[发明专利]一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用有效

专利信息
申请号: 201711270082.1 申请日: 2017-12-05
公开(公告)号: CN107987553B 公开(公告)日: 2019-11-26
发明(设计)人: 郑瑾;王杨柳;王帅;刘凡;焦明立;张晓莉 申请(专利权)人: 中原工学院;郑州曼柔纺织品有限公司
主分类号: C09B61/00 分类号: C09B61/00;C09B67/02
代理公司: 41127 郑州先风知识产权代理有限公司 代理人: 郭锐<国际申请>=<国际公布>=<进入国
地址: 450000 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 微胶囊 油溶性天然色素 微胶囊产品 制备成乳液 纺织领域 混合均质 绿色环保 耐光性能 天然色素 制备过程 苯乙烯 耐酸碱 乳化剂 引发剂 壁材 难溶 色浆 芯材 制备 聚合
【说明书】:

发明公开了一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法,本发明方法以苯乙烯作为壁材,以水难溶天然色素为芯材,加入乳化剂、引发剂等,在特定条件下混合均质制备成乳液,再通过聚合得到微胶囊产品。本发明方法制备过程绿色环保,且操作简便,制得的微胶囊稳定、耐酸碱、耐光性能优异,可作为色浆用于纺织领域。

技术领域

本发明属于纺织原材料技术领域,具体涉及一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法及其应用。

背景技术

天然色素一般都来自动物、植物组织,因此,一般来说对人体健康的安全性较高。有些天然色素本身就是一种营养素,具有营养效果,部分还具有一定的药理作用。天然色素还能更好地模仿天然物的颜色,着色时的色调比较自然。但因为是从天然物中提取出来的,故有时受其共存成分的影响或自身就有异味,且色素浓度一般较小,染着性较差,某些天然食用着色剂甚至与食品原料发生化学反应而变色,其坚牢度较差,受pH值、氧化、光照、温度等影响较大。

微胶囊是指将芯材(固体、液体或气体)利用天然或合成的高分子材料包覆起来,形成的直径从纳米到几微米甚至几百微米的核-壳结构微小容器。微胶囊的芯壁结构可以将芯材与外界环境隔离,使其免受外界的氧气、高温、紫外线等多种因素的影响。因此,可利用壁材极高的耐候性,弥足芯材耐候性较差的缺陷。

目前,将色素作为芯材制成微胶囊在食品行业已得到了应用,但由于部分天然色素性质比较活泼,化学反应性较强,光和热都可以促使其氧化分解而失去显色能力,而现有微胶囊工艺又难以满足其往其它领域大规模推广的需要,亟待解决。

发明内容

针对上述问题,本发明提供一种天然色素微胶囊的制备方法,通过聚合将油溶性天然色素包裹在苯乙烯的高分子聚合物中,提高了天然色素的耐光热及耐酸碱性,可作为色浆用于纺织领域。

为解决以上技术问题,本申请通过以下技术方案实现:

一种油溶性天然色素微胶囊的制备方法,包括以下步骤:

(a)将一定量分散剂和去离子水混合,并控制搅拌速度在900~1500转/分,同时水浴加热至40~50℃,使分散均匀;

(b)将一定量天然色素加入,分散均匀(5~10分钟);

(c)先加入一定量引发剂,再加入一定量苯乙烯,通入氮气排空容器内空气,升温至60~85℃,继续在设定转速(与步骤a一致,上下差别不超过50转/分)和氮气流(排除空气)的作用下反应3~6h;

(d)升温至90~95℃进行熟化(15~45分钟),自然冷却至室温后停止搅拌,将得到的固体物质用蒸馏水洗涤,干燥,即得到本发明天然色素微胶囊。

优选的,所述苯乙烯、分散剂、去离子水、天然色素和引发剂之间的质量比为100:5~10:600~1000:20~40:1~4。

优选的,所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

优选的,所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。

所述天然色素为玉米黄、叶绿素、柑橘黄、辣椒红和油溶性姜黄色素中的至少一种,尤其针对油溶性姜黄色素。姜黄色素主要包括分子结构略有差异的三种化合物,但它们的分子结构中均含有多个双键、酚羟基和羰基等,因此,性质比较活泼,化学反应性较强。因此多种理化因素容易对姜黄色素的稳定性造成影响,光和热都可以促使姜黄色素氧化分解,失去显色的能力,在酸性和中性溶液中呈黄色、在碱性溶液中呈橙红色,现有微胶囊制备工艺难以将其扩展到纺织领域进行应用。

本发明具有以下积极有益效果:

(1)本发明以水作反应介质,并采用廉价的分散剂作聚合保护体系,且操作简便,工艺简单,对环境友好。

(2)本发明能够通过搅拌速率控制粒径大小,操作更加简便可控。

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