betamethasone)、硫酸庆大霉素(gentamicin sulfate)、托萘酯(tolnaftate)、中药萃取液(AEV-100)或其组合。
请参阅图1B，利用溶胶凝胶法分别于该有效防虫成分复合物A、有效防微生物成分复合物A表面形成一多孔性保护膜30，以分别形成核壳结构有效防虫成分复合物B、核壳结构有效防微生物成分复合物B。其中溶胶凝胶法利用四甲基硅酸盐(tetramethylorthosilicate，TMOS)、四乙基硅酸盐(tetraethylorthosilicate，TEOS)、异丙氧基铝(alumiumisopropoxide)或异丙氧基钛(titanium isopropoxide)。其中核壳结构有效防虫成分复合物B、核壳结构有效防微生物成分复合物B的粒径约为300至600nm。
请参阅图1C，将核壳结构有效防虫成分复合物B或核壳结构有效防微生物成分复合物B与纤维进行接枝反应，以分别形成缓释型防虫织物C、防微生物织物C。其中纤维50包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维或上述纤维混纺的织物。其中接枝反应是利用多元酸如聚压克力酸于约100至200℃、pH值约为3至10下进行，其中pH值的调整可加入调整剂如磷酸来作调整。
经一段使用时间后，织物中的防虫或防微生物有效成分会变少，此时可将防虫剂或防微生物剂喷于织物上，使织物中的载体再次吸收防虫剂或防微生物剂，使防虫或防微生物效果再生。
本发明利用溶凝胶技术将具有驱虫特性的天然或合成物质以多孔性高分子材料包覆成300至600nm的微粒，可减缓有效成分的释放速率，延长有效时间。
此外，上述的多孔性微粒具有官能基，在适当条件下可与天然纤维或合成纤维形成键结(化学键40)，达到纺织品耐洗性的要求。
此外，本发明所使用的方法均依据目前染整工厂常用的设备及工艺而开发，具有极高的商业价值。
为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
实施例1：防虫加工剂(BR-2004LC)制备方法。
将2 5％聚压克力酸、10％β-环糊精(cyclodextrin)、30％柠檬香茅(Citronella)于室温下反应24小时，再加入3％四乙基硅酸盐(tetraethylorthosilicate，TEOS)及磷酸，使pH值为3.5，于室温下续反应24小时。将棉织物浸渍于以上制备完成的防虫剂中10秒钟，防虫剂的浓度为3％，经滚轮压吸后以150℃烘干2分钟。
实施例二：防虫加工剂(BR-2004E)制备方法。
将25％聚压克力酸、10％β-环糊精、24％除虫菊(Esbiothrin)于室温下反应24小时，再加入3％TEOS及磷酸，使pH值为3.5，于室温下连续反应24小时。将尼龙织物浸渍于以上制备完成的防虫剂中10秒钟，防虫剂的浓度为3％，经滚轮压吸后以150℃烘干2分钟。
实施例三：防虫加工剂(BR-2004DE)制备方法。
将25％聚压克力酸、10％β-环糊精、20％二乙基甲苯酰胺(DEET)、4％除虫菊(Esbiothrin)于室温下反应24小时，再加入3％TEOS及磷酸，使pH值为3.5，于室温下续反应24小时。将聚酯织物浸渍于以上制备完成的防虫剂中10秒钟，防虫剂的浓度为3％，经滚轮压吸后以150℃烘干2分钟。
实施例四：防霉加工剂制备方法。
将25％聚压克力酸、10％β-环糊精、1％联苯苄唑(bifonazole)于室温下反应2 4小时，再加入3％异丙氧基钛(Titanium isopropoxide)及磷酸，使pH值为3.5，于室温下连续反应24小时。将棉织物浸渍于以上制备完成的防霉剂中10秒钟，防霉剂的浓度为3％，经滚轮压吸后以150℃烘干2分钟。
实施例五：防病毒加工剂制备方法。
将25％聚压克力酸、10％β-环糊精、1％AEV-100(中药萃取液)于室温下反应24小时，再加入3％异丙氧基钛及磷酸，使pH值为3.5，于室温下连续反应24小时。将棉织物浸渍于以上制备完成的防病毒剂中10秒钟，防病毒剂的浓度为3％，经滚轮压吸后以150℃烘干2分钟。
防虫效果评估方法
(一)供试昆虫：
美洲蟑螂(Periplaneta americana)台中市品系
小黄家蚁(Monomorium pHaraonis)
(二)药效测定方法
设备：长52cm宽34cm高40cm暗色压克力有盖测试箱。
步骤：
a.以52×34×40cm(美洲蜚蠊)的塑料整理箱，于外围四壁涂抹防止蟑螂逃逸的特殊涂料，于一端放至供蟑螂藏匿的夹板或纸卷；供蟑螂栖息并放入20-30只老熟若虫或成虫。
b.剪取2cm宽×34cm长的经本发明的方法处理过的织物(实验组)与未处理过的织物(对照组)分别铺设于整理箱中央，作为测试区带。
c.在整理箱另一端同样设置藏匿夹板或纸管，但在此端则设置食物及水。
d.将蟑螂及食物置入后，经24小时测试记录B端内移入蟑螂数量与对照组比较，计算驱避效果，每试验皆重复三次。
(三)评估结果
下列表1至3分别为实施例一至三的防虫剂对美洲蟑螂的忌避测试；表4为实施例一至三的防虫剂对小黄家蚁的忌避测试。
表1实施例一的天然防蟑剂对美洲蟑螂的忌避测试
| 重复 | 忌避率(％) | ||||||
| 第一天 | 第二天 | 第三天 | 第四天 | 第五天 | 第六天 | 第七天 | |
| 1 | 91 | 91 | 86.4 | 86.4 | 86.4 | 86.4 | 81.8 |
| 2 | 100 | 100 | 90 | 90 | 80 | 80 | 70 |
| 3 | 100 | 90 | 90 | 90 | 80 | 80 | 80 |
| 平均 | 97.0 | 93.7 | 88.8 | 88.8 | 82.1 | 82.1 | 77.3 |
| 对照组 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
表2实施例二的防虫加工剂(BR-2004E)对美洲蟑螂的忌避测试
| 第一天 | 第二天 | 第三天 | 第四天 | 第五天 | 第六天 | 第七天 | |
| 忌避率(％) | 96 | 100 | 100 | 92 | 76 | 76 | 76 |
| 死亡率(％) | 4 | 4 | 4 | 44 | 44 | 44 | 48 |
表3实施例三的防虫加工剂(BR-2004DE)对美洲蟑螂的忌避测试
| 第一天 | 第二天 | 第三天 | 第四天 | 第五天 | 第六天 | 第七天 | |
| 忌避率(％) | 92 | 92 | 92 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 死亡率(％) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
表4实施例一至三的防虫剂对小黄家蚁的忌避测试
| 重复 | 百分率(％) | |||||||
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 对照组 | |||||
| 忌避 | 死亡 | 忌避 | 死亡 | 忌避 | 死亡 | 忌避 | 死亡 | |
| 1 | 100 | 2.4 | 100 | 75.7 | 97.2 | 13.7 | 2.7 | 8.0 |
| 2 | 90.1 | 10.8 | 100 | 51.4 | 100 | 1.8 | 6.0 | 3.0 |
| 3 | 93.8 | 4.0 | 100 | 43.3 | 100 | 0 | 0 | 2.3 |
| 平均 | 94.6 | 5.7 | 100 | 56.8 | 99.1 | 5.2 | 2.9 | 4.4 |
防霉效果评估方法
根据中国台湾标准测试方法CNS 2690进行测试。其结果如表5所示。
表5 实施例四的防霉加工剂对霉菌抵抗性评估
| 霉菌菌丝发育状态 | 霉菌抵抗性等级 |
| 试验片上霉菌孢子发育的菌丝未达1/10 | 甲级 |
抗病毒效果评估方法
使用病毒斑抑制法进行肠病毒71型测试。其结果如表6所示。
表6 实施例五的抗病毒活性测试
| 测试方法 | 结果 |
| 针对肠病毒71型(Enterovirus71/Tw/2231/98)病毒斑抑制分析法 | AEV-100具抗肠病毒71型活性AEV-100药物使用浓度＝0.66mg/ml时，具有45％的抑制效果，RD细胞的LD<sub>50</sub>＝0.247mg/ml。 |
由上述表1至6的结果可知，经本发明的方法处理过的织物的确具有防虫与防微生物的效果。
虽然本发明已公开较佳实施例如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。
符号说明
10：防虫剂、防微生物剂 20：载体
30：多孔性保护膜 40：化学键
50：纤维
A：有效防虫成分复合物、有效防微生物成分复合物
B：核壳结构有效防虫成分复合物、核壳结构有效防微生物成分复合物
C：缓释型防虫织物、缓释型防微生物织物
Claims (22)
1.一种缓释型防虫织物表面改质方法，包括：
将一聚压克力酸、一载体与一防虫剂混合，其中该载体吸附该防虫剂，形成一有效防虫成分复合物；
利用溶胶凝胶法于该有效防虫成分复合物表面形成一多孔性保护膜，形成一核壳结构有效防虫成分复合物；以及
将一纤维浸渍于该核壳结构有效防虫成分复合物中，且该聚压克力酸与该纤维进行一接枝反应，形成一缓释型防虫织物，其中该接枝反应于pH3-10、反应温度100至200℃下进行。
2.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该载体包括环糊精。
3.根据权利要求2所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该环糊精为β-环糊精。
4.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该防虫剂包括天然防虫剂和/或合成防虫剂。
5.根据权利要求4项所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该天然防虫剂包括柠檬香茅、除虫菊、香茅、尤加利、樟脑、辣椒、月桂、罗勒、菖浦、生姜、肉桂、伊兰、紫苏或其组合的萃取物或浓缩剂。
6.根据权利要求4所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该合成防虫剂包括二乙基甲苯酰胺。
7.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该溶胶凝胶法是利用四甲基硅酸盐、四乙基硅酸盐、异丙氧基铝或异丙氧基钛。
8.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该核壳结构有效防虫成分复合物的粒径为300至600nm。
9.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该纤维包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维或上述纤维混纺的织物。
10.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该接枝反应尚包括加入一pH值调整剂。
11.根据权利要求10所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该pH值调整剂为磷酸。
12.根据权利要求1所述的缓释型防虫织物表面改质方法，其特征在于该缓释型防虫织物所防的虫包括蛀虫、蚊、蟑螂或蚂蚁。
13.一种缓释型防微生物织物表面改质方法，包括：
将一聚压克力酸、一载体与一防微生物剂混合，其中该载体吸附该防微生物剂，形成一有效防微生物成分复合物；
利用一溶胶凝胶法于该有效防微生物成分复合物表面形成一多孔性保护膜，形成一核壳结构有效防微生物成分复合物；以及
将一纤维浸渍于该核壳结构有效防微生物成分复合物中，且该聚压克力酸与该纤维进行一接枝反应，形成一缓释型防微生物织物，其中接枝反应于pH3-10、反应温度100至200℃下进行。
14.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该载体包括环糊精。
15.根据权利要求14所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该环糊精为β-环糊精。
16.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该防微生物剂包括咪唑衍生物、联苯苄唑、特比萘芬、硝酸咪康唑、倍他米松、硫酸庆大霉素、托萘酯或其组合。
17.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该溶胶凝胶法是利用四甲基硅酸盐、四乙基硅酸盐、异丙氧基铝或异丙氧基钛。
18.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该核壳结构有效防微生物成分复合物的粒径为300至600nm。
19.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该纤维包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维或上述纤维混纺的织物。
20.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该接枝反应尚包括加入一pH值调整剂。
21.根据权利要求20所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该pH值调整剂为磷酸。
22.根据权利要求13所述的缓释型防微生物织物表面改质方法，其特征在于该缓释型防微生物织物所防的微生物包括霉菌或病毒。
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