本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种防蚊微胶囊整理剂及其制备方法和应用。
背景技术：
这些年，随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对服装的舒适性和功能保健性提出了更高的要求。夏季，蚊蝇烦扰人们的工作和生活，甚至威胁到人类的健康，防蚊功能性纺织品的开发具有很高的实践价值和开阔的市场前景。开发防蚊纺织品主要有两种方法，一是通过制备功能性纤维材料来获得，另一种是通过后整理获得防蚊功能。目前采取后整理开发防蚊织物，整理剂大都是化学防蚊剂，其对人体造成直接或潜在的危害，同时对环境造成一定的污染，因此，新型绿色防蚊剂的开发势在必行，同时，采用现有技术对纺织品进行防蚊整理，其效果不佳、防蚊功能层不耐洗。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防蚊微胶囊整理剂及其制备方法和应用，以解决现有防蚊整理技术有毒害、防蚊率低的问题。
为达此目的，本发明采用了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种防蚊微胶囊整理剂，按质量百分含量由以下组分组成：防蚊微胶囊20％-38％，水性聚氨酯6％-12％，其余为去离子水。
其中所述防蚊微胶囊是以芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的混合物作为芯材，以环糊精、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠的混合物作为壁材，所述芯材包覆在壁材内。
根据本发明，所述防蚊微胶囊占防蚊微胶囊整理剂的质量百分含量为20％-38％，例如可以是20％、22％、25％、28％、29％、31％、33％、35％或38％，优选为23-35％；所述水性聚氨酯占防蚊微胶囊整理剂的质量百分含量为6％-12％，例如可以是6％、7％、8.5％、9％、11％、11.5％或12％，优选为7.5％-10％。
根据本发明，所述防蚊微胶囊、水性聚氨酯和去离子水的总和为100％。
本发明中通过对防蚊微胶囊整理剂中各组分的含量进行优化，使得其能最大程度地发挥防蚊的效果。
本发明中通过对防蚊微胶囊中的芯材和壁材进行组分的选取和配合使用，各组分之间发挥了协同增效作用，将其整理到棉织物上，经抗菌性测试，其能使整理后的织物具有良好的抗菌性能，并能发挥优异的防蚊效果。
本发明中所述芦荟蒽醌化合物是采用现有的提取工艺进行提取的，例如可以采用以下文献中涉及的提取工艺：
“芦荟中蒽醌类化合物的提取、分离及纯化工艺研究”，刘太平，中南大学硕士学位论文，2008年5月8日；“芦荟蒽醌类化合物的超声提取及其抗氧化性研究”，刘全德等，食品与机械，2011年9月，“芦荟中蒽醌类化合物的提取，分离与结构鉴定”，叶伊兵等，中国民族民间医药杂志，第2期，1999年。
示例性地，所述芦荟蒽醌化合物的提取工艺为：
1.1.浸渍法
将芦荟叶切碎，放入适当的容器中，加入乙醇，以能浸透碎片稍有过量为度，时常振摇或搅拌，静置一日以上，过滤，残渣另加新乙醇，如此再提取两次；第二、三次浸渍时间可缩短；合并提取液，浓缩后可作提取物。
1.2.渗漉法
将芦荟叶切成大小合适的碎片，用乙醇润湿膨胀后装入渗漉筒中，然后不断地添加新溶剂；浸出成分后，自渗漉筒的下口收集提取液。
1.3.连续回流法
在实验室中多采用索氏提取器，取适量的芦荟叶碎片，放入索氏提取器的滤纸筒中，在圆底烧瓶中加入乙醇，在水浴上加热连续提取，收集提取液。
本发明中所述高良姜精油也是采用现有的提取工艺进行提取的，也可以采用市售商品，在此不做特别限定。
根据本发明，所述芯材与壁材的质量比为1:2-2:1，例如可以是1:2、1:1.8、1:1.5、1:1.3、1:1.2、1:1、1.2:1、1.5:1和2:1。
优选地，所述芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的质量比为1:(2-3):(3-5)，优选为1:3:4。
优选地，所述环糊精、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠的质量比为1:(1-5):(1-3)。
第二方面，本发明还提供了所述防蚊微胶囊整理剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备防蚊微胶囊；
(2)利用步骤(1)中制备的防蚊微胶囊制备防蚊微胶囊整理剂。
根据本发明，步骤(1)所述制备防蚊微胶囊的具体操作为：
(a)将环糊精溶于质量浓度为2％的醋酸溶液中配成质量分数为2-4.5％的环糊精-醋酸溶液；将聚赖氨酸溶于水中配成质量分数为2-4.5％的聚赖氨酸-水溶液；将酪蛋白酸钠溶于水中配成质量分数为2-4.5％的酪蛋白酸钠-水溶液；
(b)取环糊精-醋酸溶液、聚赖氨酸-水溶液和搅拌混合均匀，形成壁材复配液；
(c)向酪蛋白酸钠-水溶液中加入芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的混合物，同时加入乳化剂，均质乳化形成乳液；
(d)将步骤(b)得到的壁材复配液加入步骤(c)得到的乳液中，再滴加醋酸溶液，调节体系的pH值至4.5-5.0，40-60℃恒温水浴搅拌复合凝聚反应0.5-2.0小时，形成微胶囊悬浮液；
(e)向步骤(d)得到的微胶囊悬浮液中加入固化剂，在50-60℃恒温水浴中搅拌反应2-3小时，反应完成后进行喷雾干燥得到防蚊微胶囊。
根据本发明，步骤(c)所述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯，所述乳化剂的用量为酪蛋白酸钠-水溶液、芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的混合物以及乳化剂总质量的1-5％。
优选地，步骤(e)所述固化剂为京尼平或单宁酸，所述固化剂的用量为环糊精和聚赖氨酸总质量的35-60％。
优选地，步骤(e)所述喷雾干燥是采用气流式喷雾干燥法，进风口温度为100-120℃，出风口温度为60-80℃，雾化压力为0.4-0.88MPa。
根据本发明，步骤(2)所述制备防蚊微胶囊整理剂的具体操作为：
按照质量百分含量称取各组分，将步骤(1)中制备的防蚊微胶囊与水性聚氨酯混合，搅拌1-3小时，然后加入去离子水搅拌1-4h，制得防蚊微胶囊整理剂。
作为优选的技术方案，所述防蚊微胶囊整理剂的制备方法具体可以包括以下步骤：
(1)制备防蚊微胶囊，具体操作为：
(a)将环糊精溶于质量浓度为2％的醋酸溶液中配成质量分数为2-4.5％的环糊精-醋酸溶液；将聚赖氨酸溶于水中配成质量分数为2-4.5％的聚赖氨酸-水溶液；将酪蛋白酸钠溶于水中配成质量分数为2-4.5％的酪蛋白酸钠-水溶液；
(b)取环糊精-醋酸溶液、聚赖氨酸-水溶液搅拌混合均匀，形成壁材复配液；
(c)向酪蛋白酸钠-水溶液中加入芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的混合物，同时加入乳化剂，均质乳化形成乳液；
(d)将步骤(b)得到的壁材复配液加入步骤(c)得到的乳液中，再滴加醋酸溶液，调节体系的pH值至4.5-5.0，40-60℃恒温水浴搅拌复合凝聚反应0.5-2.0小时，形成微胶囊悬浮液；
(e)向步骤(d)得到的微胶囊悬浮液中加入固化剂，在50-60℃恒温水浴中搅拌反应2-3小时，反应完成后进行喷雾干燥得到防蚊微胶囊。
(2)利用步骤(1)中制备的防蚊微胶囊制备防蚊微胶囊整理剂，具体操作为：
按照质量百分含量称取各组分，将步骤(1)中制备的防蚊微胶囊与水性聚氨酯混合，搅拌1-3小时，然后加入去离子水搅拌1-4h，制得防蚊微胶囊整理剂。
第三方面，本发明还提供了一种利用如第一方面所述的防蚊微胶囊整理剂进行织物整理的方法，包括以下步骤：
步骤a，按防蚊微胶囊整理剂占织物的质量的百分比为3-10％的比例称取防蚊微胶囊整理剂，将所述防蚊微胶囊整理剂加水后搅拌均匀，形成防蚊微胶囊整理液；
步骤b，将上述配制好的防蚊微胶囊整理液置于湿整理容器内，接着放入织物，在温度50-80℃的条件下浸渍40-80min；
步骤c，将上述湿整理后的织物进行烘干和烘焙，完成织物的防蚊整理。
根据本发明，所述步骤c中的烘干是将湿整理后的织物置于普通滚筒式烘干机内，其烘干温度为80-100℃，烘干时间为20-30min；所述的烘焙是将烘干后的织物置于热定型机的传送带上，在传送带的传送下，将织物带入烘焙室，烘焙温度为150-180℃，烘焙时间为1-5min。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明采用特定组分的防蚊驱避剂，利用微胶囊制备技术，通过后整理来获得防蚊织物，其低毒或无毒，对皮肤不会产生灼热感，气味清新，使用后不会有药效残留，易降解，无环境污染等，同时本发明中微胶囊技术的使用，提高了驱蚊蝇效果的持久以及耐洗性能等，其驱蚊率最高可达到96％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种防蚊微胶囊整理剂，按质量百分含量由以下组分组成：
防蚊微胶囊23％，水性聚氨酯12％，其余为去离子水，以上各组分的含量之和为100％；其中防蚊微胶囊中的芯材与壁材的质量比为1:1.5。其制备方法是：
(1)制备防蚊微胶囊，具体操作为：
(a)将环糊精溶于质量浓度为2％的醋酸溶液中配成质量分数为4.5％的环糊精-醋酸溶液；将聚赖氨酸溶于水中配成质量分数为4.5％的聚赖氨酸-水溶液；将酪蛋白酸钠溶于水中配成质量分数为2％的酪蛋白酸钠-水溶液；
(b)取环糊精-醋酸溶液、聚赖氨酸-水溶液搅拌混合均匀，形成壁材复配液，其中，环糊精和聚赖氨酸的质量比为1:2；
(c)向酪蛋白酸钠-水溶液中加入芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的混合物，同时加入蔗糖脂肪酸酯，均质乳化形成乳液，其中，芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的质量比为1:3:4；环糊精、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠的质量比为1:2:3；所述蔗糖脂肪酸酯的用量为酪蛋白酸钠-水溶液、芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的混合物以及乳化剂总质量的2％；
(d)将步骤(b)得到的壁材复配液加入步骤(c)得到的乳液中，再滴加醋酸溶液，调节体系的pH值至4.5，45℃恒温水浴搅拌复合凝聚反应1小时，形成微胶囊悬浮液；
(e)向步骤(d)得到的微胶囊悬浮液中加入京尼平，在55℃恒温水浴中搅拌反应2小时，反应完成后进行喷雾干燥得到防蚊微胶囊。
(2)利用步骤(1)中制备的防蚊微胶囊制备防蚊微胶囊整理剂，具体操作为：
按照质量百分含量称取各组分，将步骤(1)中制备的防蚊微胶囊与水性聚氨酯混合，搅拌3小时，然后加入去离子水搅拌4h，制得防蚊微胶囊整理剂。
实施例2
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为20％，水性聚氨酯的质量百分含量为6％，其它与实施例1相同。
实施例3
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为22％，水性聚氨酯的质量百分含量为8％，其它与实施例1相同。
实施例4
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为28％，水性聚氨酯的质量百分含量为10％，其它与实施例1相同。
实施例5
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为30％，水性聚氨酯的质量百分含量为12％，其它与实施例1相同。
实施例6
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为32％，水性聚氨酯的质量百分含量为6％，其它与实施例1相同。
实施例7
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为35％，水性聚氨酯的质量百分含量为8％，其它与实施例1相同。
实施例8
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为38％，水性聚氨酯的质量百分含量为12％，其它与实施例1相同。
实施例9
与实施例1相比，其中芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的质量比为1:2:3，其它与实施例1相同。
实施例10
与实施例1相比，其中芦荟蒽醌化合物、L-半胱氨酸和高良姜精油的质量比为1:3:5，其它与实施例1相同。
实施例11
与实施例1相比，其中环糊精、聚赖氨酸和酪蛋白酸钠的质量比为1:1:1，其它与实施例1相同。
对比例1
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为15％，水性聚氨酯的质量百分含量为15％，其它与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为18％，水性聚氨酯的质量百分含量为13％，其它与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为40％，水性聚氨酯的质量百分含量为15％，其它与实施例1相同。
对比例4
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为40％，水性聚氨酯的质量百分含量为4％，其它与实施例1相同。
对比例5
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的质量百分含量为25％，水性聚氨酯的质量百分含量为5％，其它与实施例1相同。
对比例6
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的芯材组分仅含有芦荟蒽醌化合物，其它与实施例1相同。
对比例7
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的芯材组分仅含有L-半胱氨酸，其它与实施例1相同。
对比例8
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的芯材组分仅含有高良姜精油，其它与实施例1相同。
对比例9
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的芯材组分仅含有芦荟蒽醌化合物和L-半胱氨酸，其它与实施例1相同。
对比例10
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的芯材组分仅含有芦荟蒽醌化合物和高良姜精油，其它与实施例1相同。
对比例11
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的芯材组分仅含有L-半胱氨酸和高良姜精油，其它与实施例1相同。
对比例12
与实施例1相比，其中防蚊微胶囊的壁材组分以壳聚糖替代环糊精，其它与实施例1相同。
利用上述实施例1-11和对比例1-12制备好的防蚊微胶囊整理剂进行织物整理，具体步骤为：
步骤a，按整理剂占织物的质量的百分比为3％的比例称取防蚊微胶囊整理剂，将整理剂加水后搅拌均匀，形成防蚊微胶囊整理液，该整理液与所需整理织物的质量比为1:6；
步骤b，将上述配制好的防蚊微胶囊整理液置于湿整理容器内，接着放入织物，在温度50℃的条件下浸渍40min；
步骤c，将上述湿整理后的织物进行烘干和烘焙，完成织物的防蚊整理。其中烘干是将湿整理后的织物置于普通滚筒式烘干机内，其烘干温度为80℃，烘干时间为20min；烘焙是将烘干后的织物置于热定型机的传送带上，在传送带的传送下，将织物带入烘焙室，烘焙温度为150℃，烘焙时间为1min。
以下表1-2是实施例1-11和对比例1-12制备好的防蚊微胶囊整理剂进行织物整理后的驱蚊率。
表1
表2
通过将实施例1-11与对比例1-12进行对比可以看出，采用本发明制备好的防蚊微胶囊整理剂进行织物整理后的驱蚊率可以达到96.8％，具有优异的防蚊效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。