CN113338030A - 一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品及其制备方法 - Google Patents

一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品及其制备方法。所述芳香纺织品为纤维表面分布有芳香纳米胶囊的棉纺织品。制备方法为：棉纺织品通过碱性溶液浸轧，在纤维表面形成碱性环境；碱性溶液浸轧后的棉纺织品两个表面喷洒芳香纳米胶囊溶液，在棉纺织物表面通过原位固化的方式共价接枝上芳香纳米胶囊；将喷洒芳香纳米胶囊溶液的棉纺织品烘干，制得芳香纺织品。本发明在不添加粘合剂的情况下，通过绿色环保的生产工艺制备出具备安神助眠和长久释香的芳香纺织品，制备方法简单便捷、绿色环保。

Description

一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品及其制备方法，属于功能纺织品及其制备技术领域。
背景技术
“健康美丽生活”是现在人们所追求的高质量生活品质，但是随着快节奏方式和高强度工作进入大众生活，给人们的身心都带来了巨大的压力。随之人们会产生白天嗜睡、疲倦昏沉、沮丧易怒、反应力迟钝、注意力不集中等状态，久而久之就会产生免疫力下降、心血管疾病、糖尿病、内分泌失调、忧郁症等疾病。然而日常的家居纺织品仅能够满足人们对舒适生活的需求，不能够实现安神助眠等多功能效果。通过开发具有长久释香、安神助眠、缓减压力等功效的芳香纺织品，应用在人们的日常生活中能够有效地缓解上述问题。但是目前市面上芳香纺织品往往存在制备工艺不环保，释放不可控和留香不持久的问题。
因此提供一种具有安神助眠和长久释香功效，并且制备方法绿色环保的芳香纺织品尤为重要。第一代芳香纺织品的负载方法是通过浸泡或喷涂的方式将调配型液体香精直接负载到纺织品纤维表面。第二代芳香纺织品的负载方法，也是目前普遍采用的负载方法，是通过微胶囊化技术将香精包覆在全封闭或者半封闭的微胶囊中，然后使用化学粘合剂将微胶囊粘附在织物上。但是粘合剂的使用不仅会影响织物手感，而且由于混入有害化合物，如甲醛等会对人体和环境造成危害，大大地限制了芳香纺织品的发展。
专利CN110756130A公开了一种阻燃微胶囊的合成及阻燃织物的制备方法，首先对织物采用了预处理的方法使织物表面带上负电，然后将预处理后的织物浸入到带正电的阻燃微胶囊溶液中，通过晾干、烘干即可以得到阻燃织物。专利CN111501357A提供了一种织物超疏水表面的制备方法，将棉织物放在砂芯漏斗上，用去离子水浸湿。再将微胶囊整理剂倒入砂芯漏斗上面，进行真空抽滤，最后将织物进行加热干燥制成超疏水表面。专利CN111905662A公开了一种与织物纤维结合力强的相变微胶囊材料，将棉纤维和腈纶纤维混合纤维浸泡在相变微胶囊浆料中，加热后浸泡一段时间，再通过辊压烘干后得到调温织物。但是仅通过微胶囊和织物之间的吸附作用将微胶囊负载到织物表面，两者的结合牢度差，微胶囊在洗涤过程中易脱落。
专利CN108035145A提供了一种香味软包面料的制作方法，首先通过复合纺丝法制备了芳香纤维，再通过浸轧法进行了芳香织物整理。但是这种芳香整理方法工序繁琐，操作复杂，不能实现简单便捷的生产工艺。
专利CN111621986A公开了一种含驱蚊微胶囊多功能织物及其制备方法，首先将微胶囊乳液中加入粘合剂、水和渗透剂，搅拌分散均匀得到芳香驱蚊整理液，然后采用浸轧方法将乳液整理到织物上，最后通过焙烘干燥，得到芳香驱蚊织物。专利CN110791971A提供了一种基于相变微胶囊的智能调温纺织品的层整理技术，首先将水，分散剂水性聚丙烯酸酯涂层剂，相变微胶囊粉末，交联剂和增稠剂低速搅拌均匀形成浆料，然后将配制好的浆料采用干法涂层方式用刮刀式涂布机整理到涤纶织物上，随后进行烘干处理。但是这种织物的整理方法是采用粘合剂或者交联剂将微胶囊负载到织物上，不能完全满足现代人们绿色环保的可持续发展理念。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具备安神助眠和长久释香的芳香纺织品。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品，所述芳香纺织品为纤维表面分布有芳香纳米胶囊的棉纺织品。
优选地，所述的棉纺织品包含不同纱线支数和织物组织结构的棉织物，纱线支数为30～80S，孔径分布范围为1～20μm，纤维直径在5～20μm之间；所述棉纺织品为平纹棉纺织品、斜纹棉纺织品或缎纹棉纺织品。
优选地，所述芳香纳米胶囊的粒径范围为1～20nm。芳香纳米胶囊通过碱性溶液浸轧和芳香纳米胶囊溶液喷洒的原位固化技术，在不添加粘合剂的情况下以共价接枝的形式牢固地负载到所述棉纺织品表面。
优选地，所述芳香纳米胶囊中的壁材为能与棉纺织品的纤维表面发生反应的封闭或半封闭的高分子聚合物，所述芳香纳米胶囊中的芯材为天然植物精油。
更优选地，所述高分子聚合物为聚氨酯树脂、环氧树脂、改性环糊精、低熔点聚酞胺和阿拉伯胶中的任意一种或几种；所述天然植物精油为薰衣草天然植物精油、茉莉花天然植物精油、香柠檬天然植物精油、甜马郁兰天然植物精油、洋甘菊天然植物精油和香草天然植物精油中的任意一种或几种。
本发明还提供了上述基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)：棉纺织品通过碱性溶液浸轧，在纤维表面形成碱性环境；
步骤2)：碱性溶液浸轧后的棉纺织品两个表面喷洒芳香纳米胶囊溶液，在棉纺织物表面通过原位固化的方式共价接枝上芳香纳米胶囊；
步骤3)：将喷洒芳香纳米胶囊溶液的棉纺织品烘干，制得芳香纺织品。
优选地，所述步骤1)中碱性溶液采用的溶剂为水，溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠和一水合氨中的至少一种。
优选地，所述步骤1)中碱性溶液的质量浓度为0～2％，浸轧后的带液率为30～90wt％。
优选地，所述步骤2)中芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为0.1～10％，喷洒时间为1～20s。
优选地，所述步骤3)中烘干的温度为60～150℃，时间为10～200s。
本发明在不添加粘合剂的情况下，通过绿色环保的生产工艺制备出具备安神助眠和长久释香的芳香纺织品。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明的一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法绿色环保，通过简单便捷的生产工艺即可制备出牢固结合芳香纳米胶囊的芳香纺织品；
2.本发明采用原位固化技术，在不使用粘合剂、热熔胶等额外助剂的情况下，选择与之匹配的芳香纳米胶囊通过共价键的形式接枝在棉织物表面；制得的芳香纺织品中的芳香纳米胶囊在棉织物上的结合牢度很高；
3.本发明中的碱性溶液浸轧工序和芳香纳米胶囊溶液的喷洒工序分离开进行，而非直接采用碱性的芳香纳米胶囊溶液进行喷洒，有效避免了芳香纳米胶囊溶液中的纳米胶囊团聚现象，提高了芳香纳米胶囊在棉织物上的负载率；
4.本发明的芳香纺织品，所采用的芳香纳米胶囊为半封闭式胶囊，在自然条件下可以缓慢释香，在外力挤压或者体感升温的条件下可以加速释香；所采用负载方式是共价接枝，使得芳香织物上的芳香纳米胶囊在洗涤多次后仍然牢固负载在织物表面。
附图说明
图1为本发明提供的芳香纺织品的制备装置的示意图；
图2为本发明的制备方法中芳香纳米胶囊溶液喷洒时的示意图；
图3为实施例1中芳香纳米胶囊分布在芳香纺织品的棉纤维表面上的电镜图；
图4为实施例1中芳香纺织品在放置1天和120天后的香气强度图；其中，左侧为极性香气强度图，右侧为非极性香气强度图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
各实施例所采用的制备装置如图1-2所示，其依次包括浸渍槽1、轧辊2、溶液喷洒装置3、烘干设备4及若干根据生产需要设置的转向辊。其中，步骤(1)采用浸渍槽1和轧辊2；步骤(2)采用溶液喷洒装置3；步骤(3)采用烘干设备4。各实施例中所采用的碱性溶液为氢氧化钠水溶液，芳香纳米胶囊是壁材为环氧氯丙烷改性环糊精，芯材为薰衣草香精的纳米胶囊。
实施例1
一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，包括如下步骤：
(1)棉纺织品通过碱性溶液浸轧。选用纱线支数为60S的平纹棉纺织品进行浸轧，在浸轧工序中，浸渍时碱性溶液的质量浓度为0.8％，浸轧后的带液率为60wt％。
(2)浸轧后的棉纺织品通过芳香纳米胶囊溶液喷洒。将步骤(1)制备的碱性棉织物进行喷洒，在喷洒工序中，喷洒的芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为0.5wt％，喷洒时间为10s。
(3)喷洒后的棉纺织品通过短程快速烘干。将步骤(2)制得的芳香棉纺织品进行短程快速烘干，在烘干工序中，烘干设备的工艺条件为：温度80℃，时间140s。
制得的芳香纺织品包括棉纺织品和与之匹配的芳香纳米胶囊，芳香纳米胶囊通过原位固化技术，以共价接枝的形式牢固负载在棉纺织品纤维表面，通过电镜扫描可观察到芳香纳米胶囊在棉纤维表面牢固结合，如图3所示。芳香纺织品在自然条件下放置120天后仍然能够释放香气，相比放置一天的芳香纺织品香气强度并无明显减弱，如图4所示。
实施例2
一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，包括如下步骤：
(1)棉纺织品通过碱性溶液浸轧。选用纱线支数为40S的平纹棉纺织品进行浸轧，在浸轧工序中，浸渍时碱性溶液的质量浓度为1.2％，浸轧后的带液率为60wt％。
(2)浸轧后的棉纺织品通过芳香纳米胶囊溶液喷洒。将步骤(1)制备的碱性棉织物进行喷洒，在喷洒工序中，喷洒的芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为0.5wt％，喷洒时间为10s。
(3)喷洒后的棉纺织品通过短程快速烘干。将步骤(2)制得的芳香棉纺织品进行短程快速烘干，在烘干工序中，烘干设备的工艺条件为：温度80℃，时间140s。
制得的芳香纺织品包括棉纺织品和与之匹配的芳香纳米胶囊，芳香纳米胶囊通过原位固化技术，以共价接枝的形式牢固负载在棉纺织品纤维表面。在自然条件下放置120天后仍然有香味。
实施例3
一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，包括如下步骤：
(1)棉纺织品通过碱性溶液浸轧。选用纱线支数为40S的平纹棉纺织品进行浸轧，在浸轧工序中，浸渍时碱性溶液的质量浓度为0.8％，浸轧后的带液率为80wt％。
(2)浸轧后的棉纺织品通过芳香纳米胶囊溶液喷洒。将步骤(1)制备的碱性棉织物进行喷洒，在喷洒工序中，喷洒的芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为0.5wt％，喷洒时间为10s。
(3)喷洒后的棉纺织品通过短程快速烘干。将步骤(2)制得的芳香棉纺织品进行短程快速烘干，在烘干工序中，烘干设备的工艺条件为：温度80℃，时间140s。
制得的芳香纺织品包括棉纺织品和与之匹配的芳香纳米胶囊，芳香纳米胶囊通过原位固化技术，以共价接枝的形式牢固负载在棉纺织品纤维表面。在自然条件下放置120天后仍然有香味。
实施例4
一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，包括如下步骤：
(1)棉纺织品通过碱性溶液浸轧。选用纱线支数为40S的平纹棉纺织品进行浸轧，在浸轧工序中，浸渍时碱性溶液的质量浓度为0.8％，浸轧后的带液率为60wt％。
(2)浸轧后的棉纺织品通过芳香纳米胶囊溶液喷洒。将步骤(1)制备的碱性棉织物进行喷洒，在喷洒工序中，喷洒的芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为5wt％，喷洒时间为8s。
(3)喷洒后的棉纺织品通过短程快速烘干。将步骤(2)制得的芳香棉纺织品进行短程快速烘干，在烘干工序中，烘干设备的工艺条件为：温度80℃，时间140s。
制得的芳香纺织品包括棉纺织品和与之匹配的芳香纳米胶囊，芳香纳米胶囊通过原位固化技术，以共价接枝的形式牢固负载在棉纺织品纤维表面。在自然条件下放置120天后仍然有香味。
实施例5
一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，包括如下步骤：
(1)棉纺织品通过碱性溶液浸轧。选用纱线支数为40S的平纹棉纺织品进行浸轧，在浸轧工序中，浸渍时碱性溶液的质量浓度为0.8％，浸轧后的带液率为60wt％。
(2)浸轧后的棉纺织品通过芳香纳米胶囊溶液喷洒。将步骤(1)制备的碱性棉织物进行喷洒，在喷洒工序中，喷洒的芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为0.5wt％，喷洒时间为10s。
(3)喷洒后的棉纺织品通过短程快速烘干。将步骤(2)制得的芳香棉纺织品进行短程快速烘干，在烘干工序中，烘干设备的工艺条件为：温度100℃，时间120s。
制得的芳香纺织品包括棉纺织品和与之匹配的芳香纳米胶囊，芳香纳米胶囊通过原位固化技术，以共价接枝的形式牢固负载在棉纺织品纤维表面。在自然条件下放置120天后仍然有香味。

Claims (10)

1.一种基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品，其特征在于，所述芳香纺织品为纤维表面分布有芳香纳米胶囊的棉纺织品。
2.如权利要求1所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品，其特征在于，所述的棉纺织品包含不同纱线支数和织物组织结构的棉织物，纱线支数为30～80S，孔径分布范围为1～20μm，纤维直径在5～20μm之间；所述棉纺织品为平纹棉纺织品、斜纹棉纺织品或缎纹棉纺织品。
3.如权利要求1所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品，其特征在于，所述芳香纳米胶囊的粒径范围为1～20nm。
4.如权利要求1所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品，其特征在于，所述芳香纳米胶囊中的壁材为能与棉纺织品的纤维表面发生反应的封闭或半封闭的高分子聚合物，所述芳香纳米胶囊中的芯材为天然植物精油。
5.如权利要求4所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品，其特征在于，所述高分子聚合物为聚氨酯树脂、环氧树脂、改性环糊精、低熔点聚酞胺和阿拉伯胶中的任意一种或几种；所述天然植物精油为薰衣草天然植物精油、茉莉花天然植物精油、香柠檬天然植物精油、甜马郁兰天然植物精油、洋甘菊天然植物精油和香草天然植物精油中的任意一种或几种。
6.权利要求1-5任意一项所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)：棉纺织品通过碱性溶液浸轧，在纤维表面形成碱性环境；
步骤2)：碱性溶液浸轧后的棉纺织品两个表面喷洒芳香纳米胶囊溶液，在棉纺织物表面通过原位固化的方式共价接枝上芳香纳米胶囊；
步骤3)：将喷洒芳香纳米胶囊溶液的棉纺织品烘干，制得芳香纺织品。
7.如权利要求6所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中碱性溶液采用的溶剂为水，溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠和一水合氨中的至少一种。
8.如权利要求6所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中碱性溶液的质量浓度为0～2％，浸轧后的带液率为30～90wt％。
9.如权利要求6所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中芳香纳米胶囊溶液的质量浓度为0.1～10％，喷洒时间为1～20s。
10.如权利要求6所述的基于纳米胶囊原位固化技术的芳香纺织品的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中烘干的温度为60～150℃，时间为10～200s。
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