CN107938365A - 一种抗紫外线微胶囊整理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线微胶囊整理剂及其制备方法，所述整理剂呈球形或椭球形，平均粒径为6～12μm，其芯材与壁材的质量比为1:0.3～1.5；所述芯材由石墨烯和二氧化钛组成，壁材由丝胶和透明质酸组成。本发明所述整理剂能够结合织物本身的结构特点，与织物牢固结合，从而实现稳定的抗紫外线功能；本发明所述整理剂适合于棉、毛、丝、麻、化纤织物及成品衣物的整理，具有明显的防紫外线作用。

Description

一种抗紫外线微胶囊整理剂及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，涉及一种织物的功能性整理剂，具体为一种抗紫外线微胶囊整理剂及其制备方法。
背景技术
随着近年来纺织技术的快速发展，越来越多的纺织品应各不同客户的需求而要进行各种不同的功能整理，使纺织品的性能有大幅度的提升。如最为常见的纺织品的防水拒水整理、阻燃整理、抗静电整理、卫生整理、生物整理、防污和去污整理、微胶囊整理、柔软整理和抗皱整理等，通过使用不同的整理剂及其整理方法，以达到纺织品具有相应性能的目的。
其中微胶囊整理是指将某种物质用某些高分子化合物或无机化合物，采用机械或化学方法包覆起来，制成颗粒直径在1～500μm，在常态下为稳定的固体颗粒，而该物质原有的性质不受损失，在适当的条件下又可释放出来。微胶囊技术是一种采用成膜材料(壁材)将一些具有反应活性、敏感性或挥发性的液体或固体(芯材)包封形成微小粒子的一种保护手段。微胶囊技术的优势主要有(1)使液态变成固态，方便物质储藏、运输；(2)保护敏感成分，使物质更加稳定；(3)控制芯材物的释放，具有靶向作用；(4)掩盖不良气味，扩大芯材物质使用范围。
目前，抗紫外线涂层织物大多采用后加工的方法制得，即使用抗紫外线树脂进行浸轧或者涂层加工而成，因此，在对抗紫外涂层织物的研究开发过程中，重点集中在高性能抗紫外涂层剂的研究上，忽略了织物结构对抗紫外性能的研究，尤其是将织物结构与抗紫外特涂层剂相结合制得高性能的抗紫外涂层织物。
上述现有技术仅依靠涂层剂而忽略织物结构来提高织物抗紫外性能的方法虽能取得一定的成果，但由于未综合考虑涂层剂和织物结构对最终性能的影响规律，使得所研制出的涂层剂应用范围有限、性能不稳定。
发明内容
本发明解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种能够结合织物本身的结构，稳定发挥抗紫外线功能的整理剂，本发明提供了一种抗紫外线微胶囊整理剂及其制备方法。
技术方案：一种抗紫外线微胶囊整理剂，所述整理剂呈球形或椭球形，平均粒径为6～12μm，其芯材与壁材的质量比为1:0.3～1.5；所述芯材由石墨烯和二氧化钛组成，壁材由丝胶和透明质酸组成。
优选的，所述芯材由石墨烯和二氧化钛按质量比1:1～3.5组成。
优选的，所述壁材由丝胶和透明质酸按1～4:1组成。
一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丝胶溶于去离子水中，配制成质量浓度为3～10％的丝胶溶液；
(2)将透明质酸溶于水中，配制成质量浓度为0.5～2％的透明质酸溶液，然后加入乳化剂、石墨烯和二氧化钛的粉末，磁力搅拌至分散均匀得到乳液；
(3)将步骤(2)得到的乳液滴加到步骤(1)获得的丝胶溶液中，调节pH值为7.5～8.2，反应25～40min，再加入分散剂，搅拌均匀得到复凝乳液；
(4)将步骤(3)获得的复凝乳液置于冰水浴中降温至0～4℃，加入固化剂，固化25～40min后调节pH值4.5～6.8，再移入42～50℃水浴中固化1.5～4h得到抗紫外线微胶囊乳液，将抗紫外线微胶囊乳液离心，取沉淀，将沉淀抽滤、干燥得到抗紫外线微胶囊。
优选的，所述乳化剂为吐温-80或OP-80。
优选的，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。
优选的，所述固化剂为戊二醛、双醛淀粉或谷氨酰胺转氨酶。
有益效果：(1)本发明所述整理剂能够结合织物本身的结构特点，与织物牢固结合，从而实现稳定的抗紫外线功能；(2)本发明所述整理剂适合于棉、毛、丝、麻、化纤织物及成品衣物的整理，具有明显的防紫外线作用。
具体实施方式
实施例1
一种抗紫外线微胶囊整理剂，所述整理剂呈球形或椭球形，平均粒径为6μm，其芯材与壁材的质量比为1:0.3；所述芯材由石墨烯和二氧化钛组成，壁材由丝胶和透明质酸组成。
所述芯材由石墨烯和二氧化钛按质量比1:1组成。
所述壁材由丝胶和透明质酸按1:1组成。
一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丝胶溶于去离子水中，配制成质量浓度为3％的丝胶溶液；
(2)将透明质酸溶于水中，配制成质量浓度为0.5％的透明质酸溶液，然后加入乳化剂、石墨烯和二氧化钛的粉末，磁力搅拌至分散均匀得到乳液；
(3)将步骤(2)得到的乳液滴加到步骤(1)获得的丝胶溶液中，调节pH值为7.5，反应25min，再加入分散剂，搅拌均匀得到复凝乳液；
(4)将步骤(3)获得的复凝乳液置于冰水浴中降温至0℃，加入固化剂，固化25min后调节pH值4.5，再移入42℃水浴中固化1.5h得到抗紫外线微胶囊乳液，将抗紫外线微胶囊乳液离心，取沉淀，将沉淀抽滤、干燥得到抗紫外线微胶囊。
所述乳化剂为吐温-80。
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
所述固化剂为戊二醛。
实施例2
一种抗紫外线微胶囊整理剂，所述整理剂呈球形或椭球形，平均粒径为9μm，其芯材与壁材的质量比为1:1；所述芯材由石墨烯和二氧化钛组成，壁材由丝胶和透明质酸组成。
所述芯材由石墨烯和二氧化钛按质量比1:2组成。
所述壁材由丝胶和透明质酸按2.5:1组成。
一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丝胶溶于去离子水中，配制成质量浓度为6％的丝胶溶液；
(2)将透明质酸溶于水中，配制成质量浓度为1.5％的透明质酸溶液，然后加入乳化剂、石墨烯和二氧化钛的粉末，磁力搅拌至分散均匀得到乳液；
(3)将步骤(2)得到的乳液滴加到步骤(1)获得的丝胶溶液中，调节pH值为7.8，反应30min，再加入分散剂，搅拌均匀得到复凝乳液；
(4)将步骤(3)获得的复凝乳液置于冰水浴中降温至2℃，加入固化剂，固化32min后调节pH值5.2，再移入45℃水浴中固化2.5h得到抗紫外线微胶囊乳液，将抗紫外线微胶囊乳液离心，取沉淀，将沉淀抽滤、干燥得到抗紫外线微胶囊。
所述乳化剂为OP-80。
所述分散剂为聚乙烯醇。
所述固化剂为双醛淀粉。
实施例3
一种抗紫外线微胶囊整理剂，所述整理剂呈球形或椭球形，平均粒径为12μm，其芯材与壁材的质量比为1:1.5；所述芯材由石墨烯和二氧化钛组成，壁材由丝胶和透明质酸组成。
所述芯材由石墨烯和二氧化钛按质量比1:3.5组成。
所述壁材由丝胶和透明质酸按4:1组成。
一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丝胶溶于去离子水中，配制成质量浓度为10％的丝胶溶液；
(2)将透明质酸溶于水中，配制成质量浓度为2％的透明质酸溶液，然后加入乳化剂、石墨烯和二氧化钛的粉末，磁力搅拌至分散均匀得到乳液；
(3)将步骤(2)得到的乳液滴加到步骤(1)获得的丝胶溶液中，调节pH值为8.2，反应40min，再加入分散剂，搅拌均匀得到复凝乳液；
(4)将步骤(3)获得的复凝乳液置于冰水浴中降温至4℃，加入固化剂，固化40min后调节pH值6.8，再移入50℃水浴中固化4h得到抗紫外线微胶囊乳液，将抗紫外线微胶囊乳液离心，取沉淀，将沉淀抽滤、干燥得到抗紫外线微胶囊。
所述乳化剂为吐温-80。
所述分散剂为聚乙烯醇。
所述固化剂为谷氨酰胺转氨酶。
对实施例1～3制备获得的整理剂进行性能测试，抗紫外性能(UPF值)：按照GB/T18830-2009《纺织品防紫外线性能的测定》对样品进行测试。具体结果如下表所示：
UPF值 干摩擦牢度/级 湿摩擦牢度/级
实施例1 32.5 5 5
实施例2 38.2 5 5
实施例3 36.3 5 5

Claims (7)

1.一种抗紫外线微胶囊整理剂，其特征在于，所述整理剂呈球形或椭球形，平均粒径为6～12μm，其芯材与壁材的质量比为1:0.3～1.5；所述芯材由石墨烯和二氧化钛组成，壁材由丝胶和透明质酸组成。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线微胶囊整理剂，其特征在于，所述芯材由石墨烯和二氧化钛按质量比1:1～3.5组成。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线微胶囊整理剂，其特征在于，所述壁材由丝胶和透明质酸按1～4:1组成。
4.权利要求1～3任一所述抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将丝胶溶于去离子水中，配制成质量浓度为3～10％的丝胶溶液；
(2)将透明质酸溶于水中，配制成质量浓度为0.5～2％的透明质酸溶液，然后加入乳化剂、石墨烯和二氧化钛的粉末，磁力搅拌至分散均匀得到乳液；
(3)将步骤(2)得到的乳液滴加到步骤(1)获得的丝胶溶液中，调节pH值为7.5～8.2，反应25～40min，再加入分散剂，搅拌均匀得到复凝乳液；
(4)将步骤(3)获得的复凝乳液置于冰水浴中降温至0～4℃，加入固化剂，固化25～40min后调节pH值4.5～6.8，再移入42～50℃水浴中固化1.5～4h得到抗紫外线微胶囊乳液，将抗紫外线微胶囊乳液离心，取沉淀，将沉淀抽滤、干燥得到抗紫外线微胶囊。
5.根据权利要求4所述的一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为吐温-80或OP-80。
6.根据权利要求4所述的一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。
7.根据权利要求4所述的一种抗紫外线微胶囊整理剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂为戊二醛、双醛淀粉或谷氨酰胺转氨酶。
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