专利名称：固体彩色火焰蜡烛及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固体彩色火焰蜡烛及其制作方法，该蜡烛用于庆宴、聚会、薰香、宗教活动等场合，也可制成工艺品、礼品、纪念品等。
背景技术：
传统的蜡烛发出的光为黄色。为了造成更好的视觉效果，人们开始研究彩色火焰蜡烛。不同的元素在火焰中产生的焰色反应已是普通知识。如含锶的化合物在火焰中产生红色，含铜的化合物在火焰中产生绿色。以往彩色火焰蜡烛从形态上可分为二类一是将含发色剂的液体浇注于壳体而制成的液态蜡烛；二是含发色剂的固体的固态蜡烛。液态蜡烛在储存运输及使用方面比固态蜡烛更不方便。因而其使用范围大大受到限止。另外，一般蜡烛与水不互溶。这在清洗与环境保护方面不利。
液态蜡烛可采用不同的溶剂作为液体。将发色剂溶于液体形成均相溶液可以在燃烧过程中不断提供发色物质。US3811813将金属卤化物涂在灯芯上作为发色剂，再将灯芯置于充有液体燃料的容器中制成彩色火焰灯。CN00229255制作了一个蜡烛装置，将液体注入塑料烛体而制成彩色火焰蜡烛。US6752622将金属盐类发色剂如Li、B、Na、Ca、K、Cu、Sr、In或Ba溶于丙二醇可作为彩色火焰的燃料。US6488726将金属离子电解在醇类中作为液体彩色火焰燃料。
固体彩色火焰蜡烛配方与生产方法各有不同。大多是将发色剂与燃料混合而成。US6712865将高级脂肪酸酰胺，高级脂肪酸甘油脂与发色剂混合成烛体，再加上烛芯而做成彩色火焰蜡烛。US5127922将聚甲醛，粘合剂，溶剂与发色剂置于聚烯烃壳体而制成彩色火焰蜡烛，燃烧时不用烛芯。US4997547用二亚苄山梨醇、甲醇与发色剂混合制成固体彩色火焰燃料。US4386904则是将发色剂置于烛芯中，再加上另一贵金属催化烛芯，将烛芯与氯基甲酸乙脂等主燃剂做成彩色火焰蜡烛。US3586473则将发色剂置于烛体的外层。US6419713用三乙醇胺，发色剂与蜡做成彩色火焰蜡烛。US3871815所发明的彩色火焰蜡烛用硬脂酸金属盐与硬脂酸混合制成烛体，在中心埋上金属醛类。
以上所有背景技术的固体蜡烛均将发色剂混合至烛体中，而不是先形成发色剂的均相溶液而固化。另外，以上所有固体彩色火焰蜡烛没有表明是采用水溶性燃料。水溶性燃料可克服蜡油对环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种含水溶性均相固体燃料的彩色火焰蜡烛及其制作方法。固体彩色火焰蜡烛便于包装与运输，本发明的水溶性烛体可克服蜡油对环境的污染。
本发明是这样实现的，这种彩色火焰蜡烛构成包括烛芯、烛体和外壳，其特点在于烛体的组成包括由液态水溶性有机化合物与水组成的混合溶剂，以及由有机酸与碱反应生成的盐作溶质，组成均相溶液，溶液中含有发色元素化合物，该溶液在室温下为固体，加热后呈液体，烛芯是多孔性织物，可吸入发色元素，烛芯用金属或耐热材料作为支持体，烛体置于外壳内。
本发明中的液态水溶性，有机化合物是从乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨醇中任选一种或几种组成，其闪点高干25℃，在溶剂中含量为50～99.9重量％。
本发明中的烛体是水溶性的固体。
本发明中的溶剂中水的含量为0.1～50重量％。
本发明中的有机酸是从硬脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸、软脂酸中任选一种或几种，其浓度为0.1～50重量％；所述的碱是Na、K、Li、Ca、Sr、Mg、NH4、Cu、Sn、Ba的氢氧化物中的一种，其浓度为0.1～50重量％；有机酸和碱生成的盐能溶于溶剂中，盐在溶剂中的含量至少可以在室温下使溶液形成固体，在加热下使溶液呈液体。
本发明中的烛芯的多孔性织物是选自棉、化纤、玻璃棉、金属棉中的一种或几种混纺的线绳状材料；支持体是选自铁、铜、铝中的一种材料。
本发明中的外壳材料选自铁、铜、铝、玻璃、塑料或茶蜡铝壳。
本发明中所述的发色元素为Na、K、Li、Ca、Sr、Mg、Ba、Cu、Sn、B，所述的发色元素化合物为上述发色元素形成的化合物。
本发明中的固体彩色火焰蜡烛的制作方法是在液态水溶性有机化合物与水组成的混合溶剂中，加入有机酸类和碱类，加热反应，反应温度为50～90℃，优选为70～75℃，生成的盐类溶于溶剂中，形成均相溶液，再加入适量的酸性或碱性物质，调节溶液PH值，使之达到7-9，将该溶液乘热浇铸入中间设置带有支持体的烛芯的外壳内，冷却到室温，使溶液凝固成固态烛体，烛芯中可预先吸入发色元素。
本发明的制作方法中调节溶液PH值的酸性物质是选自盐酸、硫酸、硝酸、硼酸、醋酸、草酸中一种或几种，碱性物质是选自氢氧化铵、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中一种或几种。
本发明中的发色剂可由有机酸和碱生成的盐的离子提供，如锂离子燃烧时发红色，也可溶入其它发色元素化合物，如含Li、Na、K、Ca、Mg、Sr、Cu、B、Ba、Sn等的化合物。烛体的闪点大于25℃，可保证储运安全。烛芯为多孔性的织物如棉绳、化纤、玻璃棉、金属棉等。在使用时能将熔化的液蜡有效地吸上来。烛芯中可加入发色剂如含Li、Na、K、Ca、Mg、Sr、Cu、B、Ba、Sn等的化合物。烛芯可用金属或耐热物作为支持体，如铁、铜、铝等。烛芯在加工时可吸入发色元素。蜡烛外壳为耐温的材料如铁、铜、铝、玻璃、陶瓷或塑料。外壳可以做成礼品或工艺品。整个蜡烛可以封装在纸、塑料或其他保护性的外层中间。
与现有技术比较，本发明有如下优点一、本发明提供的水溶性固体彩色火焰蜡烛可溶解于水中便于清洗，可减少残烛、蜡油对环境的污染。二、本发明固体蜡烛闪点大于25℃，储运安全。三、本发明蜡烛的制作方法简单。四、固体蜡烛便于包装和运输。五、彩色火焰色泽鲜艳，燃烧时间长。
图1是本发明固体彩色蜡烛的结构图。
图中标号表示1——烛芯，2——烛芯支持体，3——烛体，4——外壳，5——封装外层。
具体实施例方式
实施例1取72g乙二醇与3g水混合，加入1.7g硬脂酸与0.25g氢氧化钠，加热到70℃以上，反应成均相溶液。溶液的PH用醋酸调到7-9。将溶液注入内径37毫米深15毫米铝壳[4]，铝壳[4]中放有一铁支架支持体[2]与直径3毫米的玻璃棉烛芯[1]。注入时使烛芯[1]吸满溶液。冷却到室温固化成烛体[3]。烛体[3]的闪点大于100℃。整个蜡烛封装在纸外层[5]中，用火点燃烛芯，蜡烛发出黄色光。可燃烧1小时以上。取2.5g固体置于25ml，70℃水中可全部溶解。
实施例2取72g乙二醇与1g水混合，加入1.7g硬脂酸与0.25g氢氧化钠，加热到70度以上，反应成均相溶液。在溶液中溶入50微升饱和氯化钾溶液。将溶液的PH用醋酸调到7-9。将溶液注入内径37毫米深15毫米铝壳[4]，注入时使烛芯[1]吸满溶液。铝壳[4]中放有一铁支架支持体[2]与直径3毫米的棉织烛芯[1]，烛芯[1]用饱和氯化钾溶液浸泡后干燥。冷却到室温固化成烛体[3]，烛体[3]的闪点大于100℃。用火点燃烛芯[3]蜡烛发出带紫色的光。取1g固体置于15ml，60℃水中可全部溶解。
实施例3取72g乙二醇，加入1.7g硬脂酸与0.25g氢氧化钠，加热到70度以上，反应成均相溶液。在溶液中溶入50微升饱和硫酸锂溶液。将溶液的PH用醋酸调到7-9。将溶液注入内径37毫米深15毫米铝壳[4]，注入时使烛芯[1]吸满溶液。铝壳[4]中放有一铁支架支持体[2]与直径3毫米的棉织烛芯[1]，烛芯[1]用饱和硫酸锂溶液浸泡后干燥。冷却到室温固化成烛体[3]，烛体[3]的闪点大于100℃。用火点燃烛芯[3]，蜡烛发出带红色的光。取1g固体置于15ml，60℃水中可全部溶解。
实施例4取72g乙二醇与3g水混合，加入1.7g硬脂酸与0.25g氢氧化钠，加热到70度以上，反应成均相溶液。在溶液中溶入50微升饱和硼酸胺溶液。将溶液的PH用醋酸调到7-9。将溶液注入内径37毫米深15毫米铝壳[4]，注入时使烛芯[1]吸满溶液。铝壳[4]中放有一铁支架支持体[2]与直径3毫米的棉织烛芯[1]，烛芯[1]用饱和硼酸铵溶液浸泡后干燥。冷却到室温固化成烛体[3]，烛体[3]的闪点大于100℃。用火点燃烛芯[3]，蜡烛发出带绿色的光。取1g固体置于15ml，60℃水中可全部溶解。
权利要求
1.一种水溶性固体彩色火焰蜡烛，构成包括烛芯[1]、烛体[3]和外壳[4]，其特征在于烛体[3]的组成包括由液态水溶性有机化合物与水组成的混合溶剂，以及由有机酸与碱反应生成的盐作溶质，组成均相溶液，溶液中含有发色元素化合物，该溶液在室温下为固体，加热后呈液体，烛芯[1]是多孔性织物，可吸入发色元素，烛芯[1]用金属或耐热材料作为支持体[2]，烛体[3]置于外壳[4]内。
2.根据权利要求1所述的固体彩色蜡烛，其特征在于所述的烛体[3]是水溶性的固体。
3.根据权利要求1所述的固体彩色火焰蜡烛，其特征在于所述的液态水溶性有机化合物是从乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨醇及其他多元醇中任选一种或几种组成，其闪点高干25℃，在溶剂中含量为50～99.9重量％。
4.根据权利要求1所述的固体彩色火焰蜡烛，其特征在于所述的溶剂中水的含量为0.1～50重量％。
5.根据权利要求1所述的固体彩色火焰蜡烛，其特征在于所述的有机酸是从硬脂酸、油酸、亚油酸、月桂酸、软脂酸及其他高级脂肪酸中任选一种或几种，其浓度为0.1～50重量％；所述的碱是Na、K、Li、Ca、Sr、Mg、NH4、Cu、Sn、Ba的氢氧化物中的一种，其浓度为0.1～50重量％；有机酸和碱生成的盐能溶于溶剂中，盐在溶剂中的含量至少可以在室温下使溶液形成固体，在加热下使溶液呈液体。
6.根据权利要求1所述的固体彩色火焰蜡烛，其特征在于所述的烛芯[1]的多孔性织物是选自棉、化纤、玻璃棉、金属棉中的一种或几种混纺的线绳状材料；支持体[2]是选自铁、铜、铝中的一种材料。
7.根据权利要求1所述的蜡烛，其特征在于外壳[4]材料选自金属、玻璃、塑料或茶蜡铝壳。
8.根据权利要求1所述的固体彩色火焰蜡烛，其特征在于所述的发色元素为Na、K、Li、Ca、Sr、Mg、Ba、Cu、Sn、B，所述的发色元素化合物为上述发色元素形成的化合物。
9.一种按照权利要求1所述的固体彩色火焰蜡烛的制作方法，其特征在于在液态水溶性有机化合物与水组成的混合溶剂中，加入有机酸类和碱类，加热反应，反应温度为50～90℃，优选为70～75℃，生成的盐类溶于溶剂中，形成均相溶液，再加入适量的酸性或碱性物质，调节溶液PH值，使之达到7-9，将该溶液乘热浇铸入中间设置带有支持体[2]的烛芯[1]的外壳[4]内，冷却到室温，使溶液凝固成固态烛体[3]，烛芯[1]中可预先吸入发色元素。
10.根据权利要求9所述的蜡烛的制作方法，其特征在于调节溶液PH值的酸性物质是选自盐酸、硫酸、硝酸、硼酸、醋酸、草酸中一种或几种，碱性物质是选自氢氧化铵、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中一种或几种。
全文摘要
本发明提供了一种固体彩色火焰蜡烛及其制作方法，该固体蜡烛的构成包括烛芯、烛体和外壳。烛体的组成包括由液态水溶性有机化合物与水组成的混合溶剂，以及由有机酸与碱生成的盐作溶质，组成均相溶液，溶液中含有发色元素化合物，该溶液常温下为固体，加热后呈液体，烛芯是多孔织物，可吸入发色元素化合物，烛芯用金属或耐热材料作支架，烛体置于外壳内。本发明蜡烛具有彩色火焰色彩鲜艳、储运安全、制作工艺简单、便于清洗、对环境污染少等特点。
文档编号C11C5/00GK1796519SQ20041009903
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者葛海霖 申请人:葛海霖