CN1381642A - 功能纤维材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种功能纤维材料,它具有能够通过人体皮肤表面存在的脂肪和油组分例如皮脂的作用而持续地释放皮肤护理组分的皮肤护理作用,而不损失纤维所具有的手感或水分吸收和释放性能。该功能纤维材料是这样得到的,用处理液处理包括天然纤维、再生纤维、合成纤维和它们的混合物的纤维材料,其中所述处理液中的α－生育酚乙酸盐是在水中用表面活性剂乳化的,并且α－生育酚乙酸盐的粘附量为0.3－45.0mg。纤维处理用的乳化液体中α－生育酚乙酸盐的浓度优选为0.5－100.0g/l。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维材料及其制备方法，所述纤维材料具有持续地释放皮肤护理组分而防止从纤维上洗去的功能，以及优异的手感和水分吸收和释放性能。本发明的纤维材料适合用于服装领域例如内衣和衬衫。
相关技术的描述
α-生育酚是天然的抗氧剂，被广泛地用于皮肤护理和保持健康的保健化妆品和食品中。以前，这种α-生育酚曾经被试图用于皮肤护理或抗氧化功能的纤维制品中。然而，因为α-生育酚即使在纤维中经过简单地处理，也能够短时间内被氧化并失去其抗氧化性，因此稳定α-生育酚变成了一个重要的目标。
举例说明，JP-A-10-331070公开了一种抗氧化纤维材料，其中抗氧化剂通过与蛋白质形成络合物而稳定，随后用该络合物处理纤维制品。然而，尽管所述抗氧化纤维材料很好地用于食品包装材料，但是需要改进之处在于用于服装领域的手感。该说明书没有描述用于服装领域。另外，尽管抗氧化剂被稳定并耐水洗，但是即使抗氧化纤维材料被用于服装领域，它也不具有通过脂肪和油组分例如皮脂的作用而持续地释放的功能。
JP-A-11-172522还公开了一种在再生纤维素纤维中添加抗氧化剂的方法，其中抗氧化剂通过在抗氧化剂和蛋白质之间形成一种络合物而稳定，然后将所述络合物加入到要纺丝的纤维素粘胶溶液中并混合。该方法中(其中抗氧化剂和稳定剂例如蛋白质之间形成络合物然后混合在用于纺制纤维的纤维素粘胶溶液中)，抗氧化剂被稳定并具有优异的耐水洗性，但是由于该抗氧化剂混合在纤维内部，所述络合物需要花费长时间迁移到纤维表面上，因此当用于服装中穿着时，抗氧化剂几乎没有作用，并且抗氧化剂也不具有通过脂肪和油组分例如皮脂的作用而持续地释放的性能。
JP-A-10-131042公开了一种纤维处理剂，其中抗氧化剂例如生育酚分散在水相中。该说明书公开了作为整理剂加入到衣料中的纤维处理剂能够在洗涤后不久抑制穿着中的汗味并且脱臭效果持续长，但是对于当衣服洗涤后放置长时间后抗氧化剂的劣化问题，它没有作任何考虑。
此外，JP-A-2000-110067公开了，按每100重量份纤维粘有0.01-0.5重量份α型生育酚的纤维具有加快血液循环并抑制皮疹的作用，但是所述纤维由于不耐水洗而主要用于一次性使用的纤维制品中。
本发明要解决的问题
为了解决现有技术中的上述问题，本发明将注意力集中到用具有优异稳定性的α-生育酚乙酸盐代替不稳定的α-生育酚而完成了本发明。本发明的目的是通过将α-生育酚乙酸盐粘附到纤维材料上产生耐水洗性而不损失纤维本身所具有的手感和水分吸收和释放性能，并提供一种具有皮肤护理性能的功能纤维材料，能够通过人体皮肤表面存在的脂肪和油组分例如皮脂的作用而持续地释放α-生育酚乙酸盐，还提供制备得到的功能纤维材料的方法。
解决问题的手段
本发明提供了一种功能纤维材料，其中α-生育酚乙酸盐是粘附到纤维材料上，每1g纤维材料粘附0.3-45.0mgα-生育酚乙酸盐。本发明还提供了用浓度为0.5-100.0g/l的α-生育酚乙酸盐乳液处理纤维材料的方法，其中的α-生育酚乙酸盐是用表面活性剂乳化的，本发明还提供了乳液的制备方法，其中用于乳化的表面活性剂是单独的阴离子表面活性剂或阴离子和非离子表面活性剂的混合物。
本发明优选实施方式的描述
用于本发明的纤维材料包括天然纤维例如棉、毛、丝等，再生纤维例如人造丝、波里诺西克(高湿模量粘胶纤维)、醋酸纤维素等和合成纤维例如聚酯、尼龙、聚丙烯腈系纤维等，并且可以是由它们中的一种或多种制成的混合纤维。另外，对于再生纤维或合成纤维，这些纤维材料可以含有一种物质来实现其它功能，只要这些物质不妨碍α-生育酚乙酸盐的持续释放功能，对其就没有特别限制。纤维材料的形式可以是任何纤维原料、细纱、针织或机织织物以及手工编织的纤维制品。对于当纤维材料是纤维原料、细纱或针织或机织织物时，它被用于衣服。
用于本发明的α-生育酚乙酸盐可以是天然产物(d-α-生育酚乙酸盐)的提取物或者是合成化合物(dl-α-生育酚乙酸盐)，并且没有特别限制。此外，对于是由天然产物中的提取物的d-α-生育酚乙酸盐，它可以与同系物例如β-生育酚和γ-生育酚或tocotrienol混合。
水中乳化上述α-生育酚乙酸盐的表面活性剂优选是单独的阴离子表面活性剂或者是阴离子和非离子表面活性剂的混合物。在此使用的阴离子表面活性剂没有特别限制，举例说明包括多种脂肪酸皂、月桂基硫酸钠、高级醇的硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二烷基磷酸琥珀酸钠、烷基磷酸钙、聚氧化乙烯烷基醚硫酸钠、等。与阴离子表面活性剂结合使用的非离子表面活性剂包括，例如聚氧化乙烯衍生物、脱水山梨糖醇单烷基酯、脱水山梨糖醇二烷基酯、脱水山梨糖醇三烷基酯、等。对表面活性剂没有特别限制，但可以适当地选自这些表面活性剂。此外，阴离子和非离子表面活性剂的混合比例没有特别限制，但优选几乎相等的比例混合。
制备本发明的功能纤维材料的方法如下：首先，用表面活性剂通过混合搅拌乳化水中的α-生育酚乙酸盐来制备α-生育酚乙酸盐乳液；将纤维材料浸渍在乳液中，以60-120％的压浆比挤压，然后干燥并在80-200℃下处理1-30分钟。
当处理纤维材料时，乳液中α-生育酚乙酸盐的浓度优选为0.5-100.0g/l。由于当浓度小于0.5g/l时水洗后α-生育酚乙酸盐几乎荡然无存，并且当浓度超过100.0g/l时乳化变得困难，因此超过该范围的浓度是不优选的。
乳液中表面活性剂的浓度只要在能够乳化的范围内就没有特别限制，但优选地是在能够乳化的范围内尽可能地低，因为表面活性剂对使用的α-生育酚乙酸盐的浓度太高将降低耐水洗性。对搅拌方法没有特别限制，举例说明，可以使用匀化器搅拌。
此外，乳化中，α-生育酚乙酸盐可以单独乳化，但更优选地是结合使用一种有机溶剂以调节乳液的浓度和粘度。在此只要能够溶解α-生育酚乙酸盐就可以使用任何有机溶剂。举例说明，油酸、角鲨烷和其衍生物、己烷、二甲基醚、醋酸乙酯和十二烷醇等是优选单独使用或它们中的两种或多种的混合物的形式使用。
本发明方法制成的粘附在功能纤维材料上的α-生育酚乙酸盐具有优异的耐水洗性，常规方法10次重复洗涤后保留了不少于50％的α-生育酚乙酸盐。据推测，这是由于α-生育酚乙酸盐乳液非常低的亲水性以及通过浸渍进入纤维材料内部的加入方法产生的。
根据本发明，据推测，粘附到功能纤维材料上的α-生育酚乙酸盐在穿着时是逐渐溶解在人体皮肤表面上的脂肪和油成分例如皮脂中，持续地释放在皮肤表面上，并通过吸收到皮肤内部而具有皮肤护理效果。此外，根据本发明制备的功能纤维材料对纤维材料本身所具有的手感和水分吸收和释放性能几乎没有影响。
实施例
下面，对本发明将进行更具体地描述，但是本发明并不局限于这些实施例范围内。每个测试值是根据下面描述的测试方法测试的。
(手感的评估)
本发明功能纤维材料的机织织物的手感是由10个测试者的触感测试判断的。根据下述标准，该判断是由每个测试者的评估结果计算的总分数进行的，其中好的手感为1，差的手感为0：
①8-10，○(优异)
②4-7，△(好)
③0-3，×(差)
(水分吸收和释放的系数)
将大约1g样品放在Whg重的称量瓶中，打开瓶盖在105℃下干燥60分钟，放在装有硅胶的干燥器中冷却，然后称量为W0g。随后，将瓶中的样品放在60％RH的干燥器中一整夜，然后打开瓶盖放在调整为35℃和90％ RH的热恒湿器中。60分钟后，盖上瓶盖取出称量瓶称量为W2g。由这些数据，分别根据下面的等式(1)和(2)计算水分吸收和释放系数。
(测试dl-α--生育酚乙酸盐和α-生育酚的粘附量的方法)
将样品浸渍在异丙醇溶液中，随后37℃下振动2小时，然后用高效液相色谱(HPLC)分析上清液。粘附在样品上的dl-α--生育酚乙酸盐的量由得到的dl-α--生育酚乙酸盐的峰面积计算。进行同样的步骤，由得到的α-生育酚的峰面积计算样品上粘附的α-生育酚的量。
(持续地释放性能的评估)
样品中加入油酸以使加入量为0.3-0.5owf，然后根据JIS L0217中的方法2.2(1)Washing method No.103“Care labelling oftextile goods”使用市售洗涤剂(商品名Attack，由Kao Co，Ltd生产)洗涤。洗涤1、4和10次后，根据上述测试粘附量的方法，测试干燥后样品上残留的dl-α-生育酚乙酸盐和α-生育酚的量。
实施例1
根据表1中列出的菜单，通过混合dl-α-生育酚乙酸盐(由Chemical Co.，Inc制造)、角鲨烷、十二烷醇、阴离子表面活性剂(商品名Levenol WX，由Kao Corp制造)和非离子表面活性剂(商品名Leodol，由Kao Corp，制造)制备几种处理液，然后加入水分别使总量变为1kg，然后用匀化器乳化。对于处理液7，不能得到有用的处理液，这是由于浓度太高(高达150g/l)的dl-α-生育酚乙酸盐而难以进行乳化。为了比较，制备了一种对比处理液，它是通过仅仅溶解1gα-生育酚以使总量变为1kg制成的。
表1
| 处理液1 | 处理液2 | 处理液3 | 处理液4 | 处理液5 | 处理液6 | 处理液7 | |
| dl-α-生育酚乙酸盐(g) | 0.3 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 50.0 | 100.0 | 150.0 |
| 角鲨烷(g) | 1.5 | 2.5 | 5.0 | 5.0 | 0 | 0 | 0 |
| 十二烷醇(g) | 0.3 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 50.0 | 100.0 | 150.0 |
| 阴离子表面活性剂(g) | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.5 | 40.0 | 80.0 | 100.0 |
| 非离子表面活性剂(g) | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0 | 40.0 | 80.0 | 100.0 |
| 水(g) | 997.5 | 995.7 | 991.4 | 991.5 | 820.0 | 640.0 | 460.0 |
从常规条件下经烧毛、脱浆、洗涤和漂白处理的100％棉制成的阔幅机织织物[(11.81tex×11.81tex)/(144纱/英寸×76纱/英寸)]上剪下30cm×30cm大小的测试织物。分别将每个测试织物浸渍在处理液1-6中，然后以90％的压浆比挤压，随后在120℃下处理5分钟得到样品1-6。另外，将测试样品浸渍在对比处理液中随后进行上述同样的处理得到对比样品。
根据JIS L0217，Washing No.103，将样品1-6和对比样品用家用洗衣机和家用洗涤剂(商品名Attack，由Kao Corp制造)洗涤10次。分别测试初始阶段(洗涤前)和洗涤10次后样品1-6和对比样品中dl-α-生育酚乙酸盐和α-生育酚的添加量。另外，对持续释放性能的评估是对进行1次、4次和10次洗涤并干燥后制成的用于评估持续释放性能的样品进行的。此外，对未处理的阔幅机织织物、样品1-6和对比样品进行手感、水分吸收和释放性能的评估。结果列在表2中。
表2
| 粘附量(mg/g) | 持续释放性能(mg/g) | 水分吸收和释放性能 | 手感 | |||||
| 初始阶段 | 10W1)后 | 1W1)后 | 4W1)后 | 10W1)后 | 水分吸收系数(％)2) | 水分释放系数(％)3) | ||
| 样品1 | 0.10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 12.5 | 6.9 | ○ |
| 样品2 | 0.30 | 0.13 | 0.15 | 0.05 | 0.02 | 12.5 | 6.9 | ○ |
| 样品3 | 0.46 | 0.25 | 0.18 | 0.10 | 0.06 | 12.3 | 6.8 | ○ |
| 样品4 | 0.43 | 0.22 | 0.17 | 0.11 | 0.07 | 12.3 | 6.8 | ○ |
| 样品5 | 20.30 | 10.20 | 8.90 | 3.00 | 1.50 | 12.2 | 6.5 | ○ |
| 样品6 | 45.00 | 21.30 | 15.60 | 5.80 | 2.30 | 12.2 | 6.6 | ○ |
| 对比样品 | 0.55 | 0 | 0 | 0 | 0 | 12.6 | 6.9 | ○ |
| 未处理织物 | - | - | - | - | - | 12.7 | 6.9 | ○ |
1)1W、4W和10W分别表示洗涤1次、4次和10次。
2)水分吸收系数(％)表示水分吸收的系数(％)。
3)水分释放的系数(％)表示水分释放的系数(％)。
表2中，用含有0.5-100.0g/l的dl-α-生育酚乙酸盐的dl-α-生育酚乙酸盐乳液处理的样品2-6粘附了基于样品重量的0.3-45.0mg/g的dl-α-生育酚乙酸盐。即使10次洗涤后任何样品中都残留了不少于50％的dl-α-生育酚乙酸盐，表明样品具有优异的耐水洗性。此外，在其中添加了油酸并重复洗涤了的持续释放性能的评估测试中，证实了化合物的持续释放性能。
另一方面，用0.3g/l的dl-α-生育酚乙酸盐乳液处理的样品1在初始阶段的粘附量低到0.10g/l，10次洗涤后没有发现残留的dl-α-生育酚乙酸盐。另外，尽管用仅含有1g/l的α-生育酚的对比处理液处理的对比样品在洗涤前的初始阶段中的粘附量为0.55mg/gα-生育酚，10次洗涤后粘附量中几乎没有发现α-生育酚，在进行持续释放性能的评估测试中进行了1次、4次和10次洗涤后的样品中，没有表现出耐水洗性。所有这些样品都表现出了好的手感以及好的水分吸收性能和水分释放性能。
实施例2
按照同实施例1表1中描述的处理液3相同的方法，制备3kg的处理液，将该处理液分成3份处理液，每份1kg。
分别从常规条件下经烧毛、脱浆、洗涤和漂白处理的100％棉制成的阔幅机织织物[(11.81tex×11.81tex)/(144纱/英寸×76纱/英寸)]，从常规条件下经烧毛、脱浆、洗涤和漂白处理的50％棉混合50％聚酯制成的阔幅机织织物[(14.06tex×14.06tex)/(110纱/英寸×57纱/英寸)]，和常规条件下经烧毛、脱浆、洗涤和漂白处理的100％尼龙制成的长丝机织织物[(7.8tex×7.8tex)/(214纱/英寸×150纱/英寸)]上剪下30cm×30cm大小的测试织物。将这3种织物浸渍在处理液中，然后以90％的压浆比挤压，随后在120℃下热处理5分钟，得到对应于100％棉制成的阔幅机织织物、棉混合聚酯制成的阔幅机织织物和100％尼龙制成的长丝机织织物的样品7、8和9。根据JIS L0217，Washing No.103，将样品7、8和9用家用洗衣机和家用洗涤剂(商品名Attack，由Kao Corp制造)洗涤10次。分别测试初始阶段(洗涤前)和洗涤10次后样品7、8和9中dl-α-生育酚乙酸盐的粘附量。另外，对持续释放性能的评估是对进行1次、4次和10次洗涤并干燥后的样品7、8和9进行的，还对样品7、8和9以及每个未处理织物进行手感、水分吸收和水分释放性能的评估。结果列在表3中。
表3
| 粘附量(mg/g) | 持续释放性能(mg/g) | 分吸收和释放性能 | 手感 | |||||
| 初始阶段 | 10W1)后 | 1W1)后 | 4W1)后 | 10W1)后 | 水分吸收系数(％)2) | 水分释放系数(％)3) | ||
| 样品7 | 0.46 | 0.25 | 0.18 | 0.10 | 0.06 | 12.3 | 6.8 | ○ |
| 未处理织物 | - | - | - | - | - | 12.7 | 6.9 | ○ |
| 样品8 | 0.43 | 0.23 | 0.19 | 0.11 | 0.05 | 6.5 | 3.6 | ○ |
| 未处理织物 | - | - | - | - | - | 6.6 | 3.6 | ○ |
| 样品9 | 0.50 | 0.30 | 0.22 | 0.13 | 0.07 | 4.5 | 2.5 | ○ |
| 未处理织物 | - | - | - | - | - | 4.6 | 2.5 | ○ |
1)1W、4W和10W分别表示洗涤1次、4次和10次。
2)水分吸收系数(％)表示水分吸收的系数(％)。
3)水分释放的系数(％)表示水分释放的系数(％)。
表3中，用dl-α-生育酚乙酸盐乳液处理的样品7、8和9即使在10次洗涤后也残留了不少于50％的dl-α-生育酚乙酸盐，这清楚地表明了具有非常好的耐水洗性。此外，在添加了油酸和重复洗涤的持续释放性能的评估测试中，证实了持续释放性能。所有这些样品都表现出好的手感以及水分吸收和释放性能评估中由于这种处理而轻微降低。
本发明的效果
本发明提供了制备功能纤维材料的方法，包括用液体处理纤维材料，所述液体中的α-生育酚乙酸盐是用表面活性剂在水中乳化的。该功能纤维材料在服装领域具有优异的手感并具有皮肤护理效果，也就是说通过人体表面存在的脂肪和油例如皮脂的作用而持续地释放皮肤护理组分的效果，具有耐水洗性而不损失纤维材料本身所具有的水分吸收和释放性能。
Claims (7)
1.一种制备功能纤维材料的方法，包括用一种液体处理纤维材料，其中所述液体中的α-生育酚乙酸盐是在水中用表面活性剂乳化的，其中α-生育酚乙酸盐的浓度为0.5-100.0g/l。
2.根据权利要求1的制备功能纤维材料的方法，其中用于乳化的表面活性剂是单独的阴离子表面活性剂或阴离子和非离子表面活性剂的混合物。
3.根据权利要求1的制备功能纤维材料的方法，其中α-生育酚乙酸盐是在水中用表面活性剂和有机溶剂乳化的。
4.根据权利要求3的制备功能纤维材料的方法，其中所述有机溶剂是油酸、角鲨烷和其衍生物、己烷、二甲基醚、醋酸乙酯和十二烷醇中的一种或是两种或多种的混合物。
5.一种功能纤维材料，其特征在于用一种液体处理纤维材料而在纤维材料上粘附α-生育酚乙酸盐，其中所述液体中的α-生育酚乙酸盐是在水中用表面活性剂乳化的。
6.一种功能纤维材料，其特征在于用一种液体处理纤维材料而在纤维材料上粘附α-生育酚乙酸盐，其中所述液体中的α-生育酚乙酸盐是在水中用表面活性剂和有机溶剂乳化的。
7.一种功能纤维材料，其特征在于纤维材料上粘附的α-生育酚乙酸盐的量为0.3-45.0mg。
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