一种压力响应型芳香缓释微胶囊、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种压力响应型芳香缓释微胶囊、制备方法及其应用，该微胶囊包括芯材和包覆在芯材外的壁材，制备方法为将吸附有香精的多孔二氧化硅粉体分散在搅拌的去离子水中后，加入纳米二氧化硅、天然乳胶及交联剂I进行交联制得压力响应型芳香缓释微胶囊，将制得的微胶囊加入天然乳胶后，加入交联剂II和去离子水分散均匀，再将分散液注入模具中干燥、交联和冷却后制得弹性材料，又在弹性材料两侧涂覆EVA热熔胶制得弹性地毯。本发明专利技术制备方法简单，原料易得，由于芳香缓释微胶囊的香精释放速度与其所受到压力存在一定关系，有效改善了微胶囊内部香精的释放效果，节省香料用量，延长地毯使用寿命，极具应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种压力响应型芳香缓释微胶囊、制备方法及其应用
本专利技术属于微胶囊领域，涉及一种压力响应型芳香缓释微胶囊、制备方法及其应用。
技术介绍
地毯由于其具有吸音隔音、保暖性好、防尘、安全性好和美观等特点，能带给人们行走舒适感的同时还能美化生活环境，其丰富的图案与色彩，在室内铺上地毯后，与家具等其他装饰器材一起，构成一幅和谐、舒适的图画，带给人们良好的心情，成为家居装饰的重要材料。目前全球每年的地毯产量达3亿平方米以上，其中65％以上的产量来自中国，我国已名副其实的成为地毯产业大国，并且随着地毯用材料的多样性，已发展传统天然地毯、合成地毯等多种产业，随着人们生活水平的提高，具有各种香味以及功能的地毯材料受到人们的追捧。弹性地毯是在传统地毯的基材上开发的一种新型地毯，其在地毯中加入弹性材料，避免了常规的地毯密实结构易导致接触感觉较差，尤其是冬天地板本身温度较低的情况下，但美中不足的是，目前地毯在视觉上、触觉上都能带给人们美好的感受，唯独在嗅觉上不能给人们带来享受。专利仿生地毯的制造方法(CN104127100A)、一种工艺地毯香味微胶囊整理剂及其应用(CN102720070A)、能散发芳香的剑麻地毯的生产方法(CN104172881A)、一种白调温草坪地毯(CN103654245A)、一种艾草纳米微胶囊保健地毯(ZL201320684723.9)、一种防菌除臭添香地毯(ZL201220532066.1)等都公开了一种采用微胶囊的方法，通过在地毯材料制备过程采用具有香味缓释效果的微胶囊添加到基材中，使地毯具有优异的香味和持久缓释的效果，避免了常规香味在基体中添加后由于香料本身与基材的结合力较弱导致的香味持久性和耐洗性能差等问题，虽然此种微胶囊添加的方法在一定的范围内可以解决香味的持久问题，但由于微胶囊颗粒中的香味其缓释过程并没有一个激发过程，其一经制备，其缓释过程就会持久发生，因此也就存在不管是否使用都会出现一直挥发香味的问题，这不仅浪费了内部香料，导致寿命降低，同时势必会对地毯的储存条件提出较高的要求，使得生产成本大大提高。因此开发一种成本低、使用寿命长和香味释放效果好的条件触发以释放香精的微胶囊极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术因微胶囊香味释放无激发过程导致的原料浪费、使用寿命低以及香味释放效果差的缺陷，提供一种条件触发型释放香精的微胶囊。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种压力响应型芳香缓释微胶囊，该微胶囊包括芯材和包覆在芯材外的壁材，所述芯材为吸附有香精的多孔二氧化硅粉体，所述壁材为分布有纳米二氧化硅的天然乳胶，所述压力响应是指在一定压力条件下，芳香缓释微胶囊的香精释放速度与其所受到压力成正比，芳香缓释微胶囊在无压力作用下不释放香精。本专利技术采用天然胶乳为微胶囊包覆壁材，由于天然乳胶本身具有优异的弹性，同时与弹性基材材料一起，保证微胶囊颗粒与基材的结合力，避免了微胶囊与基材的不相容，影响缓释效果。而现有地毯材料中使用的微胶囊材料多为三聚氰胺甲醛树脂(包覆油溶性香料)或乙基纤维素EC(包覆水溶性香料)，其均不具有压力响应效果。作为优选的技术方案：如上所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，所述压力响应型芳香缓释微胶囊由以下质量含量的原料加工而成：所述压力响应型芳香缓释微胶囊的平均粒径为5.0～10.0μm，所述壁材的厚度为5.0～7.5μm。如上所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，所述吸附有香精的多孔二氧化硅粉体的制备过程为：以多孔二氧化硅粉体为吸附材料在60～80℃下通过二氧化硅的多孔道结构，对香精进行吸附25～45min后，趁热过滤并用乙醇进行清洗三次，然后在常温、-0.05MPa的条件下干燥48h得到吸附有香精的多孔二氧化硅粉体。将吸附温度设置为“60～80℃”的目的是使二氧化硅更好的吸附香精并且使其在二氧化硅内更长时间的保留；若温度过高，香精挥发速率较快，不利于其停留在二氧化硅分子内，从而使其的吸附效率大大降低；若温度过低，吸附的速率过慢，从而导致吸附效率低。将吸附时间设置在“25～45min”是为了保证香精分子充分的吸附在二氧化硅粉体上且不处于过饱和状态；吸附时间过短，会导致香精分子不能充分的吸附到二氧化硅粉体上；吸附时间过长，二氧化硅粉体内香精分子处于过饱和状态，从而影响后期的释放效果。清洗的目的是去除游离的香精分子。如上所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，所述多孔二氧化硅粉体的平均粒径为0.5～1.0μm，孔隙率为30％，比表面积为150～300m2/g；所述香精为植物精油、西柚香精、柠檬香精、草莓香精、百爱神香精、古龙香精、森林浴香精、薰衣草香精、茉莉香精、玫瑰香精、芦荟香精和檀香香精中的一种以上；所述多孔二氧化硅粉体与香精的质量比为1:10～100。如上所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，所述纳米二氧化硅的平均粒径为50～100nm，固含量为30～45％；所述天然乳胶的平均粒径为1.0～1.5μm，固含量为30～40％；所述交联剂I的型号为XR-500、Wetlink78或Wetlink90。可根据实际情况选择纳米二氧化硅、天然乳胶的粒径及添加量。本专利技术提供制备如上所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊的方法，将吸附有香精的多孔二氧化硅粉体分散在搅拌的去离子水中后，加入纳米二氧化硅、天然乳胶及交联剂I进行交联制得压力响应型芳香缓释微胶囊。作为优选的技术方案：如上所述的方法，其具体步骤如下：(1)将吸附有香精的多孔二氧化硅粉体分散在搅拌转速为3000～6000r/min的去离子水中；(2)加入纳米二氧化硅、天然乳胶及交联剂I在45～60℃下交联10～15min后，在70～85℃下交联5～10min制得压力响应型芳香缓释微胶囊。该步骤进行两次交联，为了使天然乳胶更好的包覆在纳米二氧化硅表面。首先低温交联的对象是纳米二氧化硅与天然乳胶，目的是使纳米二氧化硅与天然乳胶连接在一块；高温交联的对象是连结二氧化硅分子的天然乳胶颗粒，进而形成天然乳胶包覆纳米二氧化硅分子的微胶囊；由于体系中天然乳胶的量较大，因而需要先进行低温交联再进行高温交联，才能使得二氧化硅分子尽可能的被包覆形成微胶囊。为保证其交联充分，分别交联10～15min、5～10min。本专利技术还提供了如上所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊的应用，将所述压力响应型芳香缓释微胶囊加入天然乳胶后，加入交联剂II和去离子水在1500～3000r/min下分散均匀，再将分散液注入模具中并在80～90℃下干燥去除体系中水分，当水分残留量＜1％时在100～120℃下交联5～25min，冷却后制得弹性材料；此步骤进行交联，一方面是为了将芳香缓释微胶囊更好的固定在乳胶层中；另一方面是为了使乳胶层具有一定的弹性。后续交联温度更高，是加快天然乳胶层的交联速率，缩短交联时间，提高效率。各组分及其质量含量如下：所述交联剂II的型号与交联剂I相同。作为优选的技术方案：如上所述的应用，所述弹性材料的香精缓释过程满足以下方程：其中，Q为缓释量，单位为mol/L；P为弹性材料受承受的压力，单位为Pa；P0为大气压力，单位为Pa；t为时间；T为室内温度，单位K；Tm为香精的熔点，单位为K；r为芳香缓释微胶囊的平均粒径，单位为m；n为气体物质的量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力响应型芳香缓释微胶囊，其特征是：该微胶囊包括芯材和包覆在芯材外的壁材，所述芯材为吸附有香精的多孔二氧化硅粉体，所述壁材为分布有纳米二氧化硅的天然乳胶，所述压力响应是指在一定压力条件下，芳香缓释微胶囊的香精释放速度与其所受到压力成正比，芳香缓释微胶囊在无压力作用下不释放香精。

【技术特征摘要】
1.一种压力响应型芳香缓释微胶囊，其特征是：该微胶囊包括芯材和包覆在芯材外的壁材，所述芯材为吸附有香精的多孔二氧化硅粉体，所述壁材为分布有纳米二氧化硅的天然乳胶，所述压力响应是指在一定压力条件下，芳香缓释微胶囊的香精释放速度与其所受到压力成正比，芳香缓释微胶囊在无压力作用下不释放香精。2.根据权利要求1所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，其特征在于，所述压力响应型芳香缓释微胶囊由以下质量含量的原料加工而成：所述压力响应型芳香缓释微胶囊的平均粒径为5.0～10.0μm，所述壁材的厚度为5.0～7.5μm。3.根据权利要求2所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，其特征在于，所述吸附有香精的多孔二氧化硅粉体的制备过程为：以多孔二氧化硅粉体为吸附材料在60～80℃下对香精进行吸附25～45min后，趁热过滤并用乙醇进行清洗三次，然后在常温、-0.05MPa的条件下干燥48h得到吸附有香精的多孔二氧化硅粉体。4.根据权利要求3所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，其特征在于，所述多孔二氧化硅粉体的平均粒径为0.5～1.0μm，孔隙率为30％，比表面积为150～300m2/g；所述香精为植物精油、西柚香精、柠檬香精、草莓香精、百爱神香精、古龙香精、森林浴香精、薰衣草香精、茉莉香精、玫瑰香精、芦荟香精和檀香香精中的一种以上；所述多孔二氧化硅粉体与香精的质量比为1:10～100。5.根据权利要求2所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊，其特征在于，所述纳米二氧化硅的平均粒径为50～100nm，固含量为30～45％；所述天然乳胶的平均粒径为1.0～1.5μm，固含量为30～40％；所述交联剂I的型号为XR-500、Wetlink78或Wetlink90。6.制备如权利要求1～5任一项所述的一种压力响应型芳香缓释微胶囊的方法，其特征是：将吸附有香精的多孔二氧化硅粉体分散在搅拌的去离子水中后，加入纳米二氧化硅、天然乳胶及交联剂I进行交联制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仕艳，吴擢彤，江振林，王华平，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31