CN108842439B - 一种吸湿排汗剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸湿排汗剂及其制备方法，属于纺织材料领域。本发明所述吸湿排汗剂，含有以下成分：改性纳米粒子、助剂、植物精油、溶剂。本发明的吸湿排汗剂，具有亲水性更强、吸水快、时效长、耐水洗、使用方便等优点，是一种绿色环保、便捷高效、温和无刺激的吸湿排汗剂。

Description

一种吸湿排汗剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种吸湿排汗剂及其制备方法，属于纺织材料领域。
背景技术
近年来，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高，随着人们在户外活动时间的增加，休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势也日益受广大消费者的青睐。这类服装的面料，既要求有良好的舒适性，又要求在尽情活动时，一旦出现汗流浃背情况，服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感。于是对面料的纤维提出了吸湿排汗功能新要求。
众所周知：天然纤维，以棉为例，其吸湿性能好，穿着舒适，但当人的出汗量稍大时，棉纤维会因吸湿而膨胀，其透气性下降并粘贴在皮肤上，同时，水分发散速度也较慢，从而给人体造成一种冷湿感；合成纤维，以涤纶为例，其吸水性小，透湿性能差，由于其静电积累，在穿着时，容易引起纠缠的麻烦，尤其在活动时容易产生闷热感。
在传统之染整后处理加工所使用的柔软剂多为拒水性高分子化合物，使得化学纤维如Polyester(聚酯)或Nylon(尼龙)类本属不吸水性的纤维更加疏水，亦造成穿着舒适性下降的问题。而一般吸水性的柔软剂，不是黄变度太高，就是柔软度不够。因此，需要一种适合大众需求的吸湿排汗剂使得衣服或面料的吸湿排汗性能更好、穿着感更为舒适。
发明内容
为了改善服装面料的吸湿排汗性能，本发明提供了一种吸湿排汗剂，所述吸湿排汗剂，含有以下成分：改性纳米粒子、助剂、植物精油、溶剂；按质量份数计，各成分用量如下：
所述改性纳米粒子可以是改性二氧化钛，例如，以烯丙基磺酸钠为改性剂改性得到的改性二氧化钛。所述改性二氧化钛用于提供吸水性、耐摩擦性能。
所述助剂是用作分散剂的、抗菌剂的或者成膜剂的成分，例如，具有分散性能的聚乙二醇、、十二烷基苯磺酸钠，起稳定作用的柠檬酸钠、壳聚糖，具有抗菌性能的甲壳素，具有成膜作用的凡士林。优选的，所述助剂含有质量比为(0.1-0.2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)的凡士林、聚乙二醇、柠檬酸钠、壳聚糖、甲壳素。
所述植物精油可以是芳香精油(玫瑰精油、桂花精油等)、驱蚊驱虫精油(茉莉花精油、薰衣草精油等)
所述溶剂可以是水。
本发明还提供了制备所述吸湿排汗剂的方法，主要包括以下步骤：
(1)将10-12份纳米粒子和1-2份改性剂混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在70-90℃下反应2-6h；反应后固体产物过滤洗涤多次，置于烘箱80-90℃中干燥；取一定量的干燥后的固体粉末在3-5mol/L稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤(水洗涤过滤就行)，最终得到磺酸基纳米粒子；本步骤，纳米粒子：改性剂：过硫酸铵的重量比为1:(0.002-0.2)：(5-10)，可进一步优选；1：(0.083～0.2)：(5-10)；
(2)在步骤(1)所得的5-7份磺酸基纳米粒子中加入50-80份溶剂、1-3份植物精油、0.3-0.5份助剂，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入剩余助剂，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述纳米粒子、改性剂的用量比例，可以进一步优选(重量比)纳米粒子：改性剂重量比为1:(0.1-0.2)。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述磺酸基纳米粒子：溶剂：精油：助剂的重量比为1:(10-20):(0.1-0.5):(1-2)。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述助剂可以进一步优选0.1-0.2份凡士林、1-2份聚乙二醇、1-2份柠檬酸钠、1-2份壳聚糖、1-2份甲壳素。
本发明还提供应用所述吸湿排汗剂整理织物或面料以改善织物或面料的吸湿排汗性能。所述织物包括：机织物、针织物和非织造布等，所述面料包括：纯棉、涤纶、涤棉、羊毛、粘胶等，可以后整理直接喷涂，可以染色时直接加入同染色一起进行。
有益效果：
(1)本发明的吸湿排汗剂中含有改性纳米二氧化钛粒子，粒子上面含有大量的磺酸基团，使得粒子亲水性更强、吸水快。
(2)本发明的吸湿排汗剂中纳米粒子、助剂的存在使得吸湿排汗剂成膜时可以形成粗糙表面、多孔结构，使得其吸湿性能更好；膜的存在使得有效物质存在时间长，分散剂的存在使得溶液的有效成分更好地分散，效果更好。
(3)本发明的吸湿排汗剂中可以加入植物精油，可以散发芳香、可以驱蚊驱虫，使得我们大量运动之后或者夏天过热的时候，能浑身散发香味、遮盖汗味，驱蚊驱虫，让我们心情愉悦。
(4)本发明的吸湿排汗剂应用之后可以吸收自身重量两倍的水分，由于孔隙存在，不会很大量的显现出来，避免尴尬，通风、透气好、更快干燥。
(5)本发明的吸湿排汗剂的耐水洗性能好，可以多次使用。
(6)本发明的吸湿排汗剂使用方法多样，可以后整理直接喷涂，可以染色时直接加入同染色一起进行，染色同浴时，可提高织物的渗透性和润滑性，防止织物漂浮、打结、折痕和鸡爪印的产生。应用之后自然烘干或者80℃烘干5分钟。
(7)本发明的吸湿排汗剂绿色环保、便捷高效、温和无刺激，具有优异的亲水性、快干性，能赋予织物蓬松柔软的手感，采用染后浸渍法或染后浸轧法效果更佳。
(8)本发明的吸湿排汗剂中含有甲壳质，具有一定的抗菌效果，在大量出汗的情况下，具有一定的抗菌性，防止细菌滋生，损伤人体。
具体实施方式
实施例1
(1)将11份纳米粒子和2份烯丙基磺酸钠混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在85℃下反应3h；反应后固体产物过滤洗涤多次，置于烘箱中干燥；取一定量的固体粉末在稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤，最终得到磺酸基纳米粒子；
(2)在步骤(1)所得的5份磺酸基纳米粒子中加入50份水、1份植物精油、0.3份十二烷基苯磺酸钠，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入0.1份凡士林、1份聚乙二醇、1份柠檬酸钠、1份壳聚糖、1份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
实施例2
(1)将10份纳米粒子和1份烯丙基磺酸钠混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在85℃下反应3h；反应后固体产物过滤洗涤多次，置于烘箱中干燥；取一定量的固体粉末在稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤，最终得到磺酸基纳米粒子；
(2)在步骤(1)所得的6份磺酸基纳米粒子中加入80份水、3份植物精油、0.5份十二烷基苯磺酸钠，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入0.2份凡士林、1份聚乙二醇、1份柠檬酸钠、2份壳聚糖、2份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
实施例3
(1)将10份纳米粒子和1份烯丙基磺酸钠混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在85℃下反应3h；反应后固体产物过滤洗涤多次，置于烘箱中干燥；取一定量的固体粉末在稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤，最终得到磺酸基纳米粒子；
(2)在步骤(1)所得的7份磺酸基纳米粒子中加入60份水、3份植物精油、0.5份十二烷基苯磺酸钠，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入0.15份凡士林、2份聚乙二醇、2份柠檬酸钠、2份壳聚糖、2份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
对照1
(1)向7份纳米粒子中加入50份水、1份植物精油、0.4份十二烷基苯磺酸钠，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(2)在步骤(1)所得的分散液中加入0.2份凡士林、1份聚乙二醇、1份柠檬酸钠、2份壳聚糖、2份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(3)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
对照2
(1)将10份纳米粒子和2份烯丙基磺酸钠混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在85℃下反应3h；反应后固体产物过滤洗涤多次，置于烘箱中干燥；取一定量的固体粉末在稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤，最终得到磺酸基纳米粒子；
(2)在步骤(1)所得的5份磺酸基纳米粒子中加入80份水，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入1份聚乙二醇、2份柠檬酸钠、1份壳聚糖、1份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
对照3
(1)向7份纳米粒子中加入60份水、3份植物精油、0.5份十二烷基苯磺酸钠，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(2)在步骤(1)所得的分散液中加入0.15份凡士林、2份聚乙二醇、2份柠檬酸钠、2份壳聚糖、2份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(3)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
对照4
(1)将10份纳米粒子和1份烯丙基磺酸钠混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在85℃下反应3h；反应后固体产物过滤洗涤多次，置于烘箱中干燥；取一定量的固体粉末在稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤，最终得到磺酸基纳米粒子；
(2)在步骤(1)所得的7份磺酸基纳米粒子中加入60份水、3份植物精油，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入2份聚乙二醇、2份柠檬酸钠、2份壳聚糖、2份甲壳素，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液。
对照5
在实施例1的基础上，不添加植物精油，驱虫率为20％。
对照6
在实施例1的基础上，不添加凡士林，成膜性差一点，具有驱蚊和吸水性能的成分无法长时间保持。
应用实施例1～3及对照1～6中的吸湿排汗剂整理织物的方法及效果：
采用喷涂的方法，将各实施例及对照制备的吸湿排汗剂整理到纯棉织物表面，纯棉织物的尺寸为20*20cm(纱线线密度:20tex×20tex，经密纬密：580根/10cm×273根/10cm，克重：122.6g/m2)，喷涂用量为0.02-0.04g，喷涂之后在常温晾干30min左右或者80℃烘干5min。
耐水洗牢度的检测方法：JISL0217-79 103水洗法，
耐摩擦牢度的检测方法：GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，
吸水重量的检测方法：就是原布重量作为m0，放入水中充分吸水后，拿出，待水不再滴落，称重，记为m1，吸水倍数为(m1-m0)/m0。
表1
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 (5)

1.一种吸湿排汗剂的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
(1)将10-12份纳米粒子和1-2份改性剂混合后，在氮气保护下，缓慢滴加一定量的过硫酸铵溶液，在70-90℃下反应2-6h；反应后固体产物过滤洗涤多次，于80-90℃中干燥；取一定量的干燥后的固体粉末在3-5mol/L稀硫酸中浸泡，用H+离子交换法将钠型转化为氢型，过滤，最终得到磺酸基纳米粒子；纳米粒子：改性剂：过硫酸铵的重量比为1:(0.002-0.2)：(5-10)；
(2)在步骤(1)所得的5-7份磺酸基纳米粒子中加入50-80份溶剂、1-3份植物精油、0.3-0.5份十二烷基苯磺酸钠，于60-80℃加热，3000-5000转/min搅拌30-40分钟，得到分散液；
(3)在步骤(2)所得的分散液中加入4-10份助剂，于40-50℃加热，1000-3000转/min搅拌20-40分钟；
(4)关停搅拌，温度降到常温，即可以得到吸湿排汗剂溶液；
所述的纳米粒子为二氧化钛，所述的改性剂为烯丙基磺酸钠；
所述助剂含有质量比为(0.1-0.2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)的凡士林、聚乙二醇、柠檬酸钠、壳聚糖、甲壳素。
2.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗剂的制备方法，其特征在于，所述植物精油包括芳香精油或驱蚊驱虫精油。
3.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂是水。
4.权利要求1～3任一项所述的吸湿排汗剂的制备方法制得的吸湿排汗剂在整理织物或面料上的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述织物包括：机织物、针织物或非织造布，所述面料包括：纯棉、涤纶、涤棉、羊毛或粘胶。
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