本發(fā)明屬于功能性助劑領域，特別涉及一種改性二氧化硅微膠囊、組合物及其制備和應用。

背景技術：

1、目前常用的治療睡眠障礙的藥物有廣泛的副作用(對苯二氮卓類藥物的成癮和耐受性的產(chǎn)生)。因此，迫切需要改進治療睡眠障礙的方法。制備一種普適的加工組合物助劑，既要療效好，又要副作用小。這種低副作用率有望在施用天然精油組合物時實現(xiàn)。

2、薰衣草精油(leo)的獨特香味和多種用途使其成為芳香療法、草藥、食品、香水和化妝品領域越來越受關注的主題。它已被證明具有多種藥理作用，包括抗菌，抗氧化劑，消炎，免疫調節(jié)，以及潛在的抗癌特性。此外，研究還表明其在疼痛管理方面有效，以及治療一系列神經(jīng)精神疾病，如壓力，沮喪和焦慮。此外，還探索了其作為止吐劑、抗銀屑病藥和促進傷口愈合的潛在應用。

3、但leo的高揮發(fā)性、低水溶性和強烈的感官特性，leo的紡織工業(yè)應用仍然有限。封裝緩釋技術可以解決這些問題，封裝技術將活性劑以微米或納米級裝入基質中，保護它們免受外部損壞。對于紡織加工而言，leo微膠囊可以在生產(chǎn)過程的任何階段應用于紡織品，可以在纖維紡絲和面料后整理過程中通過采用涂層、浸漬和吸盡等技術加工于紡織材料中。但傳統(tǒng)的加工中微膠囊壁材強度不夠，且在織物表面的吸附性能不好，耐洗性不好。而且單靠薰衣草精油，其緩解失眠，減輕疼痛增加身體舒適感的作用也較為有限。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種改性二氧化硅微膠囊、組合物及其制備和應用

2、本發(fā)明提供一種改性二氧化硅微膠囊，所述改性二氧化硅微膠囊為pei修飾的二氧化硅微膠囊。

3、優(yōu)選地，所述pei修飾的二氧化硅膠囊，其中二氧化硅微膠囊以薰衣草精油為芯材，以二氧化硅為殼的緩釋微膠囊。

4、優(yōu)選地，所述pei修飾的二氧化硅微膠囊的平均粒徑為10-20μm。

5、優(yōu)選地，所述pei修飾的二氧化硅膠囊中pei的接枝率為5％-95％。

6、所述二氧化硅微膠囊以含水相和油相的原料，通過乳液法制備；其中水相包括表面活性劑和水；油相包括薰衣草精油和四乙氧基硅烷teos；其中薰衣草精油和四乙氧基硅烷teos的質量比為1-10:1。

7、水相和油相的質量比為(70-80)：(20-50)。

8、本發(fā)明提供一種改性二氧化硅微膠囊的制備方法，包括：利用硅烷化試劑先在二氧化硅微膠囊的囊壁表面引入醛基，然后與聚乙烯亞胺pei交聯(lián)反應，得到改性二氧化硅微膠囊。

9、進一步地，所述硅烷化試劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述交聯(lián)反應為室溫攪拌反應10-15h。

10、所述聚乙烯亞胺pei、醛基化二氧化硅微膠囊的質量比為1:1-5。

11、利用硅烷化試劑先在二氧化硅微膠囊的囊壁表面引入醛基包括：二氧化硅微膠囊分散液和硅烷偶聯(lián)劑、溶劑混合，50-55℃反應過夜，洗滌后分散在甲醇中，然后加入戊二醛，室溫避光反應10-15h。其中組分包括：二氧化硅微膠囊分散液、硅烷偶聯(lián)劑、戊二醛，用量按體積比依次為5-15:2:1.25。

12、二氧化硅微膠囊的制備包括：表面活性劑和水的混合液為水相，薰衣草精油和四乙氧基硅烷混合作為油相，兩者混合后均質乳化，得到乳化液，然后ph調整為3～4，25-35℃，100-200rpm攪拌10-24h，得到二氧化硅微膠囊。

13、本發(fā)明提供一種改性二氧化硅微膠囊組合物，按重量百分比，組分包括：任一所述改性二氧化硅微膠囊2-20％，椰炭粉0.1-5％，增稠劑1-10％，滲透劑0.01-0.5％，消泡劑0.1-3％，交聯(lián)劑1-10％，水51.5-95.7％。

14、優(yōu)選地，所述椰炭粉平均粒徑為0.1-5μm。

15、優(yōu)選地，所述增稠劑為聚丙烯酸鈉增稠劑；所述滲透劑為滲透劑jfc；所述消泡劑為有機硅類消泡劑；所述交聯(lián)劑為聚氨酯交聯(lián)劑。

16、優(yōu)選地，按重量百分比，組分包括：任一所述改性二氧化硅微膠囊5-10％，椰炭粉0.5-2％，增稠劑1-5％，滲透劑0.1-0.5％，消泡劑0.1-2％，交聯(lián)劑3-8％，加水至100％。

17、本發(fā)明提供一種改性二氧化硅微膠囊組合物的制備方法，包括：按質量百分比稱取各組分，將改性二氧化硅微膠囊、椰炭粉、增稠劑、滲透劑、消泡劑、交聯(lián)劑和水混合，攪拌混勻，得到改性二氧化硅微膠囊組合物。

18、本發(fā)明提供一種紡織品，所述紡織品為所述改性二氧化硅微膠囊組合物處理后的紡織品。

19、所述處理包括通過印花、浸漬、浸軋、噴涂等紡織后整工藝中的一種或幾種。

20、本發(fā)明提供一種所述改性二氧化硅微膠囊或所述紡織品在床上用品、智能穿戴產(chǎn)品中的應用，如床上三件套等。

21、本發(fā)明組合物同時具有緩解失眠，減輕疼痛增加身體舒適感的作用。該緩釋組合物包含二氧化硅微膠囊和椰炭粉，其中微膠囊的囊芯為天然植物源提取物薰衣草精油，囊壁上通過靠聚乙烯亞胺(pei)高反應活性的氨基修飾作用，可以很好地提高囊壁的交聯(lián)密度和強度。又由于微膠囊顆粒表面具有足夠高的陽離子電荷密度，可以最大限度地提高膠囊與織物之間的結合強度。

22、本發(fā)明通過對二氧化硅微膠囊進行表面改性，在囊壁表面引入含有大量氨基的pei。聚乙烯亞胺(pei)是一種陽離子脂肪族聚合物，分子結構中含有大量的伯胺、仲胺和叔胺基團，這些基團在酸性環(huán)境下能夠被質子化而帶正電荷，從而提高對水體中或加工織物陰離子的吸附作用。囊壁上通過靠聚乙烯亞胺(pei)高反應活性的氨基修飾作用，可以很好地提高囊壁的交聯(lián)密度和強度。能夠大幅度提高微膠囊的吸附性能，比簡單的添加紡織粘合劑效果更佳。但是，二氧化硅較難直接與pei反應，本發(fā)明利用硅烷化試劑先在二氧化硅微膠囊的囊壁表面引入高反應活性的醛基。再最終通過交聯(lián)反應將pei成功修飾到二氧化硅微膠囊的表面。

23、本發(fā)明提到的一種薰衣草精油緩釋組合物，還包括添加椰炭粉。對比一般常見的竹炭粉，竹纖維較粗，結構相對疏松，炭化后孔隙較大。相較之下，對椰炭粉而言，椰子殼質地堅硬，纖維結構緊密，炭化后形成細小且密集的孔隙，尤其是尺寸越小甚至納米級別的椰炭粉，分散性更好，比表面積更大，適合吸附小分子，具有更強大的吸附性，可以有效去除異味。有效釋放負離子，提高周圍空氣質量。富含各種礦物質，多種微量元素對人體具有活化細胞、消除疲勞等保健作用。可以放射遠紅外線，皮下溫度上升，加速血液循環(huán)，促進新陳代謝。而二氧化硅微膠囊表面的pei能提高椰炭與纖維的結合力。

24、有益效果

25、(1)本發(fā)明提出的膠囊：囊壁為二氧化硅，囊芯為薰衣草精油。囊芯為植物提取物薰衣草精油具有綠色環(huán)保安全性能，已被證明具有多種藥理作用，包括抗菌，抗氧化劑，消炎，免疫調節(jié)，以及潛在的抗癌特性。此外，還能緩解疼痛和舒緩壓力。囊壁二氧化硅先后采用醛基和pei對二氧化硅相變微膠囊表面進行修飾處理，從而引入高反應活性基團氨基，增加了微膠囊表面的粘附性，也提高了二氧化硅微膠囊壁材的致密性。

26、(2)本發(fā)明提出的含膠囊的緩釋組合物：組合物當中的椰炭粉，可以促進身體皮膚表面的微循環(huán)，促進新陳代謝，提高人體機體免疫力，具有活化細胞、助眠和消除疲勞等保健作用。二氧化硅微膠囊表面的pei能提高椰炭與纖維結合力，原因有三：一是由于pei富含氨基，能夠與椰炭表面的含氧官能團(如羧基、羥基)發(fā)生反應，從而增強椰炭的表面活性。pei還可以通過物理吸附覆蓋在椰炭表面，增加其表面極性，提升與纖維的結合力。二是pei的長鏈結構能夠在椰炭和纖維之間起到“橋梁”作用，通過化學鍵或物理吸附將兩者連接起來，從而增強結合力。三是pei還可以與纖維表面的官能團(如羥基、羧基)反應，增加纖維的表面活性，從而進一步提升與椰炭的結合力。

27、(3)本發(fā)明提出的用該緩釋組合物加工的紡織品：改性的膠囊表面的氨基等極性基團與織物表面將形成較強的相互作用，添加少量紡織粘合劑即可進一步提高耐洗滌效果并保證制備的織物耐洗牢度。從而降低了后期紡織加工過程中泄露的風險和提高了其在織物表面的耐洗性。