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香茅精油微胶囊对棉织物的驱蚊整理试验

作者:山东中康新材料 发布时间:2022-04-22 09:01:22点击:33

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    利用香茅精油微胶囊悬浊液对棉织物进行功能整理,通过对比整理前后织物服用性能与驱蚊效果来研究功能整理的可行性。测试表明:除硬挺度外,整理后棉织物的折皱回复角、断裂强力与光滑度均有不同程度的下降,但依然具有较好的服用性能;在15d以内、水洗5次以下,功能整理能够较好地保证织物的驱蚊性。研究认为:利用香茅精油微胶囊悬浊液对棉织物进行驱蚊功能整理具有很好的可行性。

1.试验部分

1.1试验材料与试剂

香茅精油(工业级);司本一80、氢氧化钠、乙酸、吐温20、阿拉伯胶、明胶、戊二醛;棉织物(自织)。

1.2试验仪器与设备

INSTRON5590型万能材料试验机(美国英斯特朗公司)、HZX——JA400型电子精密天平(郑州万博仪器设备有限公司)、DHG——9035A型立式鼓风干燥箱(上海凯朗仪器设备厂),LHS——100SC型恒温恒湿箱(上海东麓仪器设备有限公司)、MX201型实验室高剪切乳化机(上海沐轩实业有限公司)、数显电热恒温水浴锅(上虞市鑫达试验设备厂),SU3900大型扫描电镜(日立公司)、NucybertekPhabromet型智能风格仪(美国Nucybertek公司)。

1.3试样准备与测试

1.3.1微胶囊的制备

称取2g明胶,用去离子水溶解配制成明胶乳化液200g,制备成壁材1#备用;称取2g阿拉伯乳胶,利用去离子水溶解配制成阿拉伯乳胶乳化液200g,制备成壁材2#备用;称取4g香茅精油、800.836g吐温与1.546g斯潘,在800mL的烧杯中混合均匀后,在400C的恒温水浴锅中,使用恒温磁力搅拌器搅拌,制备成芯材备用。将壁材1#与壁材2#利用引流棒同时缓慢引流到装有芯材的烧杯中,充分搅拌均匀;利用剪切机在10000r/min条件下将混合液分散15min;倒入四口烧瓶中,在40℃的恒温水浴锅内以400r/min的速度进行搅拌,并利用乙酸将混合液的pH值调至4;对混合液进行烧瓶外冰块降温,使其在20min内温度降至10℃以下,并利用质量分数为10%的氢氧化钠溶液将混合液的pH值调至10;充分搅拌20min后,加入分数为25%的戊二醛进行固化整理,30min后迅速升温至400C,从而制得香茅精油微胶囊悬浊液。

1.3.2织物功能整理采用香茅精油微胶囊悬浊液,参照下述工艺对棉织物进行功能整理:香茅精油微胶囊悬浊液浸轧整理(采取两浸两轧工艺,浸轧带液率为65%)、预烘80℃条件下烘5min、焙烘(130℃条件下烘3min)、织物烘干后水洗晾干。

1.3.3微观形貌观察

利用SU3900大型扫描电镜对经香茅精油微胶囊悬浊液整理后的棉织物进行微观形貌观察。

1.3.4驱蚊效果测试

鉴于目前国内相关机构没有制定驱蚊效果的相应国家标准,因此本文的驱蚊试验根据参考文献设计了如图1所示的驱蚊试验箱。

驱蚊试验箱示意图.png

    将经香茅精油微胶囊悬浊液整理后的棉织物与未经整理的棉织物分别置于a,c两腔内;取50只雌性伊蚊置于B腔中,除去隔板后在10min内观察a,c两腔内的伊蚊数量,使用式(1)计算驱蚊率。织物在自然环境条件下依次静置5,10,15,20,25d,按照上述方法,依次测试织物的驱蚊率。对整理后的棉织物进行1,3,5,7,10次皂洗,按照上述方法,依次测试织物的驱蚊率。驱蚊率的试验均重复5次,以排除随机概率的影响。

image.png

2.结果与讨论

2.1微观形貌分析

香茅精油微胶囊悬浊液整理后棉织物的扫描电镜图看出香茅精油微胶囊出现部分团聚,贴附在棉纤维表面,导致棉织物出现强力弱环,影响织物的力学性能;另一方面,可以看出香茅精油微胶囊均为球形,但大小不一,粒径差别较大。由此可知,该法制备香茅精油微胶囊存在一定的缺陷,但从图上可以看出,微胶囊的直径依然在微米级范围内,具有很好的实用性。

2.2织物性能分析

香茅精油微胶囊悬浊液整理前后棉织物的性能测试结果见表

织物性能分析.png

从表可以看出:棉织物经香茅精油微胶囊悬浊液整理后,除硬挺度外,织物的折皱回复角、断裂强力与光滑度3项指标均有不同程度的下降;织物的硬挺度上升与折皱回复角的下降是由于香茅精油微胶囊悬浊液整理对织物起到一定的固化作用,提高了织物的硬度;织物断裂强力下降,是因为香茅精油微胶囊在棉织物上分布不匀,致使棉织物出现强力弱环,造成棉织物的力学性能下降;光滑度下降是由于香茅精油微胶囊贴附在棉织物表面,造成棉织物光滑度下降。对比整理前后的测试数据可以看出,4项指标变化幅度较小,对织物的服用性能影响较小,均在可接受范围内,因此从织物服用角度来说,香茅精油微胶囊悬浊液对棉织物的功能整理具有较强的可行性。

2.3织物驱蚊测试分析

香茅精油微胶囊悬浊液整理棉织物的驱蚊率随时间变化和随水洗次数变化曲线分别见图


               image.png      image.png

从图3,4可以看出:在15d之内,香茅精油微胶囊悬浊液整理棉织物的驱蚊率随时间的延长而缓慢下降;15-25d,整理棉织物的驱蚊率随时间的延长而出现大幅下滑;香茅精油微胶囊悬浊液整理棉织物的驱蚊率随水洗次数的增加逐渐降低,水洗5次后,驱蚊效果下降至60%,己经失去了驱蚊的作用。由此可知,香茅精油微胶囊的制备对香茅精油的缓释具有很好的效果,较长时间保持了整理棉织物的驱蚊性。同时应在合理的时间范围内使用织物,并控制相应的水洗次数。


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3.结语

本文利用香茅精油微胶囊悬浊液对棉织物进行功能整理,通过测试织物的服用性能与驱蚊效果验证功能整理的可行性。测试表明,经过香茅精油微胶囊悬浊液整理后,香茅精油微胶囊以团聚形式贴附在棉织物表面。除硬挺度外,整理后棉织物的折皱回复角、断裂强力与光滑度均有不同程度的下降,但依然具有很好的服用性能。整理棉织物的驱蚊率在巧d之内缓慢下降,15-25d整理棉织物的驱蚊率出现大幅下滑,表明香茅精油微胶囊的缓释性能够保证整理织物巧d内的驱蚊效果,同时应将水洗次数控制在5次以内,以保证其驱蚊性。

 


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