[发明专利]一种基于废水再利用的微胶囊化辣椒素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于工业废水再利用的含有辣椒素的脲醛树脂微胶囊及其制备方法。

背景技术

在电线、电缆、通讯设施等软质材料中，如要达到防鼠、防蚁的目的，需要加入特殊的防鼠、防蚁剂来驱避或降低其味觉的敏感性，以此减少受齿咬的程度。

传统的电缆防鼠、防蚁方法一般是采用两个途径：一是在护套材料中加入毒性较大的防蚁、避鼠剂；二是依靠结构上的调整达到避鼠的目的，如增加铠装结构或使用大外径的电缆等措施。

第一种方法尽管有效，但由于毒性大、对人体及环境带来毒害和污染，且阻止不了老鼠的齿咬，而第二种方法也不能从根本上解决问题。

针对驱鼠和防蚁料，国内已有厂商开发了环保型的驱鼠和防蚁“忌避剂”，用于添加在有驱鼠和防蚁要求的电缆等材料中，该产品系在材料中加入辣椒素等物质。辣椒素是一种含香草酰胺的生物碱，天然辣椒素由辣椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高二氢辣椒素、高辣椒素等系列同类物族所组成，其中反—8—甲基—N—香兰基—6—壬烯基酰胺最具有强烈的辛辣味和非常强烈的刺激性，因此可以作为防鼠剂。但是若将其直接加入材料中，则会产生如下问题：①因两者之间的相容性问题而使材料本身的物理机械性能大大下降；②强烈的辛辣味不利于生产者的加工；③驱鼠和防蚁效果的长久性受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于废水再利用的微胶囊化辣椒素及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的方法包括如下步骤：

1.将尿素与重量浓度为17～37％的甲醛水溶液，在70～90℃，pH为6.5～8.5的条件下，反应0.5～1.5h，体系变成乳白色；

尿素与甲醛水溶液的重量比例为：尿素∶甲醛水溶液＝1∶1.5～3；

体系的pH优选采用重量浓度为5～10％的NaOH；

甲醛水溶液可采用来自于化学工业生产中产生的废水。

2.然后将水和辣椒素加入上述的反应体系中，用乙酸调节pH至1.5～3.5，继续反应0.5～1.5h，然后从反应体系中收集白色粉末状微胶囊化辣椒素；水的加入量为尿素重量的2～10倍，辣椒素的加入量为尿素重量的0.5～1.5倍。所用辣椒素来自于上海忆汇化工有限公司，产品代号为LJS-10。

本发明的优点在于：采用原位聚合法，以甲醛和尿素为原料，制备脲醛树脂为囊壳的微胶囊化辣椒素。制备的部分原材料来自于工业废水，有利于环保、资源再利用和节约成本；该微胶囊所采用的材料均能满足工业要求；微胶囊的粒径分布均匀，且粒径分布为35-60μm，制备工艺简单、生产成本低、易于实施。采用本方法制备的微胶囊化辣椒素，可广泛应用于电线、电缆、通讯设施等方面。

附图说明

图1为含辣椒素的脲醛树脂化微胶囊的典型透射电镜照片。

具体实施方式

实施例1

将30g尿素倒入四口烧瓶中，然后注入45g重量浓度为37％的甲醛溶液，搅拌，保持70℃水浴，尿素逐渐溶解呈澄清无色透明溶液，用重量浓度为5％的NaOH溶液调节pH值达6.5，反应0.5h，直至体系变成乳白色；在上述反应后的四口烧瓶中倒入60g水和15g的辣椒素，搅拌5min后用乙酸调节pH至1.5，继续反应0.5h，至颗粒呈土黄色均匀液体，停止搅拌，抽滤并洗涤，50℃干燥24h，研磨即得白色粉末状微胶囊化辣椒素。产物的平均粒径见表1。透射电镜照片见图1。

实施例2

将30g尿素倒入四口烧瓶中，然后注入53g重量浓度为32％的甲醛溶液，搅拌，保持75℃水浴，尿素逐渐溶解呈澄清无色透明溶液，用重量浓度为7％的NaOH溶液调节pH值达7，反应0.7h，直至体系变成乳白色。

在上述反应后的四口烧瓶中倒入130g水和25g的辣椒素，搅拌5min后用乙酸调节pH至2，继续反应0.7h，至颗粒呈土黄色均匀液体，停止搅拌，抽滤并洗涤多次，55℃干燥23h，研磨即得白色粉末状微胶囊化辣椒素。产物的平均粒径见表1。

实施例3

将30g尿素倒入四口烧瓶中，然后注入61g的重量浓度为27％的甲醛溶液，搅拌，保持80℃水浴，尿素逐渐溶解呈澄清无色透明溶液，用重量浓度为8％的NaOH溶液调节pH值达7.5，反应0.9h，直至体系变成乳白色。在上述反应后的四口烧瓶中倒入160g水和30g的辣椒素，搅拌5min后用乙酸调节pH至2.5，继续反应0.9h，至颗粒呈土黄色均匀液体，停止搅拌，抽滤并洗涤，60℃干燥21h，研磨即得白色粉末状微胶囊化辣椒素。产物的平均粒径见表1。