本发明涉及一种艾叶油微胶囊抗菌防皱织物及 其制备方法。 背景技术

微胶囊（microencapsule )是一种能包埋和保护某些物质的具有聚合物� � 壳的半透性或密封性的微型胶囊。微胶囊技术 是利用天然的或合成的高分子材 料（通常称为壁材）把分散的固体物质颗粒、 液滴或气体（通常称为芯材）包 封在一层膜中从而形成微小胶囊的一种技术， 它的直径一般为 1〜1000μιιι。 微 胶囊具有许多独特的功能， 如具有保护芯材物质免受环境影响， 降低毒性， 掩 蔽不良味道， 控制芯材释放， 延长药效， 延长存储期， 改变物态便于携带和运 输， 改变物性使不相容的成分均匀混合等功能。这 些特殊的功能使微胶囊技术 在医药、 食品、 农药、 伺料、 涂料、 油墨、 粘合剂、 化妆品、 洗涤剂、 感光材 料、 纺织品功能整理众多工业领域中得到了广泛的 应用。 艾叶是中医常用药之一， 为菊科多年生草本植物艾的干燥叶。艾叶作为 我 国历史悠久的常用中药， 千百年来一直受到人们的关注。艾叶的主要有 效成分 是挥发性油， 即艾叶油。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、 镇静、、 护肝利胆、 补 体激活等多种功效作用， 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。此 外， 艾叶油在治疗风湿痹痛方面 的应用也较为广泛。成都中医药大学孙竹娟将 艾叶挥发油通过加热透入相关穴 位配合针刺治疗类风湿关节炎，进一步证明了 艾叶挥发油在类风湿关节炎的治 疗过程中， 能够提高针刺改善关节疼痛、控制病情以及改 善患者关节功能和生 活质量的作用。从文献报道来看， 艾叶挥发油治疗类风湿关节炎为临床治疗这 类慢性自身免疫性疾病提供了一个新的途径。 由上可知艾叶油具有抗菌消炎、 抗过敏和促进血液循环等多种功效作用， 然而艾叶油的挥发性较强， 气味较浓， 有效成分不稳定， 容易损失， 不便于贮 藏、 运输和剂型多样化， 限制了其应用范围。 近年来， 随着人民生活水平的提高， 人们对纺织品的舒适性和功能性要求 越来越高。纺织品后整理已成为提高产品附加 值和改善纺织品功能的重要途径 之一 ， 利用微胶囊技术使纺织品具有特种功能是目前 发展的热点。 各种织物 后整理剂都可以制成微胶囊后用于织物的后整 理，如芳香、阻燃、抗菌、防臭、 蓄热保温、 脱毛、 防毒、 防雾、 抗污、 防皱、 防缩、 柔软、 防紫外线等。 微胶囊技术在纺织上的应用主要是在印染和后 整理方面，绝大多数以涂层或共 混纺丝的方式施加于纤维或织物上，但在涂层 中微胶囊与织物仅仅通过粘接剂 的物理粘接， 其耐洗性、透气性及舒适性能均达不到可以实 用的水平。如中国 专利 CN 85100799 A提供的浸渍微胶囊织物及中国专利 CN 1966849A提供的无 机包覆纳米载银抗菌复合聚脲微胶囊防蚊面料 。而共混纺丝投资设备巨大， 技 术含量高， 尚未得到大规模推广。 发明内容

本发明的目的在于提供一种艾叶油微胶囊抗菌 防皱织物及其制备方法。该 方法将传统的艾叶和织物相结合， 从而产生一种新型的织物， 不仅能达到稳定 艾叶油成分， 控制艾叶油释放、 延长药效， 掩蔽不良味道， 干净卫生的作用， 此织物还可以制作成衣物， 医疗用品以及其他纺织品， 使得传统的艾灸， 艾敷 等治疗方法， 通过纺织品这个媒介， 产生一种新的治疗和保健方法； 采用所述 的方法制得的织物具有抗菌保健和防皱功能。

为此， 本发明采用以下的技术方案： 一种艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 其中， 所述的方法包括以下步骤：

1 ) 在以壁材形成的乳化剂中乳化艾叶油；

2 ) 使乳化的艾叶油发生复凝聚反应；

3 ) 在乳化剂中加入固化交联剂， 交联固化复凝聚反应后的乳液， 以得到 艾叶油微胶囊乳液；

4 ) 在得到的艾叶油微胶囊乳液中加入反应量的防 皱交联剂、 催化剂和渗 透剂， 以制成艾叶油微胶囊抗菌防皱织物整理剂；

5 ) 将织物用制成的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物整 理剂进行处理以得到艾 叶油微胶囊抗菌防皱织物。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 在步骤 1 ) 中， 所 述的壁材是明胶和阿拉伯胶的混合溶液，其中 所述的乳化过程和条件为：在转 速为 800〜1000转 /分， 恒温水浴 40°C的条件下乳化 10〜15分钟， 其中， 所 述的壁材的浓度为 0. 5 %〜5 % (w/v)，艾叶油与壁材的用量比例为 0. 5〜2. 0。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 在步骤 2) 中， 所 述的复凝聚反应过程和条件为： 用 IO%HAC (乙酸）溶液把乳化反应体系的 ra 调至 PH3. 5〜4. 5， 然后降低转速， 把系统移出水浴， 继续在室温搅拌进行复 凝聚 10〜15分钟。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法，在复凝聚反应过程 中，调节 ra时的乳化搅拌速度为 800〜iooo转 /分，在把系统 ra值调至 3. 5〜

4. 5后， 把搅拌速度降低到 250〜400 转 /分。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 在步 3 ) 中， 所述 的交联固化反应过程和条件为： 采用冰浴将系统降温至 0〜5°C， 用 10 %HAC 溶液把系统的 ra调节至中性， 接着加入固化交联剂， 冰浴固化 30分钟， 再移 入 50°C恒温水浴继续固化 2〜3小时后， 得到艾叶油微胶囊乳液。 其中加入的 固化剂的量随不同情况而定， 例如可以加入的量为 l_100ml。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法，所述的固化交联剂 选自甲醛、 乙二醛、 戊二醛或其混合物。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法，在所述制成的艾叶 油微胶囊乳液中， 艾叶油微胶囊为球形颗粒， 其粒径在 1-50 μ ra之间。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 在步骤 4) 中加入 的防皱交联剂、 催化剂和渗透剂的量分别为：

3-20% (w/v) 的防皱交联剂；

1-3% (w/v) 的催化剂；

0. 5-1. 5% (w/v) 的渗透剂。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 所述的防皱交联 剂选自 2D树脂、 2D醚化树脂、 丁垸四羧酸中或其混合物。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 所述的催化剂选 自金属盐、 无机酸或其混合物。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 所述的金属盐选 自镁盐、 钠盐和钾盐。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 所述的无机酸选 自盐酸和磷酸。

根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 所述的渗透剂为 脂肪醇聚氧乙烯醚。 根据本发明的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物的制 备方法， 所述的步骤 5 ) 进一步包括：

a) 将织物在得到的艾叶油微胶囊抗菌防皱织物整 理剂中二浸二轧； b ) 取出织物， 其中织物的带液率 70〜100 % _;

c ) 在 85〜100°C下， 预烘 3〜5分钟;

d) 在 150〜190°C下， 定型焙烘 2〜5分钟；

e ) 水洗后烘干， 以制成艾叶油微胶囊抗菌防皱织物。

一种艾叶油微胶囊抗菌防皱织物， 所述的抗菌防皱织物经前述的方法处 理而成， 其中， 所述的织物上包覆有以艾叶油形成的微胶囊。

实施本发明具有以下有益效果： 本发明的微胶囊以艾叶油为芯材， 以明 胶和阿拉伯胶为壁材，采用复凝聚法对艾叶油 进行微胶囊化， 该制备工艺简单 易行， 成本较低， 为艾叶油微胶囊提供了适合于工业化生产的微 胶囊化技术。 制备出的微胶囊粒径在 1〜50 μ ιιι范围，外观形态良好，呈光滑球形，包覆 效果、 分散性、 缓释性良好。 本发明的艾叶油微胶囊抗菌织物以艾叶油微胶 囊乳液、 防皱交联剂、催化剂、 渗透剂为织物整理剂， 采用浸轧整理工艺对棉麻织物进 行整理而成。 由于明胶 -阿拉伯胶微胶囊表面存在很多反应性的羟基� � 且微胶 囊的粒径足够小，浸透和附着不仅在纱线表面 ，还能渗透和附着到构成纱线的 每根纤维的表面， 渗透到棉麻纤维无定形区， 故可以使用防皱交联剂 （如 2D 树脂）， 通过在催化剂的作用下发生交联反应， 使防皱交联剂与棉麻织物及艾 叶油微胶囊之间形成醚键连接， 从而克服了使用粘胶剂耐洗性差的缺点，大大 提高织物与微胶囊的附着效果， 增强抗菌功能的耐久性， 同时赋予织物防皱免 烫性能， 此外交联醚化作用还能降低 2D树脂甲醛的释放量。而且， 利用这种技 术制备的艾叶油微胶囊抗菌织物具有抗菌消炎 、促进血液循环、对皮肤有优良 的保健功能，同时所制备的织物还具有防皱免 烫功能，并有较好的耐洗性效果。 可用于制作病人及日常护理保健服装。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体制作例。应当注 意，这里描述的制作例只用 于举例说明， 并不用于限制本发明。

本发明的艾叶油微胶囊抗菌织物其制备工艺主 要包括艾叶油乳化反应、复 凝聚反应、 交联固化过程、 复配过程和织物的后整理五个步骤， 其中的各个步 骤分别为：

1、 艾叶油的乳化： 在系统浓度为 0. 1 %〜1. 5 % (w/v) 的明胶， 阿拉伯 胶混合溶液中加入 0. 1 %〜1. 5 % (w/v) 的艾叶油， 在转速为 800〜1000转 / 分， 恒温水浴 40 °C的条件下乳化 10〜15分钟；

2、 复凝聚反应： 用 10 %HAC (乙酸）调节体系 ra至 3. 5〜4. 5， 然后降低 转速 250〜400转 /分， 移出水浴， 室温继续搅拌复凝聚 10〜15分钟；

3、 交联固化过程： 冰浴降温至 0〜5°C， 调节 PH至中性， 加入固化剂固 化 30分钟， 后移入 5CTC恒温水浴继续固化 2〜3小时， 得到艾叶油微胶囊乳 液；

4、 复配以制成多功能织物整理剂： 在上述制备的艾叶油微胶囊乳液中加 入 5 %〜20 % (w/v) 的防皱交联树脂， 1〜3% (w/v )催化剂， 0. 5%〜2% (w/v) 渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚 （JFC) , 复配成多功能织物整理剂；

5、 织物的后整理过程： 将待整理织物浸入到上述复配整理剂中， 用二浸 二轧工艺进行整理， 轧余率为 100 %， 100°C烘干， 150°C〜190°C定型焙烘 2 分钟得艾叶油微胶囊抗菌织物。 其中， 在上述歩骤中， w/v表示质量 /体积。

在本发明微胶囊制备技术方案中，采用不同的 壁材体系浓度和不同的搅拌 速度可形成不同粒径的微胶囊。壁材浓度和搅 拌速度的选择根据最终的需要而 定， 制备的微胶囊粒径范围为 1〜50 μ πι。

本发明微胶囊包覆率的测定方法：准确称取 0. 1000g新制备的艾叶油微胶 囊样品， 用无水乙醇浸泡 24小时萃取微胶囊中的艾叶油， 过滤。 取滤液用气 相色谱法测定萃取液中艾叶油某组分的峰面值 ，对照艾叶油溶液标准曲线，根 据外标法得到艾叶油的含量，从而可以得到微 胶囊的包覆率。经此方法测定艾 叶油微胶囊的包覆率为 30 %〜80 %。

本发明微胶囊芯材释放性能的测试方法：准确 称取 0. 5000g已测定包覆率 的艾叶油微胶囊织物样品置于恒温恒湿箱， 设定温度为 50. 0 °C， 湿度为 24. 0 % , 每隔 1小时取出 0. O lg样品溶于 5mL的无水乙醇泡浸 24小时萃取微胶囊 中剩余的艾叶油，采用气相色谱法测定萃取液 中艾叶油的剩余含量。经测试发 现初始阶段微胶囊的药物释放速率较快， 随后释放速率逐渐趋于稳定，具有良 好的释放效果。

本发明的方法制备的艾叶油微胶囊抗菌织物抗 菌性测试方法：采用振荡烧 瓶法模仿人体的穿着条件， 使细菌在振荡条件 （300 转 /分） 下与织物内抗菌 剂接触， 振荡 l-6h之后， 经细菌培养计数， 计算细菌减少百分率， 从而确定 抗菌性能大小。测试菌种选取自然界及人体皮 肤粘膜中最常分布的金黄色葡萄 球菌和大肠杆菌作为代表菌种。

本发明织物耐洗性测试方法： 用 2%肥皂水或市售的洗衣粉， 按说明配成 洗涤液， 将织物放入洗衣机内搅动， 以每 10分钟一次搅动， 可洗 0、 5、 10、 20、 30、 50次， 每次应在清水中漂净再搅拌， 然后再测定洗后织物的抗菌率。 本发明采用水萃取法（ GB/T2912.1-1998)测定整理后织物残留甲醛 含量； 根据织物风格试验方法平整度试验方法 （FZ/T 01054.6-1999) 测定织 物的平整度； 依据 GB/T3819-1997标准， 使用 YGB型折皱测试仪测定织物折痕 回复角； 采用扯边纱条样法（GB/T 3923.1-1997)在等速伸长强力机上测定织 物的断裂保留率。

本发明的艾叶油微胶囊应用于织物抗菌整理， 可获得高效、 广谱、 安全、 耐洗且有一定预防和医疗效果的抗菌织物， 同时还具有优良的防皱免烫功能。

实施例 1

(1) 艾叶油的乳化： 分别称取 0.50g明胶和 0.50g阿拉伯胶于 250mL的 三口烧瓶中， 加入 lOOmL蒸馏水， 装上机械搅拌器， 置于 40°C水浴中搅拌溶 解后配制成明胶 -阿拉伯胶体系的混合液，浓度均为 0.5%(W/V)，再加入 1. OraL 艾叶油， 在搅拌速度为 800转 /分的条件下乳化 10分钟；

(2) 复凝聚反应： 保持乳化时的搅拌速度和水浴温度不变， 在上述乳化 液中逐渐滴加 10%HAC溶液调节体系的 PH值至 4.0， 把搅拌速度降低到 300 转 /分， 移出水浴， 室温继续搅拌 10分钟；

(3)交联固化:将上述凝聚化的微胶囊悬浮液用� �水浴 30分钟降温至 0〜 5°C，然后用 10%NaOH溶液调节体系 PH值至 7.0，滴加入 2mL 25%戊二醛溶液， 在搅拌速度 400转 /分的条件下继续冰浴 30分钟； 移入 50°C的水浴中继续交 联固化 2小时得到艾叶油微胶囊乳液；

(4) 艾叶油微胶囊抗菌防皱织物整理剂的制备： 在上述制得的微胶囊乳 液中加入 20克含量 100%的 2D树脂， 3克氯化镁催化剂， l.Og渗透剂 JFC， 搅拌均匀， 得到叶油微胶囊抗菌防皱织物整理剂；

(5)抗菌织物的整理： 将待整理织物 （100%棉） 浸入到上述制备的整理 剂中， 二浸二轧， 轧液率重量比为 100 %， 然后在 10CTC烘箱中预烘 3分钟， 再在 16CTC烘培 2分钟， 冷却至室温即得艾叶油微胶囊抗菌防皱织物。

织物性能测试： 用上述的方法对实施例 1中制成的织物的性能进行测试。 整理后的棉织物平整度等级 3. 7， 干折皱回复角 3120， 断裂强力保留率 68%， 甲醛释放为 40ppm， 织物抗菌率及耐洗性效果见下表：

实施例 2:

( 1 ) 艾叶油的乳化： 分别称取 1. 00g明胶和 1. 00g阿拉伯胶于 250mL的 三口烧瓶中， 加入 lOOmL蒸馏水， 装上机械搅拌器， 置于 40°C水浴中搅拌溶 解， 加入 1. OmL艾叶油， 在搅拌速度为 800转 /分的条件下乳化 15分钟；

( 2 ) 复凝聚反应： 保持乳化时的搅拌速度和水浴温度不变， 在上述乳化 液中逐渐滴加 10 %HAC溶液调节体系的 PH值至 4. 0， 把搅拌速度降低到 250 转 /分， 移出水浴， 室温继续搅拌 10分钟；

( 3 )交联固化： 将上述凝聚化的悬浮液用冰水浴 30分钟降温至 0〜5°C， 然后用 10%NaOH溶液调节体系 ίΉ值至 7. 0， 滴加入 4mL25 %戊二醛溶液，在搅 拌速度 300转 /分的条件下继续冰浴 30分钟； 移入 50°C的水浴中继续交联固 化 2小时得艾叶油微胶囊乳液；

(4 ) 艾叶油微胶囊抗菌防皱织物整理剂的制备： 在上述制成的微胶囊乳 液中加入 5克丁垸四羧酸（BTCA)防皱交联剂， 1克磷酸二氢钠催化剂， 0. 5gJFC 渗透剂， 搅拌均匀即得复配整理剂；

( 5 )抗菌织物的整理： 将待整理织物 （100%棉） 浸入到上述制备的整理 剂中， 二浸二轧， 轧液率重量比为 100 %， 然后在 85°C烘箱中预烘 3分钟， 再 在 18CTC烘培 2分钟， 冷却至室温即得艾叶油微胶囊抗菌防皱织物。

织物性能测试： 采用上述的方法对实施例 2 中制成的织物的性能进行测 试。整理后棉织物平整度等级 3. 5，干折皱回复角 2980， 断裂强力保留率 72%， 甲醛释放为 0ppm， 织物抗菌率及耐洗性效果见下表： 实施例 3

( 1 ) 艾叶油的乳化： 分别称取 5. 00g明胶和 5. 00g阿拉伯胶于 250mL的 三口烧瓶中， 加入 lOOmL蒸馏水， 装上机械搅拌器， 置于 40°C水浴中搅拌溶 解， 加入 5. 0mL艾叶油， 在搅拌速度为 1000转 /分的条件下乳化 20分钟。

( 2 ) 凝聚反应： 保持乳化时的搅拌速度和水浴温度不变， 在上述乳化液 中逐渐滴加 10 %HAC溶液调节体系的 ra值至 4. 0， 把搅拌速度降低到 600转 / 分， 移出水浴， 室温继续搅拌 10分钟；

( 3 )交联固化： 将上述凝聚化的悬浮液用冰水浴 30分钟降温至 0〜5°C， 然后用 10%NaOH溶液调节体系 PH值至 7. 0， 滴加入 10mL25 %戊二醛溶液， 在 搅拌速度 350转 /分的条件下继续冰浴 30分钟； 移入 50°C的水浴中继续交联 固化 2小时得到艾叶油微胶囊乳液；

(4) 艾叶油微胶囊抗菌防皱织物整理剂的制备： 在上述制成的微胶囊乳 液中加入 20克含量 100 %的 2D树脂， 6克氯化镁， l. Og渗透剂 JFC， 搅拌均 匀， 即得复配整理剂。 ( 5 )抗菌织物的整理： 将待整理织物 （100%棉） 浸入到上述制得的稀释 4倍的整理液中， 二浸二轧， 轧液率重量比为 100 %， 然后在 85°C烘箱中预烘 3分钟，再在 15CTC烘培 3分钟，冷却至室温即得艾叶油微胶囊抗菌防� �织物。

织物性能测试： 采用上述的方法对实施例 3中制得织物的性能进行测试。 对整理后棉织物平整度等级 3. 4， 干折皱回复角 3000， 断裂强力保留率 74%， 甲醛释放为 40ppm， 织物抗菌率和耐水洗性见下表：

从以上实施例的数据可以看出， 即使是在洗涤多次之后， 本发明的艾叶油 抗菌防皱织物仍然具有优良的抗菌效果，特别 对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有 着较好的抗菌效果。

以上结合实施例对本发明进行了详细的说明， 但是在本发明的精神和权利 要求的保护范围之内，本领域的技术人员还可 以作出多种改型和变型，应当说， 这样的一些改型和变型都在本发明的保护范围 之内。