添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法及根據其方法製備的冷感功能性面料的製作方法

2023-05-04 11:32:26

專利名稱：添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法及根據其方法製備的冷感功能性面料的製作方法
技術領域：
本發明涉及包含有機酸或其鹼性化合物、薄荷油、荷荷巴油、有機粘結劑以及殘餘的純淨水形成的冷感組合物固著於冷感功能性面料的製備方法和利用此方法製備的冷感功能性面料。
背景技術：
以檸檬酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、琥珀酸、富馬酸、葡萄糖酸、抗壞酸等為代表的有機酸，按其具有疲勞恢復、防止老化、防止氧化等作用，應用於食品、醫藥品、化妝品等領域， 甚至在有機或無機化合物的其他產業領域中廣泛使用。但是，現有技術中沒有記載利用上述有機酸在溶解時產生吸熱反應的情況。

發明內容
本發明在製備面料時，由有機酸或其鹼性化合物、薄荷油、荷荷巴油、有機粘結劑組成的單組份冷感組合物利用浸染或襯墊法固著於面料上，其旨在提供具有優異冷感效果的冷感功能性面料的製備方法和具有優異冷感效果且經過數十次洗滌仍會有效地發揮其功能的冷感功能性面料。本發明旨在解決上述課題的一個例子，是以以下兩個階段為特徵的冷感功能性面料的製備方法由檸檬酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、丁二酸、富馬酸、葡萄糖酸、抗壞血酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、衣康酸和丙酸中所選的一個或兩個以上的混合物組成的有機酸或重量百分比為15 50%的其鹼性化合物，重量百分比為2 10%的薄荷油、重量百分比為5 30%的荷荷巴油、重量百分比為10 55%的有機粘結劑以及殘餘的純淨水組成的製備冷感功能性組合物的階段；其鹼性化合物製備面料時，在浸染或襯墊的工序中，在面料中的上述冷感組合物以重量百分比為5 15%吸收組合物冷感加工液的階段; 以及將吸收的上述冷感加工液的面料進行乾燥的階段。本發明是為了解決上述的課題的一個例子，是通過穿著時與體液中的水分進行反應而吸熱為特徵的冷感功能性面料。下面，對本發明的具有冷感功能性的面料的製備方法按各階段進行的詳細說明。I)製備冷感功能性組合物的階段。上述的冷感功能性組合物是由有機酸或其鹼性化合物、薄荷油、呵呵柏油、有機粘結劑及殘餘的純淨水組成的。有機酸或其鹼性化合物的組合物的重量百分比含量範圍在15 50%，最好在 20 30%之間。這時，如果有機酸或其鹼性化合物的含量少於15%時，其冷感效果欠佳，而有機酸或其鹼性化合物的含量超過50%時，會導致溶解性降低。上述有機酸可以為由檸檬酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、丁二酸、富馬酸、葡萄糖酸、抗壞血酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、衣康酸和丙酸中所選的一個或兩個以上的混合物。
上述的有機酸與體液中的水分進行吸熱反應，從而使皮膚表面的體溫降低而給予冷感。特別是有機酸中的檸檬酸與被固著體之間具有優異的固著性和給予冷感的特性。也可以使用上述有機酸的鹼性金屬鹽，作為鹽可以使用有機酸的鹼性金屬鹽或鹼土金屬鹽， 例如有機酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽等。薄荷油在接觸皮膚時，會給予清爽的感覺，使精神爽朗，提高注意力，可以用於精神疲勞、憂鬱症、肌肉痛、關節痛或被蟲咬等或消氣，它具有在冷時給予熱、在熱時給予涼的作用，在組合物中的重量百分比含量為2 10%，在2 5%之間為佳。如果薄荷油的含量少於2%時，很難達到預期效果，如果含量高於10%時，不但會影響液體的穩定性，而且會導致經濟效益也不理想，因此最好是維持在上述的範圍之內。荷荷巴油可提高皮膚的自然抵抗力，有效地對抗細菌的攻擊，適合於油性皮膚；其具有保護皮膚，增加柔軟性、富有彈性的作用，在使細胞重生和調節功能上也顯示出很好的效能，對於年輕或老化的皮膚都有效果。而且，荷荷巴油富含與皮膚親和力極佳的天然蛋白、礦物質和膠原等成分，含有減少皮膚刺激、促進傷口處治癒等成分，此外還具有除去皮膚斑點、清潔堵塞毛孔等功能，還含有礦物質和維生素E的複合體，使皮膚能夠像絲綢一樣柔軟。其在組合物中的重量百分比含量在5 30%為佳，如果少於5%時，很難達到預期的效果，如果高於30%時，會導致組合物的儲存穩定性下降，同時經濟效益也不理想。有機粘結劑是將有機酸、薄荷油及荷荷巴油固著於纖維或面料上而提供耐久性的成分，具體可使用由有機矽樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、醋酸乙烯酯樹脂以及密胺樹脂等在本領域中廣泛使用的有機粘結劑中所選的一種或兩種以上組成的混合物。有機粘結劑的在組合物中的含量範圍在10 55%為佳。如果有機粘結劑的含量少於上述範圍時，會導致有機酸等給予冷感的成分的固著力下降，如果有機粘結劑的含量高於上述範圍時，會導致儲存穩定性下降，從而會抑制冷感效果。具體地說，有機粘結劑比混合使用有機矽樹脂和聚氨酯樹脂時其效果會更好。使用有機矽樹脂會使面料更加柔軟，給予有機酸或其鹼性化合物、薄荷油、荷荷巴油的固著性，使其能夠更堅固地固著於面料上而且具有耐久性等效能。上述有機矽樹脂最好使用具有親水性自乳化型有機矽樹脂，這樣的有機矽樹脂的含量範圍為組合物的5 20%，在 10 20%的範圍內為佳。將聚氨酯樹脂添加到組合物並投入到面料時，會增強有機酸或其鹼性化合物和薄荷油的固著性，它可以使有機酸或其鹼性化合物、薄荷油及荷荷巴油能夠永久地固著在面料上，增強其反彈性(伸縮性)，與上述有機矽樹脂以單組份投入到組合物中，可以使吸熱反應及洗滌耐久性達到極強。這種聚氨酯樹脂的重量百分比含量佔組合物的5 35%，在 20 30%的範圍內為佳。如果聚氨酯樹脂的含量低於5%時，會使耐久性下降，如果高於 35%時，就確保不了液體的穩定性，還會使纖維的柔軟性下降而導致不理想。混合上述有機酸或其鹼性化合物、薄荷油、荷荷巴油以及有機粘結劑與殘餘的純淨水形成單組份液體，這種單組份液體投入到冷感功能性組合物中，儘管在常溫下保管I 年以上也不會產生固液分離而維持穩定性。上述用以加工面料的冷感功能性組合物為乳白色或米色的粘稠液，具有非離子性,顯弱酸性或中性。2)製備面料時，在進行浸染或襯墊的工序中，吸收含有上述冷感組合物的冷感加工液的階段。本發明中的冷感功能性面料可廣泛應用於由天然紗、混紡紗或化纖絲等多種纖維組成的所有面料中。可以有效地適用於由化纖絲組成的面料中，特別是使用在像尼龍等由包含醯胺纖維、聚酯纖維、聚氨酯纖維等混紡紗或化纖絲組成的面料時，其冷感特性會更優異。特別是，使用在竹纖維或竹纖維、化纖和尼龍的混紡紗時，可以得到I. 5 5°C的降溫效果。上述用於加工面料的冷感功能性組合物投入到面料時，可以根據面料的種類適當地調節使用量，一般以重量百分比為5 10%的濃度加水稀釋使用也無妨。上述冷感加工液是利用浸染或襯墊法投入到面料中。當進行浸染時，在PH為
5.0 6. 0,溫度為40 50°C的條件下進行20 30分鐘的處理效果最佳。當進行襯墊時， 在PH為5. 0 6. 0，溫度為40 50°C的條件下進行I 5分鐘的處理會效果最佳。當浸染時，PH小於5. 0或大於6. 0時，上述冷感加工液不會充分吸收，因此應注意 PH的值，而且當浸染溫度小於40°C時，冷感加工液也不會充分吸收。當浸染溫度超過50°C 時，吸收的冷感加工液的穩定性會被破壞，因此應維持在上述的範圍內。當浸染時間少於20 分鐘時，不會充分吸收冷感加工液，超過30分鐘時，面料中吸收的組合物會重新滲出來而導致效果不佳。當進行襯墊時，如果PH小於5. 0或大於6. 0時，冷感加工液不會充分吸收到面料中，而且襯墊時的溫度小於上述範圍時,冷感加工液也不會充分吸收到面料中。襯墊時的加工溫度高於上述範圍時，含有冷感加工液的冷感組合物的穩定性會下降，因此應維持在上述的範圍內。3)將吸收上述冷感加工液的面料進行乾燥的階段。通過上述階段進行浸染或襯墊的面料利用軋染機等工具，通過進行脫水及乾燥的階段後，冷感組合物中的有機矽樹脂和聚氨酯樹脂會起交聯效果，使其更加堅固地固著在面料上。這時，乾燥溫度範圍應在100 130°C，乾燥時間為I 5分鐘。如果幹燥溫度低於上述的範圍，會導致固著不充分，如果超過上述範圍，會導致構成冷感成分的組合物變性，從而使得冷感效果不明顯，因此應調整在上述的範圍內進行。而且，乾燥時間如果長於上述時間也會抑制冷感作用而導致效果下降，因此要注意。穿上根據上述方法製備的本發明中的冷感功能性面料時，會與體液進行反應而吸熱從而降低皮膚的溫度，其範圍在0. 5 5°C，在穿著時也會維持冷感效果。投入到面料時， 因具有優異的耐久性，即使洗了 30遍也會維持其冷感性。而且，抗菌及抗潮效果非常好，穿著時會持續維持舒適感。效果如上所示，根據本發明的方法，可以在多種面料上穩定地覆膜新型的冷感功能性組合物，穿上用這種方法製備的冷感功能性面料製成的衣服時，不需依靠其它的製冷手段， 冷感功能性組合物也可以通過與汗等體液中少量的水分進行反應而吸熱，因此可以在極熱的環境中也可以長時間地維持體溫，本發明使這種冷感功能性面料的生產變為現實。而且，穿上用根據本發明的方法製備的冷感功能性組合物製成的衣服時，冷感功能性組合物將與體液中少量的水分進行反應而吸熱，可以使降低的溫度有效地維持一定時間，具有可以減少用於製冷所需的能量等附加的效果。附圖
簡要說明圖I顯示的是在穿著用由本發明的實施例4中的冷感組合物製成的面料製作的衣服之前，人體表面溫度的分布情況；圖2顯示的是穿著由本發明的實施例4中的冷感組合物製成的面料製作的衣服之後，人體表面溫度的分布情況。
具體實施例方式下面，根據本發明的實施例及實驗例進行詳細地說明，但本發明不限於以下的實施例及實驗例。實施例I.利用檸檬酸製作冷感組合物將重量百分比為20%的自我乳化型有機矽樹脂(Dow Corning, DC193)、重量百分比為5%的薄荷油及重量百分比為10%的荷荷巴油投入到設有高速攪拌機的乳化機中，以 2000 2500rpm的速度進行60分鐘的高速攪拌混合後,提前製備均質的乳化溶液。在附著在其他攪拌儀器中的容器內倒入接著投入重量百分比為20的純淨水進行攪拌，其過程中加入重量百分比為30的檸檬酸，等完全溶解後，慢慢倒入上述提前製備的有機矽樹脂及薄荷油的乳化溶液30分鐘，以300rpm 500rpm的速度進行60分鐘的攪拌,製備均勻的乳化液。然後，加入重量百分比為15的水溶性聚氨酯樹脂，進行40分的攪拌混合而製作本發明。實施例2.利用蘋果酸製備冷感組合物使用與上述實施例I相同的方法及條件製備冷感功能性組合物，製備時用蘋果酸代替檸檬酸。實施例3.利用檸檬酸鈉製備冷感組合物使用與上述實施例I相同的方法及條件製備冷感功能性組合物，用檸檬酸鈉代替朽1檬酸。實施例4 9.冷感功能性面料的製備根據實施例I 3製備的含有有機酸的冷感功能性組合物稀釋在水中，製備濃度為6%的冷感加工液，將其加工液在PH為5. 5，溫度為40°C的條件下，進行2分鐘的襯墊後， 投入到聚酯和聚氨酯混紡編織面料中(聚酯77%，20D聚氨酯23%，由KS K 0514 :2006測定的重量148. 2g/m2)中，脫水後，在130°C的溫度，22rpm/min的條件下，進行I分鐘的熱加工，製備出冷感功能性面料(實施例4 6)。使用了竹纖維紗和混紡紗(加捻bamboo 70 D/36 FILAR 70% XPOLY 7 給予 1100TM進行編織)。實驗例I.確認冷感功能性面料的特性確認冷感性穿上在實施例4 9中製備的面料製備的上衣，經過10分鐘後測定穿上衣服前後的體溫的變化，穿上依據實施例4製備的面料製備的上衣前後的測定結果顯示於圖I及圖 2上。圖I顯示穿上之前，圖2顯示穿上10分鐘後的結果。由圖I和圖2可以看出其溫度下降了平均3°C。這個結果根據ISO 6330 2000. IlB的規定，在30+3°C，弱循環，2KG的條件下進行30次的洗滌及網乾燥也可得出同樣的結果。確認伸長回復率將實施例4中製備的冷感功能性面料委託纖維試驗研究院(FlTl)根據KSK 0815 2001 6. 19B法、靜負荷法測定伸長回復率，其結果如表I所示。表I
權利要求
1.一種添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法，其特徵在於，該方法包含在檸檬酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、丁二酸、富馬酸、葡萄糖酸、抗壞血酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、衣康酸和丙酸中所選的一個或兩個以上的混合物組成的有機酸或其鹼性化合物的重量百分比為2 10的薄荷油，重量百分比為5 30的荷荷巴油，重量百分比為10 55的有機粘結劑及殘餘的純淨水等製備冷感組合物的階段；製備面料時，在浸染或襯墊的工序中，在面料中吸收包含重量百分比為5 15%的上述冷感組合物的冷感加工液的階段；以及將吸收上述冷感加工液的面料進行乾燥的階段。
2.如權利要求I所述添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法，其特徵在於，所述有機粘結劑是由有機矽樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、醋酸乙烯酯樹脂以及密胺樹脂中所選的一種或兩種以上的混合物。
3.如權利要求I所述添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法，其特徵在於，所述面料是由天然紗、化纖絲或兩者的混紡紗組成的面料。
4.如權利要求I所述添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法，其特徵在於，所述浸染是在PH為5. 0 6. 0，溫度為40 50°C的條件下，進行20 30分鐘。
5.如權利要求I所述添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法，其特徵在於，所述襯墊是在PH為5. 0 6. 0，溫度為40 50°C的條件下，進行I 5分鐘。
6.如權利要求I所述添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法，其特徵在於，所述乾燥是在溫度為100 130°C的條件下，進行I 5分鐘。
7.—種添加有機酸的冷感功能性面料，其特徵在於，所述添加有機酸的冷感功能性面料使用權利要求1、3、6中任選的一項方法製備，穿著時與體液中的水分進行反應而吸熱。
全文摘要
本發明涉及添加有機酸的冷感功能性面料的製備方法及根據其方法製備的冷感功能性面料，更具體地說是將包含有機酸或其鹼性化合物、薄荷油、荷荷巴油、有機粘結劑以及殘餘的純淨水的冷感組合物在製備面料的工序中，利用浸染或襯墊法固定在面料上，從而製備覆膜冷感組合物的冷感功能性面料，其無害於人體，可以與體液等水分結合產生吸熱的效果。根據本發明，穩定地固定覆膜在多種面料上，在沒有其它冷卻手段的情況下，也可以與體液中微量的水分進行反應而吸熱，可以有效地維持體溫，從而能夠減少用於冷卻上所需的能量，而且還可以期待生產出能夠在非常熱的環境中較長時間能維持舒適感的功能性布料。
文檔編號D06M13/00GK102605615SQ201110021570
公開日2012年7月25日 申請日期2011年1月19日 優先權日2011年1月19日
發明者金明煥 申請人:(株)愛芭韓國