CN102605615A

CN102605615A - 添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法及根据其方法制备的冷感功能性面料

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Publication number: CN102605615A
Application number: CN2011100215705A
Authority: CN
Inventors: 金明焕
Original assignee: EBA KOREA Co Ltd
Current assignee: EBA KOREA Co Ltd
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法及根据其方法制备的冷感功能性面料，更具体地说是将包含有机酸或其碱性化合物、薄荷油、荷荷巴油、有机粘结剂以及残余的纯净水的冷感组合物在制备面料的工序中，利用浸染或衬垫法固定在面料上，从而制备覆膜冷感组合物的冷感功能性面料，其无害于人体，可以与体液等水分结合产生吸热的效果。根据本发明，稳定地固定覆膜在多种面料上，在没有其它冷却手段的情况下，也可以与体液中微量的水分进行反应而吸热，可以有效地维持体温，从而能够减少用于冷却上所需的能量，而且还可以期待生产出能够在非常热的环境中较长时间能维持舒适感的功能性布料。

Description

添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法及根据其方法制备的冷感功能性面料

技术领域

本发明涉及包含有机酸或其碱性化合物、薄荷油、荷荷巴油、有机粘结剂以及残余的纯净水形成的冷感组合物固着于冷感功能性面料的制备方法和利用此方法制备的冷感功能性面料。

背景技术

以柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、葡萄糖酸、抗坏酸等为代表的有机酸，按其具有疲劳恢复、防止老化、防止氧化等作用，应用于食品、医药品、化妆品等领域，甚至在有机或无机化合物的其他产业领域中广泛使用。

但是，现有技术中没有记载利用上述有机酸在溶解时产生吸热反应的情况。

发明内容

本发明在制备面料时，由有机酸或其碱性化合物、薄荷油、荷荷巴油、有机粘结剂组成的单组份冷感组合物利用浸染或衬垫法固着于面料上，其旨在提供具有优异冷感效果的冷感功能性面料的制备方法和具有优异冷感效果且经过数十次洗涤仍会有效地发挥其功能的冷感功能性面料。

本发明旨在解决上述课题的一个例子，是以以下两个阶段为特征的冷感功能性面料的制备方法：由柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、丁二酸、富马酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、马来酸、衣康酸和丙酸中所选的一个或两个以上的混合物组成的有机酸或重量百分比为15～50％的其碱性化合物，重量百分比为2～10％的薄荷油、重量百分比为5～30％的荷荷巴油、重量百分比为10～55％的有机粘结剂以及残余的纯净水组成的制备冷感功能性组合物的阶段；其碱性化合物制备面料时，在浸染或衬垫的工序中，在面料中的上述冷感组合物以重量百分比为5～15％吸收组合物冷感加工液的阶段；以及将吸收的上述冷感加工液的面料进行干燥的阶段。

本发明是为了解决上述的课题的一个例子，是通过穿着时与体液中的水分进行反应而吸热为特征的冷感功能性面料。

下面，对本发明的具有冷感功能性的面料的制备方法按各阶段进行的详细说明。

1)制备冷感功能性组合物的阶段。

上述的冷感功能性组合物是由有机酸或其碱性化合物、薄荷油、呵呵柏油、有机粘结剂及残余的纯净水组成的。

有机酸或其碱性化合物的组合物的重量百分比含量范围在15～50％，最好在20～30％之间。这时，如果有机酸或其碱性化合物的含量少于15％时，其冷感效果欠佳，而有机酸或其碱性化合物的含量超过50％时，会导致溶解性降低。上述有机酸可以为由柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、丁二酸、富马酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、马来酸、衣康酸和丙酸中所选的一个或两个以上的混合物。

上述的有机酸与体液中的水分进行吸热反应，从而使皮肤表面的体温降低而给予冷感。特别是有机酸中的柠檬酸与被固着体之间具有优异的固着性和给予冷感的特性。也可以使用上述有机酸的碱性金属盐，作为盐可以使用有机酸的碱性金属盐或碱土金属盐，例如有机酸的钠盐、钾盐、钙盐等。

薄荷油在接触皮肤时，会给予清爽的感觉，使精神爽朗，提高注意力，可以用于精神疲劳、忧郁症、肌肉痛、关节痛或被虫咬等或消气，它具有在冷时给予热、在热时给予凉的作用，在组合物中的重量百分比含量为2～10％，在2～5％之间为佳。如果薄荷油的含量少于2％时，很难达到预期效果，如果含量高于10％时，不但会影响液体的稳定性，而且会导致经济效益也不理想，因此最好是维持在上述的范围之内。

荷荷巴油可提高皮肤的自然抵抗力，有效地对抗细菌的攻击，适合于油性皮肤；其具有保护皮肤，增加柔软性、富有弹性的作用，在使细胞重生和调节功能上也显示出很好的效能，对于年轻或老化的皮肤都有效果。而且，荷荷巴油富含与皮肤亲和力极佳的天然蛋白、矿物质和胶原等成分，含有减少皮肤刺激、促进伤口处治愈等成分，此外还具有除去皮肤斑点、清洁堵塞毛孔等功能，还含有矿物质和维生素E的复合体，使皮肤能够像丝绸一样柔软。其在组合物中的重量百分比含量在5～30％为佳，如果少于5％时，很难达到预期的效果，如果高于30％时，会导致组合物的储存稳定性下降，同时经济效益也不理想。

有机粘结剂是将有机酸、薄荷油及荷荷巴油固着于纤维或面料上而提供耐久性的成分，具体可使用由有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯树脂以及密胺树脂等在本领域中广泛使用的有机粘结剂中所选的一种或两种以上组成的混合物。有机粘结剂的在组合物中的含量范围在10～55％为佳。如果有机粘结剂的含量少于上述范围时，会导致有机酸等给予冷感的成分的固着力下降，如果有机粘结剂的含量高于上述范围时，会导致储存稳定性下降，从而会抑制冷感效果。

具体地说，有机粘结剂比混合使用有机硅树脂和聚氨酯树脂时其效果会更好。使用有机硅树脂会使面料更加柔软，给予有机酸或其碱性化合物、薄荷油、荷荷巴油的固着性，使其能够更坚固地固着于面料上而且具有耐久性等效能。上述有机硅树脂最好使用具有亲水性自乳化型有机硅树脂，这样的有机硅树脂的含量范围为组合物的5～20％，在10～20％的范围内为佳。

将聚氨酯树脂添加到组合物并投入到面料时，会增强有机酸或其碱性化合物和薄荷油的固着性，它可以使有机酸或其碱性化合物、薄荷油及荷荷巴油能够永久地固着在面料上，增强其反弹性(伸缩性)，与上述有机硅树脂以单组份投入到组合物中，可以使吸热反应及洗涤耐久性达到极强。这种聚氨酯树脂的重量百分比含量占组合物的5～35％，在20～30％的范围内为佳。如果聚氨酯树脂的含量低于5％时，会使耐久性下降，如果高于35％时，就确保不了液体的稳定性，还会使纤维的柔软性下降而导致不理想。

混合上述有机酸或其碱性化合物、薄荷油、荷荷巴油以及有机粘结剂与残余的纯净水形成单组份液体，这种单组份液体投入到冷感功能性组合物中，尽管在常温下保管1年以上也不会产生固液分离而维持稳定性。

上述用以加工面料的冷感功能性组合物为乳白色或米色的粘稠液，具有非离子性，显弱酸性或中性。

2)制备面料时，在进行浸染或衬垫的工序中，吸收含有上述冷感组合物的冷感加工液的阶段。

本发明中的冷感功能性面料可广泛应用于由天然纱、混纺纱或化纤丝等多种纤维组成的所有面料中。可以有效地适用于由化纤丝组成的面料中，特别是使用在像尼龙等由包含酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维等混纺纱或化纤丝组成的面料时，其冷感特性会更优异。特别是，使用在竹纤维或竹纤维、化纤和尼龙的混纺纱时，可以得到1.5～5℃的降温效果。

上述用于加工面料的冷感功能性组合物投入到面料时，可以根据面料的种类适当地调节使用量，一般以重量百分比为5～10％的浓度加水稀释使用也无妨。

上述冷感加工液是利用浸染或衬垫法投入到面料中。当进行浸染时，在PH为5.0～6.0，温度为40～50℃的条件下进行20～30分钟的处理效果最佳。当进行衬垫时，在PH为5.0～6.0，温度为40～50℃的条件下进行1～5分钟的处理会效果最佳。

当浸染时，PH小于5.0或大于6.0时，上述冷感加工液不会充分吸收，因此应注意PH的值，而且当浸染温度小于40℃时，冷感加工液也不会充分吸收。当浸染温度超过50℃时，吸收的冷感加工液的稳定性会被破坏，因此应维持在上述的范围内。当浸染时间少于20分钟时，不会充分吸收冷感加工液，超过30分钟时，面料中吸收的组合物会重新渗出来而导致效果不佳。

当进行衬垫时，如果PH小于5.0或大于6.0时，冷感加工液不会充分吸收到面料中，而且衬垫时的温度小于上述范围时，冷感加工液也不会充分吸收到面料中。衬垫时的加工温度高于上述范围时，含有冷感加工液的冷感组合物的稳定性会下降，因此应维持在上述的范围内。

3)将吸收上述冷感加工液的面料进行干燥的阶段。

通过上述阶段进行浸染或衬垫的面料利用轧染机等工具，通过进行脱水及干燥的阶段后，冷感组合物中的有机硅树脂和聚氨酯树脂会起交联效果，使其更加坚固地固着在面料上。

这时，干燥温度范围应在100～130℃，干燥时间为1～5分钟。如果干燥温度低于上述的范围，会导致固着不充分，如果超过上述范围，会导致构成冷感成分的组合物变性，从而使得冷感效果不明显，因此应调整在上述的范围内进行。而且，干燥时间如果长于上述时间也会抑制冷感作用而导致效果下降，因此要注意。

穿上根据上述方法制备的本发明中的冷感功能性面料时，会与体液进行反应而吸热从而降低皮肤的温度，其范围在0.5～5℃，在穿着时也会维持冷感效果。投入到面料时，因具有优异的耐久性，即使洗了30遍也会维持其冷感性。而且，抗菌及抗潮效果非常好，穿着时会持续维持舒适感。

效果

如上所示，根据本发明的方法，可以在多种面料上稳定地覆膜新型的冷感功能性组合物，穿上用这种方法制备的冷感功能性面料制成的衣服时，不需依靠其它的制冷手段，冷感功能性组合物也可以通过与汗等体液中少量的水分进行反应而吸热，因此可以在极热的环境中也可以长时间地维持体温，本发明使这种冷感功能性面料的生产变为现实。

而且，穿上用根据本发明的方法制备的冷感功能性组合物制成的衣服时，冷感功能性组合物将与体液中少量的水分进行反应而吸热，可以使降低的温度有效地维持一定时间，具有可以减少用于制冷所需的能量等附加的效果。

附图简要说明

图1显示的是在穿着用由本发明的实施例4中的冷感组合物制成的面料制作的衣服之前，人体表面温度的分布情况；

图2显示的是穿着由本发明的实施例4中的冷感组合物制成的面料制作的衣服之后，人体表面温度的分布情况。

具体实施方式

下面，根据本发明的实施例及实验例进行详细地说明，但本发明不限于以下的实施例及实验例。

实施例1.利用柠檬酸制作冷感组合物

将重量百分比为20％的自我乳化型有机硅树脂(Dow Corning，DC193)、重量百分比为5％的薄荷油及重量百分比为10％的荷荷巴油投入到设有高速搅拌机的乳化机中，以2000～2500rpm的速度进行60分钟的高速搅拌混合后，提前制备均质的乳化溶液。在附着在其他搅拌仪器中的容器内倒入接着投入重量百分比为20的纯净水进行搅拌，其过程中加入重量百分比为30的柠檬酸，等完全溶解后，慢慢倒入上述提前制备的有机硅树脂及薄荷油的乳化溶液30分钟，以300rpm～500rpm的速度进行60分钟的搅拌，制备均匀的乳化液。然后，加入重量百分比为15的水溶性聚氨酯树脂，进行40分的搅拌混合而制作本发明。

实施例2.利用苹果酸制备冷感组合物

使用与上述实施例1相同的方法及条件制备冷感功能性组合物，制备时用苹果酸代替柠檬酸。

实施例3.利用柠檬酸钠制备冷感组合物

使用与上述实施例1相同的方法及条件制备冷感功能性组合物，用柠檬酸钠代替柠檬酸。

实施例4～9.冷感功能性面料的制备

根据实施例1～3制备的含有有机酸的冷感功能性组合物稀释在水中，制备浓度为6％的冷感加工液，将其加工液在PH为5.5，温度为40℃的条件下，进行2分钟的衬垫后，投入到聚酯和聚氨酯混纺编织面料中(聚酯77％，20D聚氨酯23％，由KS K 0514：2006测定的重量148.2g/m²)中，脱水后，在130℃的温度，22rpm/min的条件下，进行1分钟的热加工，制备出冷感功能性面料(实施例4～6)。

使用了竹纤维纱和混纺纱(加捻bamboo 70 D/36 FILAR 70％×POLY 75D给予1100TM进行编织)。

实验例1.确认冷感功能性面料的特性

【确认冷感性】

穿上在实施例4～9中制备的面料制备的上衣，经过10分钟后测定穿上衣服前后的体温的变化，穿上依据实施例4制备的面料制备的上衣前后的测定结果显示于图1及图2上。图1显示穿上之前，图2显示穿上10分钟后的结果。由图1和图2可以看出其温度下降了平均3℃。这个结果根据ISO 6330 2000.11B的规定，在30+3℃，弱循环，2KG的条件下进行30次的洗涤及网干燥也可得出同样的结果。

【确认伸长回复率】

将实施例4中制备的冷感功能性面料委托纤维试验研究院(F1T1)根据KSK 0815：2001 6.19B法、静负荷法测定伸长回复率，其结果如表1所示。

表1

【确认吸收速度】

将实施例2、4中制备的冷感功能性面料委托纤维试验研究院(F1T1)根据KS K 0815：2005.6.27.1.B法，测定吸收速度，其结果如表2所示。

表2

	吸收速度(mm)
		纵向	115
横向	85

【确认干燥速度】

将实施例4中制备的冷感功能性面料委托纤维试验研究院(F1T1)根据KSK 0815：2005.6.28.1.B法，测定干燥速度，得出的结果为4.93g/202.5cm²。

【确认耐摩性】

将实施例4中制备的冷感功能性面料委托纤维试验研究院(F1T1)根据KSK 0680：2006法，测定耐磨性，其结果如表3所示。

表3

	耐磨性(级)
		干燥	4～5
湿润	4～5

【确认抗菌度】

将实施例4中制备的冷感功能性面料委托纤维试验研究院(F1T1)，根据KSK 0693：2006法，测定抗菌度，标准布使用棉织布，使用的菌株为金黄色葡萄球菌(菌株1)和肺炎克雷伯菌(菌株2)，其结果如表4所示。

表4

使用上述菌株1(1.3×10⁵cfu/ml)和菌株2(1.1×10⁵cfu/ml)，依据ISO 63302000.11B规定在30±3℃，弱循环，2kg的条件下进行连续30次的洗涤及网干燥(使用WOB洗涤剂，非离子表面活性剂tween80，加入0.05％的接种菌液)后，以KS K 0693：2001的方法为准测定抑菌率的结果，菌株1和菌株2的抑菌率均为99.9％，这可以说明冷感组合物稳定地固着在根据本发明的制备方法制备的冷感功能性面料上。

Claims

1.一种添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法，其特征在于，该方法包含：在柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、丁二酸、富马酸、葡萄糖酸、抗坏血酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、马来酸、衣康酸和丙酸中所选的一个或两个以上的混合物组成的有机酸或其碱性化合物的重量百分比为2～10的薄荷油，重量百分比为5～30的荷荷巴油，重量百分比为10～55的有机粘结剂及残余的纯净水等制备冷感组合物的阶段；制备面料时，在浸染或衬垫的工序中，在面料中吸收包含重量百分比为5～15％的上述冷感组合物的冷感加工液的阶段；以及将吸收上述冷感加工液的面料进行干燥的阶段。

2.如权利要求1所述添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法，其特征在于，所述有机粘结剂是由有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯树脂以及密胺树脂中所选的一种或两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法，其特征在于，所述面料是由天然纱、化纤丝或两者的混纺纱组成的面料。

4.如权利要求1所述添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法，其特征在于，所述浸染是在PH为5.0～6.0，温度为40～50℃的条件下，进行20～30分钟。

5.如权利要求1所述添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法，其特征在于，所述衬垫是在PH为5.0～6.0，温度为40～50℃的条件下，进行1～5分钟。

6.如权利要求1所述添加有机酸的冷感功能性面料的制备方法，其特征在于，所述干燥是在温度为100～130℃的条件下，进行1～5分钟。

7.一种添加有机酸的冷感功能性面料，其特征在于，所述添加有机酸的冷感功能性面料使用权利要求1、3、6中任选的一项方法制备，穿着时与体液中的水分进行反应而吸热。