一种复配精油驱蚊微胶囊的制备方法和产品及应用

1.本发明属于功能性微胶囊领域，具体涉及到一种复配精油驱蚊微胶囊的制 备方法和产品及应用。


背景技术：

2.蚊虫对人类危害较大，它不仅影响人们的工作、生活和睡眠，最重要的是 传染疾病。国内常见的蚊媒病有疟疾、丝虫病、登革热和流行性乙型脑炎；在 国外还流行黄热病、西尼罗热、东方马脑炎等蚊媒病。
3.夏季高温多湿，蚊虫肆虐，儿童皮肤娇嫩，深受其害。不仅皮肉痒痛不适， 而且还会传播多种疾病。目前市面上驱蚊产品多样，各种盘式蚊香、电蚊香、 驱避剂、驱蚊贴、驱蚊膏、驱蚊手环等形形色色。最常使用的化学驱避剂虽具 有驱避效果好和价格低廉的优点，但有效驱蚊时间在4-6h，长时间在户外需要 进行补涂，不能长时间驱蚊。其他驱蚊产品又大多含有色素、香精、酒精、苯、 驱蚊酯、避蚊胺等成分，不能被儿童尤其是婴幼儿长期使用。因此，防蚊虫纺 织品是各种防蚊措施中比较有效、安全、环保的手段之一。
4.随着人们生活品质的提高，人们对产品要求更加绿色环保，许多研究人员 也开始从植物中寻找更加高效安全低毒的天然驱避剂来替代化学驱避剂，文献 报道较多的植物源驱避剂有：丁香、香茅、桉叶、印楝素、薄荷、柠檬、肉桂、 天竺葵、薰衣草、迷迭香、樟树等，均具有很好的蚊虫驱避效果，但这些植物 源驱避剂在常温下易挥发，驱避时间短、空间有限等问题。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较 佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或 省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略 不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种复配精油驱蚊 微胶囊的制备方法。
8.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种复配精油驱蚊微 胶囊的制备方法，其特征在于：包括，
9.将薄荷精油、樟木油精油、迷迭香精油复配，制得复配精油；
10.将复配精油、乳化剂ms和去离子水混合，用高速剪切机在搅拌转速 1500～3000r/min条件下，乳化10～15min，制得预乳液；
11.调节预乳液的ph值后，1500～3000r/min高速剪切2～4min，制得芯材乳液；
12.将树脂与去离子水混合，搅拌溶解后，制得壁材溶液，将壁材溶液分为等 体积两份，记为树脂溶液a和树脂溶液b；
13.将树脂溶液a在转速300～500r/min搅拌条件下缓慢滴加至芯材乳液中， 滴加速度为1d/2s，待全部滴加完毕，缓慢升温至55℃，保温2h，再升温至65℃， 保温1h，冷却至室温后，滴加树脂溶液b溶液，滴加速度为1d/2s，待滴加完 毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h，再缓慢升温至65℃，到达此 温度后，保温1h；
14.冷却至室温，用氨水调节ph，出料，制得复配精油驱蚊微胶囊乳液。
15.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油质量之比为1:1～3:1。
16.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述将复配精油、乳化剂ms和去离子水混合，其中，复配精油、乳化剂ms 和去离子水质量之比为1:5:10。
17.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述调节预乳液的ph值，其中，用10％醋酸溶液调节溶液ph值在4～5。
18.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述树脂包括密胺树脂。
19.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述将树脂与去离子水混合，其中，树脂与去离子水质量之比为1:3.5。
20.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述复配精油驱蚊微胶囊乳液，其中，复配精油与树脂的质量比为1:1。
21.作为本发明所述复配精油驱蚊微胶囊的制备方法的一种优选方案，其中： 所述冷却至室温，用氨水调节ph，氨水调节溶液ph至7。
22.本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种复配精油驱蚊 微胶囊的制备方法制得的产品在制备驱蚊织物中的应用，包括，
23.将微胶囊乳液和粘合剂分散在去离子水中，然后浸渍织物，2～5min后取 出，轧辊轧压织物，轧余率90～100％；然后依次于80～90℃烘燥，110～130℃ 焙烘，制得所述驱蚊织物。
24.作为本发明所述应用的一种优选方案，其中：微胶囊乳液的用量为 30％～50％，粘合剂的用量为10％～25％。
25.本发明有益效果：
26.(1)本发明选用薄荷精油、樟木油精油、迷迭香精油复配，具有明显的 协同驱蚊效果，获得驱蚊复方所用材料绿色环保，经济效益高，其中复配精油 还有清香升散作用，同时，将其整理到织物无刺激性。
27.(2)本发明结合微胶囊技术制成高效驱蚊、长效释放的安全环保纯植物 源驱蚊剂，将此驱蚊剂整理到服装、家居用品、户外用品、特殊人群防护用品 上，达到全效驱蚊效果；同时，优选密胺树脂、特定的制备工艺，实现良好的 驱蚊效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的 一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得
其它的附图。其中：
29.图1为本发明实施例1中复配精油微胶囊的显微镜观察图。
30.图2为本发明对比例2中复配精油微胶囊的显微镜观察图。
31.图3为本发明对比例2复配精油微胶囊中制得的布样图。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书 实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明 还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例 的限制。
34.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少 一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在 一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施 例互相排斥的实施例。本发明中原料，均为普通市售产品。
35.实施例1
36.一种复配精油驱蚊微胶囊的制备方法，制备步骤：
37.(1)樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油按质量之比1:1:1复配，在1000ml 烧杯中加入30g复配精油,加入150g乳化剂ms和300g去离子水，用高速剪切 机在搅拌转速1500r/min条件下，乳化10min(每间隔1min，需暂停一下)， 使其乳化；用10％醋酸溶液调节乳液ph值在4(待消泡后测，防止受泡沫影 响)，再用同样剪切速度剪切2min，得到芯材乳液；
38.(2)在100ml烧杯中加入15g密胺树脂和35g去离子水，用玻璃棒搅拌均 匀，得到壁材溶液，搅拌溶解后，制备两份备用；
39.(3)在500ml的四口烧瓶中加入步骤(1)所制乳液，在300r/min搅拌条 件，常温下，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得的一份壁材溶液，滴加速度 为1d/2s；待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再冷却至 室温，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得另一份壁材溶液，滴加速度为1d/2s； 待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再缓慢升温至65℃， 到达此温度后，保温1h；冷却至室温，用氨水调节ph至7，出料，制得复配 精油驱蚊微胶囊乳液。
40.经检测，所得微胶囊容易粘连团聚，表面不够光滑，分布不均匀，平均粒 径为4.211μm。复配精油微胶囊的显微镜观察图见图1，可以看出，微胶囊分 散不均，存在团聚现象，微胶囊粘连在一起。
41.实施例2
42.一种复配精油驱蚊微胶囊的制备方法，制备步骤：
43.(1)樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油按质量之比1:2:1复配，在1000ml 烧杯中加入30g复配精油,加入150g乳化剂ms和300g去离子水，用高速剪切 机在搅拌转速3000r/min条件下，乳化10min(每间隔1min，需暂停一下)， 使其乳化；用10％醋酸溶液调节乳液ph值在5(待消泡后测，防止受泡沫影 响)，再用同样剪切速度剪切2min，得到芯材乳液；
44.(2)在100ml烧杯中加入15g密胺树脂和35g去离子水，用玻璃棒搅拌均 匀，得到壁
材溶液，搅拌溶解后，制备两份备用；
45.(3)在500ml的四口烧瓶中加入步骤(1)所制乳液，在400r/min搅拌条 件，常温下，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得的一份壁材溶液，滴加速度 为1d/2s；待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再冷却至 室温，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得另一份壁材溶液，滴加速度为1d/2s； 待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再缓慢升温至65℃， 到达此温度后，保温1h；冷却至室温，用氨水调节ph至7，出料，制得复配 精油驱蚊微胶囊乳液。
46.经检测，所得微胶囊规整圆滑，分布均匀，平均粒径2.723μm
47.实施例3
48.一种复配精油驱蚊微胶囊的制备方法，制备步骤：
49.(1)樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油按质量之比1:3:1复配，在1000ml 烧杯中加入30g复配精油,加入150g乳化剂ms和300g去离子水，用高速剪切 机在搅拌转速3000r/min条件下，乳化10min(每间隔1min，需暂停一下)， 使其乳化；用10％醋酸溶液调节乳液ph值在5(待消泡后测，防止受泡沫影 响)，再用同样剪切速度剪切2min，得到芯材乳液；
50.(2)在100ml烧杯中加入15g密胺树脂和35g去离子水，用玻璃棒搅拌均 匀，得到壁材溶液，搅拌溶解后，制备两份备用；
51.(3)在500ml的四口烧瓶中加入步骤(1)所制乳液，在400r/min搅拌条 件，常温下，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得的一份壁材溶液，滴加速度 为1d/2s；待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再冷却至 室温，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得另一份壁材溶液，滴加速度为1d/2s； 待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再缓慢升温至65℃， 到达此温度后，保温1h；冷却至室温，用氨水调节ph至7，出料，制得复配 精油驱蚊微胶囊乳液。
52.经检测，所得微胶囊规整圆滑，分布均匀，平均粒径2.864μm。
53.对比例1
54.乳化剂ms改为75g，其余方法同实施例1。
55.经检测，包覆出微胶囊，乳液粘稠，平均粒径为47.801μm，粒径过大。经 比对，可知乳化剂ms加倍，剪切颗粒变小，使得芯材粒径变小易包覆。
56.可得最优复配精油、乳化剂ms和去离子水质量之比为1:5:10。
57.对比例2
58.将实施例1中步骤(3)中改为400r/min搅拌条件，其他方法同实施例1。 复配精油微胶囊的显微镜观察图见图2，可以看出，所得微胶囊分布均匀，形 状较圆，无粘连，平均粒径为2.535μm。
59.对比例3
60.将实施例1中步骤(3)中改为500r/min搅拌条件，其他方法同实施例1。
61.经检验，所得微胶囊分布不均、较分散，形状较圆，无粘连，平均粒径为 2.435μm。经比对，可知转速低微胶囊容易粘连，转速越高，微胶囊成型越好； 转速过高，微胶囊较分散，所以可得最优转速为400r/min，此时粘连少，分布 均匀。
62.对比例4
63.将实施例1中步骤(1)的乳化时间改为15min，其他方法同实施例1。
64.经检测，所得微胶囊规整圆滑，分布不匀，平均粒径为1.256μm，粒径过 小，剪切过度。经比对，可知最佳乳化时间为10min。
65.对比例5
66.驱蚊微胶囊制备步骤：
67.(1)樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油按质量之比1:1:1复配，在1000ml 烧杯中加入30g复配精油,加入150g乳化剂ms和300g去离子水，用高速剪切 机在搅拌转速1500r/min条件下，乳化10min(每间隔1min，需暂停一下)， 使其乳化；用10％醋酸溶液调节乳液ph值在4(待消泡后测，防止受泡沫影 响)，再用同样剪切速度剪切2min，得到芯材乳液；
68.(2)在100ml烧杯中加入15g脲醛树脂和35g去离子水，用玻璃棒搅拌均 匀，得到壁材溶液，搅拌溶解后，制备两份备用；
69.(3)在500ml的四口烧瓶中加入步骤(1)所制乳液，在400r/min搅拌条 件，常温下，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得的一份壁材溶液，滴加速度 为1d/2s；待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再冷却至 室温，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得另一份壁材溶液，滴加速度为1d/2s； 待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再缓慢升温至65℃， 到达此温度后，保温1h；冷却至室温，用氨水调节ph至7，出料，制得复配 精油驱蚊微胶囊乳液。
70.经检测，所得微胶囊分布均匀，形状较圆，无粘连，平均粒径为2.635μm
71.对比例6
72.将壁材改为脲醛树脂，其他方法同实施例2。
73.经检测，所得微胶囊规整圆滑，分布均匀，平均粒径3.240μm。
74.对比例7
75.将壁材改为脲醛树脂，其他方法同实施例3。
76.经检测，所得微胶囊规整圆滑，分布均匀，平均粒径3.056μm。
77.裁取20*20cm的白色棉布3份，称取每份棉布的质量为5g。
78.将上述对比例2的微胶囊乳液和粘合剂按一定比例分散在去离子水中，微 胶囊乳液的用量为30％，粘合剂的用量为10％，然后将织物浸渍其中，2min 后取出，轧辊轧压织物，轧余率90％，然后依次于80℃烘燥，110℃焙烘，得 整理布样1。
79.将所述微胶囊乳液和粘合剂按一定比例分散在去离子水中，微胶囊乳液的 用量为50％，粘合剂的用量为25％，然后将织物浸渍其中，5min后取出，轧辊 轧压织物，轧余率100％，然后依次于90℃烘燥，130℃焙烘，得整理布样2。
80.将所述微胶囊乳液和粘合剂按一定比例分散在去离子水中，微胶囊乳液的 用量为40％，粘合剂的用量为15％，然后将织物浸渍其中，4min后取出，轧辊 轧压织物，轧余率95％，然后依次于85℃烘燥，120℃焙烘，得整理布样3。
81.本发明试验依据∶参考gb/t13917.9-2009《农药登记卫生杀虫剂室内药效 试验及评价第9部分∶驱避剂》和gb/t 30126-2013《纺织品防蚊性能的检测 和评价》。
82.供试昆虫︰白纹伊蚊(aedes albopictus)，羽化后4-7天未吸血的雌性成虫。
83.试验条件∶温度为25.8
°
℃，相对湿度为61.7％
84.试验方法:将白纹伊蚊雌性成虫(约60只)放入蚊笼(33cm
×
33cm
×
33cm)中。
85.3名工作人员参加测试，测试者测试前清洁手。每位测试者先用对照面料 包裹拳
头，放入蚊笼中，立即计时，每隔20秒计数记录对照表面蚊虫停落数， 测试时长2分钟。随后测试者用防蚊处理面料包裹拳头，放入蚊笼中同法进行 测试并记录蚊虫停落数。将重复测试数据按下式计算驱避率：
86.p＝(n-k)/n
×
100％
87.式中∶
88.p—驱避率，％；
89.k一防蚊处理面料蚊虫停落总数，单位为“只”；
90.n—对照面料蚊虫停落总数，单位为“只”；
91.将所得产品送到检测驱蚊效果，结果如下表。
92.表1整理布样驱蚊效果
[0093] 布样1布样2布样3驱蚊率/％67.2972.9069.35
[0094]
由表可知，布样2驱蚊率最高，则最佳粘合条件为微胶囊乳液的用量为 50％，粘合剂的用量为25％。布样2即为对比例2。
[0095]
利用此法将实施例2、实施例3、对比例5、对比例6、对比例7的微胶囊 乳液整理成织物，得布样4、5、6、7、8。
[0096]
表2整理布样驱蚊效果
[0097]
样品驱蚊率/％对比例272.9对比例569.8实施例259.3对比例654.4实施例362.5对比例765.4
[0098]
表3驱蚊面料水洗50次后的驱蚊效果
[0099]
样品驱蚊率/％对比例269.8对比例539.5实施例253.3对比例635.7实施例358.6对比例737.8
[0100]
根据表2和表3可知，密胺树脂和脲醛树脂的驱蚊效果相近，但脲醛树脂 所包出的微胶囊不耐水洗，因此，密胺树脂包出的微胶囊更实用。
[0101]
对比例8
[0102]
在实施例1的条件下，考察不同的芯壁质量比对复配精油微胶囊形成的影 响：
[0103]
表4芯壁质量比对微胶囊包覆率的影响
[0104][0105]
芯壁质量比的大小对微胶囊的形貌、大小及分布情况有直接影响。当芯壁 质量比较小时，用于生成微胶囊的芯材太少，壁材相对过量，微胶囊包覆率不 高且易产生团聚现象。随着芯壁质量比的增大，溶液中芯材增多，生成的微胶 囊较多。当芯壁质量比较大时，形成的微胶囊颗粒大且囊壁薄；当芯壁质量比 为1：1时，包覆率最大，为62.5％。选用适当的芯壁质量比对合成微胶囊有重 要的影响，优选的芯壁质量比为1：1。
[0106]
对比例9
[0107]
在对比例2的条件下，控制不同的精油对驱蚊效果的影响，参见表5。
[0108]
表5单精油驱蚊率
[0109]
精油驱蚊率樟木油精油46.7薄荷精油57.8迷迭香精油60.3天竺葵油62.5香茅油40.9
[0110]
在对比例2的条件下，控制精油复配比，条件和结果，参见表6。
[0111]
表6
[0112]
[0113][0114]
可以看出，樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油复配，其驱蚊效果最佳。
[0115]
对比例10
[0116]
在对比例2的制备工艺上，壁材溶液一次性添加：
[0117]
(1)樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油按质量之比1:2:1复配，在1000ml 烧杯中加入30g复配精油,加入150g乳化剂ms和300g去离子水，用高速剪切 机在搅拌转速3000r/min条件下，乳化10min(每间隔1min，需暂停一下)， 使其乳化；用10％醋酸溶液调节乳液ph值在5(待消泡后测，防止受泡沫影 响)，再用同样剪切速度剪切2min，得到芯材乳液；
[0118]
(2)在100ml烧杯中加入30g密胺树脂和70g去离子水，用玻璃棒搅拌均 匀，得到壁材溶液，搅拌溶解后备用；
[0119]
(3)在500ml的四口烧瓶中加入步骤(1)所制乳液，在400r/min搅拌条 件，常温下，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得的壁材溶液，滴加速度为1d/2s； 待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温4h；再缓慢升温至65℃， 到达此温度后，保温1h；冷却至室温，用氨水调节ph至7，出料，制得复配 精油驱蚊微胶囊乳液a。
[0120]
在对比例2的制备工艺上，壁材溶液三次性添加：
[0121]
(1)樟木油精油、薄荷精油、迷迭香精油按质量之比1:2:1复配，在1000ml 烧杯中加入30g复配精油,加入150g乳化剂ms和300g去离子水，用高速剪切 机在搅拌转速3000r/min条件下，乳化10min(每间隔1min，需暂停一下)， 使其乳化；用10％醋酸溶液调节乳液ph值在5(待消泡后测，防止受泡沫影 响)，再用同样剪切速度剪切2min，得到芯材乳液；
[0122]
(2)在100ml烧杯中加入30g密胺树脂和70g去离子水，用玻璃棒搅拌均 匀，得到壁材溶液，搅拌溶解后，均分为三份备用；
[0123]
(3)在500ml的四口烧瓶中加入步骤(1)所制乳液，在400r/min搅拌条 件，常温下，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得的第一份壁材溶液，滴加速 度为1d/2s；待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再冷却 至室温，用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得第二份壁材溶液，滴加速度为1d/2s； 待滴加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；继续冷却至室温， 用分液漏斗缓慢滴加步骤(2)所得第三份壁材溶液，滴加速度为1d/2s；待滴 加完毕，缓慢升温至55℃，到达此温度后，保温2h；再缓慢升温至65℃，到 达此温度后，保温1h；冷却至室温，用氨水调节ph至7，出料，制得复配精 油驱蚊微胶囊乳液b。
[0124]
将上述两份乳液a、b在布样2的相同浸扎条件下分别整理到布料上，测 定驱蚊率。
[0125]
表7壁材分次添加对驱蚊率的影响
[0126]
添加次数驱蚊率/％一次性添加49.5二次性添加72.9三次性添加55.4
[0127]
从表7中可以看出，壁材二次性添加的驱蚊效果最好。一次性添加的包覆 效果差于二次性包覆，原因可能是一次性包覆壁材，壁材包覆不充分，壁材较 薄，容易发生破损。壁材三次性添加包覆效果较差，可能是因为壁材较厚抑制 了有效成分的缓释。
[0128]
对比例11
[0129]
将对比例2制得的布样(见图3)的刺激性进行检测：
[0130]
检验依据和综合判定规则：急性皮肤刺激性试验,《化妆品安全技术规范》 (2015年版)第六章4《化妆品安全技术规范》(2015年版)。
[0131]
试验结果
[0132]
1.新西兰兔未见其他毒性。
[0133]
2.4只新西兰兔在72h内未出现反应，故72h时终止实验。急性皮肤刺激 反应积分情况：具体见下表8。
[0134]
表8
[0135][0136]
注：积分均值保留2位小数
[0137]
试验结论：
[0138]
受试物对新西兰兔急性皮肤刺激在24h、48h和72h各观察时间点最高积 分均值为0，属无刺激性。
[0139]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可 以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精 神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。