本发明涉及微胶囊整理,尤其涉及一种基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液及其制备方法,以及基于皮克林乳液微胶囊的功能纱线。
背景技术:
1、随着生活水平的不断提高,人们不只满足于纺织品的保暖性和美观性,更加关注其特殊功能性,如抗静电织物、防火阻燃织物、抗菌织物、芳香织物等,这类具有特殊功能的织物(称功能织物)因区别于普通织物而成为新一代织物品种。功能织物的传统生产普遍依赖于后整理技术,不仅工序繁杂、操作效率低,而且在功能性加工过程使用的助剂与织物纤维间较难产生牢固结合,易造成耐洗性无法持久,使功能效果表现为暂时性,例如直接在材料表面整理抗菌物质,虽然短时间内可以使材料获得抗菌性,但由于抗菌物质在表面裸漏,使用过程随着摩擦、水洗造成抗菌物质含量逐渐降低,抗菌性逐渐损失。近年来人们将微胶囊技术运用到染整工艺上来赋予一些功能性,有研究将香精原料封装在微胶囊中来控制香味的缓慢释放,可以解决芳香织物的挥发性和分解问题,但微胶囊技术对于功能物质的包覆与释放存在局限性,而且功能持久性和耐水洗性问题是功能织物的普遍问题。鉴于此,在实现织物功能效果的基础上,赋予多种功能并存、提高功能效果的耐久性等,是功能织物的研究发展方向。
技术实现思路
1、为解决现有功能织物存在的持久性差问题,本发明提供了一种基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,赋予织物持久的抗菌性与香味缓释功能,同时显著提升整体加工效率。
2、本发明的基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,由同时具备抗菌和香味功能的皮克林乳液微胶囊与聚丙烯酸酯溶液混合制得,所述皮克林乳液微胶囊是将负载ag的纳米二氧化硅包裹香精溶液得到皮克林乳液后,再被壁材溶液包覆形成微胶囊。
3、本发明基于皮克林乳液技术,开发出一种多功能双壁材微胶囊,即将ag负载到纳米二氧化硅(sio2)的多孔结构,并以该负载ag的二氧化硅包裹香精溶液制备皮克林乳液,再通过与壁材原位聚合对皮克林乳液封装,实现了对液体香精和固体抗菌剂的同时包裹,使获得的微胶囊具备缓释香精的同时也赋予了其长效抗菌功能,再将微胶囊与聚丙烯酸酯溶液混合得到用于制备功能纱线进而织造功能纺织品的多功能整理液。
4、作为对上述技术方案的限定,负载ag的纳米二氧化硅经由以下步骤制备:
5、配置5~10g/l的十六烷基三甲基溴化铵-乙醇溶液1l,在60±5℃条件下充分搅拌,然后加入40~100ml氨水、100~150ml环己烷、10~20ml四乙氧基硅烷及1~10ml乙烯基三甲氧基硅烷,再45±5℃条件下持续搅拌均匀,经过乙醇洗涤、丙酮洗涤后,离心、真空干燥得到纳米二氧化硅粉末;
6、将纳米二氧化硅粉末配置成浓度为1~10g/l的二氧化硅-乙醇溶液1l,然后加入pvp 0.2~1g、agno3 0.1~0.2g,室温下搅拌充分后,再加入2wt%硼氢化钠溶液10ml继续搅拌反应,离心、真空干燥得到负载ag的纳米二氧化硅。
7、作为对上述技术方案的限定,所述皮克林乳液是向100ml、浓度10~100g/l的负载ag的纳米二氧化硅溶液,加入10~50ml香精溶液,高速剪切得到。
8、作为对上述技术方案的限定,所述壁材溶液是将1~10g三聚氰胺、5~50g甲醛加入到100ml去离子水中,滴加三乙醇胺调节ph在8.0~9.0之间,50~80℃充分搅拌后加入0.1wt%pva溶液100ml,加醋酸调节ph至4±0.5,继续搅拌制得。
9、作为对上述技术方案的限定,将皮克林乳液与壁材溶液按体积比1:3混合,先室温下搅拌,再50~80℃下充分搅拌,离心、真空干燥得到皮克林乳液微胶囊。
10、作为对上述技术方案的限定,皮克林乳液微胶囊与聚丙烯酸酯溶液混合后,皮克林乳液微胶囊在聚丙烯酸酯溶液中的浓度为10~100g/l。
11、作为对上述技术方案的限定,聚丙烯酸酯溶液中聚丙烯酸酯的浓度为5wt%。
12、进一步限定负载ag的纳米二氧化硅、皮克林乳液以及微胶囊的制备条件,完善皮克林乳液微胶囊的结构与功能效果,以提高抗菌持久性和香味缓释性。
13、本发明还提供了如上所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液的制备方法,包括以下制备步骤:
14、a、获取负载ag的纳米二氧化硅:
15、a1、配置5~10g/l的十六烷基三甲基溴化铵-乙醇溶液1l,在60±5℃条件下搅拌1h,然后加入40~100ml氨水、100~150ml环己烷、10~20ml四乙氧基硅烷及1~10ml乙烯基三甲氧基硅烷,再45±5℃条件下搅拌1~10h,经过乙醇洗涤、丙酮洗涤后,离心、真空干燥得到纳米二氧化硅粉末;
16、十六烷基三甲基溴化铵-乙醇溶液所用溶剂为去离子水与无水乙醇体积比3:1的混合液;
17、a2、将纳米二氧化硅粉末配置成浓度为1~10g/l的二氧化硅-乙醇液1l,然后加入pvp 0.2~1g、agno3 0.1~0.2g,室温下搅拌6~10h,加入2wt%硼氢化钠溶液10ml继续搅拌0.5~2h,离心、真空干燥得到负载ag的纳米二氧化硅;
18、二氧化硅-乙醇溶液所用溶剂为去离子水与无水乙醇体积比2:1的混合液;
19、b、制备皮克林乳液微胶囊:
20、b1、配置浓度为10~100g/l的负载ag的纳米二氧化硅溶液100ml,加入10~50ml香精溶液,高速剪切4min,得到皮克林乳液;
21、b2、将1~10g三聚氰胺、5~50g甲醛加入到100ml去离子水中,滴加三乙醇胺调节ph在8.0~9.0之间,50~80℃充分搅拌后加入0.1wt%pva溶液100ml,加醋酸调节ph至4±0.5,继续搅拌得到壁材溶液;
22、b3、将皮克林乳液与壁材溶液按体积比1:3混合,在室温下搅拌30min,50~80℃下搅拌3~6h,最后离心、真空干燥得到皮克林乳液微胶囊;
23、c、配制多功能整理液:
24、将皮克林乳液微胶囊加入到5wt%聚丙烯酸酯溶液中,控制皮克林乳液微胶囊在聚丙烯酸酯溶液中的浓度为50~100g/l,混合均匀,得到多功能整理液。
25、本发明的多功能整理液,制备便捷,性能稳定,利于对纱线进行整理,赋予稳定、持久的功能性的同时,还能提升加工效率。
26、同时,本发明还提供了基于皮克林乳液微胶囊的功能纱线,是将上述的多功能整理液与纱线混合,通过设有超声装置的上浆设备进行处理,制得多功能纱线。
27、作为对上述技术方案的限定,将多功能整理液配置成质量浓度5%的溶液,采用单纱上浆机对纱线进行上浆料处理,车速100m/min,温度50℃,超声功率500w,上浆料量控制在5wt%。
28、本发明利用具有多孔结构的纳米二氧化硅先负载ag再包裹香精,制备出的皮克林乳液微胶囊能确保ag颗粒在微胶囊表面均匀分布,从而显著提升微胶囊的抗菌性能和耐久性。此外,为了优化整理过程,本发明还在上浆设备中加入超声振动装置,有效促进多功能整理液在整理过程中的均匀分散,经过处理后的纱线,在织造过程中可进一步加工成具备优异功能性的纺织品。
1.一种基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于:该多功能整理液由同时具备抗菌和香味功能的皮克林乳液微胶囊与聚丙烯酸酯溶液混合制得,所述皮克林乳液微胶囊是将负载ag的纳米二氧化硅包裹香精溶液得到皮克林乳液后,再被壁材溶液包覆形成微胶囊。
2.根据权利要求1所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于,负载ag的纳米二氧化硅经由以下步骤制备:
3.根据权利要求1所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于:所述皮克林乳液是向100ml、浓度10~100g/l的负载ag的纳米二氧化硅溶液,加入10~50ml香精溶液,高速剪切得到。
4.根据权利要求1所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于:所述壁材溶液是将1~10g三聚氰胺、5~50g甲醛加入到100ml去离子水中,滴加三乙醇胺调节ph在8.0~9.0之间,50~80℃充分搅拌后加入0.1wt%pva溶液100ml,加醋酸调节ph至4±0.5,继续搅拌制得。
5.根据权利要求1所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于:将皮克林乳液与壁材溶液按体积比1:3混合,先室温下搅拌,再50~80℃下充分搅拌,离心、真空干燥得到皮克林乳液微胶囊。
6.根据权利要求1所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于:皮克林乳液微胶囊与聚丙烯酸酯溶液混合后,皮克林乳液微胶囊在聚丙烯酸酯溶液中的浓度为10~100g/l。
7.根据权利要求6所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液,其特征在于:聚丙烯酸酯溶液中聚丙烯酸酯的浓度为5wt%。
8.如权利要求1~7中任一项所述基于皮克林乳液微胶囊的多功能整理液的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
9.一种基于皮克林乳液微胶囊的功能纱线,其特征在于:将权利要求1~7任一项的多功能整理液与纱线混合,通过设有超声装置的上浆设备进行处理,制得多功能纱线。
10.根据权利要求9所述基于皮克林乳液微胶囊的功能纱线,其特征在于:将多功能整理液配置成质量浓度5%的溶液,采用单纱上浆机对纱线进行上浆料处理,车速100m/min,温度50℃,超声功率500w,上浆料量控制在5wt%。