CN108192404A - 一种微胶囊防蚊整理剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微胶囊防蚊整理剂及其制备方法与应用，属于防护材料技术领域。所述微胶囊防蚊整理剂包含：防蚊微胶囊8‑20份、双功能分散剂1‑10份、pH调节剂1‑3份、流平剂1‑3份、成膜剂1‑3份、溶剂50‑100份。本发明的防蚊微胶囊是以防蚊植物花草干燥后研磨的纳米粒子为芯材，以环糊精、淀粉、壳聚糖或麦芽糖精为壁材制备的，环保、无污染、对人体无害。本发明的微胶囊防蚊整理剂可以通过刷涂、喷涂、辊涂、压延或者浸渍施加在织物上，整理之后的织物具有具备优异的防蚊性能、耐久性、高附着力；其制备方法工艺成熟、生产成本低廉，生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种微胶囊防蚊整理剂及其制备方法与应用，属于防护材料技术领域。
背景技术
蚊子是一种十分古老的动物(距今一亿多年)，进化至今，它们已经十分适应各种险恶的环境。蚊子可以大量繁殖，一只雌蚊一次产卵可高达上亿只。雌蚊有吸血的习惯，每吸一口血可使100-300只卵发育，所以对于上亿只卵来说，雌蚊必须不停地吸血才能满足繁殖的需要。随着蚊子的吸吮，几十种病原体和其他的传染病微生物也流进温血动物的体内，导致疟疾、黄热病、登革热、脑炎、塞卡病毒等各种疾病。
到了夏天，随着温度的升高，蚊子活动更加频繁，人们被蚊虫叮咬的几率更大，疾病传播更快。为了我们的身体健康，寻求一种防蚊织物成为急需解决的问题。
目前市场上的防蚊办法一般是用花露水，电蚊香，蚊香等驱蚊，这些办法虽然效果很好，但是对人的身体有一定的损害。因此寻找一种防蚊效果好，持续时间长，且不含重金属和有机卤素，对人体、环境无不良影响的天然防蚊办法是急需解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种微胶囊防蚊整理剂及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的另一目的在于提供所述微胶囊防蚊整理剂的应用。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明的第一个目的是提供一种微胶囊防蚊整理剂，所述微胶囊防蚊整理剂包含：防蚊微胶囊8-20份、双功能分散剂1-10份、pH调节剂1-3份、流平剂1-3份、成膜剂1-3份、溶剂50-100份。
在本发明的一种实施方式中，所述防蚊微胶囊是以防蚊植物花草干燥后研磨的纳米粒子为芯材，以环糊精、淀粉、壳聚糖或麦芽糖精中的一种或两种以上组合为壁材制备的。
在本发明的一种实施方式中，所述的纳米粒子芯材粒径为10-100nm。
在本发明的一种实施方式中，所述的纳米粒子芯材所用的植物包括薰衣草、艾叶、茉莉花、薄荷、香叶天竺葵中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述双功能分散剂包括聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述流平剂包括羟甲基纤维素、丁基纤维素或聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述成膜剂包括乙二醇单丙醚、羊毛脂、壳聚糖、聚乙烯胺或二甲基二烯丙基氯化铵中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述溶剂包括去离子水、醇或脂肪烃中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述醇包括乙醇、异丙醇、异戊醇、正丁醇和丙三醇中的任意一种或两种以上的组合。
在本发明的一种实施方式中，所述脂肪烃包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷和环己烷中的任意一种或两种以上的组合。
本发明的第二个目的是提供一种制备所述的微胶囊防蚊整理剂的方法，所述方法具体包括：
(1)将微胶囊芯材植物花草在80-150℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为300-1000W，时间为30-80min，振动频率为2000-5000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在10-100nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子8-20份、分散剂3-5份、乙醇20-50份通过超声分散，超声功率为500-1000W，超声时间20-30分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将壁材30-50份和50-100份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，80-100℃恒温水浴搅拌，复合凝聚1-3h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊8-20份、双功能分散剂1-10份、溶剂50-100份质量比加入到反应釜中于20～100℃下反应1～10h，加入pH调节剂1-3份，调节pH为中性，加入流平剂1-3份、成膜剂1-3份，恒温以200～2000rpm的速度搅拌1-2h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂。
本发明的第三个目的是提供由所述微胶囊防蚊整理剂形成的防蚊涂层，所述防蚊涂层的厚度为5～20μm。
本发明的第四个目的是提供所述微胶囊防蚊整理剂的应用，应用于基材提高防蚊效率。
在本发明的一种实施方式中，所述基材包括织物、木材、涂料。
在本发明的一种实施方式中，所述织物包括天然纤维织物、化学纤维织物、混纺织物中的任意一种或两种以上的组合。
本发明的第五个目的是提供一种基材防蚊整理剂，所述基材防蚊整理剂包含所述的微胶囊防蚊整理剂。
本发明的第六个目的是提供一种基材表面防蚊方法，所述方法包括：
将所述微胶囊防蚊整理剂施加于基材表面，形成防蚊涂层；至少以刷涂、喷涂、辊涂、压延和浸渍中的任一种方式将所述微胶囊防蚊整理剂施加于基材表面。
本发明的有益效果：
1)本发明的防蚊微胶囊是以植物花草干燥后研磨的纳米粒子为芯材，以环糊精、淀粉、壳聚糖麦芽糖精为壁材制备的，环保、无污染、对人体无害。
2)本发明提供的微胶囊防蚊整理剂中的双功能分散剂不仅具有分散的作用，同时兼具降低微胶囊防蚊整理剂表面张力的作用，使微胶囊防蚊整理剂更有效的渗透到基材的微孔内，与基材更好的结合，从而比现有技术可大幅提高基材防蚊的能力；
3)本发明提供的微胶囊防蚊整理剂不仅涂覆方便、作用速度快、性质稳定，还基本适用于各种纤维材料表面，并且可以通过刷涂、喷涂、辊涂、压延或者浸渍施加在织物上，整理之后的织物具有具备优异的防蚊性能、耐久性、高附着力；其制备方法工艺成熟、生产成本低廉，生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。
4)本发明提供的微胶囊防蚊整理剂具有极高的防蚊率，可以根据需求调配成各种颜色，附着力极好，除了用于织物的防蚊外，还可以用于塑料制品、玻璃、木头等基材上，用于增加基材的防蚊效果并赋予绚丽的色彩。
5)本发明提供的微胶囊防蚊整理剂由于有成膜剂的存在，成膜剂相当于一个爪子，牢牢的抓着织物，可以把有效物质固定在基材表面，相当于给有效物质提供保护伞，但是不影响有效物质的释放，提高了其耐水洗与耐磨性能。
6)目前市场上的微胶囊防蚊整理中，微胶囊一般包覆的芯材是防蚊植物精油，精油的提取操作比较复杂，本发明的微胶囊防蚊整理剂包覆的芯材是植物纳米粒子，将植物烘干，研磨成粒子，操作方便，防蚊效率高达95％以上。
附图说明
图1为防蚊率的测试工具；玻璃箱规格70*70*70，测试织物大小7*7*7。
具体实施方式
具体的，在一些较为具体的实施例中，所述制备方法包括：
(1)将微胶囊芯材植物花草在80-150℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为300-1000W，时间为30-80min，振动频率为2000-5000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在10-100nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子8-20份、分散剂3-5份、乙醇20-50份通过超声分散，超声功率为500-1000W，超声时间20-30分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将壁材30-50份和50-100份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，80-100℃恒温水浴搅拌，复合凝聚1-3h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊8-20份、双功能分散剂1-10份、溶剂50-100份质量比加入到反应釜中于20～100℃下反应1～10h，加入pH调节剂1-3份，调节pH为中性，加入流平剂1-3份、成膜剂1-3份，恒温以200～2000rpm的速度搅拌1-2h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂。
下面结合具体实施例，对本发明的技术方案作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，而不是对本发明的保护范围的限制。
实施例1：
(1)将薰衣草在100℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为500W，时间为60min，振动频率为2000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在40nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子8份、分散剂3份、乙醇20份通过超声分散，超声功率为1000W，超声时间30分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将环糊精30份和50份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，80℃恒温水浴搅拌，复合凝聚1h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊8份、双功能分散剂1份、溶剂50份质量比加入到反应釜中于80℃下反应1h，加入pH调节剂1份，调节pH为中性，加入流平剂1份、成膜剂1份，恒温以800rpm的速度搅拌1h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂；
(6)取清洗干净的织物，采用刷涂的方法使得涂层附着在织物表面，表干半小时后，放入100℃的烘箱进行烘干30min；
(7)经测试，本实施例获得的织物防蚊率为95％，耐水洗牢度为4，耐摩擦牢度为4。
实施例2：
(1)将茉莉花和薄荷按照重量比1：1在120℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为600W，时间为70min，振动频率为3000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在30nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子10份、分散剂4份、乙醇30份通过超声分散，超声功率为800W，超声时间25分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将淀粉40份和60份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，90℃恒温水浴搅拌，复合凝聚3h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊12份、双功能分散剂8份、溶剂80份质量比加入到反应釜中于80℃下反应5h，加入pH调节剂1份，调节pH为中性，加入流平剂1份、成膜剂1份，恒温以1000rpm的速度搅拌1h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂；
(6)取清洗干净的织物，采用辊涂的方法使得涂层附着在织物表面，表干半小时后，放入100℃的烘箱进行烘干20min；
(7)经测试，本实施例获得的织物防蚊率为98％，耐水洗牢度为4-5，耐摩擦牢度为4-5。
实施例3：
(1)将茉莉花在100℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为700W，时间为40min，振动频率为3500次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在50nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子15份、分散剂4份、乙醇40份通过超声分散，超声功率为700W，超声时间25分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将麦芽糖精40份和70份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，90℃恒温水浴搅拌，复合凝聚2h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊15份、双功能分散剂8份、溶剂90份质量比加入到反应釜中于90℃下反应7h，加入pH调节剂1.5份，调节pH为中性，加入流平剂1.5份、成膜剂1.5份，恒温以1200rpm的速度搅拌1.5h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂；
(6)取清洗干净的织物，采用压延的方法使得涂层附着在织物表面，表干半小时后，放入90℃的烘箱进行烘干20min；
(7)经测试，本实施例获得的织物防蚊率为99％，耐水洗牢度为5，耐摩擦牢度为5。
实施例4：
(1)将艾叶在100℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为500W，时间为60min，振动频率为4000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在60nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子20份、分散剂5份、乙醇50份通过超声分散，超声功率为1000W，超声时间30分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将环糊精50份和100份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，100℃恒温水浴搅拌，复合凝聚3h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊20份、双功能分散剂10份、溶剂100份质量比加入到反应釜中于100℃下反应10h，加入pH调节剂3份，调节pH为中性，加入流平剂3份、成膜剂3份，恒温以2000rpm的速度搅拌2h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂；
(6)取清洗干净的织物，采用辊涂的方法使得涂层附着在织物表面，表干半小时后，放入100℃的烘箱进行烘干40min；
(7)经测试，本实施例获得的织物防蚊率为99.5％，耐水洗牢度为5，耐摩擦牢度为5。
对照例1：
(1)将薰衣草在100℃烘干，用粉碎机粉碎得到防蚊纳米粒子；
(2)将防蚊纳米粒子8份、分散剂3份、乙醇20份通过超声分散，超声功率为1000W，超声时间20分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将环糊精30份和50份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，80℃恒温水浴搅拌，复合凝聚1h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊8份、双功能分散剂1份、溶剂50份质量比加入到反应釜中于80℃下反应1h，加入pH调节剂1份，调节pH为中性，加入流平剂1份、成膜剂1份，恒温以1000rpm的速度搅拌1h，获得均一稳定的分散液，即为所述的微胶囊防蚊整理剂；
(6)取清洗干净的织物，采用浸渍的方法使得涂层附着在织物表面，表干半小时后，放入100℃的烘箱进行烘干20min；
(7)经测试，本实施例获得的织物防蚊率为80％，耐水洗牢度为3-4，耐摩擦牢度为3-4。
对照例2：
(1)将茉莉花和薄荷叶按质量比1:1在100℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为1000W，时间为80min，振动频率为3000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在60nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子15份、分散剂4份、乙醇50份通过超声分散，超声功率为800W，超声时间25分钟，得到均匀溶液；
(3)将(2)的溶液、双功能分散剂3份、溶剂50份质量比加入到反应釜中于80℃下反应7h，加入pH调节剂-3份，调节pH为中性，加入流平剂1份、成膜剂1份，恒温以800rpm的速度搅拌2h，获得均一稳定的分散液，即为所述的防蚊整理剂；
(4)取清洗干净的织物，采用辊涂的方法使得涂层附着在织物表面，表干半小时后，放入100℃的烘箱进行烘干20min；
(5)经测试，本实施例获得的织物防蚊率为50％，耐水洗牢度为3，耐摩擦牢度为3。
通过实施例1-4，可以发现，藉由本发明的上述技术方案所获微胶囊防蚊整理剂不仅刷涂方便、作用速度快、性质稳定，还基本适用于任何纤维材料表面，并且刷涂、辊涂、压延或者浸渍后的基材具备优异的防蚊性能、耐久性、高附着力，效果优于花露水还可反复刷涂、喷涂或浸渍；其制备方法不仅工艺成熟、生产成本低廉，而且生产过程绿色无毒害，适于大规模推广应用。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种微胶囊防蚊整理剂，其特征在于，所述微胶囊防蚊整理剂包含：防蚊微胶囊8-20份、双功能分散剂1-10份、pH调节剂1-3份、流平剂1-3份、成膜剂1-3份、溶剂50-100份。
2.根据权利要求1所述的微胶囊防蚊整理剂，其特征在于，所述防蚊微胶囊是以防蚊植物花草干燥后研磨的纳米粒子为芯材，以环糊精、淀粉、壳聚糖或麦芽糖精中的一种或两种以上组合为壁材制备的。
3.根据权利要求2所述的微胶囊防蚊整理剂，其特征在于，所述的纳米粒子芯材粒径为10-100nm。
4.根据权利要求1所述的微胶囊防蚊整理剂，其特征在于，所述双功能分散剂包括聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述流平剂包括羟甲基纤维素、丁基纤维素或聚二甲基硅氧烷中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述成膜剂包括乙二醇单丙醚、羊毛脂、壳聚糖、聚乙烯胺或二甲基二烯丙基氯化铵中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述溶剂包括去离子水、醇或脂肪烃中的任意一种或两种以上的组合。
5.一种制备权利要求1-4中任一所述的微胶囊防蚊整理剂的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
(1)将微胶囊芯材植物花草在80-150℃烘干，然后用超声波振动球磨机研磨，超声功率为300-1000W，时间为30-80min，振动频率为2000-5000次/min，之后通过筛分机筛选出粒径在10-100nm的防蚊粒子；
(2)将防蚊纳米粒子8-20份、分散剂3-5份、乙醇20-50份通过超声分散，超声功率为500-1000W，超声时间20-30分钟，得到防蚊微胶囊的芯材溶液；
(3)将壁材30-50份和50-100份去离子水混合均匀，形成均一稳定的壁材分散液；
(4)将芯材溶液与壁材溶液均匀混合，80-100℃恒温水浴搅拌，复合凝聚1-3h，迅速降温零下，凝固获得防蚊微胶囊；
(5)将防蚊微胶囊8-20份、双功能分散剂1-10份、溶剂50-100份质量比加入到反应釜中于20～100℃下反应1～10h，加入pH调节剂1-3份，调节pH为中性，加入流平剂1-3份、成膜剂1-3份，恒温以200～2000rpm的速度搅拌1-2h，获得所述的微胶囊防蚊整理剂。
6.由权利要求1-4任一所述微胶囊防蚊整理剂形成的防蚊涂层，其特征在于，所述防蚊涂层的厚度为5～20μm。
7.权利要求1-4任一所述微胶囊防蚊整理剂的应用，其特征在于，应用于基材提高防蚊效率。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述基材包括织物、木材、涂料、塑料、玻璃。
9.一种基材防蚊整理剂，其特征在于，所述基材防蚊整理剂包含权利要求1-4中任一所述的微胶囊防蚊整理剂。
10.一种基材表面防蚊方法，其特征在于，包括：
将权利要求1-4任一所述微胶囊防蚊整理剂施加于基材表面，形成防蚊涂层；至少以刷涂、喷涂、辊涂、压延和浸渍中的任一种方式将所述微胶囊防蚊整理剂施加于基材表面。
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| CN106120354A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-16 | 无锡市金五星针纺有限公司 | 一种天然植物源防蚊驱蝇微胶囊整理剂及其制备方法和应用 |
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| CN110195293A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-09-03 | 苏州吉佳鑫纺织科技有限公司 | 一种高强度驱蚊针织面料 |
| CN115262251A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-01 | 东莞长联新材料科技股份有限公司 | 一种具有耐洗涤的防蚊水性印花胶浆及其制备方法和应用 |
| CN115262251B (zh) * | 2022-08-22 | 2023-11-17 | 东莞长联新材料科技股份有限公司 | 一种具有耐洗涤的防蚊水性印花胶浆及其制备方法和应用 |
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