CN106235817A - 一种功能性被芯及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

一种功能性被芯及其制备方法，填充物由８０～４０％的涤纶纤维，２０～６０％的功能性纤维组成。其所述功能性纤维为含有石榴叶精油的功能性纤维。木棉纤维的中空性能和微胶囊技术使含有石榴叶精油的纤维能够长时间、缓慢的释放石榴叶精油，并且起到抗菌、防虫、助睡眠的效果。

Description

一种功能性被芯及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种功能性被芯及其加工工艺。

背景技术

目前市场上的被芯主要有四种：一：多孔纤维被在所有的被子当中，纤维被应该算是价格最适中的，售价一般在300元左右。纤维被可分四孔、七孔、九孔被子等，纤维孔数越多其保暖性、弹性、透气性也就越好。现在，此类被芯“孔”的数量越来越多，技术也越来越先进。像七孔中空结构设计，不但拥有优质的回弹力、蓬松性，还加强了纤维的抱合力与保暖性功能。它还有一大优点，就是可以机洗，不会变形。二：蚕丝被。最好的蚕丝被应该是用100％的桑蚕丝做填充物。因蚕在生长过程中不能碰农药等化学物品，因此蚕丝被应该是“绿色”环保的被子。蚕丝的主要成分是动物蛋白纤维，含十几种氨基酸，对人体有益。丝棉被用的材料是天然蚕丝，透气、轻软、触感舒适是它的最大特点，有人甚至形容它如人的第二层肌肤，可见丝棉的“贴身”程度。蚕丝是纯天然动物蛋白纤维，具有非常高的吸湿、透气性，被人们称为“纤维皇后”。以蚕丝充填的蚕丝被，可以让皮肤自由地排汗、分泌，保持皮肤清洁，令人备感舒适。三：羊毛被。羊绒被是今年推出的最新产品。羊毛纤维具有良好的卷曲特点，因此羊毛的保温性是不容置疑的。羊毛（羊绒）被可以说是最贴身的被子，这取自于羊毛天生的悬垂性，它贴身舒适，是不错的选择对象;一般来说，普通家庭可以选择这样的被子，羊毛被子比较温暖，透气性比羽绒和蚕丝略低一些，但是羊毛被造价不高，适合家庭使用。羊毛被比较天然，不会像羽绒被那样担心跳绒，误入呼吸道中，造成不适，也要比蚕丝被更压风，因此非常适合小儿使用。 四：羽绒被。羽绒被的主要填充物是鹅绒和鸭绒两种。保暖性好，并具有良好的吸湿性、透汗性，比较干爽。如果你是对生活品质要求很高的一类人，不妨选择一条好的羽绒被，它不但具有很好的保暖性和松软性，而且没有压迫感和闷热感，还具有吸湿排汗功能。与同样体积的被子比较，羽绒被的重量最轻，只有1到1.5公斤，约为棉被的1/3、羊毛被和丝棉被的1/2。因此，高山用登山睡袋都以优质羽绒作为填充材料。另外，羽绒被非常耐用，不板结、不变形，通常寿命长达二三十年。但是随着近年来人民生活水平的提高，人们对家用纺织品的舒适性和功能性要求越来越高，纺织品的后整理已经成为改善其功能和提高产品附加值的重要途径之一。现有市场的被芯很难在达到轻便舒适的同时，还具有抗菌、芳香并能够具有一定的防虫效果。

木棉纤维由于其独特的性能，如最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质。具有防霉、轻柔、不透水、不导热，保暖、吸湿性强等特点。目前也被广泛应用各种家纺类产品中。石榴叶是石榴的叶子，是石榴科石榴属植物。石榴为落叶灌木或乔木，高通常3-5m，稀达10m。枝顶常成尖锐尖长刺，幼枝有棱角，无毛，老枝近圆柱形。石榴叶具有抗菌、收敛止泻、角毒杀虫、主泄泻、痘风疮、癞疮、跌打损伤等功效。本发明利用改进的精油提取技术、微胶囊技术以及木棉纤维中空的特性，将整理剂制成微胶囊后用于纤维后整理，能够在木棉纤维内部得到很好的整理剂保存性，使用耐久性好。

发明内容

本发明通过对多种纤维的实验选择，利用木棉纤维的中空性能和改进的精油提取技术、微胶囊技术使制造的纤维和被芯能够长时间、缓慢的释放石榴叶精油，并且起到抗菌、防虫、助睡眠的效果。

为达到上述目的，本发明提供一种功能性被芯，其特征在于填充物由80~40%的涤纶纤维，20~60%的功能性纤维组成，优选为78%的涤纶纤维和22%的功能性纤维，更优选60%的涤纶纤维和40%的功能性纤维，其所述功能性纤维为含有石榴叶精油的功能性纤维。百分比为重量百分比。

被芯的制备方法，其特征在于包括以下方法制备得到：

第一步：提取石榴叶精油。将石榴叶粉碎过40-50目筛，称取10-20g，于250mL平底烧瓶中，按料液比1：15-1:20加入正己烷或正丁烷150-200mL，置于摇床内在50-60℃、100-150次/min振荡浸提3-5h，然后在水浴锅中进行加热回流提取，提取温度为30-50℃，提取时间为25min。取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶中，在-0.80Mpa和40℃～45℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，得到石榴叶精油；

第二步：在恒温水浴的条件下，将石榴叶精油、1-10g除虫菊酯、1-8g乙酸锌、2-5g二甲苯磺酸钾、2-10g聚氨基甲酸酯，放入微胶囊溶液中，加热至搅拌均匀，依次加入2.5-5g薰衣草提取液、分散剂和粘合剂，搅拌，制成微胶囊整理剂；其中分散剂为三硬脂酸甘油酯、石蜡等常规分散剂，粘合剂为淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂或氯化橡胶等；微胶囊溶液为明胶或速溶阿拉伯胶。

第三步，超声波雾化设备将微胶囊整理剂通过雾化的手段施加到纤维表面后,在其表层覆盖了一层微胶囊整理剂膜，完成预处理；

第四步，然后再将预处理后的木棉纤维放入微胶囊整理剂中浸渍，带液率为90-100%；然后再30-45℃下脱水2分钟，随后60-70℃低温预烘，最后自然晾干，制得功能性纤维；

第五步，将处理后的木棉纤维与涤纶纤维混合制成被芯。

所述被芯的制备方法，其特征在于：超声波雾化处理的振荡频率为1.7MHz —2.4MHz。

此外，石榴叶精油提取可以由以下两种方式进行：

一、有机溶剂蒸馏法：

石榴叶粉碎过40目筛，称取10g，于250mL平底烧瓶中，按料液比1：15加入正已烷150mL，置于摇床内在50℃、100次/min振荡浸提4h。然后在水浴锅中进行加热回流提取。提取温度为55℃，提取时间为30min。取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶（旋转蒸发仪上使用的烧瓶，并且事先称好重量为W1）中，在-0.80Mpa和40℃～45℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，称重W2。按下式计算薰衣油提取率：

石榴叶精油提取率=（（W2-W1）g/干花的重量g）×100%

二、微波辅助提取法

石榴叶粉碎过40目筛，称取5g，于250ml三角瓶内，按料液比1：15加入正已烷150mL，充分浸润后置于微波炉内，微波处理条件：微波功率为中档（484W），辐射时间5min，固定频率2450MHz。一定时间后，取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶（旋转蒸发仪上使用的烧瓶，并且事先称好重量为W1）中，在-0.80Mpa和40℃～45℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，称重W2。按上式计算薰衣油提取率。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

（一）本发明的微胶囊技术，形成粒径在0.1—0.9微米范围的微胶囊，外观形态良好，分散性好，且木棉纤维中空度极高，因此两者配合之下，微胶囊能够有效进入并且吸附在纤维之上；

（二）本发明在浸渍之前，先对木棉纤维进行预处理，用超声波雾化设备将微胶囊整理剂通过雾化的手段施加到纤维表面后,在其表层覆盖了一层微胶囊整理剂膜，这种手段的采用使得除纤维内部能够包覆功能性材料之外，还能够在外部进行附着，有效提高了功能性整理剂的附着率以及释放效果；

（三）本发明石榴叶精油提取的各项工艺参数反复进行试验，最后得到的精油纯度高，缓释效果好。并且在制造微胶囊溶液时加入除虫菊酯、乙酸锌、二甲苯磺酸钾三种物质，它们与石榴叶精油发生协同作用，具有抗菌、增强人体免疫力以及防止瘙痒等作用，此外，薰衣草提取液的加入也使得制成的被芯具有芳香宜人的气味，催进睡眠，抗抑郁。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细阐述。

实施例1

第一步：提取石榴叶精油。将石榴叶粉碎过48目筛，称取15g，于250mL平底烧瓶中，按料液比1：16加入正己烷180mL，置于摇床内在55℃、130次/min振荡浸提4h，然后在水浴锅中进行加热回流提取，提取温度为35℃，提取时间为25min。取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶中，在-0.80Mpa和44℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，得到石榴叶精油；

第二步：在恒温水浴的条件下，将提取的石榴叶精油、2.5g除虫菊酯、2g乙酸锌、3g二甲苯磺酸钾、8g聚氨基甲酸酯，放入0.5g/dl明胶溶液中，加热至搅拌均匀，依次加入薰衣草提取液、分散剂和粘合剂，搅拌，制成微胶囊整理剂；

第三步，超声波雾化设备将微胶囊整理剂通过雾化的手段施加到纤维表面后,在其表层覆盖了一层微胶囊整理剂膜，完成预处理；超声波雾化处理的振荡频率为2.2MHz

第四步，将预处理后的木棉纤维放入微胶囊整理剂中浸渍，带液率为90-100%；然后再34℃下脱水2分钟，随后67℃低温预烘，最后自然晾干，制得功能性纤维；

第五步，将处理后的木棉纤维与涤纶纤维混合制成被芯。

实施例2

第一步：取石榴叶精油。将石榴叶粉碎过49目筛，称取18g，于250mL平底烧瓶中，按料液比1：19加入正丁烷180mL，置于摇床内在45℃、130次/min振荡浸提4h，然后在水浴锅中进行加热回流提取，提取温度为35℃，提取时间为25min。取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶中，在-0.80Mpa和44℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，得到石榴叶精油；

第二步：在恒温水浴的条件下，将石榴叶精油、1.5g除虫菊酯、1.5g乙酸锌、1.5g二甲苯磺酸钾、4g聚氨基甲酸酯，放入15%（重量百分比）的阿拉伯胶溶液中，加热至搅拌均匀，依次加入薰衣草提取液、分散剂和粘合剂，搅拌，制成微胶囊整理剂；

第三步，超声波雾化设备将微胶囊整理剂通过雾化的手段施加到纤维表面后,在其表层覆盖了一层微胶囊整理剂膜，完成预处理；超声波雾化处理的振荡频率为2MHz

第四步，然后再将预处理后的木棉纤维放入微胶囊整理剂中浸渍，带液率为100%；然后再38℃下脱水2分钟，随后69℃低温预烘，最后自然晾干，制得功能性纤维；

第五步，将处理后的木棉纤维与涤纶纤维混合制成被芯。

实施例3

第一步：取石榴叶精油。将石榴叶粉碎过50目筛，称取15g，于250mL平底烧瓶中，按料液比1：20加入正己烷180mL，置于摇床内在45℃、130次/min振荡浸提4h，然后在水浴锅中进行加热回流提取，提取温度为35℃，提取时间为25min。取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶中，在-0.80Mpa和44℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，得到石榴叶精油；

第二步：在恒温水浴的条件下，将石榴叶精油、3g除虫菊酯、1g乙酸锌、2.4g二甲苯磺酸钾、4.5g聚氨基甲酸酯，放入10%阿拉伯胶溶液中，加热至搅拌均匀，依次加入薰衣草提取液、分散剂和粘合剂，搅拌，制成微胶囊整理剂；

第三步，超声波雾化设备将微胶囊整理剂通过雾化的手段施加到纤维表面后,在其表层覆盖了一层微胶囊整理剂膜，完成预处理；超声波雾化处理的振荡频率为1.8MHz

第四步，然后再将预处理后的木棉纤维放入微胶囊整理剂中浸渍，带液率为100%；然后再38℃下脱水2分钟，随后69℃低温预烘，最后自然晾干，制得功能性纤维；

第五步，将处理后的木棉纤维与涤纶纤维混合制成被芯。

比较例1

将实施例1中的木棉纤维替换成涤纶中空纤维。

比较例2

其它与实施例2相同，但未添加除虫菊酯、乙酸锌、二甲苯磺酸钾三种物质。

比较例3

未采用超声波雾化预处理、未添加薰衣草提取液，其它与实施例3相同,。

经检测，实施例制备的被芯功能性结果如下：

	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1	比较例2	比较例3
							深度睡眠时间（小时）	5.1	5.3	5.5	3	2.5	2.1
抗菌性(%)	99	98	99.99	96	87	89
							100天释放率（%）	65	66	63	44	42	40
100天抗菌率（%）	98	97.98	99.8	84	83	87
							洗涤10次后	90	89	91	79	73	64

注：睡眠质量是小米手环测50人30晚的平均深度睡眠时间。

Claims (5)

1.一种功能性被芯，其特征在于填充物由８０～４０％的涤纶纤维，２０～６０％的功能性纤维组成。

2.如权利要求1所述的被芯，其所述功能性纤维为含有石榴叶精油的功能性纤维。

3.一种制备权利要求1或2所述被芯的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：提取石榴叶精油：将石榴叶粉碎过40-50目筛，称取10-20g，于250mL平底烧瓶中，按料液比1：15-1:20加入正己烷150-200mL，置于摇床内在50-60℃、100-150次/min振荡浸提3-5h，然后在水浴锅中进行加热回流提取，提取温度为30-50℃，提取时间为25min；取出冷却至室温，抽滤，滤出提取液置于500mL圆底烧瓶中，在-0.80Mpa和40℃～45℃条件下进行旋转蒸发浓缩到小体积，回收溶剂，挥尽溶剂，得到石榴叶精油；

第二步：在恒温水浴的条件下，将石榴叶精油、除虫菊酯、乙酸锌、二甲苯磺酸钾和聚氨基甲酸酯，放入微胶囊溶液中，加热至搅拌均匀，再依次加入薰衣草提取液、分散剂和粘合剂，搅拌，制成微胶囊整理剂；

第三步，超声波雾化设备将微胶囊整理剂通过雾化的手段施加到木棉纤维表面后,在其表层覆盖了一层微胶囊整理剂膜，完成预处理；

第四步，然后再将预处理后的木棉纤维放入微胶囊整理剂中浸渍，带液率为90-100%；然后在30-45℃下脱水2分钟，随后60-70℃低温预烘，最后自然晾干，制得功能性纤维；

第五步，将处理后的木棉纤维与涤纶纤维混合制成被芯。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：超声波雾化处理的振荡频率为1.7MHz 至2.4MHz。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于：微胶囊溶液为明胶或速溶阿拉伯胶。