一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法，本发明专利技术方法以苯乙烯作为壁材，以水难溶天然色素为芯材，加入乳化剂、引发剂等，在特定条件下混合均质制备成乳液，再通过聚合得到微胶囊产品。本发明专利技术方法制备过程绿色环保，且操作简便，制得的微胶囊稳定、耐酸碱、耐光性能优异，可作为色浆用于纺织领域。

Preparation and application of an oil soluble natural pigment microcapsule

The invention discloses a preparation method of oil soluble natural pigment microcapsule. The method uses styrene as a wall material, with water insoluble natural pigment as core material, emulsifier and initiator, etc. under specific conditions, the emulsion is prepared by mixing homogenization, and then microcapsule products are obtained by polymerization. The preparation process of the invention is green and environmentally friendly, and the operation is simple, and the microcapsules made are stable, acid and alkali resistant and light resistant, and can be used as color pulp in the field of textile.

【技术实现步骤摘要】
一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用
本专利技术属于纺织原材料
，具体涉及一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用。
技术介绍
天然色素一般都来自动物、植物组织，因此，一般来说对人体健康的安全性较高。有些天然色素本身就是一种营养素，具有营养效果，部分还具有一定的药理作用。天然色素还能更好地模仿天然物的颜色，着色时的色调比较自然。但因为是从天然物中提取出来的，故有时受其共存成分的影响或自身就有异味，且色素浓度一般较小，染着性较差，某些天然食用着色剂甚至与食品原料发生化学反应而变色，其坚牢度较差，受pH值、氧化、光照、温度等影响较大。微胶囊是指将芯材(固体、液体或气体)利用天然或合成的高分子材料包覆起来，形成的直径从纳米到几微米甚至几百微米的核-壳结构微小容器。微胶囊的芯壁结构可以将芯材与外界环境隔离，使其免受外界的氧气、高温、紫外线等多种因素的影响。因此，可利用壁材极高的耐候性，弥足芯材耐候性较差的缺陷。目前，将色素作为芯材制成微胶囊在食品行业已得到了应用，但由于部分天然色素性质比较活泼，化学反应性较强，光和热都可以促使其氧化分解而失去显色能力，而现有微胶囊工艺又难以满足其往其它领域大规模推广的需要，亟待解决。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种天然色素微胶囊的制备方法，通过聚合将油溶性天然色素包裹在苯乙烯的高分子聚合物中，提高了天然色素的耐光热及耐酸碱性，可作为色浆用于纺织领域。为解决以上技术问题，本申请通过以下技术方案实现：一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：（a）将一定量分散剂和去离子水混合，并控制搅拌速度在900～1500转/分，同时水浴加热至40～50℃，使分散均匀；（b）将一定量天然色素加入，分散均匀（5～10分钟）；（c）先加入一定量引发剂，再加入一定量苯乙烯，通入氮气排空容器内空气，升温至60～85℃，继续在设定转速（与步骤a一致，上下差别不超过50转/分）和氮气流（排除空气）的作用下反应3～6h；（d）升温至90～95℃进行熟化（15～45分钟），自然冷却至室温后停止搅拌，将得到的固体物质用蒸馏水洗涤，干燥，即得到本专利技术天然色素微胶囊。优选的，所述苯乙烯、分散剂、去离子水、天然色素和引发剂之间的质量比为100：5～10：600～1000：20～40：1～4。优选的，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。所述天然色素为玉米黄、叶绿素、柑橘黄、辣椒红和油溶性姜黄色素中的至少一种，尤其针对油溶性姜黄色素。姜黄色素主要包括分子结构略有差异的三种化合物，但它们的分子结构中均含有多个双键、酚羟基和羰基等，因此，性质比较活泼，化学反应性较强。因此多种理化因素容易对姜黄色素的稳定性造成影响，光和热都可以促使姜黄色素氧化分解，失去显色的能力，在酸性和中性溶液中呈黄色、在碱性溶液中呈橙红色，现有微胶囊制备工艺难以将其扩展到纺织领域进行应用。本专利技术具有以下积极有益效果：（1）本专利技术以水作反应介质，并采用廉价的分散剂作聚合保护体系，且操作简便，工艺简单，对环境友好。（2）本专利技术能够通过搅拌速率控制粒径大小，操作更加简便可控。（3）本专利技术所用芯材安全无毒，绿色环保，壁材耐酸碱性好、透明度高，能有效的保护性质活泼的天然色素，使得到的微胶囊具有颜色鲜艳、耐候性好的优点，应用于原液着色不仅节能环保并且色牢度高，符合印染行业的发展趋势，具有广阔的发展前景。附图说明图1为实施例1所得姜黄色素微胶囊的激光共焦距显微镜直接视图；图2为实施例1所得姜黄色素微胶囊的激光共焦距显微镜形状测量模拟图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对专利技术做进一步的描述，当然以下实施例不应理解为对本专利技术保护范围的限制。实施例1一种姜黄色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：称取分散剂1g十二烷基苯磺酸钠粉末加入容量为250mL的三口烧瓶中，并加入100mL去离子水在40℃水浴中以搅拌速率900r/min活化10分钟，然后加入4g色素在900r/min的搅拌下分散5分钟，随后加入0.25g引发剂偶氮二异腈，然后加入10g的苯乙烯，通入氮气排空里面的空气，升高温度到70℃在转速900r/min下和氮气流的作用下反应5h，然后升温到90℃，熟化30分钟，停止加热，冷却至室温后停止搅拌，得到的微胶囊用蒸馏水洗涤，干燥，得到平均粒径为7.341μm的姜黄色素微胶囊。实施例2一种姜黄色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：称取分散剂0.5g十二烷基硫酸钠粉末加入容量为250mL的三口烧瓶中，并加入80mL去离子水在45℃水浴中以搅拌速率1200r/min活化10分钟，然后依次加入4g色素在1200r/min的搅拌下分散10分钟，随后加入0.1g引发剂偶氮二异腈，然后加入10g的苯乙烯，通入氮气排空里面的空气，升高温度到80℃在转速1200r/min下和氮气流的作用下反应6h，然后升温到95℃，熟化20分钟，停止加热，冷却至室温后停止搅拌，得到的微胶囊用蒸馏水洗涤，干燥，得到平均粒径为2.378μm的姜黄色素微胶囊。实施例3一种姜黄色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：称取分散剂0.5g十二烷基硫酸钠粉末加入容量为250mL的三口烧瓶中，并加入100mL去离子水在40℃水浴中以搅拌速率1300r/min活化10分钟，然后依次加入2g色素在1300r/min的搅拌下分散5分钟，随后加入0.4g引发剂偶氮二异腈，然后加入10g的苯乙烯，通入氮气排空里面的空气，升高温度到70℃在转速1300r/min下和氮气流的作用下反应4h，然后升温到95℃，熟化20分钟，停止加热，冷却至室温后停止搅拌，得到的微胶囊用蒸馏水洗涤，干燥，得到平均粒径为0.942μm的姜黄色素微胶囊。实施例4一种姜黄色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：称取分散剂1g十二烷基硫酸钠粉末加入容量为250mL的三口烧瓶中，并加入80mL去离子水在45℃水浴中以搅拌速率1500r/min活化10分钟，然后依次加入4g色素在1500r/min的搅拌下分散10分钟，随后加入0.1g引发剂偶氮二异腈，然后加入10g的苯乙烯，通入氮气排空里面的空气，升高温度到85℃在转速1500r/min下和氮气流的作用下反应5h，然后升温到90℃，熟化45分钟，停止加热，冷却至室温后停止搅拌，得到的微胶囊用蒸馏水洗涤，干燥，得到平均粒径为0.415μm的姜黄色素微胶囊。实施例5一种叶绿素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：称取分散剂1g十二烷基硫酸钠粉末加入容量为250mL的三口烧瓶中，并加入80mL去离子水在45℃水浴中以搅拌速率1200r/min活化10分钟，然后依次加入4g色素在1200r/min的搅拌下分散10分钟，随后加入0.1g引发剂偶氮二异腈，然后加入10g的苯乙烯，通入氮气排空里面的空气，升高温度到85℃在转速1200r/min下和氮气流的作用下反应5h，然后升温到90℃，熟化45分钟，停止加热，冷却至室温后停止搅拌，得到的微胶囊用蒸馏水洗涤，干燥，得到平均粒径为3.98μm的叶绿素微胶囊。实施例6一种辣椒红色素微胶囊的制备方法，包括以下步骤：称取分散剂1g十二烷基硫酸钠粉末加入容量为250mL的三口烧瓶中，并加入80mL去离子水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将一定量分散剂和去离子水混合，控制搅拌速度，同时水浴加热至40～50℃，使其分散均匀；（b）将一定量天然色素加入，分散均匀；（c）先加入一定量引发剂，再加入一定量苯乙烯，通入氮气排空容器内空气，升温至60～85℃，继续控制搅拌速度，并在氮气流的作用下反应3～6h；（d）升温至90～95℃进行熟化，自然冷却至室温后停止搅拌，将得到的固体物质用蒸馏水洗涤，干燥，即得到天然色素微胶囊。

【技术特征摘要】
1.一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将一定量分散剂和去离子水混合，控制搅拌速度，同时水浴加热至40～50℃，使其分散均匀；（b）将一定量天然色素加入，分散均匀；（c）先加入一定量引发剂，再加入一定量苯乙烯，通入氮气排空容器内空气，升温至60～85℃，继续控制搅拌速度，并在氮气流的作用下反应3～6h；（d）升温至90～95℃进行熟化，自然冷却至室温后停止搅拌，将得到的固体物质用蒸馏水洗涤，干燥，即得到天然色素微胶囊。2.根据权利要求1所述油溶性天然色素微胶囊的制备方法，其特征在于：所述苯乙烯、分散剂、去离子水、天然色素和引发剂之间的质量比为100：5～10：600～1000：20～40：1～4。3.根据权利要求1所述油溶性天然色素微胶囊的制备方法，其特征在于：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑾，王杨柳，王帅，刘凡，焦明立，张晓莉，
申请(专利权)人：中原工学院，郑州曼柔纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41