阅读说明：本技术 一种生物质吸湿排汗整理剂及其制备方法 (Biomass moisture-absorbing and sweat-releasing finishing agent and preparation method thereof ) 是由 徐有琦 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种生物质吸湿排汗整理剂及其制备方法,所述的生物质吸湿排汗整理剂由如下重量份数的原料组成：生物质蛋白成分0.2～0.5份、天然纤维微粒0.05～1.25份、生物质淀粉颗粒0.1～2.5份、活性菌0.01～0.2份、天然溶剂100～250份。本发明的生物质吸湿排汗整理剂主要采用生物质淀粉颗粒、天然纤维微粒和活性菌发酵液的复配获得亲水整理效果,环境友好,余料可降解,再加上天然溶剂中部分成分的协同作用,使其应用于织物上后,能获得优异而耐久的吸湿排汗效果,并兼有调节体表温度的功能。(The invention discloses a biomass moisture absorption and sweat releasing finishing agent and a preparation method thereof, wherein the biomass moisture absorption and sweat releasing finishing agent is composed of the following raw materials in parts by weight: 0.2-0.5 part of biomass protein component, 0.05-1.25 parts of natural fiber particles, 0.1-2.5 parts of biomass starch granules, 0.01-0.2 part of active bacteria and 100-250 parts of natural solvent. The biomass moisture absorption and sweat releasing finishing agent provided by the invention mainly adopts the compounding of biomass starch particles, natural fiber particles and active bacteria fermentation liquor to obtain a hydrophilic finishing effect, is environment-friendly, can degrade excess materials, and has a function of adjusting the body surface temperature, and after the biomass moisture absorption and sweat releasing finishing agent is applied to fabrics, an excellent and durable moisture absorption and sweat releasing effect can be obtained.)

一种生物质吸湿排汗整理剂及其制备方法

技术领域

本发明属于后整理剂技术领域，更具体是涉及一种生物质吸湿排汗整理剂及其制备方法。

背景技术

近年来，各种功能性面料及所需整理剂层出不穷，吸湿排汗整理是其中代表性的一种。吸湿排汗整理是指用特殊助剂对织物进行功能性整理，从而使织物同时兼具吸水、透湿、快干的特性。

目前需要吸湿排汗整理的运动面料往往是涤纶或涤纶混纺的织物，故吸湿排汗整理剂一般是以水分散性聚酯为主组分的复配物。由于其分子结构中有与涤纶分子结构相同的苯环，在高温作用下，分子链段被锚牢在涤纶的表面，使涤纶由原来的疏水性表面变成耐久的亲水性表面，但加上涤纶组分本身的拒水性质并未被改变，所以其吸收的水分又可以很快地散发到大气中。

鉴于吸湿排汗整理剂的主要来源成分如乙二醇、苯二甲酸等还是取自石油等不可再生资源，而且也只能应用于和涤纶等相关的面料，既不够环保，适应性也不够广，因此，开发一种生物质来源、面料适应性广、使用方便的吸湿排汗整理剂具有重要的应用价值和意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质吸湿排汗整理剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物质吸湿排汗整理剂，其特征在于：所述生物质吸湿排汗整理剂包括如下重量份数的原料：生物质蛋白成分0.2～0.5份、天然纤维微粒0.05～1.25份、生物质淀粉颗粒0.1～2.5份、活性菌0.01～0.2份、天然溶剂100～250份。

作为本发明所述的生物质吸湿排汗整理剂的一种优选方案：所述的生物质蛋白成分包括但不限于大豆蛋白、乳清蛋白、酪蛋白、鸡蛋白中的任一种或两种及其以上的组合物。

作为本发明所述的生物质吸湿排汗整理剂的一种优选方案：所述的天然纤维微粒为竹纤维微粒、竹炭纤维微粒、木浆纤维微粒、棉纤维微粒、聚乳酸纤维微粒中的任一种或两种以上的组合物。

作为本发明所述的生物质吸湿排汗整理剂的一种优选方案：所述的生物质淀粉颗粒包括但不限于环糊精、氧化糊精、预糊化淀粉、酯化淀粉、氧化淀粉、接枝淀粉中的任一种或两种以上的组合物。

作为本发明所述的生物质吸湿排汗整理剂的一种优选方案：所述的活性菌为鼠李糖乳杆菌、粘细菌的组合物。

作为本发明所述的生物质吸湿排汗整理剂的一种优选方案：所述的天然溶剂为水、酒精、橘皮精油的组合物。

进一步地，所述的生物质吸湿排汗整理剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

对容器进行消毒，向容器中加入生物质蛋白成分0.2～0.5份、水80～200份，使溶液pH值调整至6～8之间，水浴加热使溶液升温至65～80℃并在150～250rpm下搅拌30～40min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入鼠李糖乳杆菌0.01～0.12份，并于常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件下培养18～30h后，调整为常压常温、有氧且隔绝杂菌的条件，并加入天然纤维微粒0.05～1.25份、生物质淀粉颗粒0.1～2.5份、粘细菌0.01～0.08份，继续培养12～18h后，再加入酒精4～10份、橘皮精油2～5份、水14～35份，水浴加热使溶液升温至65～80℃并在600～900rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂。

进一步地，所述的生物质蛋白成分的粒径范围为12～75μm，平均粒径为38μm。

进一步地，所述的天然纤维微粒的粒径范围为5～18μm，平均粒径为10μm。

进一步地，所述的生物质淀粉颗粒的粒径范围为10～35μm，平均粒径为20μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的生物质吸湿排汗整理剂采用医药级原料，全部取自生物，安全无害，环境友好，余料可降解，并广泛适用于各种纤维的面料，而不仅仅用于涤纶等化纤织物。

2、本发明的生物质吸湿排汗整理剂，通过鼠李糖乳杆菌对生物质蛋白成分的发酵、粘细菌对生物质蛋白成分的进一步发酵和对天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒的少部分发酵，令人意外地使所得发酵液具有极佳的亲水整理性能。进一步地，只有通过这两种活性菌在无氧、有氧条件下的两次发酵才会使最终所得整理剂适应各种纤维面料，使其都能具有吸湿排汗功能；而只利用一种活性菌的发酵则远远达不到这样的效果。这说明两种活性菌的发酵顺序具有严格的要求，并且它们的依次发酵的步骤具有显著的协同增效的作用。

3、本发明的生物质吸湿排汗整理剂，主要采用水性溶剂而非有机溶剂，安全且对织物更有亲和性，另外还通过实验出人意料地发现，其中橘皮精油的加入，还赋予了被整理织物调节体表温度的功能，即在体表温度较高时能加速其热量释放，在体表温度较低时则会缓慢释放热量，从而维持体表微环境的舒适。经实验证实这可能主要是发酵液中的生物质淀粉颗粒和橘皮精油的协同作用的结果。

4、本发明的生物质吸湿排汗整理剂，生产工艺简单，使用方法简便，可以通过喷涂、浸渍等多种方式使用，无需高温处理，只需在室温下晾干即可。

5、本发明的生物质吸湿排汗整理剂，其整理后织物的物理性能几乎不受任何影响，白度不变，织物不会出现僵硬和厚重感。

本发明的反应机理分析：

本发明的生物质吸湿排汗整理剂，其制备过程中第一次鼠李糖乳杆菌对生物质蛋白成分的发酵主要可获得天然表面活性剂——鼠李糖脂和其他有效成分，它们可以对后来加入的亲水性的天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒进行改性，使其微粒表面亲水性更佳；第二次粘细菌对生物质蛋白成分的进一步发酵和对天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒的少部分发酵则主要可获得粘性物质和其他有效成分，它们可以使天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒与织物之间更有粘附性，同时打开部分生物质淀粉颗粒的结构，使其内部的疏水部分暴露出来，这就使被整理织物的排汗功能更明显，这些微粒、颗粒被粘附于织物上后，有的亲水基团向外、有的疏水基团向外，从而强化了生物质吸湿排汗整理剂对不同类型织物的适应性，被整理后的织物总能兼具亲水吸湿性能和疏水排汗功能。

测试方法

吸湿排汗性能测试：将纯锦纶织物浸入生物质吸湿排汗整理剂中，完全浸湿后再扎出液体，轧余率为60％～80％，然后在40℃下干燥15min或自然晾干，以芯吸高度、滴水扩散时间为吸湿指标，蒸发速率以及透湿量作为排汗指标，参考GB/T 21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合实验法》进行测试，芯吸高度、滴水扩散时间和蒸发速率均在温度25℃、相对湿度60％的环境下测试；透湿量在温度38℃、相对湿度90％的环境下测试。

具体实施实例

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的

具体实施方式

做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

对容器进行消毒，向容器中加入乳清蛋白0.2份、酪蛋白0.15份、水140份，使溶液pH值调整至7，水浴加热使溶液升温至72℃并在200rpm下搅拌35min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入鼠李糖乳杆菌0.06份，并于常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件下培养24h后，调整为常压常温、有氧且隔绝杂菌的条件，并加入竹炭纤维微粒0.15份、木浆纤维微粒0.25份、棉纤维微粒0.15份、聚乳酸纤维微粒0.1份、环糊精0.45份、氧化糊精0.3份、酯化淀粉0.2份、接枝淀粉0.25份、粘细菌0.045份，继续培养15h后，再加入酒精7份、橘皮精油3.5份、水25份，水浴加热使溶液升温至72℃并在750rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂。

测试结果：所得生物质吸湿排汗整理剂在棉、麻、丝、毛、涤纶、锦纶、氨纶等各类面料上使用后，各织物具有优异的吸湿排汗性能和调节体表温度的功能；纯锦纶织物经整理后，芯吸高度125mm，滴水扩散时间0.78s，蒸发速率0.42g/h，透湿量9560g/(m²·d)。

实施例2

对容器进行消毒，向容器中加入乳清蛋白0.18份、大豆蛋白0.17份、水140份，使溶液pH值调整至7，水浴加热使溶液升温至72℃并在200rpm下搅拌35min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入鼠李糖乳杆菌0.06份，并于常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件下培养24h后，调整为常压常温、有氧且隔绝杂菌的条件，并加入竹纤维微粒0.1份、木浆纤维微粒0.2份、棉纤维微粒0.15份、聚乳酸纤维微粒0.2份、环糊精0.45份、氧化糊精0.3份、预糊化淀粉0.25份、接枝淀粉0.2份、粘细菌0.045份，继续培养15h后，再加入酒精7份、橘皮精油3.5份、水25份，水浴加热使溶液升温至72℃并在750rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂。

测试结果：所得生物质吸湿排汗整理剂在棉、麻、丝、毛、涤纶、锦纶、氨纶等各类面料上使用后，各织物具有优异的吸湿排汗性能和调节体表温度的功能；纯锦纶织物经整理后，芯吸高度128mm，滴水扩散时间0.75s，蒸发速率0.40g/h，透湿量9521g/(m²·d)。

对照例1

对容器进行消毒，向容器中加入乳清蛋白0.2份、酪蛋白0.15份、水140份，使溶液pH值调整至7，水浴加热使溶液升温至72℃并在200rpm下搅拌35min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入粘细菌0.045份，并于常压常温、有氧且隔绝杂菌的条件下培养24h后，调整为常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件，并加入竹炭纤维微粒0.15份、木浆纤维微粒0.25份、棉纤维微粒0.15份、聚乳酸纤维微粒0.1份、环糊精0.45份、氧化糊精0.3份、酯化淀粉0.2份、接枝淀粉0.25份、鼠李糖乳杆菌0.06份，继续培养15h后，再加入酒精7份、橘皮精油3.5份、水25份，水浴加热使溶液升温至72℃并在750rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂(与实施例1相比调换了两种活性菌的发酵顺序)。

测试结果：所得生物质吸湿排汗整理剂在丝、毛、涤纶、锦纶、氨纶等各类面料上使用后，各织物具有较好的吸湿排汗性能和调节体表温度的功能，在棉、麻等面料上的整理效果较差；纯锦纶织物经整理后，芯吸高度100mm，滴水扩散时间1.17s，蒸发速率0.36g/h，透湿量8425g/(m²·d)。

对照例2

对容器进行消毒，向容器中加入乳清蛋白0.2份、酪蛋白0.15份、水140份，使溶液pH值调整至7，水浴加热使溶液升温至72℃并在200rpm下搅拌35min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入鼠李糖乳杆菌0.105份，并于常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件下培养24h后，加入竹炭纤维微粒0.15份、木浆纤维微粒0.25份、棉纤维微粒0.15份、聚乳酸纤维微粒0.1份、环糊精0.45份、氧化糊精0.3份、酯化淀粉0.2份、接枝淀粉0.25份，继续培养15h后，再加入酒精7份、橘皮精油3.5份、水25份，水浴加热使溶液升温至72℃并在750rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂(与实施例1相比只用鼠李糖乳杆菌进行发酵)。

测试结果：所得生物质吸湿排汗整理剂在棉、麻、丝、毛、涤纶、锦纶、氨纶等各类面料上使用后，各织物的吸湿排汗性能和调节体表温度的功能均较差；纯锦纶织物经整理后，芯吸高度58mm，滴水扩散时间3.56s，蒸发速率0.14g/h，透湿量2790g/(m²·d)。

对照例3

对容器进行消毒，向容器中加入乳清蛋白0.2份、酪蛋白0.15份、水140份，使溶液pH值调整至7，水浴加热使溶液升温至72℃并在200rpm下搅拌35min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入鼠李糖乳杆菌0.06份，并于常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件下培养24h后，调整为常压常温、有氧且隔绝杂菌的条件，并加入竹炭纤维微粒0.15份、木浆纤维微粒0.25份、棉纤维微粒0.15份、聚乳酸纤维微粒0.1份、环糊精0.45份、氧化糊精0.3份、酯化淀粉0.2份、接枝淀粉0.25份、粘细菌0.045份，继续培养15h后，再加入酒精7份、水28.5份，水浴加热使溶液升温至72℃并在750rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂(与实施例1相比未添加橘皮精油，而以水代替)。

测试结果：所得生物质吸湿排汗整理剂在棉、麻、丝、毛、涤纶、锦纶、氨纶等各类面料上使用后，各织物具有较好的吸湿排汗性能，但调节体表温度的功能一般；纯锦纶织物经整理后，芯吸高度104mm，滴水扩散时间1.10s，蒸发速率0.38g/h，透湿量8726g/(m²·d)。

对照例4

对容器进行消毒，向容器中加入乳清蛋白0.2份、酪蛋白0.15份、水140份，使溶液pH值调整至7，水浴加热使溶液升温至72℃并在200rpm下搅拌35min后，停止加热和搅拌，密封静置10min；

继续向静置后溶液中加入鼠李糖乳杆菌0.06份，并于常压常温、无氧且隔绝杂菌的条件下培养24h后，调整为常压常温、有氧且隔绝杂菌的条件，并加入竹炭纤维微粒0.15份、木浆纤维微粒0.25份、棉纤维微粒0.15份、聚乳酸纤维微粒0.1份、环糊精0.25份、氧化糊精0.15份、酯化淀粉0.1份、接枝淀粉0.1份、粘细菌0.045份，继续培养15h后，再加入酒精7份、橘皮精油3.5份、水25.6份，水浴加热使溶液升温至72℃并在750rpm下搅拌15min，即得生物质吸湿排汗整理剂(与实施例1相比减少了生物质淀粉颗粒的用量，而以水代替)。

测试结果：所得生物质吸湿排汗整理剂在棉、麻、丝、毛、涤纶、锦纶、氨纶等各类面料上使用后，各织物具有较好的吸湿排汗性能，但调节体表温度的功能较差；纯锦纶织物经整理后，芯吸高度108mm，滴水扩散时间1.02s，蒸发速率0.40g/h，透湿量8914g/(m²·d)。

综上，本发明的生物质吸湿排汗整理剂，通过鼠李糖乳杆菌对生物质蛋白成分的发酵、粘细菌对生物质蛋白成分的进一步发酵和对天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒的少部分发酵，令人意外地使所得发酵液具有极佳的亲水整理性能。进一步地，只有通过这两种活性菌在无氧、有氧条件下的两次发酵才会使最终所得整理剂适应各种纤维面料，使其都能具有吸湿排汗功能；而只利用一种活性菌的发酵则远远达不到这样的效果。这说明两种活性菌的发酵顺序具有严格的要求，并且它们的依次发酵的步骤具有显著的协同增效的作用。

本发明的生物质吸湿排汗整理剂，主要采用水性溶剂而非有机溶剂，安全且对织物更有亲和性，另外还通过实验出人意料地发现，其中橘皮精油的加入，还赋予了被整理织物调节体表温度的功能，即在体表温度较高时能加速其热量释放，在体表温度较低时则会缓慢释放热量，从而维持体表微环境的舒适。经实验证实这可能主要是发酵液中的生物质淀粉颗粒和橘皮精油的协同作用的结果。

本发明的生物质吸湿排汗整理剂，其制备过程中第一次鼠李糖乳杆菌对生物质蛋白成分的发酵主要可获得天然表面活性剂——鼠李糖脂和其他有效成分，它们可以对后来加入的亲水性的天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒进行改性，使其微粒表面亲水性更佳；第二次粘细菌对生物质蛋白成分的进一步发酵和对天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒的少部分发酵则主要可获得粘性物质和其他有效成分，它们可以使天然纤维微粒、生物质淀粉颗粒与织物之间更有粘附性，同时打开部分生物质淀粉颗粒的结构，使其内部的疏水部分暴露出来，这就使被整理织物的排汗功能更明显，这些微粒、颗粒被粘附于织物上后，有的亲水基团向外、有的疏水基团向外，从而强化了生物质吸湿排汗整理剂对不同类型织物的适应性，被整理后的织物总能兼具亲水吸湿性能和疏水排汗功能。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。