[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

说明书

本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。