CN113004869B - 一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法 - Google Patents

一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法,包括基材布及喷涂于基材布上的缓释微胶囊,所述缓释微胶囊包括环糊精类化合物、包裹于环糊精类化合物内的复配表面活性剂,所述复配表面活性剂包括非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂。本发明所述的防雾眼镜布上喷涂有具有核壳结构的缓释微胶囊,有效包裹大量防雾成分,具有防雾成分储存量高,保质期长,适用镜片广的优点,使用防雾眼镜布擦拭眼镜的过程中,缓释微胶囊成分转移吸附到眼镜片上形成透明分子层,当遇到雾气的时候,防雾成分可以将小雾滴转变成透明的水膜,达到持久防雾的目的。

Description

一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法
技术领域
本发明属于生活用品领域,尤其是涉及一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法。
背景技术
戴眼镜的人们经常遇到这样的困扰,在吃饭、喝热水,冬季由寒冷的室外进入温暖的室内时,眼镜片上会出现雾气,严重影响人们的视线。随着今年新冠疫情防控要求,佩戴口罩已成了人们日常生活中的一种常态,佩戴口罩更加剧了戴眼镜人们的雾气困扰,严重影响出行安全。现有的防雾眼镜擦布可分为湿式和干式两种。湿式眼镜擦布含有有机溶剂,异味严重,擦拭过的镜片表面有水渍,影响镜片的通透性。干式眼镜擦布存在防雾时效短,个别眼镜片不适用,使用次数少,需要密封保存,外观颜色单一等缺陷。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法,以增强镜片的防雾时效性,增加镜片适用范围,提高眼镜布的稳定性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布,包括基材布及喷涂于基材布上的缓释微胶囊,所述缓释微胶囊包括环糊精类化合物、包裹于环糊精类化合物内的复配表面活性剂。
优选的,所述环糊精类化合物包括α-环糊精、β-环糊精、羟丙基β-环糊精、羟甲基β-环糊精、羟乙基β-环糊精中的一种或两种的混合物,环糊精类化合物对表面活性剂防雾分子具有增溶增效的作用,形成的核壳结构物通过缓释作用增强镜片的防雾时效性。
优选的,所述复配表面活性剂包括非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂,单加非离子表面活性剂作防雾剂制作的防雾眼镜布对一些镀膜的眼镜片防雾效果差,加入适量阴离子表面活性剂后,可明显提高镜片的是适用广度。
优选的,所述缓释微胶囊按重量份数计包括非离子表面活性剂10-40份、阴离子表面活性剂5-20份、环糊精类化合物5-20份。
优选的,所述非离子表面活性剂包括聚醚改性有机硅、聚醚改性有机氟、烷基聚醚、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或多种的混合物。
优选的,所述阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、月桂酸钠中的一种或多种的混合物。
优选的,所述基材布为针织布、鹿皮绒布、水刺无纺布、针刺无纺布中的一种,基材布的克重为50g/m2-300g/m2
如上述任一所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布的制备方法,包括以下步骤:
a.称取适量去离子水及有机溶剂,混合均匀后,得到混合溶剂;
b.将环糊精类化合物加入混合溶剂内,超声分散,加热搅拌,得到第一分散液;
c.将阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂加入第一分散液内,加热搅拌,得到第二分散液;
d.将第二分散液喷涂在基材布的上下表面,或将基材布浸渍在第二分散液中,得到浸湿布,将浸湿布烘干,得到所需防雾眼镜布。
优选的,所述有机溶剂为水溶性有机溶剂,按重量计有机溶剂的用量为去离子水用量的20-40%;优选的。所述有机溶剂为无水乙醇、异丙醇中的一种或二者的混合物,有机溶剂的加入可以增加环糊精类化合物和表面活性剂的相容性,在制作眼镜布的过程中,有机溶剂会在烘干过程中挥发,也不会给成品带去有机溶剂味道。
优选的,步骤b及步骤c中加热搅拌温度为40-80℃,搅拌时间为20-50min。
相对于现有技术,本发明所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布及其制备方法具有以下优势:
(1)本发明所述的防雾眼镜布上喷涂有具有核壳结构的缓释微胶囊,有效包裹大量防雾成分,具有防雾成分储存量高,保质期长的优点,使用防雾眼镜布擦拭眼镜的过程中,缓释微胶囊成分转移吸附到眼镜片上形成透明分子层,当遇到雾气的时候,防雾成分可以从缓释微胶囊中缓慢释放,将小雾滴转变成透明的水膜,达到持久防雾的目的;
(2)本发明所述的缓释微胶囊内包裹有复配表面活性剂,由带有羧酸基或磺酸基的阴离子表面活性剂与防雾效果好的非离子表面活性剂复配而成,由于阴离子基团对镜片表面有强烈的螯合作用,阴离子表面活性剂可以促进核壳结构缓释微胶囊在镜片表面的吸附,可以显著提高防雾眼镜布的适用范围,针对市面上的普通镜片和镀膜镜片都能起到良好的防雾作用;
(3)本发明所述的防雾眼镜布为干式防雾眼镜布,无异味,具有使用次数多,无需密封保存等特点。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的缓释微胶囊的合成原理示意图。
附图标记说明:
1、缓释微胶囊;2、环糊精分子;3、非离子表面活性剂;4、阴离子表面活性剂;
具体实施方式
除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
实施例1
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入β-环糊精类化合物5kg,超声分散10分钟后,加热至60℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得第一分散液,再加入25kg聚醚改性有机硅BYK-333和15kg月桂酸钠,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得乳白色第二分散液。
规格210g/m2的浅黄色基材布通过喷涂设备,将预先配置好的第二分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布,成品布的克重为260g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成15cm×15cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
实施例2
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入羟丙基β-环糊精5kg,超声分散10分钟后,加热至60℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得第一分散液,再加入25kg聚醚改性有机氟杜邦-3100和15kg的十二烷基苯磺酸钠,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得乳白色第二分散液。
规格220g/m2白色的基材布通过喷涂设备,将预先配置好的第二分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布,成品布的克重为260g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成13cm×17cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
实施例3
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入羟丙基β-环糊精5kg,超声分散10分钟后,加热至60℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得第一分散液,再加入25kg聚醚改性有机氟杜邦-3100和15kg的十二烷基苯磺酸钠,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得乳白色第二分散液。
规格220g/m2白色的基材布经过裁切设备,裁定成13cm×17cm大小的,带有锯齿边直角的普通眼镜布。取130kg裁切好的眼镜布置于浸渍槽中,将预先配置好的第二分散液倒入浸渍槽,浸渍30至60min,烘干处理,得到防雾眼镜布成品布,称量并计算得成品布的克重为270g/m2
对比例1
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入30kg聚醚改性有机硅BYK-333,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得透明第一分散液。
规格210g/m2的浅黄色基材布通过喷涂设备,将预先配置好的第一分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布。成品布的克重为250g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成15cm×15cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
对比例2
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入β-环糊精类化合物5kg,超声分散10分钟后,加热至60℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得第一分散液,再加入25kg聚醚改性有机硅BYK-333,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得乳白色第二分散液。
规格210g/m2的浅黄色基材布通过喷涂设备,将预先配置好的第二分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布。成品布的克重为250g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成15cm×15cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
对比例3
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入25kg聚醚改性有机氟杜邦-3100,加热至80℃搅拌30分钟,得透明第一分散液。
规格220g/m2白色的基材布通过喷涂设备,将预先合成的第一分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布。成品布的克重为250g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成13cm×17cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
对比例4
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入羟丙基β-环糊精5kg,超声分散10分钟后,加热至60℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得第一分散液,再加入25kg聚醚改性有机氟杜邦-3100,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得乳白色第二分散液。
规格220g/m2白色的基材布通过喷涂设备,将预先合成的第二分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布。成品布的克重为250g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成13cm×17cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
对比例5
称取130kg的去离子水,加入20kg的无水乙醇,搅拌均匀,加入25kg聚醚改性有机氟杜邦-3100和15kg的十二烷基苯磺酸钠,加热至80℃,以600r/min转速密封搅拌30分钟,得透明第一分散液。
规格220g/m2白色的基材布通过喷涂设备,将预先合成的第一分散液喷涂在布的上下两面,通过烘道烘干处理,收卷后得到成卷的防雾眼镜布成品布。成品布的克重为260g/m2,上述成品布经过裁切设备,裁定成13cm×17cm大小的,带有锯齿边直角的防雾眼镜布。
将实施例1-2及对比例1-5中制得的眼镜布测量药剂负载率、镜片适用性及防雾时效性,测试方法如下,测试结果见表1:
药剂负载率测试方法:采用称重的方法测试成品布克重和基材布克重,计算得药剂负载率,药剂负载率=(成品布克重-基材布克重)/基材布克重;
镜片适用性测试方法:用防雾眼镜布成品对试验镜片进行擦拭,擦拭后的镜片置于60℃水浴锅上熏蒸或对镜片用力哈气,镜片立刻通透无雾,则判定防雾眼镜布适用于试验镜片;
防雾时效性测试方法:用防雾眼镜布成品对试验镜片进行擦拭,在35℃,10±0.5%湿度的鼓风烘箱中静置,每个4小时测试试验镜片的防雾性,记录直至防雾性失效的时间。
表1防雾眼镜布测试结果
Figure BDA0002944386610000071
Figure BDA0002944386610000081
本发明的防雾眼镜布通过喷涂、烘干和裁切等工艺生产。具体步骤为,基材布通过喷涂或浸渍均匀附着核壳结构缓释微胶囊分散液,通过烘干处理,得到成卷的成品布,上述成品布经裁切设备制作成特定尺寸和外观的防雾眼镜布。本发明防雾眼镜布的颜色不限,优选为浅灰色、浅黄色、浅粉色、浅绿色等。
本发明提供的的防雾眼镜布,包括基材布及喷涂于基材布上的缓释微胶囊1,所述缓释微胶囊1包括环糊精类化合物、包裹于环糊精类化合物内的复配表面活性剂,如图1所示,具有核壳结构的缓释微胶囊1通过分子自组装技术合成,简单高效,主要以环糊精分子2为外壳,环糊精分子2具有中空圆筒立体环状结构,外缘亲水而内腔疏水,它的疏水性空洞内可嵌入各种有机化合物,形成包接复合物,并改变被包裹物的物理和化学性质;同时环糊精分子2可以提高表面活性剂在水中的溶解能力,增加表面活性剂的稳定性,从表1中的防雾眼镜布测试结果可知,能够显著提高表面活性剂在镜片的附着量和附着时间,改善防雾眼镜布的防雾时效性。所述缓释微胶囊1能有效包裹大量防雾成分,具有防雾成分储存量高,保质期长的优点,使用防雾眼镜布擦拭眼镜的过程中,缓释微胶囊1成分转移吸附到眼镜片上形成透明分子层,当遇到雾气的时候,防雾成分可以从缓释微胶囊1中缓慢释放,将小雾滴转变成透明的水膜,达到持久防雾的目的。另外本发明的防雾眼镜布为干式防雾眼镜布,无异味,具有使用次数多,无需密封保存等特点。
为了解决普通防雾眼镜布的镜片适用范围窄的问题,本发明提出了由非离子表面活性剂3和阴离子表面活性剂4复配而成的复配表面活性剂。阴离子表面活性剂4作防雾剂用在眼镜表面时效果差,单独使用聚醚改性有机硅或聚醚改性有机氟等非离子表面活性剂3作防雾剂时,防雾效果好,但个别镀膜眼镜片擦拭后防雾效果差;将一定配比的带有羧酸基或磺酸基的阴离子表面活性剂4与防雾效果好的非离子表面活性剂3复配后,由于阴离子基团对镜片表面有强烈的螯合作用,阴离子表面活性剂4可以促进核壳结构缓释微胶囊1在镜片表面的吸附,可以显著提高防雾眼镜布的适用范围,针对市面上的普通镜片和镀膜镜片都能起到良好的防雾作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布,其特征在于:包括基材布及喷涂于基材布上的缓释微胶囊,所述缓释微胶囊包括环糊精类化合物、包裹于环糊精类化合物内的复配表面活性剂,所述环糊精类化合物包括α-环糊精、β-环糊精、羟丙基β-环糊精、羟甲基β-环糊精、羟乙基β-环糊精中的一种或两种的混合物,所述复配表面活性剂包括非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂,所述非离子表面活性剂包括聚醚改性有机硅、聚醚改性有机氟、烷基聚醚、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或多种的混合物,所述阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、月桂酸钠中的一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布,其特征在于:所述缓释微胶囊按重量份数计包括非离子表面活性剂10-40份、阴离子表面活性剂5-20份、环糊精类化合物5-20份。
3.根据权利要求1所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布,其特征在于:所述基材布为针织布、鹿皮绒布、水刺无纺布、针刺无纺布中的一种,基材布的克重为50g/m2-300g/m2
4.如权利要求1-3任一所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.称取适量去离子水及有机溶剂,混合均匀后,得到混合溶剂;
b.将环糊精类化合物加入混合溶剂内,超声分散,加热搅拌,得到第一分散液;
c.将阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂加入第一分散液内,加热搅拌,得到第二分散液;
d.将第二分散液喷涂在基材布的上下表面,或将基材布浸渍在第二分散液中,得到浸湿布,将浸湿布烘干,得到所需防雾眼镜布。
5.根据权利要求4所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为水溶性有机溶剂,按重量计有机溶剂的用量为去离子水用量的20-40%。
6.根据权利要求5所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为无水乙醇、异丙醇中的一种或二者的混合物。
7.根据权利要求4所述的基于核壳结构缓释微胶囊的防雾眼镜布的制备方法,其特征在于:步骤b及步骤c中加热搅拌温度为40-80℃,搅拌时间为20-50min。
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