基本信息
- 项目名称：
- 艾叶油微胶囊织物整理剂的发明
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于艾叶油具有抗菌消炎、提高人体免疫力和促进血液循环等多种功效，本作品通过复凝聚法将艾叶油微胶囊化，并与2D树脂复配为艾叶油微胶囊织物整理剂，对棉织物进行功能整理，得到具有艾叶油缓释性能和防皱功能织物。 本作品巧妙利用了传统防皱树脂和微胶囊壁材结构特点，发明了一种艾叶油微胶囊织物整理剂，通过对传统防皱工艺条件、微胶囊化学交联反应及微胶囊制备工艺进行系统研究，制备得到了具有耐久防菌效果、防皱功能和甲醛释放含量大幅度降低的织物，可有效预防各类呼吸道传染病。所发明产品及其整理织物在卫生预防、医疗护理、保健服饰等方面应用前景广阔，具有潜在的经济效益和社会效益。 申请专利： 1. 一种艾叶油微胶囊织物复合整理剂及其应用，中国申请专利,200910040418.4 2. 艾叶油微胶囊抗菌口罩及其制备方法，中国申请专利,200910040420.1
- 详细介绍：
- 随着人们生活水平的提高，织物服装的功能化、舒适化整理成为纺织后整理的研究重点。中药微胶囊由于可实现中药控制释放、达到持久抗菌消炎效果而引起研究者的兴趣。通过黏合剂把微胶囊黏结到纤维或共混纺丝是微胶囊技术在纺织上的传统应用形式，但存在设备投资大、工艺复杂、织物透气性和微胶囊黏附效果差等缺点。 基于艾叶油具有抗菌消炎、提高人体免疫力和促进血液循环等多种功效，本作品通过复凝聚法将艾叶油微胶囊化，并与2D树脂复配为艾叶油微胶囊织物整理剂，对棉织物进行功能整理，得到具有艾叶油缓释性能和防皱功能织物，测试结果表明： 1．微胶囊、棉纤维分别与2D树脂发生了化学交联反应，通过2D树脂的桥梁连接作用，微胶囊被固着在棉织物上，机洗20次后，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抗菌效果在80％以上。 2．被整理织物具有良好的防皱性能（回复角大于300度），实现了微胶囊整理和防皱整理工艺的有机结合，节省了工艺成本。 3．由于2D树脂及其游离甲醛参与了微胶囊的固化及化学交联，减缓了2D树脂甲醛释放速度和降低了织物甲醛释放含量（低于50ppm）。 本作品巧妙利用了传统防皱树脂和微胶囊壁材结构特点，发明了一种艾叶油微胶囊织物整理剂，通过对传统防皱工艺条件、微胶囊化学交联反应及微胶囊制备工艺进行系统研究，制备得到了具有耐久防菌效果、防皱功能和甲醛释放含量大幅度降低的织物，可有效预防各类呼吸道传染病，所发明产品及其整理织物在卫生预防、医疗护理、保健服饰等方面应用前景广阔，具有潜在的经济效益和社会效益。 申请专利： 1. 一种艾叶油微胶囊织物复合整理剂及其应用，中国申请专利,200910040418.4 2. 艾叶油微胶囊抗菌口罩及其制备方法，中国申请专利,200910040420.1
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、发明目的： 发明一种可赋予织物持久抗菌保健和防皱功能的艾叶油微胶囊织物整理剂，所整理产品可应用于卫生预防、医疗护理和保健等领域。 二、基本思路： 本作品采用复凝聚法制备艾叶油微胶囊水乳液，与传统防皱树脂2D树脂复配成艾叶油微胶囊织物整理剂，采用化学交联接枝方法对织物进行微胶囊整理，使微胶囊通过2D树脂与织物之间形成化学键，同时2D树脂中的游离甲醛作为微胶囊固化剂进一步参与交联固化反应，所整理织物既具有持久抗菌保健功能和传统防皱功能，又达到降低2D树脂整理织物甲醛释放含量的目的。 三、作品的创新点 1、发明了艾叶油微胶囊多功能织物整理剂，提出了化学交联方法对织物进行微胶囊整理。 2、本作品以2D树脂及其系列物作为微胶囊和织物的化学交联剂方法未见文献报道，既达到了微胶囊整理织物耐久洗涤的要求，同时较好的解决了传统2D树脂甲醛释放含量高的弊病。 3、采用复凝聚法制备了分散性好、形态规整、包覆率高和缓释性能稳定的艾叶油微胶囊乳液。 四、技术关键 1、艾叶油微胶囊多功能织物整理剂的复配，包括艾叶油微胶囊乳液的制备、乳化剂的选择、催化剂的选择及制备工艺。 2、对织物进行微胶囊整理工艺是本作品的另一技术关键。 五、技术指标 1、制得的艾叶油微胶囊呈规则球形，粒径范围在1～10微米，载药量50%以上。见图1,图2 2、整理后的织物折皱回复角在300度以上， 20次洗涤后抑菌率在80％以上，甲醛释放含量低于50ppm。
科学性、先进性
- 传统微胶囊整理技术：通过黏合剂把微胶囊黏结到纤维或共混纺丝是微胶囊技术在纺织上的传统应用形式，但存在设备投资大、工艺复杂、织物透气性和微胶囊黏附效果差等缺点。 本作品的可行性、先进性： 1、本作品首次发明艾叶油微胶囊织物整理剂，以传统防皱树脂2D树脂作交联剂，巧妙利用微胶囊与棉织物均具有大量活泼羟基的结构特点，采用化学交联法，通过2D树脂与二者生成大量的醚键，既进一步固化了微胶囊，提高微胶囊的缓释效果，又使得微胶囊与织物通过化学键牢固结合，提高了微胶囊耐洗涤效果。见图3 2、2D树脂作为一类羟甲基化树脂，存在较高浓度的游离甲醛，并且醚化的羟甲基在穿着中存在甲醛释放的问题。通过微胶囊整理工艺可使绝大部分游离甲醛与微胶囊固化，并将2D树脂中大量的活泼羟甲基醚化，延缓醚化树脂甲醛释放速度，降低了甲醛释放含量，拓展了2D树脂作为防皱整理剂的应用范围。 3、以明胶－阿拉伯胶为壁材，复凝聚法制备了具有大量活泼羟基的艾叶油微胶囊，并通过制备工艺、乳化工艺研究制备得到了性能稳定的微胶囊乳液。
获奖情况及鉴定结果
- 1、2009年5月，获得省挑战杯决赛特等奖。 2、2009年4月，获得校内挑战杯选拔赛一等奖。 3、一种艾叶油微胶囊织物复合整理剂及其应用， 中国申请专利,200910040418.4 4、艾叶油微胶囊抗菌口罩及其制备方法， 中国申请专利,200910040420.1 5、产品已经我校测试中心检验。见图5
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 技术买断
作品可展示的形式
- 实物、产品；图片；样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、使用说明： 艾叶油微胶囊织物整理剂乳液制备工艺简单、性能稳定、可规模化生产，可应用传统织物防皱整理设备进行微胶囊化整理。 二、技术特点与优势：引入2D树脂对织物进行微胶囊化整理，使微胶囊与织物通过化学键结合，提高微胶囊耐久洗涤效果和缓释性能，并赋予织物防皱功能和较低的甲醛释放含量特点。 三、适应范围： 艾叶油微胶囊织物整理剂可应用于棉麻织物的功能化整理，所整理织物在医疗护理、卫生预防、保健服饰等行业具有良好的应用前景。 四、推广前景与市场分析及经济效益预测： 防皱整理是传统织物后整理的一个重要环节，随着生活水平的提高,具有抗菌保健功能的纺织品受到人们的青睐。中药微胶囊织物整理剂可用于具有耐久抗菌效果和防皱功能的织物复合整理，工艺简单，成本低廉，故其市场需求量大，容易推广；另外本作品可使用传统织物防皱整理设备，并可明显降低传统2D树脂整理织物的甲醛释放含量，将受到传统防皱树脂生产厂家及其使用厂家的欢迎。综上所述，本作品市场前景广阔，将具有良好的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 近年来，随着社会日益发展，人们对纺织品的舒适性和功能性要求越来越高，预防保健意识也不断增强，因此具有抗菌保健、预防疾病传播功能的服装或医疗纺织用品，特别是具有持久抗菌抗病毒功能的纺织品受到重视，微胶囊可有效延缓药物释放进而起到耐久抗菌效果，因此采用药物微胶囊对织物进行处理以获得具有抗菌效果的纺织品是一种具有潜在应用前景的新技术。 中国发明专利CN101250759公开了一种医用壳聚糖纤维及其制备方法，采用纺丝方法制备得到一种医用纤维，该技术投资大，对纺丝设备要求高，且主要只适用于合成纤维，而对棉麻等天然织物纤维不适用。美国依尔斯持股公司申请的中国发明专利CN 85100799公开了一种浸渍微胶囊织物，通过喷洒和采用液体粘合剂结合于织物，但存在着微胶囊与织物纤维之间亲和力和有效成分作用持久性的问题。中国发明专利CN101324026公开了一种纳米中药微胶囊织物整理剂及整理方法，以中药药物提取液和聚乳酸制成微胶囊溶液，与水性聚氨酯复配制得所述整理剂，将织物放入整理剂中浸泡烘干即得，由于主要依赖水性聚氨酯的粘附功能，因此微胶囊的耐水洗性能并没有得到有效解决。 艾叶油是艾叶的主要有效提取成分，大量的药理研究证明艾叶油具有抗菌抗病毒、平喘镇咳祛痰、增强细胞免疫功能、止血与抗凝血、抗过敏等多种功效作用，尤其对肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、呼吸道合胞病毒、流感病毒等均有抑制作用。然而艾叶油的挥发性较强，气味较浓，使其应用受到了限制。黄玲等用单凝聚法制备壳聚糖－艾蒿油微胶囊抗菌剂，应用于织物整理，但同样没有解决织物与微胶囊的有效结合问题。李冬梅等尝试采用β环糊精对艾叶挥发油进行包合，但工序繁琐，并存在有机融媒残留问题。上述文献均未能提供艾叶油微胶囊结构和性能表征结果。 综上所述，除了个别共混纺丝技术，目前绝大多数微胶囊和纳米胶囊技术在织物上的整理均采用粘合剂涂层方法，将胶囊直接粘结在纤维上，存在胶囊附着效果和耐洗效果差的缺点。同时，目前采用2D树脂对织物进行防皱后整理带来的甲醛问题仍没有得到妥善解决，给防皱整理企业带来了环保困扰。 基于上述原因，本作品发明了艾叶油微胶囊织物整理剂，应用传统防皱树脂2D树脂对织物和微胶囊进行化学交联，并对微胶囊的制备工艺和整理工艺进行了系统研究，对微胶囊整理织物的性能进行了测试表征。
