一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂及制备方法技术

本发明专利技术一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂，以聚苯乙烯为壁材，正十四醇和薄荷香精为复合芯材，其中薄荷香精质量分数为芯材总质量的5%‑20%，芯材和壁材的质量比为1‑3:1。还提供了上述微胶囊整理剂的制备方法，将正十四醇、薄荷香精、分散剂、乳化剂、交联剂和蒸馏水混合，均质处理后水浴，再将苯乙烯、引发剂加至乳化体系中，在氮气保护下先进行预聚反应，再进行聚合反应，反应结束后抽滤、洗涤、干燥，即得用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂。本发明专利技术将正十四醇和薄荷香精包裹，利用正十四醇相变点与人体正常体温接近和相变潜热大的特性，在正十四醇相变过程中释放的热量有利于薄荷香精散发特殊清香和呈现出清凉感的特性。

Microcapsule finishing agent for cool and refreshing functional fabric and preparation method thereof

The present invention for a refreshing functional fabric microcapsule finishing agent, using polystyrene as wall material is fourteen alcohol and peppermint flavor as the composite core material, the mass fraction of mint flavor as the core material of the total mass of 5% 20%, the quality of core material and wall material ratio is 1 3:1. Also provides a method for preparing the microcapsule finishing agent, is fourteen alcohol, peppermint essence, dispersant, emulsifier, crosslinking agent and distilled water mixing, homogenizing treatment bath, then styrene, initiator added to the emulsion system, under the protection of nitrogen pre polymerization, and then polymerization after the reaction, filtering, washing and drying, the microcapsules for refreshing functional fabric finishing agent. The invention is fourteen alcohol and peppermint flavor package, use is fourteen alcohol and normal body temperature close to the transition point and latent heat release characteristics in fourteen alcohol during the phase change process of heat to mint flavor and fragrance with special characteristic of cool feeling.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织印染领域，涉及一种整理剂，具体来说是一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂及制备方法。
技术介绍
所谓相变材料，是指在一种特定的温度范围(即通常所说的相变范围)内改变自身的状态或是结构变化，实现热能储存和释放的温度调控材料。微胶囊相变材料是应用微胶囊技术在相变材料的表面包覆一层性能稳定的高分子膜而构成的具有核壳结构的新型相变材料。与普通相变材料相比，微胶囊相变材料提高了相变材料的使用效率、拓宽了相变材料的应用领域，并有效的解决了相变材料存在的易泄露、相分离及腐蚀性等问题。制备微胶囊的成膜材料一般称为壁材，壁材可以是天然高分子材料、半合成高分子材料或全合成高分子材料。常用的壁材有明胶、阿拉伯树胶、脲醛树脂、密胺树脂、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯和芳香族聚酰胺等，其中也有用无机材料做壁材的，如正硅酸乙酯、硅酸钙、金属等。被壁材包封的材料称为芯材，也称嚢芯。微胶囊芯材可以是油溶性、水溶性化合物或混合物，其状态可为粉末、固体、液体或气体；正十四醇就是其中被包封的一类芯材。芯材正十四醇是一种环保型相变材料，对环境无毒无害；该相变材料具有很高的相变焓值，其市场价格低廉，而相变过程中体积变化小，过冷度较小，化学性质稳定；而薄荷香精是一种能释放清新香气和提供清爽功能的绿色环保型香精，能帮助人体实现迅速降温和消除疲劳兼具提神功能。由于聚苯乙烯壁材其具有质轻、绝缘、绝热、防震、隔音、防腐蚀、抗水、化学性质稳定等优良性能，能够很好的保护芯材正十四醇和薄荷香精；所以聚苯乙烯是制备微胶囊的优选壁材。人体正常体温维持在36～37℃，人体温度高于了这个范围就会感觉到不舒服；当人处于剧烈运动状态时，此时体温是远高于36～37℃这一正常水平，若不采取及时散热，人便会由于体温过高而容易出现中暑现象，从而影响到正常的行为活动；目前市面上针对运动服装所进行的技术改进主要还是从面料的选材角度进行；关于将相变材料和香精复合制成微胶囊用于人体服装解决人体运动散热和缓解运动疲劳的研究未见报道；目前市场上单纯从服装纤维面料角度考虑加速运动散热功能的服装都相当昂贵，这也就注定了这类服装在市场上的局限性，很难在广大运动爱好者中甚至是广大人群中流行；如何能解决运动爱好者甚至是广大人群因运动而产生大量热量无法及时有效释放的苦恼，这是当前运动服装领域所面临的尴尬处境，这也就成为了广大人群对于运动虽有喜好却不愿投身其中的一个至关重要的因素。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂及制备方法，所述的这种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂及制备方法要解决现有技术中运动服装单纯从纤维面料角度考虑促进人体散热，而不能利用将整理剂与织物纺纱技术相结合帮助人体及时散热同时又要具有缓解运动疲劳和提神功能的技术问题。本专利技术提供了一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂，以聚苯乙烯为壁材，正十四醇和薄荷香精为复合芯材，按质量比计算，其中芯材：壁材为1-3:1；薄荷香精的质量分数为芯材总质量的5％-20％，余量为正十四醇。本专利技术还提供了上述的一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂的制备方法，包括以下步骤：1)按照质量份数称取正十四醇、薄荷香精、分散剂、乳化剂、交联剂、引发剂、苯乙烯和蒸馏水，正十四醇和薄荷香精复合的芯材、分散剂、乳化剂、交联剂、引发剂、苯乙烯和蒸馏水的质量比为40-120：2-6：2-5：5-18：3-4：40：2000；复合芯材中，薄荷香精的质量分数为芯材总质量的5％-20％，余量为正十四醇；2)将正十四醇、薄荷香精、分散剂、乳化剂、交联剂和蒸馏水置于一个容器中，再均质处理，得到稳定的乳化体系；3)在氮气保护下，控制恒温搅拌器的转速，将苯乙烯单体滴加到步骤(2)所得的乳化体系中，加完后，再将引发剂滴入其中，控制温度为70-75℃进行预聚反应1-1.5h，然后继续在氮气保护下升温至80-85℃进行聚合反应5-6h，待反应结束后将其趁热抽滤，所得滤饼用50-80℃的热水进行洗涤至滤液为澄清液后，控制温度为45-50℃进行干燥，即得用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂。进一步的，步骤3)中，苯乙烯和引发剂的滴加速率为1-3ml/min。进一步的，所述的乳化剂为Span-80和Tween-80的复配物，所述的Span80和Tween80的质量比为10-13:3；所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K30；所述的交联剂为季戊四醇四丙烯酸酯；所述的引发剂为过二硫酸钾。进一步的，步骤3)中，恒温搅拌器搅拌速度为800-1200r/min。本专利技术在乳化剂和分散剂的作用下将正十四醇和薄荷香精均匀地分散在水相中，在一定温度及搅拌速度下将苯乙烯滴加到上述乳化体系中，将上述体系升温至一定温度在引发剂的作用下引发自由基聚合，即乳液聚合法合成复合材料相变微胶囊。本专利技术所制备的用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂的原理为乳液聚合法，乳液聚合法是在水介质中生成的自由基进入由乳化剂或其他方式生成的胶束或乳胶粒中引发其中单体进行聚合的非均相聚合。体系至少由单体、乳化剂、分散剂、引发剂、交联剂和水组成，在该实验体系中，还有复合芯材正十四醇和薄荷香精。具体地，本专利技术中乳化液聚合是在乳化剂和分散剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体苯乙烯在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。乳化液聚合过程中伴随的是自由基聚合。因此，乳液聚合法合成聚苯乙烯用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂原理分两部分说明：(1)、乳化液聚合的三个阶段(增速期、恒速期和降速期)①、乳化液聚合的第一阶段-----增速期(乳胶粒生成期)第一阶段标志：从聚合开始到未成核的胶束全部消失；转化率从0％～15％，这一阶段乳胶粒直径从6nm～10nm增长到20nm～40nm以上；②、乳化液聚合的第二个阶段----恒速期第二阶段标志：单体液滴全部消失，转化率从15％～50％；单体-聚合物乳胶粒中单体和聚合物各占一半，乳胶粒中单体浓度基本保持不变，乳胶粒数目恒定，聚合速率恒定，单体-聚合物乳胶粒直径最大为50nm～150nm；③、乳化液聚合的第三个阶段---降速期第三阶段标志：转化率从50％增至100％；聚合速率随单体-聚合物乳胶粒中单体浓度的下降而下降，最后单体完全转变成聚合物；(2)、聚苯乙烯的自由基聚合机理①、链引发反应苯乙烯单体的分子式中的双键虽然与苯环产生共轭，相对稳定，但在受热激发后，仍可产生自由活性种，最初的热引发过程是进行双烯加成反应，产生两个初级游离基，反应如下：在游离基的影响下，单体的烯烃双链会产生下面所示的自由基活性种：②、链增长反应活性种在运动过程中，将彼此相遇而结合成多分子的聚合物。而且这些分子仍带有活性(多余的一个电子呈负极性)苯乙烯的两个活性种结合就有下面所示的三种结合方式：但实验证明，其主要是头尾相接。因为头尾相接结构稳定共轭，其能级较低。头头相接或尾尾相接，能级较高，其结构相对不稳定。如此的链增长是相当迅速的。因链增长的活化能低，苯乙烯的活化能为32.7kJ/mol，其在0.01秒～几秒之内可能聚合成千上万、而链增长中，聚苯乙烯的聚合热为69.9kJ/mol，如何处理好聚合热是聚苯乙烯聚合反应的关键。③、链终止反应链终止可以有双键耦合终止和单基终本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂，其特征在于：该微胶囊整理剂以聚苯乙烯为壁材，正十四醇和薄荷香精为复合芯材，按质量比计算，其中芯材：壁材为1‑3:1；薄荷香精的质量分数为芯材总质量的5%‑20%，余量为正十四醇。

【技术特征摘要】
1.一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂，其特征在于：该微胶囊整理剂以聚苯乙烯为壁材，正十四醇和薄荷香精为复合芯材，按质量比计算，其中芯材：壁材为1-3:1；薄荷香精的质量分数为芯材总质量的5%-20%，余量为正十四醇。2.权利要求1中所述的一种用于清凉爽肤功能面料的微胶囊整理剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）按照质量份数称取正十四醇、薄荷香精、分散剂、乳化剂、交联剂、引发剂、苯乙烯和蒸馏水，正十四醇和薄荷香精复合的芯材、分散剂、乳化剂、交联剂、引发剂、苯乙烯和蒸馏水的质量比为40-120：2-6：2-5：5-18：3-4：40：2000；复合芯材中，薄荷香精的质量分数为芯材总质量的5%-20%，余量为正十四醇；2）将正十四醇、薄荷香精、分散剂、乳化剂、交联剂和蒸馏水置于一个容器中，均质处理，得到稳定的乳化体系；3）在氮气保护下，控制恒温搅拌器的转速，将苯乙烯单体滴加到步骤（2）所得的乳化体系中，加完后，再将引发剂滴入其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶琳，黄云峰，宋晓秋，王丽萍，闵洁，李帅涛，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31