专利名称：具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种用于卫生材料的吸收体中时，具有持久释放芳香物质从而起到遮蔽臭味(异味)效果的水溶性芳香微胶囊的制备方法，属于微胶囊制备技术领域。
背景技术：
在吸水树脂中加入芳香物质，可以使吸水树脂在吸收体液(如尿)时散发出香味， 从而遮蔽尿液、固体排泄物等的臭味，起到除臭的效果。然而芳香物质的沸点较低，在和吸水树脂混合后不能长久储存。通过将香精等芳香物质微胶囊化可以给香精提供一个保护性的外壳，屏蔽其与外界空气或产品的直接接触，有效阻止香精的挥发、反应或扩散到加香产品中。
然而与其它芯材的微胶囊技术相比，香精的微胶囊化难度较大，这主要是因为 (1)香精通常是几十种，甚至上百种不同组分的混合物，它们对水和油的溶解性各不相同， 因此要将所有组分完全包埋在壁材中是十分困难的；( 香精中的不同组分具有不同沸点，组分挥发性差异大，一些组分即使o°c以下仍具有很强的挥发性，易挥发成分的挥发损失，导致香型的变化；(3)香精许多组分对pH、光、热、氧敏感，给微胶囊制作带来了难度。特别地，对于应用于吸水树脂体系的芳香微胶囊而言，要求微胶囊在空气中具有良好的致密性使其能够长期储存，而一旦接触水能够迅速溶解释放出芳香物质。目前制备香精微胶囊的方法主要有喷雾干燥法、原位聚合法、复凝聚法、挤压法等。对制备水溶性微胶囊而言，因为要求微胶囊的壁材具有水溶性，因此通常选用喷雾干燥法、环糊精包合法、挤压法等来制备。如在中国专利CN1680519、101889673A、02208802中记载了采用喷雾干燥法制备水溶性微胶囊的方法；中国专利CN201010238853.0中公开了一种用羟丙基β-环糊精白包合白藜芦醇微胶囊的方法，制备的微胶囊具为白色粉末具有水速溶性。然而对于包覆芳香物质而言，上述几种制备水溶性微胶囊的工艺都存在一些局限性，如喷雾干燥工艺中需要经过高温的热风处理，因此将会使芳香精油中的一些低沸点物质挥发，从而影响微胶囊产品的气味。而β-环糊精包合工艺的包覆率较低而且只能包覆比环糊精的空腔小的物质，因而其应用也受到限制。发明内容
本发明的目的是提供一种具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊及其制备方，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足有关方面的需要。
所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊，囊芯为吸附有油溶性芳香精油的多孔淀粉，囊壁为水溶性的聚乙二醇，粒径为200-300μπι ；
以囊芯的总重量计，芳香精油的重量为5-40% ；
多孔淀粉为聚乙二醇重量的25-60% ；
所述聚乙二醇优选结晶温度为40 65°C的聚乙二醇；
所述的多孔淀粉为一种新型的变性淀粉，它是具有生淀粉酶活力的酶在低于糊化温度下作用于生淀粉而形成的多孔性蜂窝状产物。可采用商业化产品，如辽宁立达生物科技有限公司公司牌号为精晶系列的产品，或者采用(多孔淀粉的制备与性质-许丽娜山东农业大学硕士论文2009年)研究文献报导的方法制备；
所述的油溶性芳香精油，没有特别的要求，优选柠檬精油、橘子精油或玫瑰精油中的一种以上；
制备所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊的方法，包括如下步骤
(1)将多孔淀粉，在搅拌的条件下，与油溶性芳香精油混合，使油溶性精油地吸附到多空淀粉中，获得吸附了油溶性芳香精油的多孔淀粉，为囊芯；
(2)将聚乙二醇加热熔融，然后在搅拌的条件下，向熔融的聚乙二醇中加入步骤 (1)制备的吸附了油溶性芳香精油的多孔淀粉，分散，然后将分散后的产物冷却至25°c以下，聚乙二醇冷却凝固，将其粉碎至粒径为200 300 μ m，获得所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊；
其中，多孔淀粉占聚乙二醇的质量为25-60%。
本发明涉及的微胶囊的囊芯，为吸附有芳香精油的多孔淀粉，囊壁为水溶性的聚乙二醇，这样当微胶囊在未接触体液等水性液体时不释放芳香气味，具有良好的贮藏性能， 而当该微胶囊在接触水性液体时，微胶囊外部的水溶性囊壁在水性液体中溶解，这样微胶囊中具有芳香气味的囊芯物质透过内层多孔淀粉上的微孔的缓慢释放出来，从而起到持久遮蔽臭味、除异味的目的。本发明的有益效果是
在微胶囊制备的过程中，芳香物质损失较小，制备工艺简单，适合于工业化生产， 在将该微胶囊和吸水树脂组合后，能够赋予吸水树脂特殊的除臭能力。
具体实施方式
实施例1
(1)在混合机种加入500g的多孔淀粉，淀粉的吸油值> 1. 5g/g。在搅拌的条件下分批加入IOOg的油溶性柠檬香精，使香精均勻地吸附到多孔淀粉中；
(2)将IOOOg聚乙二醇6000加入带加热装置的搅拌釜中，加热至80°C使聚乙二醇完全融化，在搅拌的条件下向熔融的聚乙二醇中加入步骤(1)所制备的已吸附精油的多孔淀粉，快速搅拌使多空淀粉在聚乙二醇中均勻分散，然后该混合液快速倒入敞口盘中自然冷却25°C以下，待包覆多孔淀粉的聚乙二醇完全冷却凝固后，将其粉碎至平均粒径为 220 μ m，从而得到具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊。
实施例2
实施例1中，将步骤1中的柠檬香精换为玫瑰香精，其余同实施例1。产品的粒径为 200-300 μ m。
实施例3
实施例1中，将步骤2中的聚乙二醇6000换为聚乙二醇2000，其余同实施例1。产品的平均粒径为300 μ m。
实施例4
(1)在混合机种加入500g的多孔淀粉，淀粉的吸油值> 1. 5g/g。在搅拌的条件下分批加入200g的油溶性柠檬香精，使香精均勻地吸附到多孔淀粉中；
(2)将2500g聚乙二醇6000加入带加热装置的搅拌釜中，加热至80°C使聚乙二醇完全融化，在搅拌的条件下向熔融的聚乙二醇中加入步骤(1)所制备的已吸附精油的多孔淀粉，快速搅拌使多空淀粉在聚乙二醇中均勻分散，然后该混合液快速倒入敞口盘中自然冷却25°C以下，待包覆多孔淀粉的聚乙二醇完全冷却凝固后，将其粉碎至粒径 200-300 μ m,从而得到具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊。产品的平均粒径为240 μ m。
对比例1
在高速混合机种加入1500g的多孔淀粉，淀粉的吸油值> 1. 5g/g。在搅拌的条件下分批加入IOOg的柠檬香精(油溶性)，使香精均勻地吸附到多孔淀粉中，得到吸附香精的多孔淀粉。产品的平均粒径为300 μ m。
对比例2
将1500g聚乙二醇6000加入带加热装置的搅拌釜中，加热至80°C使聚乙二醇完全融化，在搅拌的条件下向熔融的聚乙二醇中IOOg柠檬香精(油溶性)，快速搅拌使香精在聚乙二醇中均勻分散，然后该混合液快速倒入敞口盘中自然冷却，待包覆香精的聚乙二醇完全冷却凝固后，将其粉碎至所需的粒径，从而得到水溶性微胶囊。产品的平均粒径为 220 μ m0
为了模拟所制备的芳香微胶囊在实际使用过程中对臭味的遮蔽性能，本发明采用济南吴月树脂有限公司牌号为ZNK的吸水树脂对所制备的芳香微胶囊对异味的遮蔽性能进行了测试。测试前，先将不同工艺制备的芳香微胶囊在通风环境中放置24h再进行测试。
测试方法如下在150ml容量的玻璃烧杯中放入Ig待测样品，然后加入IOg婴儿尿液，由1名经过培训合格的嗅辨员在不同的时间间隔进行人工嗅觉评定。将气味等级分为稍浓香味、淡香味、无味、轻微异味、异味、浓异味六类，根据嗅辨员的评定结果进行统计。实验结果见表1。
表1吸水树脂/芳香微胶囊组合物加入尿液后气味随时间的变化
名称未加前加 0. 5h加入浊加入ωι加入咖加入 24hZNK吸水树脂无味异味异味浓异味浓异味浓异味吸水树脂中加入 5衬％的实施例1淡桔香味淡桔香味淡桔香味淡桔香味轻微异味轻微异味吸水树脂中加入对比例1稍浓桔香味淡桔香味轻微异味较浓异味较浓异味较浓异味吸水树脂中加入对比例2淡桔香味淡桔香味轻微异味较浓异味较浓异味较浓异味
从表1的实验结果可以看出，单一的淀粉吸附香精(对比例1)和用聚乙二醇包裹香精(对比例幻对尿液产生的臭味的遮蔽时间，明显短于具有双层囊壁的微胶囊(实施例 1)，而且香精经过聚乙二醇包覆后，其在空气中释放的速率减缓。这说明将香精吸附到多孔淀粉中可以有效地控制香精的释放速度，并且通过在吸附香精的多孔淀粉外包覆一层水溶性的聚乙二醇可以有效地防止香精在贮藏过程中向外界释放，从而延长了香精微胶囊的存储时间。
权利要求
1.具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊，其特征在于，囊芯为吸附有油溶性芳香精油的多孔淀粉，囊壁为水溶性的聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊，其特征在于，粒径为 200-300 μm0
3.根据权利要求1或2所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊，其特征在于，以囊芯的总重量计，芳香精油的重量为5-40%，多孔淀粉为聚乙二醇重量的25-60%。
4.根据权利要求3所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊，其特征在于，所述聚乙二醇优选结晶温度为40 65°C的聚乙二醇。
5.根据权利要求4所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊，其特征在于，所述的油溶性芳香精油为柠檬精油、橘子精油或玫瑰精油中的一种以上。
6.制备请权利要求1 5任一项所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将多孔淀粉，在搅拌的条件下，与油溶性芳香精油混合，使油溶性精油地吸附到多空淀粉中，获得吸附了油溶性芳香精油的多孔淀粉，为囊芯；(2)将聚乙二醇加热熔融，然后在搅拌的条件下，向熔融的聚乙二醇中加入步骤(1)制备的吸附了油溶性芳香精油的多孔淀粉，分散，然后将分散后的产物冷却至25°C以下，聚乙二醇冷却凝固，将其粉碎至粒径为200 300 μ m，获得所述的具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，多孔淀粉占聚乙二醇的质量为25-60%。
全文摘要
本发明提供了一种具有缓释特性的水溶性芳香微胶囊及其制备方法，微胶囊的囊芯为吸附有油溶性芳香精油的多孔淀粉，囊壁为水溶性的聚乙二醇。当微胶囊在未接触体液等水性液体时不释放芳香气味，具有良好的贮藏性能，而当该微胶囊在接触水性液体时，微胶囊外部的水溶性囊壁在水性液体中溶解，这样微胶囊中具有芳香气味的囊芯物质透过内层多孔淀粉上的微孔的缓慢释放出来，从而起到持久遮蔽臭味、除异味的目的。在微胶囊制备的过程中，芳香物质损失较小，制备工艺简单，适合于工业化生产，在将该微胶囊和吸水树脂组合后，能够赋予吸水树脂特殊的除臭能力。
文档编号C11B9/00GK102513045SQ20111043065
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者周晓东, 杨志亮, 杨志兴, 胡延杰, 范传杰 申请人:华东理工大学, 山东昊月树脂有限公司