CN114808464A - 一种智能调温整理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能调温整理剂及其制备方法。所述智能调温整理剂由包括以下质量份的各组分制成：10～60份凉感剂，1～40份调温剂，0.1～10份增稠剂，0.1～10份粘合剂和30～60份水。本发明的智能调温整理剂既可以主动调节人体与卫生用品间的微环境温度，从而降低使用卫生用品带来的憋闷感，提高穿戴舒适性，又解决了现有凉感剂易挥发不稳定，只通过刺激人体感受产生凉感，而没有实际降温效果的问题。
Description
技术领域
本发明涉及卫生用品领域，尤其涉及一种智能调温整理剂及其制备方法。
背景技术
随着人民生活水平与安全意识的提高，越来越多的消费者除了关心卫生用品的价格、安全性外，对卫生用品的功能性与舒适性的要求亦越来越高。人体感觉舒适的皮肤温度范围为30.9℃-34.9℃，当身体任何部位的皮肤温度与皮肤平均温度差在1.5℃～3.0℃范围内，人体感觉不冷不热，若温度差超过4.5℃，人体将有冷暖感。在长时间使用卫生用品的情况下，尤其是在炎热的夏季，由于局部不透气，皮肤与卫生用品之间会形成区别于外界环境的相对密闭的微环境，微环境温度会明显高于皮肤温度，给使用者带来憋闷感与湿热感，大大降低了使用卫生用品的舒适性，在一定程度上对人体生殖健康也构成了危害。目前为了解决使用卫生用品带来闷热感的问题，市面上具有凉感的卫生用品主要是通过添加薄荷醇类等物质来实现。这种凉感是通过薄荷醇可以活化存在于感觉神经上的冷觉感受器(TRPM8)，使温度感觉阈值温度上升而产生的，尽管没有伴随实际的温度降低，使用者还是能感觉到冰凉(例如中国专利CN103958636A1)。薄荷醇作用于人体让使用者感受到的是暂时性且较为刺激的凉感，而卫生用品与穿着者皮肤之间的实际的环境温度并没有降低，同时薄荷醇类的凉感剂还存在对皮肤或粘膜产生刺激或特有的令人不快的刺激臭味等问题，并且其热稳定性较差、易挥发，添加到卫生用品上容易造成较大损耗，存储、运输稳定性也存在一定的问题。因此，开发能够调节卫生用品与人体微环境温度的功能材料具有非常重大的应用价值。
发明内容
为了克服现有技术缺陷，本发明的目的是提供一种智能调温整理剂及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种智能调温整理剂，由包括以下质量份的各组分制成：10～60份凉感剂，1～40份调温剂，0.1～10份增稠剂，0.1～10份粘合剂和30～60份水。
进一步的，所述凉感剂为湿敏吸热降温材料。
进一步的，所述调温剂为相变微胶囊材料。
一种智能调温整理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、取10～60份凉感剂，溶解于30～60份蒸馏水中，搅拌3～5min，均匀混合；
S2、将0.1～10份增稠剂和0.1～10份粘合剂，添加到步骤S1所得溶液中，在40～60℃下以500～800r/min的速度搅拌20～60min；
S3、在步骤S2所得物料中添加1～40份调温剂，继续以500～800r/min的速度搅拌10～30min即得智能调温整理剂溶液。
进一步的，还包括步骤S4、将步骤S3所得的所述智能调温整理剂溶液制备成颗粒。
一种卫生用品，含有所述的智能调温整理剂。
本发明的有益效果包括：
(1)本发明的智能调温整理剂通过各组分的配合，尤其是凉感剂和调温剂的配合，可以吸收环境的热量，降低温度，将其应用于卫生用品时，既可以主动调节人体与卫生用品间的微环境温度，使人体产生凉感，从而降低使用卫生用品带来的憋闷感，提高穿戴舒适性，抑制了因湿热环境造成的红疹、红屁股、皮肤过敏以及过度水合等现象的产生，进而保护人体的健康，又解决了现有凉感剂易挥发不稳定，只通过刺激人体感受产生凉感，而没有实际降温效果的问题。同时该智能调温整理剂制备工艺简单，成本低，可以采用多种方式施加到卫生用品上，适合工业化生产。
(2)在优选的技术方案中，本发明的凉感剂为湿敏吸热降温材料，调温剂为相变微胶囊材料，其中，湿敏吸热降温材料是一种具有吸湿溶解吸热特性的化合物，其遇水溶解后，可以短时间内迅速吸收周围环境的热量，使得环境温度降低，具有非常好的物理降温作用，因此，本发明利用湿敏吸热降温材料遇水溶解吸热的特性，将其作为凉感剂在智能调温整理剂中应用，并将智能调温整理剂应用于卫生用品中，当人体排泄尿液、汗液或经血等后，该材料通过溶解吸热来显著降低人体与卫生用品间微环境的温度，使人体感受到适宜、持久的凉感，同时湿敏吸热降温材料的自身稳定性好、不易挥发，方便后续加载于卫生用品中，便于储存和运输。相变材料是指在固-固相或固-液相之间的以潜热的形式吸收或释放大量能量而自身温度却不发生明显变化的一种材料，其在实际应用中存在着易泄露、易腐蚀、相分离、体积变化等问题，相变微胶囊材料就是利用微胶囊技术将相变材料进行包覆，将一种性能较为稳定的物质作为壳材，实现了以相变材料为囊芯而达到永久固态化并封装的效果，可以防止相变材料泄露，并且在相变过程中能够保证温度的稳定。相变微胶囊材料根据芯材的相转变温度，具有在一定温度范围内吸热和放热的功能，因此，本发明利用相变微胶囊材料作为调温剂，可以根据人体与卫生用品之间微环境的温度变化，在一定温度范围内调节微环境的温度，可以防止微环境温度发生过冷或过热现象。具体来说，当微环境温度逐渐升高，温度高于相变微胶囊的相变温度时，相变微胶囊材料发生相变，吸收热量使温度降低，与凉感剂可以共同起到降温作用，提供稳定、长期的凉感；当微环境温度逐渐降低，凉感剂的降温作用过强时，达到相变微胶囊的相变温度，相变微胶囊通过囊芯材料发生相转变放出热量，提供一定的升温作用，即防止人体表面皮肤温度过低，抑制过冷现象的产生。也即，在该优选的技术方案中，智能调温整理剂通过采用湿敏吸热降温材料和相变微胶囊材料结合使用的方法，改变智能调温整理剂所应用的外界局部表面温度和环境温度，有效提高了凉感剂的实用性、持久性和稳定性，改善了人体长期使用卫生制品形成的闷热环境，给予使用者稳定、长期的凉爽感和舒适感，营造一个健康、舒适的使用环境。
(3)在优选的技术方案中，主要凉感剂为硫代硫酸钠，遇水后迅速溶解并可以吸收大量热量降低微环境温度，使人体感受到明显的凉感，起到了显著的物理降温的作用；次要凉感剂降温效果不如主要凉感剂，其遇水溶解速度较慢，通过缓慢溶解吸收热量，其与主要凉感剂协同使用，可以将凉感释放时间延长，且凉感可以保持在适宜的温度条件，可以有效、长期、稳定的吸收热量，延长凉感的持续性，而且凉感剂稳定性强，不易发生凉感剂迁移的现象。
附图说明
图1是本发明实施例1的智能调温整理剂与对比样的调温效果评测结果。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明描述的方法，但是并不意味着本发明局限于这些实施例。
本发明具体实施方式提供一种智能调温整理剂，由包括以下质量份的各组分制成：10～60份凉感剂，1～40份调温剂，0.1～10份增稠剂，0.1～10份粘合剂和30～60份水。
在优选的实施方式中，所述凉感剂为湿敏吸热降温材料，所述调温剂为相变微胶囊材料。
在优选的实施方式中，所述凉感剂包括主要凉感剂和次要凉感剂，其中，所述主要凉感剂为硫代硫酸钠；所述次要凉感剂为木糖醇、硝酸铵、十水碳酸钠中的至少一种。为了提供足够的凉感，同时保证使用者的舒适性，优选主要凉感剂：次要凉感剂的质量比为40∶1～5∶1。
在优选的实施方式中，所述相变微胶囊材料由囊芯材料以及包覆所述囊芯材料的囊壁材料组成；所述囊壁材料为壳聚糖、环糊精、明胶、阿拉伯胶、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯中至少一种；所述囊芯材料为具有相变储能作用的相变材料，为无机盐水合物、丙烯酸类、石蜡烃类、聚乙二醇类、薄荷类、脂肪酸类、多元醇和多元醇衍生物类中的至少一种。
在优选的实施方式中，为了能够维持长久且舒适的人体微环境，保证人体皮肤处于舒适的温度，相变微胶囊的相变温度范围为28℃～36℃。
在优选的实施方式中，所述囊芯材料为石蜡烃类、脂肪酸类和多元醇类中的至少一种，所述囊壁材料为聚氨酯、壳聚糖、脲醛树脂中的至少一种。
在优选的实施方式中，所述增稠剂为壳聚糖、甲基纤维素、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种；所述粘合剂为羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和淀粉浆中的至少一种。
本发明具体实施方式还提供一种智能调温整理剂的制备方法，其包括以下步骤：
S1、取10～60份凉感剂，溶解于30～60份蒸馏水中，搅拌3～5min，均匀混合；
S2、将0.1～10份增稠剂和0.1～10份粘合剂，添加到步骤S1所得溶液中，在40～60℃下，以500～800r/min的速度搅拌20～60min；
S3、在步骤S2所得物料中添加1～40份调温剂，继续以500～800r/min的速度搅拌10～30min即得智能调温整理剂溶液，该智能调温整理剂溶液由10～60份凉感剂，1～40份调温剂，0.1～10份增稠剂，0.1～10份粘合剂和30～60份水组成，其可以直接添加到卫生用品中应用。
在优选的实施方式中，所述制备方法还包括步骤S4：将步骤S3所得的所述智能调温整理剂溶液制备成颗粒。例如，可以采用喷雾干燥等方法将整理剂制备成颗粒进行使用，制得的智能调温整理剂颗粒由10～60份凉感剂，1～40份调温剂，0.1～10份增稠剂和0.1～10份粘合剂组成，可以直接添加到卫生用品中应用。
本发明具体实施方式又提供一种卫生用品，其含有所述的智能调温整理剂。
在优选的实施方式中，所述智能调温整理剂在所述卫生用品中的添加量为5g/m2至100g/m2，更优选地，智能调温整理剂在所述卫生用品中的添加量为10g/m2至50g/m2。
卫生用品包括但不限于卫生巾、护垫、纸尿裤、口罩等，智能调温整理剂能够使用便捷、多样、有效的加工方式加载到卫生用品上，同时可以保证加载有智能调温整理剂的卫生用品的存储热稳定性和使用安全性，减少凉感剂的挥发和在卫生用品各层间的迁移，例如可以通过浸轧、辊涂、喷涂、撒粉等多种方式将智能调温整理剂溶液或智能调温整理剂颗粒作用于卫生用品的面层、导流层、中间芯层、底层中或者任意两层中间，或口罩内层、或直接作用于无纺布单独作为一层使用。
实施例1
取50份(1份＝1g，下同)硫代硫酸钠和5份木糖醇，溶解于40份蒸馏水中，搅拌5min，均匀混合；将1份壳聚糖和1份淀粉浆添加到溶液中，在60℃下高速搅拌(搅拌速度在500～800r/min之间，下同)30min；添加3份相变温度为30℃的相变微胶囊(囊芯材料是正十八烷，囊壁材料是聚氨酯)，继续高速搅拌20min，制得溶液；将无纺布完全浸入溶液中10s，压轧两次后，在105℃下烘干10min，上料量为20g/m2。
实施例2
取30份硫代硫酸钠和2份木糖醇，溶解于55份蒸馏水中，搅拌4min，均匀混合；将1份甲基纤维素和2份淀粉浆添加到溶液中，在60℃下高速搅拌30min；添加10份相变温度为32℃的相变微胶囊(囊芯材料是石蜡，囊壁材料是聚氨酯)，继续高速搅拌20min，制得溶液；利用喷雾干燥方法将制得的溶液制备成颗粒；将颗粒定量均匀地喷撒粘附在两块无纺布中间，上料量为10g/m2。
实施例3
取48份硫代硫酸钠和2份木糖醇，溶解于43份蒸馏水中，搅拌5min，均匀混合；将0.5份壳聚糖和1.5份淀粉浆添加到溶液中，在60℃下高速搅拌30min；添加5份相变温度为30℃的相变微胶囊(囊芯材料是正十八烷，囊壁材料是脲醛树脂)，继续高速搅拌20min，制得溶液；利用喷雾干燥将制得的溶液制备成颗粒；将颗粒定量均匀地喷撒粘附在两块无纺布中间，上料量为20g/m2。
实施例4
取40份硫代硫酸钠和2份木糖醇，溶解于37份蒸馏水中，搅拌5min，均匀混合；将0.5份壳聚糖和0.5份羧甲基纤维素钠添加到溶液中，在60℃下高速搅拌30min；添加20份相变温度为32℃的相变微胶囊(囊芯材料是石蜡，囊壁材料是壳聚糖)，继续高速搅拌20min，制得溶液；利用喷雾干燥将制得的溶液制备成颗粒；将颗粒定量均匀地喷撒粘附在两块无纺布中间，上料量为40g/m2。
实施例5
取50份硫代硫酸钠和2份木糖醇，溶解于40.5份蒸馏水中，搅拌5min，均匀混合；将1份壳聚糖和0.5份羧甲基纤维素钠添加到溶液中，在60℃下高速搅拌30min；添加6份相变温度为32℃的相变微胶囊(囊芯材料是正十八烷，囊壁材料是聚氨酯)，继续高速搅拌20min，制得溶液；利用喷雾干燥将制得的溶液制备成颗粒；将颗粒定量均匀地喷撒粘附在两块无纺布中间，上料量为30g/m2。
实施例6
取50份硫代硫酸钠和2份硝酸铵，溶解于40.5份蒸馏水中，搅拌5min，均匀混合；将1份壳聚糖和0.5份羧甲基纤维素钠添加到溶液中，在60℃下高速搅拌30min；添加6份相变温度为32℃的相变微胶囊(囊芯材料是正十八烷，囊壁材料是聚氨酯)，继续高速搅拌20min，制得溶液；利用喷雾干燥将制得的溶液制备成颗粒；将颗粒定量均匀地喷撒粘附在两块无纺布中间，上料量为30g/m2。
实施例7
将实施例1的智能调温整理剂进行调温效果和降温效果测试，分别将使用相同用量的相变微胶囊溶液和凉感剂溶液处理的无纺布作为对比样，未经处理的空白无纺布作为空白样。
调温效果测试：
裁切处理后的无纺布包裹接触式测温仪探头，置于10mL离心管中，并裁切未处理的空白无纺布做对比试验；恒温恒湿箱初始温度设置20℃，湿度40％，设置升温速度0.5℃/min，将恒温恒湿箱内温度升至45℃，稳定60min后再以0.5℃/min的降温速度降温至20℃，并保温20min。其调温效果测评结果如图1所示(图中，“微胶囊”所代表的曲线是以相同用量的相变微胶囊溶液处理的无纺布作为对比样的结果，“凉感剂”所代表的曲线是以相同用量的凉感剂溶液处理的无纺布作为对比样的结果，“整理剂”所代表的曲线是实施例1的智能调温整理剂处理的结果，以及“空白组”是未经处理的空白无纺布作为空白样的结果)，根据图1可以看出，凉感剂无调温作用，相变微胶囊在升温阶段和降温阶段均有明显的调温作用，出现缓慢升温和缓慢降温的现象。智能调温整理剂因含有一定量的相变微胶囊，所以也呈现出一定的调温作用。
降温效果测试：
将实施例1处理后的无纺布折叠两次，接触式测温仪的探头完全包裹在无纺布内，无纺布和测温仪探头固定在保温箱底部，同理，将空白样和测温仪探头也固定在保温箱底部；设置恒温恒湿箱的温度为34℃，湿度为40％，将保温箱放入恒温恒湿箱中稳定1小时，分别向处理后的无纺布和空白样中注入恒温34℃的水2mL，记录无纺布的温度变化，如下表1所示。
表1 降温效果评测
根据表1可知，相变微胶囊无降温效果，凉感剂降温温差最大，但是降温时间较短。智能调温整理剂既能降低足够的温度，又能将凉感长时间持续，综合降温效果最好。
实施例8
将实施例1，2，3，4，5，6的智能调温整理剂处理到无纺布上作为卫生巾的面层，进行卫生巾的人体感受评价。
测试方法：将施加有智能调温整理剂的卫生巾和空白卫生巾分别绑在人体感受者的左右两只手臂上，稳定1h后，每隔30min向卫生巾中注入与人体温度相同的5mL水，共注水3次，实时记录人体感受评价，如下表2所示。
表2 人体感受评价
根据表2可知，该智能调温整理剂作用于卫生用品，能够让使用者感受到明显、舒适的可持续凉感。
本发明实施例的智能调温整理剂的制备方法工艺简单，多种方式可实施，产品能稳定、长期的输送凉感，有效的降低人体与卫生用品之间的微环境温度，改善了人体长期使用卫生用品的闷热环境，保护了人体的健康，提高了人体的舒适性。该制备方法所制得的整理剂适于工业化应用，且使用安全，用途广泛。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种智能调温整理剂，其特征在于，由包括以下质量份的各组分制成：10～60份凉感剂，1～40份调温剂，0.1～10份增稠剂，0.1～10份粘合剂和30～60份水。
2.如权利要求1所述的智能调温整理剂，其特征在于：所述凉感剂为湿敏吸热降温材料；所述调温剂为相变微胶囊材料。
3.如权利要求1或2所述的智能调温整理剂，其特征在于：所述凉感剂包括主要凉感剂和次要凉感剂，其中，所述主要凉感剂为硫代硫酸钠；所述次要凉感剂为木糖醇、硝酸铵、十水碳酸钠中的至少一种；主要凉感剂：次要凉感剂的质量比为40∶1～5∶1。
4.如权利要求2所述的智能调温整理剂，其特征在于：所述相变微胶囊材料由囊芯材料以及包覆所述囊芯材料的囊壁材料组成；所述囊壁材料为壳聚糖、环糊精、明胶、阿拉伯胶、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯中至少一种；所述囊芯材料为具有相变储能作用的相变材料，为无机盐水合物、丙烯酸类、石蜡烃类、聚乙二醇类、薄荷类、脂肪酸类、多元醇和多元醇衍生物类中的至少一种；所述相变微胶囊材料的相变温度范围为28℃～36℃；优选地，所述囊芯材料为石蜡烃类、脂肪酸类和多元醇类中的至少一种，所述囊壁材料为聚氨酯、壳聚糖、脲醛树脂中的至少一种。
5.如权利要求1所述的智能调温整理剂，其特征在于：所述增稠剂为壳聚糖、甲基纤维素、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种；所述粘合剂为羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和淀粉浆中的至少一种。
6.一种权利要求1所述的智能调温整理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取10～60份凉感剂，溶解于30～60份蒸馏水中，搅拌3～5min，均匀混合；
S2、将0.1～10份增稠剂和0.1～10份粘合剂，添加到步骤S1所得溶液中，在40～60℃下，以500～800r/min的速度搅拌20～60min；
S3、在步骤S2所得物料中添加1～40份调温剂，在500～800r/min的速度下搅拌10～30min，即得智能调温整理剂溶液。
7.如权利要求6所述的智能调温整理剂的制备方法，其特征在于，还包括步骤S4：将步骤S3所得的所述智能调温整理剂溶液制备成颗粒。
8.一种卫生用品，其特征在于，含有权利要求1所述的智能调温整理剂。
9.如权利要求8所述的卫生用品，其特征在于，所述智能调温整理剂在所述卫生用品中的添加量为5g/m2至100g/m2，优选为10g/m2至50g/m2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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