CN106049044A - 一种纯天然凉感整理剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种纯天然凉感整理剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种纯天然凉感整理剂及其制备方法和应用，该整理剂的原料包括木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯、微晶蜡、非离子乳化剂、聚丙烯酸酯交联剂和去离子水。其制备方法是先将微晶蜡熔化，再将非离子乳化剂加至液态微晶蜡，然后加入木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯，最后加入聚丙烯酸酯交联剂，调节pH至7.0‑8.5，静置，即可得到凉感整理剂。该整理剂的应用是在面料后整理工作液中加入40‑100g/L的凉感整理助剂，再经过定型工序即可。本发明的纯天然凉感整理剂不仅凉感效果、助剂稳定性好，而且整理后织物耐水洗、抗起毛起球及滑移性能优异。

Description

一种纯天然凉感整理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于纺织品后整理化学品技术领域，具体涉及一种纯天然凉感整理剂及其制备方法和应用。
背景技术
炎炎夏日，人们在夜间睡眠时，习惯于依赖空调，但长时间处于空调房间环境中，会对身体造成一定的负担，部分人群易形成空调病及其他病症，尤其对婴幼儿及老年人群体影响较大。床品面料的凉感整理，能在一定程度上减少或减轻夏季空调的使用，对消费者身体健康有益处。但目前凉感整理剂价格昂贵、整理效果不耐水洗、对产品内在质量指标(起毛起球、滑移)造成影响等，成为限制凉感整理在纺织品面料上应用的重要因素。
目前纺织品用凉感整理剂领域，很多物质被研究，例如：氧化锌、氧化铝、荷荷巴油、薄荷脑、冰爽粒子、相变微胶囊等，也有不少人关注纯天然凉感物质、如蚕丝蛋白、角鲨烯、木糖醇等，其凉感原理都是在吸收环境湿度的同时，其物质形态发生变化，改变界面温度，从而达到凉感效果。
木糖醇、赤藓糖醇，二者均为纯天然提取物，其水溶性佳，熔点较高。在固体形态时，当吸收环境中的水分时，能吸收大量的热量，具有较大的吸热值。故以固体形式食用时，会在口中产生愉快的清凉感，所以运用助剂工艺，将其整理在面料上，使其在使用过程中与人体接触时，接触到更多水分时，能给接触部位带来持久的凉感。目前纯天然的凉感物质在凉感整理剂领域，有着广阔的开发前景。
此外，在纺织品凉感整理助剂还存在较多应用难点、助剂价格昂贵、效果不明显、影响面料手感、不耐水洗、影响产品物理指标等，成为目前应用的难题。所以，一种凉感明显、稳定性强、耐水洗中的凉感整理剂，成为纺织品用凉感整理剂开发的热点。
发明内容
解决的技术问题：本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种纯天然凉感整理剂及其制备方法和应用，该整理剂凉感效果、助剂稳定性好，整理后织物耐水洗。
技术方案：一种纯天然凉感整理剂，原料以重量份计包括：木糖醇5-10份、赤藓糖醇1-5份、角鲨烯2-6份、微晶蜡1-4份、非离子乳化剂2-8份、聚丙烯酸酯交联剂2-8份、去离子水50-100 份。
进一步地，所述纯天然凉感整理剂还包括凯松防腐剂0.1-0.2份、有机硅乳液消泡剂0.01-0.02份。
进一步地，所述微晶蜡选用80号食品级微晶蜡。
上述纯天然凉感整理剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将微晶蜡熔化，得到液态微晶蜡；
步骤2，将非离子乳化剂加至液态微晶蜡中，搅拌，加入去离子水，得到混合组分A；
步骤3，向混合组分A中依次加入木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯，搅拌，得到混合组分B；
步骤4，将聚丙烯酸酯交联剂加至混合组分B中，搅拌，得到混合组分C；
步骤5，调节混合组分C的pH至7.0-8.5，静置，即可得到凉感整理剂。
进一步地，步骤1中微晶蜡的熔化温度为75-85℃。
进一步地，步骤2中搅拌过程的温度为75-85℃。
进一步地，步骤4中还需要加入防腐剂和消泡剂。
进一步地，步骤5中采用酸剂调节pH。
所述纯天然凉感整理剂的应用，是在面料后整理工作液中加入40-100g/L的凉感整理助剂，再经过定型工序即可。
有益效果：本发明的纯天然凉感整理剂不仅凉感效果、助剂稳定性好，而且整理后织物耐水洗、抗起毛起球及滑移性能优异。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考沈兰萍著的《织物结构与设计》，中国纺织出版社，2005)或者按照产品说明书进行。
本发明的纯天然凉感整理剂，原料以重量份计包括：木糖醇5-10份、赤藓糖醇1-5份、角鲨烯2-6份、微晶蜡1-4份、非离子乳化剂2-8份、聚丙烯酸酯交联剂2-8份、去离子水50-100份。
木糖醇与赤藓糖醇在配方体系中均起到凉感的作用，但赤藓糖醇的熔点(126℃)比木糖醇(93-94℃)高，木糖醇凉感性能优异但是木糖醇在常温状态下会挥发、耐久性较差，在整理加工以及面料使用过程中，采用两者相混合具有更好的耐热性，以及减缓或阻挡蒸发作用，赤藓糖醇不仅是主要凉感作用物质，而且对木糖醇起到保护的作用。
微晶蜡优选80号微晶蜡，良好的黏附性及延展性，在低温下不脆弱微晶蜡有很好的吸 油性能，可与凉感助剂形成稳定、均匀的膏体，并有乳化性。经过乳化后的微晶蜡分子，能够通过范德华力，与木糖醇、赤藓糖醇分子相互作用，保证凉感效果在储存、加工过程中耐久有效；
上述非离子乳化剂例如可以是烷基酚聚氧乙烯醚-4(购自淄博海杰化工有限公司)、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3、AEO-7辛基酚聚氧乙烯醚OP-4、OP-6(购自海安石化)等。
角鲨烯具有较好的润滑、亲肤性，来源为纯天然动物油脂提取，其生物相容性好，直接接触皮肤不带来任何刺激等不良影响能够有效改善工艺配方中木糖醇、赤藓糖醇在后整理加工后，给面料手感造成发涩的缺陷。角鲨烯用量控制在4-6份，太高会造成助剂稳定性差、影响面料物理性能指标或外观指标等问题。
聚丙烯酸酯交联剂具有提高助剂与纤维结合的作用，保证助剂与纤维的结合牢度，多次洗涤后仍能与纤维结合较好的作用，且与助剂体系相容性好，对助剂储存不产生负面效果；并且聚丙烯酸酯交联剂能够提高纤维间的摩擦力，提高面料抗起毛起球性能及滑移性能；
本发明纯天然凉感整理剂还可以包括防腐剂0.1-0.2份和消泡剂0.01-0.02份。其中，防腐剂可以选用凯松防腐剂，消泡剂可以选自有机硅乳液型消泡剂。凯松广谱高效、超强灭菌及抑菌功效，有机硅乳液型消泡剂，用量少，效果好，适合纺织品助剂消泡。
以下实施例中的份在无特殊说明的情况下都为重量份。
实施例1
(一)纯天然凉感整理剂原料组分
木糖醇5份、赤藓糖醇1份、角鲨烯2份、微晶蜡1份、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3 1份、辛基酚聚氧乙烯醚OP-4 1份、聚丙烯酸酯交联剂2份、去离子水50份、防腐剂0.1份、消泡剂0.01份。
(二)纯天然凉感整理剂制备方法
步骤1，80℃熔化微晶蜡，得到液态微晶蜡；
步骤2，向液态微晶蜡中加入脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3、辛基酚聚氧乙烯醚OP-4，75-85℃条件下搅拌30min后，缓慢加入去离子水，继续搅拌30min获得混合组分A；
步骤3，向混合组分A中依次加入木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯，搅拌60min，获得混合组分B；
步骤4，将聚丙烯酸酯交联剂加入到组分B中，搅拌30min，加入防腐剂和消泡剂，得到混合组分C；
步骤5，加酸剂混合组分C调节pH值至7.0-8.5，静置消泡即可获得凉感整理剂。
(三)纯天然凉感整理剂的面料后整理工作液及整理方法
以面料以全棉C40*C40/144*76为例
步骤1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制备的纯天然凉感整理剂，添加量为80g/L，加入到定型机化料缸中，搅拌均匀；
步骤2，定型机温度140℃，定型时间60s，面料整理完成。
实施例2
(一)纯天然凉感整理剂原料组分
木糖醇8份、赤藓糖醇3份、角鲨烯3份、微晶蜡3份、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7 2份、辛基酚聚氧乙烯醚OP-6 2份、烷基酚聚氧乙烯醚-4 2份、聚丙烯酸酯交联剂4份、去离子水80份、防腐剂0.2份、消泡剂、0.02份。
(二)纯天然凉感整理剂制备方法
步骤1，80℃熔化微晶蜡，得到液态微晶蜡；
步骤2，向液态微晶蜡中加入脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、辛基酚聚氧乙烯醚OP-6、烷基酚聚氧乙烯醚-4，75-85℃条件下搅拌30min后，缓慢加入去离子水，继续搅拌30min获得混合组分A；
步骤3，向混合组分A中依次加入木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯，搅拌60min，获得混合组分B；
步骤4，将聚丙烯酸酯交联剂加入到组分B中，搅拌30min，加入防腐剂、消泡剂，得到混合组分C；
步骤5，加酸剂混合组分C调节pH值至7.0-8.5，静置消泡即可获得凉感整理剂。
(三)纯天然凉感整理剂的面料后整理工作液及整理方法
以面料以天丝TS40*TS40/133*76*为例
步骤1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制备的纯天然凉感整理剂，添加量为60g/L，加入到定型机化料缸中，搅拌均匀；
步骤2，定型机温度130℃，定型时间60s，面料整理完成。
实施例3
(一)纯天然凉感整理剂原料组分
木糖醇10份、赤藓糖醇5份、角鲨烯6份、微晶蜡4份、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7 2份、辛基酚聚氧乙烯醚OP-6 2份、烷基酚聚氧乙烯醚-4 4份、聚丙烯酸酯交联剂2-8份、去离子水100 份、防腐剂0.1份和消泡剂0.02份。
(二)纯天然凉感整理剂制备方法
步骤1，80℃熔化微晶蜡，得到液态微晶蜡；
步骤2，向液态微晶蜡中加入脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7、辛基酚聚氧乙烯醚OP-6、烷基酚聚氧乙烯醚-4，搅拌30min后，缓慢加入去离子水，继续搅拌30min获得混合组分A；
步骤3，向混合组分A中依次加入木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯，搅拌60min，获得混合组分B；
步骤4，将聚丙烯酸酯交联剂加入到组分B中，搅拌30min，加入防腐剂、消泡剂得到混合组分C；
步骤5，加酸剂混合组分C调节pH值至7.0-8.5，静置消泡即可获得凉感整理剂。
(三)纯天然凉感整理剂的面料后整理工作液及整理方法
以面料以天丝TS60*TS60/182*120*为例
步骤1，配制面料后整理工作液，其中加入上述制备的纯天然凉感整理剂，添加量为40g/L，加入到定型机化料缸中，搅拌均匀；
步骤2，定型机温度130℃，定型时间60s，面料整理完成。
对照例1
与实施例1的区别在于未加入赤藓糖醇，其他步骤及组份及工艺实施方法不变。
对照例2
与实施例1的区别在于未加入微晶蜡，其他步骤及组份及工艺实施方法不变。
对照例3
与实施例1的区别在于未加入角鲨烯，其他步骤及组份及工艺实施方法不变。
对照例4
与实施例1的区别在于未加入聚丙烯酸酯交联剂，其他步骤及组份及工艺实施方法不变。
面料凉感检测方法：
1.设备
KES FB-7
精密迅速熱物性測定装置(THERMO RABOⅡ)
2.测试说明
(1)测试环境：20℃，65％RH的恒定环境。
(2)面积9cm2，质量为9.79g的纯铜板(热容量为0.41855J/℃)存储恒定的热量，与试样表面接触后，其热量向低温侧的试样转移，转移过程中的热流最大值用qmax值来表示，单位为W/cm2。(一般试样与铜板接触后0.2s达到最大值。)
评价：值越大越冷，越小越暖。一般认为0.13W/cm2以上有冷感。
表1凉感检测
表2手感检测(AATCC Test Method 202-2012)
项目 Resilience Socre Softness Score Smoothness Score
实施例1 48.67 84.06 78.82
对照例3 51.42 70.87 74.37
由实施例1与对照例1可知：不添赤藓糖醇，凉感效果减弱；因为赤藓糖醇熔点高，在面料整理过程以及使用过程中，赤藓糖醇与木糖醇混合使用能更好保证凉感效果，减弱蒸发作用带来的减益效果；
由实施例1与对照例2可知：微晶蜡在助剂中的主要作用，是能够给助剂整理带来更好的耐久性，主要是由于微晶蜡在体系复配过程中与木糖醇、赤藓糖醇等在乳化状态下能形成互溶包覆作用，提高耐洗性；
由实施例1与对照例3可知：角鲨烯能提升整理剂手感值，主要是对面料的柔软度及平滑度有较大提升，主要是由于木糖醇、赤藓糖醇整理到面料上后，以固体物质形态附着在纤维表面，对面料手感有影响，角鲨烯不仅起到解决问题的效果，而且其较好的生物相容性，保证整理后面料直接接触皮肤有很好的触感及安全性；
由实施例1与对照例3可知：聚丙烯酸酯交联剂起到提升助剂与纤维结合的作用，提升耐洗性，另一个重要的作用是提升织物的抗滑移与抗起毛起球性能。

Claims (9)

1.一种纯天然凉感整理剂，其特征在于：原料以重量份计包括：木糖醇5-10份、赤藓糖醇1-5份、角鲨烯2-6份、微晶蜡1-4份、非离子乳化剂2-8份、聚丙烯酸酯交联剂2-8份、去离子水50-100份。
2.根据权利要求1所述的纯天然凉感整理剂，其特征在于：所述纯天然凉感整理剂还包括凯松防腐剂0.1-0.2份、有机硅乳液消泡剂0.01-0.02份。
3.根据权利要求1所述的纯天然凉感整理剂，其特征在于：所述微晶蜡选用80号食品级微晶蜡。
4.权利要求1所述的纯天然凉感整理剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，将微晶蜡熔化，得到液态微晶蜡；
步骤2，将非离子乳化剂加至液态微晶蜡中，搅拌，加入去离子水，得到混合组分A；
步骤3，向混合组分A中依次加入木糖醇、赤藓糖醇、角鲨烯，搅拌，得到混合组分B；
步骤4，将聚丙烯酸酯交联剂加至混合组分B中，搅拌，得到混合组分C；
步骤5，调节混合组分C的pH至7.0-8.5，静置，即可得到凉感整理剂。
5.根据权利要求4所述的纯天然凉感整理剂的制备方法，其特征在于：步骤1中微晶蜡的熔化温度为75-85℃。
6.根据权利要求4所述的纯天然凉感整理剂的制备方法，其特征在于：步骤2中搅拌过程的温度为75-85℃。
7.根据权利要求4所述的纯天然凉感整理剂的制备方法，其特征在于：步骤4中还需要加入防腐剂和消泡剂。
8.根据权利要求4所述的纯天然凉感整理剂的制备方法，其特征在于：步骤5中采用酸剂调节pH。
9.权利要求1所述的纯天然凉感整理剂的应用，是在面料后整理工作液中加入40-100g/L的凉感整理助剂，再经过定型工序即可。
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