CN102634415B

CN102634415B - 一种纳米香精胶囊的制备方法及其制备的纳米香精胶囊

Info

Publication number: CN102634415B
Application number: CN 201210125845
Authority: CN
Inventors: 石光; 李志诚; 郑旭彬
Original assignee: South China Normal University
Current assignee: South China Normal University
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: CN102634415A

Abstract

本发明公开了一种纳米香精胶囊的制备方法及其制备的纳米香精胶囊。制备方法为在高速乳化分散作用下，应用乙烯基单体在引发剂作用下通过自由基聚合反应而制备，其中乙烯基单体：香精：引发剂的质量比为（0.3～3）：1：（0.005～0.18），所述引发剂为水溶性过氧化物引发剂。本发明制备的纳米香精胶囊具有良好的耐热性，特别适合于棉织物的高温定型工艺；纳米香精胶囊具有很好的渗透性能和很高的表面附着力，可直接应用于织物的加香整理，或进一步与其他整理剂进行复合而应用于棉织物的加香整理，在加香整理过程中不需要添加粘结剂，降低了生产成本。

Description

一种纳米香精胶囊的制备方法及其制备的纳米香精胶囊

技术领域

本发明涉及一种香精微胶囊，特别涉及一种以乙烯基聚合物为壁材的纳米香精胶囊及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步和生活水平的提高，对功能性纺织品的需求越来越旺盛，已成为纺织品发展的重要方向。天然棉质织物由于具有更好的舒适性和健康性受到了越来越多消费者的青睐。功能性纺织品是指具有特殊功能的织物，如杀菌功能、芳香功能、爽滑功能、温度调节功能等等。具有功能性的棉质织物已成为热门纺织产品，具有广阔的发展前景。由于棉织物要经过高温定型处理，通常定型温度高达150℃以上，而香精通常具有较低的沸点，因此赋予棉织物以芳香功能存在巨大的挑战性。目前主要通过微胶囊化的香精来处理棉织物，实现棉织物的芳香功能。香精的微胶囊化是将香精包裹于某种胶囊之中，由于囊壁的密封作用使香精受到保护，提高了香精的贮藏和使用的稳定性。可见香精胶囊的化学结构、物理尺寸及装载量等物理化学性质是影响香精胶囊功能性的重要因素。针对棉织物的化学结构及特殊的处理工艺，用于棉织物的香精胶囊必须具有足够的热稳定性、更小的尺寸、更高的装载量，才能使棉织物具有优异、持久的芳香功能。目前，市面上提供的，包括文献及专利报道的绝大部分香精胶囊的尺寸都在微米级水平，处理棉织物时为了改善香精胶囊与织物的粘附强度，通常需要使用特定的粘结剂，尽管如此，其芳香功能的持久性仍然有待改进。本发明旨在提供一种在棉织物加香整理时不需要添加粘结剂的纳米级香精胶囊的制备方法，使棉织物的功能化整染过程更为简单，降低了成本。处理后的织物具有良好的耐洗性、白度及优良而持久的芳香功能。

发明内容

本发明提供一种纳米香精胶囊的制备方法，本发明所制备纳米香精胶囊具有纳米级尺寸，对棉织物具有更好的渗透性和附着力，可直接应用到棉织物的加香整理而不需要额外加入粘结剂。由于所使用的乳化剂TO5、TO7是有机硅类物质，具有良好的爽滑功能，因此能赋予织物良好的手感和耐洗性。该纳米香精胶囊所使用的壁材为乙烯基单体的共聚物或均聚物，采取乳液聚合的方法，使壁材具有更高的分子量，因此具有更好的耐热稳定性，能够对香精起到更好的密封保护作用，满足棉织物高温定型处理的需求。纳米香精胶囊是通过乳液聚合工艺制备的，制备过程完全在水性溶液中实施，环保无毒，产品不需分离可以直接应用于棉织物的加香整理；香精包埋率高，原料利用率好，适用于不同的油性香精体系。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种纳米香精胶囊的制备方法，在高速乳化分散作用下，应用乙烯基单体在引发剂作用下通过自由基聚合反应而制备，其中乙烯基单体：香精：引发剂的质量比为（0.3～3）：1：（0.005～0.18），所述引发剂为水溶性过氧化物引发剂。所制得的纳米香精胶囊可直接应用于棉织物的加香整理，或进一步与其他整理剂进行复合而应用于棉织物的加香整理，经整理后的织物可以获得优良而持久的香气。

进一步的，具体制备步骤如下：

（1）将去离子水、乙烯基单体、香精及乳化剂混合，在8000～15000转/分钟下高速乳化分散10～30分钟，得到含有乙烯基单体的香精乳液；

（2）将香精乳液转移到温度为60～90℃的水浴中，通入惰性保护气，保持800～1200转/分钟的机械搅，将水溶性过氧化物引发剂溶于水形成引发剂水溶液，在1～2小时滴加完毕，继续反应3～4小时，自然降温即得到纳米香精胶囊。

进一步的，步骤（1）中去离子水与香精的质量比为（40～10）：1。

进一步的，乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酰胺中的一种或两种以上的混合物。

进一步的，所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或其混合物。

进一步的，所述的乳化剂为TO5、TO7或其混合物。

进一步的，步骤（1）中所述的乳化剂用量为去离子水质量的1.5～3%。

进一步的，所述的引发剂水溶液的质量浓度为0.5～5%。

进一步的，所述香精为油溶性香精。

上述制备方法制备的纳米香精胶囊，其平均粒径为80～300nm。

本发明提供的纳米香精胶囊在制备芳香织物中应用时，纳米香精胶囊直接加入到用于棉、麻、丝、毛纱线及织物的后整理处理液中，经浸渍、轻轧和烘干定型等工序；也可加入连续扎染机的染液中，同渗透剂、无醛防皱剂、防紫外线剂等棉织物助剂混合均匀，然后使棉织物通过连续扎染机的轧机（浸轧装置）、经过固色、漂洗、烘干、气蒸等工序后，纳米香精胶囊扩散进入织物纤维的内部与纤维固着，得到手感良好、外观稳定的芳香布料，该芳香布料通过摩擦使香精微胶囊囊壁破裂，释放出香精，香精挥发而具有留香功能。

有益效果：本发明提高的纳米香精胶囊及其制备方法和现有技术相比具有如下优点：

（1）本发明所述的纳米香精胶囊可直接应用到织物的加香整理。由于纳米香精胶囊具有极为细小的粒径，具有更好的渗透性性更高的表面附着力，因此能够直接应用于棉织物的加香整理，不需额外加入粘结剂而具有良好的耐洗性和持久性。

（2）本发明所述的纳米香精胶囊具有良好的热稳定性，在180℃的高温下仍能保持良好的香气，特别适合棉织物的高温定型过程。

（3）本发明所述的纳米香精胶囊制备过程完全在水性溶液中实施，胶囊乳液可直接应用于棉织物的整染处理，无污水排放。

（4）本发明所述的纳米香精微胶囊，香精包封率高，原料利用率高，适用于各种油性香精体系。

（5）本发明所述的纳米香精胶囊乳液稳定、功能持久，贮存半年以上仍具有良好的使用性能。

附图说明

图1为实施例1所制备纳米香精胶囊的扫描电镜图片；

图2为实施例2所制备纳米香精胶囊透射电镜图片；

图3为实施例3所制备的纳米香精胶囊的粒径分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1

将200ml去离子水、15g甲基丙烯酸甲酯、5g古龙香精及6g TO5混合，并在每分钟8000转下高速乳化分散30分钟，得到含有甲基丙烯酸甲酯单体的香精乳液；将香精乳液转移到温度为60℃的水浴中，通入惰性保护气，保持每分钟800转的机械搅，将0.9g过硫酸铵配成质量浓度为5%的水溶液并在1小时内滴加完毕，继续反应3小时，自然降温即得到香精微胶囊。

实施例2

将50ml去离子水、1.5g苯乙烯、5g玫瑰香精及0.75g TO7混合，并在每分钟15000转下高速乳化分散10分钟，得到含有苯乙烯单体的香精乳液；将香精乳液转移到温度为90℃的水浴中，通入惰性保护气，保持每分钟1200转的机械搅，将0.025g过硫酸钾配成质量浓度为0.5%的水溶液并在2小时内滴加完毕，继续反应4小时，自然降温即得到香精微胶囊。

实施例3

将100ml去离子水、3g苯乙烯、3g甲基丙烯酸丁酯、5g薄荷香精、1g TO5及1.5g TO7混合，并在每分钟12000转下高速乳化分散25分钟，得到含有甲基丙烯酸丁酯及苯乙烯单体的香精乳液；将香精乳液转移到温度为70℃的水浴中，通入惰性保护气，保持每分钟1000转的机械搅，将0.45g过硫酸铵配成质量浓度为2.5%的水溶液并在1.5小时内滴加完毕，继续反应3.5小时，在自然降温即得到香精微胶囊。

实施例4

将150ml去离子水、1g二乙烯基苯、5g丙烯酰胺、4g甲基丙烯酸乙酯、5g青苹果香精、3g TO7混合，并在每分钟10000转下高速乳化分散20分钟，得到含有二乙烯基苯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酯单体的香精乳液；将香精乳液转移到温度为80℃的水浴中，通入惰性保护气，保持每分钟900转的机械搅，将0.3 g过硫酸铵和0.3 g过硫酸钾配成质量浓度为3%的水溶液并在2小时内滴加完毕，继续反应4小时，自然降温即得到香精微胶囊。

测试方法：

粒径大小及分布的测定：把纳米胶囊分散于去离子水中，加入少量分散剂，超声分散20min，利用Ms2000激光粒度分析仪测其粒径分布。

装载量和包埋率的测定：首先利用UV-1700紫外扫描仪测定香精乙醇溶液的最大吸收波长及标准工作曲线。

准确称取质量为W₁的干态样品，加入一定体积的无水乙醇，超声充分提取，用紫外分光光度计测其吸光度，根据标准曲线计算浓度，由浓度计算香精胶囊所包埋的古龙香精的质量m₁，按式（1）计算香精胶囊的装载量：

装载量L(%)=(m₁/W₁)×100% （1）

取所制备的香精胶囊溶液的上层清液进行香精浓度测定，并计算溶液中残余香精的量为m₂，制备香精胶囊时香精的原始添加量为W₂，按式（2）计算香精胶囊的包埋率：

包埋率E(%) = (W₂-m₂)/W₂ ×100% （2）

表1 各实施例所制备胶囊的性能指标

Claims

1.一种纳米香精胶囊的制备方法，其特征在于在高速乳化分散作用下，应用乙烯基单体在引发剂作用下通过自由基聚合反应而制备，其中乙烯基单体：香精：引发剂的质量比为（0.3～3）：1：（0.005～0.18），所述引发剂为水溶性过氧化物引发剂；具体制备步骤如下：

（1）将去离子水、乙烯基单体、香精及乳化剂混合，在8000～15000转/分钟下高速乳化分散10～30分钟，得到含有乙烯基单体的香精乳液；所述的乳化剂为TO5、TO7或其混合物，所述的乳化剂用量为去离子水质量的1.5～3%；

2.根据权利要求1所述的纳米香精胶囊的制备方法，其特征在于步骤（1）中去离子水与香精的质量比为（40～10）：1。

3.根据权利要求1所述的纳米香精胶囊的制备方法，其特征在于乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酰胺中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的纳米香精胶囊的制备方法，其特征在于所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或其混合物。

5.根据权利要求1所述的纳米香精胶囊的制备方法，其特征在于所述的引发剂水溶液的质量浓度为0.5～5%。

6.根据权利要求1所述的纳米香精胶囊的制备方法，其特征在于所述香精为油溶性香精。

7.权利要求1所述的制备方法制备的纳米香精胶囊，其特征在于其平均粒径为80～300nm。