緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法
2023-09-11 15:06:35
專利名稱：緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法
技術領域：
本發明涉及一種織物表面改質方法，且特別涉及一種緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法。
背景技術：
將防蟲劑與防微生物劑加入織物中可使織物具防蟲與防病毒的效果，例如於織物中加入如香茅、尤加利、樟腦油等天然精油即具有相當顯著的防蟲效果；但由於天然精油的沸點極低，常於室溫下就會快速蒸發，導致防蟲的有效時間短暫(約30分鐘即無效)，須持續補充才具有效果。
為改善上述問題，日本專利第2-029901號揭示一種使織物具有防蚊抗菌功能的方法，此方法是將抗菌劑或防蟲劑添加於環糊精(cyclodextrin)中，再塗覆於織物，但此方法雖可延長抗菌劑或防蟲劑的釋放時間，但耐洗性依然有待改善。
此外，目前織物表面改質大都是利用高能設備如等離子、電暈(Corona)、電子束或紫外光等，這些設備與染整廠現有工藝差異極大，不易商業化生產。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的之一就是提供一種緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法。
為達上述目的，本發明提供一種緩釋型防蟲織物表面改質方法，包括利用載體吸附防蟲劑，以形成有效防蟲成分複合物；利用溶膠凝膠法於有效防蟲成分複合物表面形成多孔性保護膜，以形成核殼結構有效防蟲成分複合物；以及將核殼結構有效防蟲成分複合物與纖維進行接枝反應，以形成緩釋型防蟲織物。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該載體包括環糊精。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該環糊精為β-環糊精。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該防蟲劑包括天然防蟲劑和/或合成防蟲劑。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該天然防蟲劑包括檸檬香茅、除蟲菊、香茅、尤加利、樟腦、辣椒、月桂、羅勒、菖浦、生薑、肉桂、伊蘭、紫蘇或其組合的萃取物或濃縮劑。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該合成防蟲劑包括二乙基甲苯醯胺。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該溶膠凝膠法是利用四甲基矽酸鹽、四乙基矽酸鹽、異丙氧基鋁或異丙氧基鈦。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該核殼結構有效防蟲成分複合物的粒徑大抵為300至600nm。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該纖維包括聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、纖維素類纖維或上述纖維混紡的織物。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該接枝反應是利用一多元酸。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該多元酸為聚壓克力酸。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該接枝反應的反應溫度大抵為100至200℃。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該接枝反應的pH大抵為3至10。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該接枝反應尚包括加入一pH值調整劑。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該pH值調整劑為磷酸。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其中該緩釋型防蟲織物所防的蟲包括蛀蟲、蚊、蟑螂或螞蟻。
為達上述目的，本發明還提供一種緩釋型防微生物織物表面改質方法，包括利用載體吸附防微生物劑，以形成有效防微生物成分複合物；利用溶膠凝膠法於有效防微生物成分複合物表面形成多孔性保護膜，以形成核殼結構有效防微生物成分複合物；以及將核殼結構有效防微生物成分複合物與纖維進行接枝反應，以形成緩釋型防微生物織物。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該載體包括環糊精。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該環糊精為β-環糊精。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該防微生物劑包括咪唑衍生物、聯苯苄唑、特比萘芬、硝酸咪康唑、倍他米松、硫酸慶大黴素、託萘酯、中藥萃取液(AEV-100)或其組合。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該溶膠凝膠法是利用四甲基矽酸鹽、四乙基矽酸鹽、異丙氧基鋁或異丙氧基鈦。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該核殼結構有效防微生物成分複合物的粒徑大抵為300至600nm。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該纖維包括聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、纖維素類纖維或上述纖維混紡的織物。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該接枝反應是利用一多元酸。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該多元酸為聚壓克力酸。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該接枝反應的反應溫度大抵為100至200℃。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該接枝反應的pH大抵為3至10。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該接枝反應尚包括加入一pH值調整劑。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該pH值調整劑為磷酸。
根據本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其中該緩釋型防微生物織物所防的微生物包括黴菌或病毒。
由試驗證明，經本發明的方法處理過的織物的確具有防蟲/防微生物的效果。
圖1A至1C為一系列示意圖，用以本發明緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法。
具體實施例方式
本發明的緩釋型防蟲、防微生物織物表面改質方法如圖1A至1C所示，將於下作詳細說明，其中所防的蟲包括蛀蟲、蚊、蟑螂或螞蟻，而所防的微生物包括黴菌或病毒。
請參閱圖1A，首先利用載體20吸附防蟲劑10、防微生物劑10，以分別形成有效防蟲成分複合物A、有效防微生物成分複合物A。其中載體20包括環糊精(cyclodextrin)，如β-環糊精(β-cyclodextrin)。其中防蟲劑10包括天然防蟲劑或合成防蟲劑，天然防蟲劑包括檸檬香茅、除蟲菊、香茅、尤加利、樟腦、辣椒、月桂、羅勒、菖浦、生薑、肉桂、伊蘭、紫蘇或其組合的萃取物或濃縮劑；合成防蟲劑包括二乙基甲苯醯胺(diethyltoluamide，DEET)。其中防微生物劑10包括咪唑(imidazole)衍生物、聯苯苄唑(bifonazole)、特比萘芬(terbinafine)、硝酸咪康唑(miconazole nitrate)、倍他米松(betamethasone)、硫酸慶大黴素(gentamicin sulfate)、託萘酯(tolnaftate)、中藥萃取液(AEV-100)或其組合。
請參閱圖1B，利用溶膠凝膠法分別於該有效防蟲成分複合物A、有效防微生物成分複合物A表面形成一多孔性保護膜30，以分別形成核殼結構有效防蟲成分複合物B、核殼結構有效防微生物成分複合物B。其中溶膠凝膠法利用四甲基矽酸鹽(tetramethylorthosilicate，TMOS)、四乙基矽酸鹽(tetraethylorthosilicate，TEOS)、異丙氧基鋁(alumiumisopropoxide)或異丙氧基鈦(titanium isopropoxide)。其中核殼結構有效防蟲成分複合物B、核殼結構有效防微生物成分複合物B的粒徑約為300至600nm。
請參閱圖1C，將核殼結構有效防蟲成分複合物B或核殼結構有效防微生物成分複合物B與纖維進行接枝反應，以分別形成緩釋型防蟲織物C、防微生物織物C。其中纖維50包括聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、纖維素類纖維或上述纖維混紡的織物。其中接枝反應是利用多元酸如聚壓克力酸於約100至200℃、pH值約為3至10下進行，其中pH值的調整可加入調整劑如磷酸來作調整。
經一段使用時間後，織物中的防蟲或防微生物有效成分會變少，此時可將防蟲劑或防微生物劑噴於織物上，使織物中的載體再次吸收防蟲劑或防微生物劑，使防蟲或防微生物效果再生。
本發明利用溶凝膠技術將具有驅蟲特性的天然或合成物質以多孔性高分子材料包覆成300至600nm的微粒，可減緩有效成分的釋放速率，延長有效時間。
此外，上述的多孔性微粒具有官能基，在適當條件下可與天然纖維或合成纖維形成鍵結(化學鍵40)，達到紡織品耐洗性的要求。
此外，本發明所使用的方法均依據目前染整工廠常用的設備及工藝而開發，具有極高的商業價值。
為使本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下實施例1防蟲加工劑(BR-2004LC)製備方法。
將25％聚壓克力酸、10％β-環糊精(cyclodextrin)、30％檸檬香茅(Citronella)於室溫下反應24小時，再加入3％四乙基矽酸鹽(tetraethylorthosilicate，TEOS)及磷酸，使pH值為3.5，於室溫下續反應24小時。將棉織物浸漬於以上製備完成的防蟲劑中10秒鐘，防蟲劑的濃度為3％，經滾輪壓吸後以150℃烘乾2分鐘。
實施例二防蟲加工劑(BR-2004E)製備方法。
將25％聚壓克力酸、10％β-環糊精、24％除蟲菊(Esbiothrin)於室溫下反應24小時，再加入3％TEOS及磷酸，使pH值為3.5，於室溫下連續反應24小時。將尼龍織物浸漬於以上製備完成的防蟲劑中10秒鐘，防蟲劑的濃度為3％，經滾輪壓吸後以150℃烘乾2分鐘。
實施例三防蟲加工劑(BR-2004DE)製備方法。
將25％聚壓克力酸、10％β-環糊精、20％二乙基甲苯醯胺(DEET)、4％除蟲菊(Esbiothrin)於室溫下反應24小時，再加入3％TEOS及磷酸，使pH值為3.5，於室溫下續反應24小時。將聚酯織物浸漬於以上製備完成的防蟲劑中10秒鐘，防蟲劑的濃度為3％，經滾輪壓吸後以150℃烘乾2分鐘。
實施例四防黴加工劑製備方法。
將25％聚壓克力酸、10％β-環糊精、1％聯苯苄唑(bifonazole)於室溫下反應24小時，再加入3％異丙氧基鈦(Titanium isopropoxide)及磷酸，使pH值為3.5，於室溫下連續反應24小時。將棉織物浸漬於以上製備完成的防黴劑中10秒鐘，防黴劑的濃度為3％，經滾輪壓吸後以150℃烘乾2分鐘。
實施例五防病毒加工劑製備方法。
將25％聚壓克力酸、10％β-環糊精、1％AEV-100(中藥萃取液)於室溫下反應24小時，再加入3％異丙氧基鈦及磷酸，使pH值為3.5，於室溫下連續反應24小時。將棉織物浸漬於以上製備完成的防病毒劑中10秒鐘，防病毒劑的濃度為3％，經滾輪壓吸後以150℃烘乾2分鐘。
防蟲效果評估方法(一)供試昆蟲美洲蟑螂(Periplaneta americana)臺中市品系小黃家蟻(Monomorium pHaraonis)(二)藥效測定方法設備長52cm寬34cm高40cm暗色壓克力有蓋測試箱。
步驟a.以52×34×40cm(美洲蜚蠊)的塑料整理箱，於外圍四壁塗抹防止蟑螂逃逸的特殊塗料，於一端放至供蟑螂藏匿的夾板或紙卷；供蟑螂棲息並放入20-30隻老熟若蟲或成蟲。
b.剪取2cm寬×34cm長的經本發明的方法處理過的織物(實驗組)與未處理過的織物(對照組)分別鋪設於整理箱中央，作為測試區帶。
c.在整理箱另一端同樣設置藏匿夾板或紙管，但在此端則設置食物及水。
d.將蟑螂及食物置入後，經24小時測試記錄B端內移入蟑螂數量與對照組比較，計算驅避效果，每試驗皆重複三次。
(三)評估結果下列表1至3分別為實施例一至三的防蟲劑對美洲蟑螂的忌避測試；表4為實施例一至三的防蟲劑對小黃家蟻的忌避測試。
表1 實施例一的天然防蟑劑對美洲蟑螂的忌避測試
表2 實施例二的防蟲加工劑(BR-2004E)對美洲蟑螂的忌避測試
表3 實施例三的防蟲加工劑(BR-2004DE)對美洲蟑螂的忌避測試
表4 實施例一至三的防蟲劑對小黃家蟻的忌避測試
防黴效果評估方法根據中國臺灣標準測試方法CNS 2690進行測試。其結果如表5所示。
表5 實施例四的防黴加工劑對黴菌抵抗性評估
抗病毒效果評估方法使用病毒斑抑制法進行腸病毒71型測試。其結果如表6所示。
表6 實施例五的抗病毒活性測試
由上述表1至6的結果可知，經本發明的方法處理過的織物的確具有防蟲與防微生物的效果。
雖然本發明已公開較佳實施例如上，然而其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求書所界定的範圍為準。
符號說明10防蟲劑、防微生物劑20載體30多孔性保護膜 40化學鍵50纖維A有效防蟲成分複合物、有效防微生物成分複合物B核殼結構有效防蟲成分複合物、核殼結構有效防微生物成分複合物C緩釋型防蟲織物、緩釋型防微生物織物.
權利要求
1.一種緩釋型防蟲織物表面改質方法，包括利用一載體吸附一防蟲劑，形成一有效防蟲成分複合物；利用溶膠凝膠法於該有效防蟲成分複合物表面形成一多孔性保護膜，形成一核殼結構有效防蟲成分複合物；以及將該核殼結構有效防蟲成分複合物與一纖維進行一接枝反應，形成一緩釋型防蟲織物。
2.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該載體包括環糊精。
3.根據權利要求2所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該環糊精為β-環糊精。
4.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該防蟲劑包括天然防蟲劑和/或合成防蟲劑。
5.根據權利要求4項所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該天然防蟲劑包括檸檬香茅、除蟲菊、香茅、尤加利、樟腦、辣椒、月桂、羅勒、菖浦、生薑、肉桂、伊蘭、紫蘇或其組合的萃取物或濃縮劑。
6.根據權利要求4所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該合成防蟲劑包括二乙基甲苯醯胺。
7.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該溶膠凝膠法是利用四甲基矽酸鹽、四乙基矽酸鹽、異丙氧基鋁或異丙氧基鈦。
8.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該核殼結構有效防蟲成分複合物的粒徑為300至600nm。
9.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該纖維包括聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、纖維素類纖維或上述纖維混紡的織物。
10.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應是利用一多元酸。
11.根據權利要求10所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該多元酸為聚壓克力酸。
12.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應的反應溫度為100至200℃。
13.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應的pH為3至10。
14.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應尚包括加入一pH值調整劑。
15.根據權利要求14所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該pH值調整劑為磷酸。
16.根據權利要求1所述的緩釋型防蟲織物表面改質方法，其特徵在於該緩釋型防蟲織物所防的蟲包括蛀蟲、蚊、蟑螂或螞蟻。
17.一種緩釋型防微生物織物表面改質方法，包括利用一載體吸附一防微生物劑，形成一有效防微生物成分複合物；利用一溶膠凝膠法於該有效防微生物成分複合物表面形成一多孔性保護膜，形成一核殼結構有效防微生物成分複合物；以及將該核殼結構有效防微生物成分複合物與一纖維進行一接枝反應，形成一緩釋型防微生物織物。
18.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該載體包括環糊精。
19.根據權利要求18所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該環糊精為β-環糊精。
20.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該防微生物劑包括咪唑衍生物、聯苯苄唑、特比萘芬、硝酸咪康唑、倍他米松、硫酸慶大黴素、託萘酯、中藥萃取液(AEV-100)或其組合。
21.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該溶膠凝膠法是利用四甲基矽酸鹽、四乙基矽酸鹽、異丙氧基鋁或異丙氧基鈦。
22.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該核殼結構有效防微生物成分複合物的粒徑為300至600nm。
23.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該纖維包括聚酯類纖維、聚醯胺類纖維、纖維素類纖維或上述纖維混紡的織物。
24.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應是利用一多元酸。
25.根據權利要求24所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該多元酸為聚壓克力酸。
26.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應的反應溫度為100至200℃。
27.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應的pH為3至10。
28.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該接枝反應尚包括加入一pH值調整劑。
29.根據權利要求28所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該pH值調整劑為磷酸。
30.根據權利要求17所述的緩釋型防微生物織物表面改質方法，其特徵在於該緩釋型防微生物織物所防的微生物包括黴菌或病毒。
全文摘要
本發明涉及一種緩釋型防蟲與防微生物織物表面改質方法，包括利用載體吸附防蟲劑與防微生物劑，以形成有效防蟲與防微生物成分複合物；利用溶膠凝膠法於有效防蟲與防微生物成分複合物表面形成多孔性保護膜，以形成核殼結構有效防蟲與防微生物成分複合物；以及將核殼結構有效防蟲與防微生物成分複合物與纖維進行接枝反應，以形成緩釋型防蟲與防微生物織物。由試驗證明，經本發明的方法處理過的織物的確具有防蟲與防微生物的效果。
文檔編號D06M14/00GK1807752SQ20051000236
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月19日 優先權日2005年1月19日
發明者田錦衡, 陳聯泰, 羅立清, 林文添 申請人:財團法人工業技術研究院