CN113818240A - 一种大麻二酚整理液及大麻二酚功能面料的整理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种大麻二酚整理液及大麻二酚功能面料的整理工艺,属于功能性面料整理技术的领域,大麻二酚整理液包括以下组分:CBD微胶囊、交联剂、渗透剂和水,其中,CBD微胶囊从内向外依次为CBD芯材、内包覆层和外包覆层。上述大麻二酚整理液用于大麻二酚功能面料的整理工艺包括以下步骤:S1、整理液配置;S2、整理;S3、后处理。本申请中的大麻二酚具有活性成分CBD稳定性高的效果。
Description
技术领域
本申请涉及功能性面料整理的领域,尤其是涉及一种大麻二酚整理液及大麻二酚功能面料的整理工艺。
背景技术
大麻在中国已有五千年以上的种植历史,也是最早的作物之一。由于大麻中含有能够使人产生成瘾的活性成分四氢大麻酚(简称THC),因此被列为三大毒品源植物之一。但是,并非所有大麻均是毒品大麻,根据大麻植株中成瘾成分THC含量的不同,将THC含量高于0.3%的大麻称为毒品大麻,而THC含量低于0.3%的大麻一般称为工业大麻,也叫汉麻、火麻。
汉麻是人类最早用于织物的天然纤维,素有“天然纤维之王”的美誉,汉麻面料具有吸湿、透气、舒爽、散热、防霉、抑菌、抗辐射、防紫外线、吸音等多种优点。但是,汉麻面料与亚麻纤维类似,其亲肤性较差,硬度较高,比较扎人,因此,不太适合作为贴身衣物和床上用品面料。由于麻纤维的本身特性,即使进行柔软整理等处理,也很难达到纯棉面料的亲肤效果。因此,如何将汉麻面料的优点与纯棉面料的优点进行结合,或者说,如何使纯棉面料具有汉麻面料的优点,是当下的研发热点。
由于麻纤维的本征缺陷,即使将棉纤维和麻纤维混纺,混纺得到的面料也往往无法达到良好的亲肤性能,因此,更合适的方法就是,将麻纤维中的活性成分整理到纯棉面料上,从而使纯棉面料具有麻纤维的优异性能,以规避麻纤维亲肤性较差的问题。
汉麻中的活性成分有多种,其中,含量较高的为大麻二酚(简称CBD)和THC。与THC具有成瘾性不同,CBD并无任何精神成瘾性,且CBD不但具有一般的植物成分常常具有的良好的抗炎、抗菌和抗氧化作用,还具有一般的植物成分往往不具备的精神舒缓和镇静作用,也正因此,独特的,CBD具有良好的舒缓、助眠作用。
最近的研究发现,相较于一般的催眠药物,通过人体自身的内源性大麻素系统来改善睡眠副作用几乎可以忽略不计。大麻素受体广泛分布于人体各器官组织,并能够和体内产生的内源性大麻素结合,起到助眠作用。由于CBD易被人体的大麻素受体吸收,因此经皮吸收率较高,能够起到良好的助眠作用。这就给助眠床上用品、助眠睡衣等提供了一种新的助眠思路。
然而,CBD容易因为氧化、酸、碱等原因失效并且不易溶于水,这就导致了很难直接将CBD配备成为棉织物的整理液,而如何将CBD配置成稳定性较高的整理液的技术,目前市场上还较为空白。
发明内容
为了改善目前CBD不易配置得到稳定性高的整理液的缺陷,本申请提供一种大麻二酚整理液及大麻二酚功能面料的整理工艺。
本申请提供的一种大麻二酚整理液及大麻二酚功能面料的整理工艺采用如下的技术方案:
第一方面,本申请提供一种大麻二酚整理液,采用如下的技术方案:
一种大麻二酚整理液,包括以下质量百分比的组分:
CBD微胶囊 5-8%;
交联剂 1.5-2%;
渗透剂 0.2-0.5%;
用水补足至100%;
其中,所述CBD微胶囊从内向外依次为CBD芯材、内包覆层和外包覆层。
通过采用上述技术方案,大麻二酚(即CBD)不耐酸、不耐碱,也不耐氧化,若直接将CBD配置成整理液,其在整理过程中会因为种种原因而失效,即使将CBD整理到面料上,也无法发挥相应的功效。特定的,将CBD制备为双层包覆的微胶囊,能够显著降低CBD失活的可能。
相较于常见的单层和三层及以上的微胶囊,双层微胶囊的强度、韧性、密闭性等性能均更适合作为床上用品或睡衣。若微胶囊的囊壁过薄,极易在整理过程中破裂,导致CBD的流失,即使将单层微胶囊整理到面料上,面料的制衣、运输过程也容易造成囊壁的损坏而导致CBD的流失。若微胶囊的囊壁过厚,则在消费者实际使用整理有微胶囊的面料时,微胶囊的整体强度过大,不易破裂,CBD不易释放生效。
可选的,所述CBD芯材至少包括以下质量份的原料:
通过采用上述技术方案,由于CBD不耐氧化,因此,在CBD芯材中加入还原剂,能够降低微胶囊制备过程中CBD被物料中的溶解氧和空气中的氧气氧化的可能性。赖氨酸是一种碱性氨基酸,由于其带有两个伯胺基团,因此,带有正电,而CBD上带有两个酚基,带有一定负电。那么,在CBD芯材的乳化过程中,赖氨酸能够被带有一定负电的微乳液滴吸引,从而依附在微乳液滴表面,从而使微乳液滴表面带有一定正电荷,相邻的微乳液滴之间因为这些正电荷而相斥,不易破乳、不易聚集,提高了体系的稳定性。
可选的,所述还原剂为聚乙二醇和吡咯烷酮羧酸锌的混合物,且按照质量比,聚乙二醇:吡咯烷酮羧酸锌为(10-12):(0.2-0.4)。
通过采用上述技术方案,不论是聚乙二醇还是吡咯烷酮羧酸锌,都具有一定的还原性,能够降低CBD被氧化的可能性。
进一步的,聚乙二醇是良好的增稠剂,能够起到整个体系的稳定悬浮作用,从而提高整个体系的稳定性。另外,聚乙二醇还是一种良好的相变材料,只需控制好聚乙二醇的分子量,即可使得CBD芯材在室温下是固态,只有当贴合人体时,微胶囊的温度上升,CBD芯材才会变成液态。因此,即使在制衣、运输等过程中,CBD微胶囊的囊壁有破裂,当外界温度不高时,CBD芯材仍然大致保持固态而不易流失。
进一步的,吡咯烷酮羧酸锌中的吡咯烷酮羧酸离子是人体皮肤中天然存在的物质,易于被皮肤吸收,并且具有良好的保湿性,能够增强皮肤的柔性和弹性,使皮肤富有光泽。而锌离子不但具有良好的抗菌效果,还能够舒缓皮肤,减轻皮肤炎症和痤疮等。
可选的,所述聚乙二醇为PEG-1000和PEG-1500按照质量比1:(0.37-0.40)的混合物。
通过采用上述技术方案,若聚乙二醇的分子量过大,其相变温度过高,即使与人体贴合也较难达到液化温度,而当聚乙二醇的分子量过小时,其相变温度过低,在较低温度下已经液化,容易导致活性成分CBD的不必要流失。
需要注意的是,床上用品挪动最频繁的节点往往是消费者刚刚睡入时,此时也是微胶囊的囊壁最容易破裂的时候。但是此时间节点的消费者往往还较为兴奋,即使此时释放出CBD,助眠效果也较差。这就使得,CBD的释放节点应当是消费者睡入的一段时间后,此时消费者的情绪已经较为平静和舒缓,释放的CBD助眠效果也就更好。
发明人经过大量实验发现,作为双层微胶囊的芯材,按照上述比例配置得到的PEG混合物的相变温度约为30-32℃,而睡眠时被子内最适宜的温度约为32-34℃,CBD芯材的相变温度略低于被子内的最适宜温度。这就使得,当被子内的温度达到最适宜温度时,CBD芯材能够不断吸热并液化释放,以起到长时间、缓慢释放CBD助眠的效果。且由于CBD芯材具有吸热效果,能够一定程度上起到调节被子内温度的作用。
且由于被子的最适宜温度是逐渐上升而达到的,因此,即使在睡入时挪动被子导致CBD微胶囊的囊壁破裂,此时被子温度较低,CBD芯材大致为固态,不易释放出。随着消费者睡入时间的延长,被子的温度逐渐上升,此时的CBD芯材逐渐液化,将CBD释放出,此时的消费者情绪更舒缓,因此,通过对CBD芯材的成分、配比进行特定的选择和控制,能够控制CBD的释放节点,从而使得CBD的助眠效果更好。
可选的,所述内包覆层至少包括以下质量份的原料:
通过采用上述技术方案,明胶是一种来源丰富并且可降解的材料,是一种良好的成膜材料,但是明胶的力学性能较差,明胶膜较脆,并且容易受到细菌侵蚀。额外添加甘油能够一定程度上提高内包覆层的韧性,并能够提高明胶的成膜性,降低明胶膜脆裂的可能。额外添加的褐藻糖胶本身就是一种较为良好的成膜材料,且褐藻糖胶具有较为良好的抑菌、抗菌效果,能够补足明胶易受细菌侵蚀的缺点。
可选的,所述外包覆层至少包括以下质量份的原料:
2wt%壳聚糖溶液 100-110份;
0.25wt%褐藻糖胶溶液 200-210份;
交联组分 0.5-1份。
通过采用上述技术方案,壳聚糖分子中含有大量伯氨基和羧基,而伯氨基带有正电荷,羧基带有负电荷。通过静电作用,伯氨基和羧基发生络合反应,形成聚电解质复合膜。褐藻糖胶是一种酸性硫酸化多糖,主链由岩藻糖组成,在岩藻糖上含有大量的硫酸基,硫酸基带有负电荷。当将壳聚糖和褐藻糖胶混合时,褐藻糖胶上的硫酸基和壳聚糖上的伯氨基通过静电作用相互吸引并发生络合反应,并在交联组分的作用下形成壳聚糖-褐藻糖胶聚电解质复合膜。
可选的,所述交联组分为单宁酸和柠檬酸的混合物,且按照质量比,单宁酸:柠檬酸为1:1。
通过采用上述技术方案,相较于常见的戊二醛、甲醛等醛类交联剂,单宁酸和柠檬酸的安全性更高。但是柠檬酸在高温条件下容易黄变,影响面料的颜色,因此,选用单宁酸和柠檬酸的混合物作为交联组分,以减少黄变的产生。另外,单宁酸具有两亲结构,这就导致了,交联有单宁酸后的微胶囊具有更好的分散效果。
另外,发明人意外发现,相较于使用戊二醛作为交联组分,使用单宁酸和柠檬酸作为交联组分,在几乎不影响CBD助眠效果的前提下,大大延长了微胶囊的使用寿命,在长时间使用后,微胶囊仍然能够释放出CBD。
这可能是由于,微胶囊破裂后,CBD芯材流出,CBD芯材中具有聚乙二醇和吡咯烷酮羧酸锌,而外包覆层中含有单宁酸,单宁酸和聚乙二醇能够形成氢键复合物,这种氢键复合物在氯化钠溶液中能够沉积成膜。
由于CBD芯材中的吡咯烷酮羧酸锌具有十分良好的吸湿性,这就导致了,当CBD芯材中的吡咯烷酮羧酸锌释放后,能够吸收人体皮肤表面的汗液,汗液中含有一定浓度的氯化钠,因此,单宁酸和聚乙二醇形成的氢键复合物在遇到人体汗液后会形成稳定且不溶的膜并对破裂的囊壁进行修复,固化后的氢键复合物氢键被增强,并且具有良好的附着力和抗氧化性。这就使得CBD芯材无法继续流出,也不易被氧化。
由于这种氢键复合物只有当遇到汗液后才会沉积成膜,这说明被子内已经达到较高温度,消费者睡入已经较久。因此,破裂的囊壁修复前释放出的CBD已经有足够的助眠效。破裂的囊壁被氢键复合物修复后,微胶囊内部还有部分CBD芯材未流出,而入睡后的消费者往往动作较小,微胶囊不易破裂。因此,被修复的微胶囊可在下次睡眠时破裂从而将剩余的CBD芯材释放以起到助眠效果。
也就是说,能够自修复的微胶囊大大降低了CBD芯材过度释放而浪费的可能性,也改变了目前常见的微胶囊“一旦囊壁破裂,只能将芯材完全释放出”的现状,延长了微胶囊的使用寿命。
可选的,所述CBD微胶囊通过以下工艺制备得到:
A1、CBD芯材制备,按照配比将CBD和还原剂添加到水中,超声分散后进行均质分散,均质分散后将赖氨酸加入,进一步均质分散,得到CBD芯材;
A2、内包覆层制备,按照配比将褐藻糖胶、甘油和明胶均放入水中,加热搅拌以使物料全部溶解,得到内膜液,随后将内膜液与步骤A1中得到的CBD芯材混合,超声分散后进行均质分散,均质分散后得到粗品;
A3、外包覆层制备,按照配比将壳聚糖溶液和褐藻糖胶溶液混合,混合后进行搅拌分散,分散均匀后将交联组分滴入,进一步搅拌分散后得到外膜液,随后立即将外膜液添加到步骤A2得到的粗品中,随后进行均质分散,均质分散后得到微胶囊乳液;
A4、喷雾干燥,取步骤A3中得到的微胶囊乳液进行喷雾干燥,喷雾干燥后即得到CBD微胶囊。
通过采用上述技术方案,CBD芯材中添加有如赖氨酸等带有正电荷的物质,而内包覆层中的褐藻糖胶等带有负电荷,外包覆层中的壳聚糖则带有正电荷。因此,按照上述顺序,能够使得内包覆层和外包覆层以静电吸附的作用交替沉积在CBD芯材表面,从而形成多层乳状液,最终喷雾干燥后,即得到双层包覆的CBD微胶囊。
可选的,所述交联剂为等质量比的多巴胺盐酸盐和乙酰丙酮锌的混合物。
通过采用上述技术方案,多巴胺容易发生自聚反应,并在面料表面形成粘附层,这层粘附层具有粘附性能良好的儿茶酚、氨基等活性官能团,能够与面料表面形成共价键,从而稳定的附着于面料表面。乙酰丙酮锌是一种交联剂,能够与胺基等基团发生反应,在乙酰丙酮锌作用下,CBD微胶囊表面的壳聚糖、褐藻糖胶等成分与聚多巴胺反应,从而使CBD微胶囊通过聚多巴胺稳定的沉积到面料上。
发明人意外的发现,选用多巴胺盐酸盐和乙酰丙酮锌作为交联剂能够使得微胶囊的使用寿命进一步得到提升,这可能是由于,CBD微胶囊附着于聚多巴胺表面,而聚多巴胺表面具有儿茶酚基和邻苯二酚基,儿茶酚基和邻苯二酚基具有良好的络合金属离子的作用,而CBD芯材中的吡咯烷酮羧酸锌释放后,锌离子能够与聚多巴胺络合形成水凝胶,水凝胶干燥成膜后同样能够对微胶囊进行修复,以提高微胶囊的使用寿命。
此外,由于单宁酸的多羟基的特性,具有良好的吸光性能,具有一定防晒作用,而乙酰丙酮锌在光作用下,容易转化为褐色,单宁酸的吸光特性能够减轻乙酰丙酮锌的褐变。
第二方面,本申请提供一种大麻二酚功能面料的整理工艺,采用如下的技术方案:
一种大麻二酚功能面料的整理工艺,包括以下工艺步骤:
S1、整理液配置,按照上述配比将CBD微胶囊、交联剂和渗透剂均溶解于水中,搅拌均匀获得大麻二酚整理液;
S2、整理,将精梳棉面料放入步骤S1中得到的大麻二酚整理液中,在80-85℃的温度下震荡处理,得到整理坯布;
S3、后处理,将步骤S2中得到的整理坯布依次进行水洗和烘干,得到大麻二酚功能面料。
通过采用上述技术方案,发明人发现,若步骤S2中采用常规的浸轧工艺(如二浸二轧),则最终制得的大麻二酚功能面料的抗菌性能较为一般,而当特定采用震荡处理的整理工艺时,最终制得的大麻二酚的抗菌性有较为明显的提高。这可能是由于,交联剂中的乙酰丙酮锌在震荡的条件下,能够与伯胺反应,而在整理过程中难免有微胶囊破裂,将CBD芯材释放出,CBD芯材中存在赖氨酸,赖氨酸上具有两个伯胺基团,因此,乙酰丙酮锌和赖氨酸反应生成具有良好杀菌活性的物质,这就使得经过整理后的大麻二酚功能面料具有良好的抗菌性能。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过将CBD制备为双层包覆的微胶囊,能够降低CBD失活的可能,且特定的双层包覆方式不但降低了整理、输送等过程中因为囊壁过薄导致CBD流失的可能,也降低了实际使用过程中囊壁过厚导致微胶囊不易破裂,CBD无法释放生效的可能;
2.通过对还原剂的成分和配比进行特定的限定,使得还原剂不但具有还原效果,还具有提高皮肤保湿性、调节CBD芯材释放时间节点的功能,由于CBD的释放节点更符合消费者的睡眠习惯,大大提高了CBD的助眠效果;
3.对外包覆层的组成和配比进行特定的限定,如特定选用柠檬酸和单宁酸作为外包覆层的交联组分,不但能够起到促进交联的效果,其中的单宁还能与CBD芯材中的聚乙二醇、吡咯烷酮羧酸锌协同对破裂的微胶囊进行修复,从而提高微胶囊的使用寿命;
4.通过对整理液中交联剂的组成和配比进行特定的限定,不但能够使得微胶囊牢固的附着到面料上,还能通过交联剂中聚多巴胺和CBD芯材中的吡咯烷酮羧酸锌协同对微胶囊进行修复,从而进一步提高微胶囊的使用寿命;
5.交联剂中的乙酰丙酮锌具有良好的促进交联的作用,而外包覆层中的单宁酸具有缓解乙酰丙酮锌褐变的作用;
6.交联剂中的乙酰丙酮锌和CBD芯材中的赖氨酸在特定的整理工艺下,能够反应形成具有良好杀菌活性的β-烯胺酮类物质,使得最终制得的面料抗菌性良好。
具体实施方式
以下结合制备例和实施例对本申请作进一步详细说明。
各制备例和实施例中的原料来源记为下表:
原材料 | 性能参数/牌号 | 来源 |
CBD | CBD≥99.5% | 云南汉素生物科技有限公司 |
褐藻糖胶 | LF0902 | 深圳乐芙生物科技有限公司 |
明胶 | 有效物质含量≥99% | 山东萍聚生物科技有限公司 |
壳聚糖 | 脱乙酰度95% | 浙江金壳生物化学有限公司 |
多巴胺盐酸盐 | 98.5% | 上海源叶生物有限公司 |
除上表中的原料外,除特殊说明的,其余原料均常规市售即可。
制备例1
CBD微胶囊从内到外依次是CBD芯材、内包覆层和外包覆层。
其中,每配置一份CBD芯材原料需要以下质量份的组分:
还原剂为PEG-1000。
其中,每配置一份内包覆层原料需要以下质量份的组分:
其中,每配置一份外包覆层原料需要以下质量份的组分:
2wt%壳聚糖溶液 100g;
0.25wt%褐藻糖胶溶液 200g;
交联组分 0.5g;
交联组分选用柠檬酸;
2wt%壳聚糖溶液指的是,按照配比,将壳聚糖溶解于1wt%的醋酸溶液中,获得的溶液。
0.25wt%褐藻糖胶溶液指的是,按照配比,将褐藻糖胶溶解于去离子水中,获得的溶液。
上述CBD微胶囊由以下工艺制备得到:
A1、CBD芯材制备,按照配比将CBD和还原剂均添加到水中,以60W的功率超声分散15min,随后在8000r/min的转速下均质分散5min。均质分散完成后,将赖氨酸加入,添加过程中搅拌速度为500r/min,赖氨酸添加完成后在8000r/min的转速下均质分散3min,得到CBD芯材。
A2、内包覆层制备,按照配比将褐藻糖胶、甘油和明胶均放入水中,加热至80℃并以500r/min的速度搅拌至原料全部溶解,得到内膜液。随后将得到的内膜液与步骤A1中得到的CBD芯材混合,按照质量比,内膜液:CBD芯材=1:1。混合后以60W的功率超声分散10min,随后在8000r/min的转速下均质分散5min,均质分散完成后得到粗品。
A3、外包覆层制备,按照配比将壳聚糖溶液和褐藻糖胶溶液混合,混合后以1000r/min的速度搅拌30min,使两者混合均匀,随后将交联组分滴入,滴加过程中搅拌速度为500r/min,滴加完成后在5000r/min的速度下分散5min,即得外膜液。随后立即将外膜液添加到步骤A2得到的粗品中,按照质量比,外膜液:粗品=1:1,添加完成后在8000r/min的转速下均质分散5min,均质分散完成后得到微胶囊乳液。
A4、喷雾干燥,即在喷雾干燥机中进行喷雾干燥,进风温度120±2℃,喷雾干燥后即得到CBD微胶囊。
制备例2
制备例2与制备例1的区别之处在于,每配置一份CBD芯材原料需要以下质量份的组分:
还原剂为PEG-1000。
制备例3
制备例3与制备例1的区别之处在于,每配置一份CBD芯材原料需要以下质量份的组分:
还原剂为PEG-1000。
制备例4
制备例4与制备例1的不同之处在于,10.2g还原剂由10g的PEG-1000和0.2g的吡咯烷酮羧酸锌混合得到。
制备例5
制备例5与制备例3的不同之处在于,12.4g还原剂由12g的PEG-1000和0.4g的吡咯烷酮羧酸锌混合得到。
制备例6
制备例6与制备例5的区别之处在于,12.4g还原剂由8.76g的PEG-1000和3.24g的PEG-1500以及0.4g的吡咯烷酮羧酸锌混合得到。即,在本制备例中,按照质量比,PEG-1000:PEG-1500=1:0.37。
制备例7
制备例7与制备例6的区别至于在于,12.4g还原剂由8.57g的PEG-1000和3.43g的PEG-1500以及0.4g的吡咯烷酮羧酸锌混合得到。即,在本制备例中,按照质量比,PEG-1000:PEG-1500=1:0.40。
制备例8
制备例8与制备例7的区别之处在于,每配置一份内包覆层原料需要以下质量份的组分:
制备例9
制备例9与制备例7的区别之处在于,每配置一份外包覆层原料需要以下质量份的组分:
2wt%壳聚糖溶液 110g;
0.25wt%褐藻糖胶溶液 210g;
交联组分 1g;
交联组分选用柠檬酸。
制备例10
制备例10与制备例9的区别之处在于,1g交联组分由0.5g单宁酸和0.5g柠檬酸混合得到。
制备例11
制备例11与制备例10的区别之处在于,12.4g还原剂由8.86g的PEG-1000和3.54g的PEG-1500混合得到。即,在本制备例中,按照质量比,PEG-1000:PEG-1500=1:0.40,并且并未添加吡咯烷酮羧酸锌。
制备例12
制备例12与制备例10的区别之处在于,将CBD芯材中的CBD等质量替换为甘油。
实施例
实施例1
本申请实施例首先公开了一种大麻二酚整理液,每配置一份大麻二酚整理液均包括以下质量份的组分:
其中,CBD微胶囊选用制备例1中制备得到的CBD微胶囊。
其中,交联剂为多巴胺盐酸盐。
其中渗透剂为JFC-4渗透剂。
上述大麻二酚整理液用于大麻二酚功能面料整理时的工艺具体如下:
S1、整理液配置,按照上述配比将CBD微胶囊、交联剂和渗透剂均溶解于水中,搅拌均匀获得大麻二酚整理液。
S2、整理,将精梳棉面料放入到步骤S1中得到的大麻二酚整理液中进行浸轧,采用二浸二轧的工艺,轧余率100%,浸轧温度60℃,得到整理坯布。
S3、后处理,将步骤S2中得到的整理坯布依次进行两次水洗,水洗后在80℃的温度下烘干,得到大麻二酚功能面料。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于,每配置一份大麻二酚整理液均包括以下质量份的组分:
实施例3
实施例3与实施例1的不同之处在于,每配置一份大麻二酚整理液均包括以下质量份的组分:
实施例4
实施例4与实施例2的不同之处在于,18g交联剂由9g多巴胺盐酸盐和9g乙酰丙酮锌混合得到。
实施例5
实施例5与实施例4的不同之处在于,上述大麻二酚整理液用于大麻二酚功能面料整理时的工艺具体如下:
S1、整理液配置,按照上述配比将CBD微胶囊、交联剂和渗透剂均溶解于水中,搅拌均匀获得大麻二酚整理液。
S2、整理,将步骤S1中获得的整理液放入恒温振荡染色机中,将精梳棉面料放入,在80℃的温度下震荡整理1h,得到整理坯布。
S3、后处理,将步骤S2中得到的整理坯布依次进行两次水洗,水洗后在80℃的温度下烘干,得到大麻二酚功能面料。
实施例6
实施例6与实施例5的区别之处在于,步骤S2中的震荡整理温度为85℃。
实施例7-实施例15与实施例5的区别仅在于,步骤S1中所使用的CBD微胶囊的来源不同,各实施例的CBD微胶囊来源记为下表:
实施例 | CBD微胶囊来源 |
实施例1-6 | 制备例1 |
实施例7 | 制备例2 |
实施例8 | 制备例3 |
实施例9 | 制备例4 |
实施例10 | 制备例5 |
实施例11 | 制备例6 |
实施例12 | 制备例7 |
实施例13 | 制备例8 |
实施例14 | 制备例9 |
实施例15 | 制备例10 |
实施例16 | 制备例11 |
对比例
对比例1
对比例1为空白对照组,即未对精梳棉面料进行任何处理。
对比例2
对比例2与实施例5的区别在于,步骤S1中所使用的CBD微胶囊为制备例12中制备得到的CBD微胶囊。
性能检测
1、抗菌性检测
面料抗菌性能按照标准AATCC100-2012《纺织材料抗菌整理剂的评价》中的方法对制备得到的大麻二酚功能面料进行抗菌测试,实验菌种采用金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌ATCC6538)与肺炎杆菌(革兰氏阴性菌ATCC4352)。需要注意的是,本实验中,需要实验前先将面料样品揉搓5min后再进行抗菌性的检测。
细菌减少百分率计算公式为:
R=(B-A)/B×100%
式中:R为细菌减少百分率;A为抗菌整理试样与细菌接触培养24h后回收得到的细菌数;B为抗菌整理试样与细菌接种后立即回收(“0”接触时间)得到的细菌数。细菌减少百分率越高,说明抗菌效果越好。
其中,将金黄色葡萄球菌的细菌减少百分率记为R金;将肺炎杆菌的细菌减少百分率记为R肺。
2、助眠效果检测
助眠效果评价主要依据匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评价,其由19个自评项目和5个他评项目构成,其中,第19个自评项目和5个他评项目不计分。也就是说,计分项目为18个自评项目,并且分为7个维度:睡眠质量、入睡时间、睡眠时间、睡眠效率、睡眠障碍、催眠药物和日间功能障碍。每个项目的分数均为0-3分,将各个项目的分数累加即为PSQI总分。得分越高,说明睡眠质量越差。当总分≤7分时,代表睡眠质量较好,当总分>7分时,代表睡眠质量较差。
本次募集18名志愿者,且均有一定的睡眠障碍,其中男性8人,女性10人,年龄在18-35岁之间。
以各个实施例或对比例中制得的大麻二酚功能面料制作棉被,棉被必须贴身使用。整个实验周期为一年,分别对初始PSQI分值、1天时的PSQI分值、100天时的PSQI分值、200天时的PSQI分值、300天后的PSQI分值以及365天后的PSQI分值进行记录,且每次记录完PSQI分值之后,均将棉被统一回收洗涤、烘干。
检测结果记为下表:
结论
通过对比实施例4和实施例5、实施例6的抗菌性数据,能够得出,特定采用震荡整理的工艺能够使最终制得的大麻二酚功能面料具有更好的抗菌效果。这可能是由于,交联剂中的乙酰丙酮锌和CBD芯材中赖氨酸上的伯胺基团在浸轧的工艺条件下不发生反应,在震荡整理的工艺条件下反应并生成β-烯胺酮类化合物,而这类化合物具有良好的抗菌活性。因此,相较于实施例4,实施例5、6中制得的大麻二酚功能面料抗菌性有显著的提升。
通过对比实施例15和实施例16的抗菌性数据,能够得出,CBD芯材中添加的吡咯烷酮羧酸锌具有一定的抗菌活性,能够提高最终制得的大麻二酚功能面料的抗菌性。
通过对比实施例5和对比例2的抗菌性数据,能够得出,相较于甘油,CBD具有较强的抗菌活性,能够起到较强的抗菌效果。
通过对比对比例1、2和实施例5的助眠效果数据,能够得出,志愿者的PSQI分显著下降,也就是说,CBD能够起到显著的助眠效果(PSQI分下降更多)。而相较于对比例1,对比例2中志愿者的PSQI分也有比较稳定的下降,这可能是由于,最终得到的面料虽然没有CBD助眠成分,但是具有能够调节温度的效果,一定程度上提高了睡眠舒适度。
通过对比实施例1-8的助眠效果数据,能够得出,在100天内,大麻二酚功能面料的助眠效果较好,PSQI分下降较多。但是在200天时,大麻二酚功能面料的助眠效果有较为显著的下降,这可能是由于,随着大麻二酚功能面料上CBD微胶囊破裂过多,导致后续释放的CBD浓度不够,助眠效果下降导致的。在300、365天时,大麻二酚功能面料的助眠效果基本消失,这可能是由于,大麻二酚功能面料上CBD微胶囊基本破裂,也就无法继续释放CBD助眠。
通过对比实施例8和实施例9的助眠效果数据,能够得出,实施例9中制备得到的大麻二酚功能面料在200天时仍然有较为明显的助眠效果,显然优于实施例8中制备得到的大麻二酚功能面料200天时的助眠效果。这可能是由于,还原剂中添加有吡咯烷酮羧酸锌,吡咯烷酮羧酸锌释放后与聚多巴胺络合而具有一定的自修复效果。
通过对比实施例10-12的助眠效果数据,能够得出,相较于实施例10,实施例11和实施例12中制备得到的大麻二酚功能面料具有更优异的助眠效果。这可能是优于,实施例11和实施例12中的CBD微胶囊相变温度更合理,相较于单纯的PEG-1000,PEG-1000和PEG-1500混合后具有更合适的相变温度,使得CBD的释放节点更加合适,CBD的助眠效果更加好。
通过对比实施例14和实施例15的助眠效果数据,能够得出,实施例15中制得的大麻二酚功能面料即使在365天时,仍能保持十分良好的助眠效果。这说明,相较于实施例14中的大麻二酚功能面料,实施例15中的大麻二酚面料有显然更长的寿命。这可能是由于,CBD芯材中的聚乙二醇释放后,与外包覆层上的单宁酸能够形成氢键复合物,这种氢键复合物遇到被吡咯烷酮羧酸锌吸附的汗水后,形成稳定且不溶的膜,以对CBD微胶囊的囊壁进行修复。因此,每次睡眠时,大麻二酚功能面料都只释放出足够助眠的CBD,很大程度上避免了CBD的浪费,从而使大麻二酚功能面料的寿命得到延长。
通过对比实施例15和实施例16的助眠效果数据,能够得出,一开始,两者的助眠效果相差不大(PSQI分均下降了7或8分),但是在300天后,实施例16的助眠效果显著下降。这可能是由于,制备例11中的CBD微胶囊中未添加吡咯烷酮羧酸锌,这就使得CBD微胶囊破裂后的吸湿效果下降,也就不能很好的吸附人体上的汗液,即使CBD芯材中的聚乙二醇和外包覆层中的单宁酸混合,在没有氯化钠的条件下,也不易成膜,因此,CBD微胶囊的自修复效果较差,导致大麻二酚功能面料的寿命显著下降。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大麻二酚整理液,其特征在于:包括以下质量百分比的组分:
CBD微胶囊 5-8%;
交联剂 1.5-2%;
渗透剂 0.2-0.5%;
用水补足至100%;
其中,所述CBD微胶囊从内向外依次为CBD芯材、内包覆层和外包覆层。
3.根据权利要求2所述的一种大麻二酚整理液,其特征在于:所述还原剂为聚乙二醇和吡咯烷酮羧酸锌的混合物,且按照质量比,聚乙二醇:吡咯烷酮羧酸锌为(10-12):(0.2-0.4)。
4.根据权利要求3所述的一种大麻二酚整理液,其特征在于:所述聚乙二醇为PEG-1000和PEG-1500按照质量比1:(0.37-0.40)的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种大麻二酚整理液,其特征在于:所述外包覆层至少包括以下质量份的原料:
2wt%壳聚糖溶液 100-110份;
0.25wt%褐藻糖胶溶液 200-210份;
交联组分 0.5-1份。
7.根据权利要求6所述的一种大麻二酚整理液,其特征在于:所述交联组分为单宁酸和柠檬酸的混合物,且按照质量比,单宁酸:柠檬酸为1:1。
8.根据权利要求7所述的一种大麻二酚整理液,其特征在于:所述CBD微胶囊通过以下工艺制备得到:
A1、CBD芯材制备,按照配比将CBD和还原剂添加到水中,超声分散后进行均质分散,均质分散后将赖氨酸加入,进一步均质分散,得到CBD芯材;
A2、内包覆层制备,按照配比将褐藻糖胶、甘油和明胶均放入水中,加热搅拌以使物料全部溶解,得到内膜液,随后将内膜液与步骤A1中得到的CBD芯材混合,超声分散后进行均质分散,均质分散后得到粗品;
A3、外包覆层制备,按照配比将壳聚糖溶液和褐藻糖胶溶液混合,混合后进行搅拌分散,分散均匀后将交联组分滴入,进一步搅拌分散后得到外膜液,随后立即将外膜液添加到步骤A2得到的粗品中,随后进行均质分散,均质分散后得到微胶囊乳液;
A4、喷雾干燥,取步骤A3中得到的微胶囊乳液进行喷雾干燥,喷雾干燥后即得到CBD微胶囊。
9.根据权利要求1所述的一种大麻二酚整理液,其特征在于:所述交联剂为等质量比的多巴胺盐酸盐和乙酰丙酮锌的混合物。
10.一种大麻二酚功能面料的整理工艺,其特征在于:包括以下工艺步骤:
S1、整理液配置,按照权利要求1-9任一项的配比将CBD微胶囊、交联剂和渗透剂均溶解于水中,搅拌均匀获得大麻二酚整理液;
S2、整理,将精梳棉面料放入步骤S1中得到的大麻二酚整理液中,在80-85℃的温度下震荡处理,得到整理坯布;
S3、后处理,将步骤S2中得到的整理坯布依次进行水洗和烘干,得到大麻二酚功能面料。
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