[发明专利]一种具有驱蚊和抗紫外双功能的微胶囊及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有驱蚊和抗紫外双功能的微胶囊及其制备方法，包括具有抗紫外功能的囊壁和具有驱蚊功能的囊芯。本发明利用纳米二氧化钛和纳米氧化锌对不同波段紫外辐射吸收性能的优势互补，赋予微胶囊优异的紫外屏蔽性能，及由微胶囊的缓释作用，驱蚊剂可以长效地发挥防蚊功效。本发明制备的双功能微胶囊粒径均匀，兼具优异的抗紫外功能和驱蚊功能，在多功能夏季服用纺织品、户外纺织品和日用化学品领域中都具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于功能性微胶囊及其制备方法领域，特别涉及一种具有驱蚊和抗紫外双功能的微胶囊及其制备方法。

背景技术

夏季，蚊虫叮咬给人类带来了极大的困扰，一方面蚊虫会打扰人的正常工作、生活和休息，另一方面蚊虫可能成为病原体的载体而威胁到人的健康。根据WHO的数据，2016年，在91个国家中大约存在2.16亿疟疾病例，比2015年增加了500万例，2016年的疟疾死亡总数达到44.5万例，与2015年的数字(44.6万例)基本一致。5岁以下儿童疟疾死亡人数已从2010年的44万下降至2016年的28.5万。但疟疾仍是5岁以下儿童的一大杀手，每两分钟就有一名儿童死于此病。因此，驱蚊的重要性便凸显出来。避蚊胺、驱蚊酯、拟除虫菊酯、埃卡瑞丁、柠檬桉叶油、香茅油和甲基壬基酮等驱蚊剂是夏季常用的驱蚊产品的主要有效成分，但是这些驱蚊剂的直接使用存在作用时间短、皮肤施用量大、可能性的透皮吸收等问题。利用微胶囊技术将驱蚊剂包覆之后，既不影响驱蚊剂的驱蚊效果，利用微胶囊控制释放的特点还可以起到延长驱避作用时间和减少透皮吸收等诸多作用。

适当的紫外线辐射有助于维生素D的生成，可预防佝偻病等骨骼疾病。但过量的紫外线照射则会造成对人体皮肤、眼睛和免疫系统的伤害。在北半球晴朗的夏季，一天中会有6个小时以上的紫外照射强度会超过2500μw/cm²，这相当于紫外线指数7-9级(高量级)的紫外辐射，若不加防护地暴露在户外阳光下，则会对人体造成严重的伤害。

服装是人们防备夏季蚊虫侵袭和过量紫外辐射的重要工具。但是，夏季服装面料比较轻薄，其对蚊虫和紫外线的屏蔽效果较差(如夏季的棉针织衫，其UPF通常低于10)，蚊虫的口器亦可以通过穿透面料而叮咬吸血。为了更有效地驱避蚊虫和抵抗紫外线的照射，夏季服装需要经过抗紫外整理和驱蚊整理，目前这两种功能的实现主要采用同浴或分浴浸轧两种不同功能的助剂(主要考虑到两种功能助剂的兼容性是否良好)的方法，加工流程相对复杂，成本相对较高。驱蚊抗紫外双功能微胶囊的制备将缩减此类双功能面料的加工工艺流程，降低生产成本。

对于驱蚊抗紫外双功能的微胶囊，在当前的技术中，有专利(如：CN110144734A)采用驱蚊剂和紫外吸收剂双芯材包覆的方式实现双功能的结合，但是这种直接将有机紫外吸收剂添加到芯材中的方式会降低另一种活性芯材(即：驱蚊芯材)的有效含量。通过对芯材和壁材进行不同的功能组合可以实现微胶囊的双功能性，同时不会影响活性芯材的有效载量。传统的微胶囊囊壁材料，如明胶-阿拉伯树胶、密胺树脂、脲醛树脂、聚脲树脂、二氧化硅、聚氨酯和聚丙烯酸酯等，仅具有保护活性芯材的作用，通过引入功能材料可以赋予微胶囊的囊壁材料以新的功能性，比如光催化、抗菌和磁性等。二氧化钛是一种具有抗菌、光催化和抗紫外多功能的无机材料，纳米状态的二氧化钛固定于微胶囊的囊壁上可以赋予其抗紫外功效，现有技术采用二氧化钛包覆相变材料，制备了具有光催化特性的相变微胶囊(如：CN106833539A和CN108300421A)。由于所制备的微胶囊粒径处于亚微米和微米级别，二氧化钛的抗紫外性能受到限制。另有研究人员将纳米二氧化钛改性后掺杂入微胶囊囊壁中获得了抗紫外功能的相变微胶囊(赵静等，太阳能材料和太阳能电池(Solar EnergyMaterials and Solar Cells)，2017，168：62-68)，但是纳米二氧化钛在UVA波段对紫外线的屏蔽作用较弱，单独应用二氧化钛不能有效屏蔽紫外线。

发明内容