一种添加香料的空气清新剂
阅读说明：本技术 一种添加香料的空气清新剂 (Air freshener added with spice ) 是由 王天义 梁立冬 张政 王毅 仝丹丹 于 2021-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种添加香料的空气清新剂,属于香薰产品技术领域。且所述空气清新剂包括以下组分：缓释前驱体溶液、植物精油、复合香料、乙醇、凝胶剂溶液。所述缓释前驱体溶液是以海藻酸钠和果胶为凝胶囊壁材料的溶胶-凝胶溶液,其中,针对海藻酸钠进行了化学改性和混合改性,化学改性为海藻酸钠的酰胺化,以降低其亲水性,增加其疏水结构,提高其与香料、植物精油的分子的吸附能力；其次,利用稻壳炭对海藻酸钠进行填充改性,增强海藻酸钠的机械强度,提高缓释能力；最后,加入的稻壳炭的多孔结构对空气中的臭味、污染颗粒具有吸附作用,增加空气清新剂的清洁空气的性能。(The invention discloses an air freshener added with spice, and belongs to the technical field of aromatherapy products. And the air freshener comprises the following components: sustained-release precursor solution, plant essential oil, compound perfume, ethanol, and gel solution. The slow-release precursor solution is a sol-gel solution taking sodium alginate and pectin as gel capsule wall materials, wherein the sodium alginate is subjected to chemical modification and mixed modification, and the chemical modification is amidation of the sodium alginate so as to reduce the hydrophilicity of the sodium alginate, increase the hydrophobic structure of the sodium alginate and improve the adsorption capacity of the sodium alginate with molecules of spice and plant essential oil; secondly, the rice husk carbon is used for filling and modifying the sodium alginate, so that the mechanical strength of the sodium alginate is enhanced, and the slow release capacity is improved; finally, the added rice husk carbon has an adsorption effect on odor and pollution particles in the air, and the air cleaning performance of the air freshener is improved.)
技术领域
本发明属于香薰产品技术领域，具体地，涉及一种添加香料的空气清新剂。
背景技术
随着经济的发展，人民物质生活水平的提高，人们对周围环境的要求也越来越高。拥有清新的空气，可以消除疲劳，松弛紧张的身心，有益于人体身心健康。因此，空气清新剂作为“环境香水”来改善空气，越来越受到消费者的欢迎。目前的空气清新剂有以下几种：固体空气清新剂、挥发性液体空气清新剂、喷雾型空气清新剂以及气雾型空气清新剂等。
其中，固体空气清新剂最早出现在国外70年代初，主要使用于轿车、家居卧室或客厅、宾馆饭店以及其他公共娱乐场所。该类产品的配制原理是将香料、除臭剂及杀菌消毒剂与水、增稠剂、防腐剂、乳化剂等组分混合，水与增稠剂形成固体胶状物，此胶状物将香料、除臭剂及杀菌消毒剂包藏其中，之后香料、除臭剂以及杀菌消毒剂缓慢散发到空气中，从而达到使空气芳香、清新的目的。
但是，目前市场上的固体清香剂对香料的控释能力差，释放香料的性能不稳定，造成使用前期香味浓，使用中期香味淡，使用后期难以有香味。
因此，本发明提供了一种添加香料的空气清新剂，以提供缓释能力稳定的空气清新剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种添加香料的空气清新剂。
本发明要解决的技术问题：现有空气清新剂对香料的控释能力差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种添加香料的空气清新剂，包括以下重量份组分：缓释前驱体溶液15-30份、植物精油0.1-1份、复合香料0.1-1.5份、乙醇0.1-2份、凝胶剂溶液50-100份。
进一步地，所述植物精油为迷迭香料油、柠檬精油、薄荷精油按照质量比1-3：1.2-2.6：0.1-1混合组成。
进一步地，所述复合香料为椰子醛、丙位癸内酯、丁位十二内酯按照质量比为0.1-1：0.2-1：0.4-1混合组成。
进一步地，所述缓释前驱体溶液包括以下重量份原料：果胶0.5-2.5份、乳化剂1-3.5份、两亲性海藻酸钠35-55份、去离子水85-115份、稻壳炭分散液6-15份。
进一步地，所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯和烷基糖苷中的一种。
进一步地，所述两亲性海藻酸钠通过以下步骤制成：
将海藻酸钠、去离子水加入三口烧瓶中，加热至35℃搅拌至海藻酸钠完全溶解，再滴加NHS和EDC·HCl的混合物，混合均匀后，用盐酸溶液调节溶液的pH至3.5-4，继续搅拌活化40-80min，获得混合溶液，升温至45℃，向此混合溶液加入己胺，搅拌反应2h，然后用无水乙醇沉淀、离心，洗涤2-3次，将沉淀物在50-60℃下干燥至恒重，即得两亲性海藻酸钠，其中，海藻酸钠、去离子水、NHS和EDC·HCl的混合物、己胺的加入质量比为2-6：50-100：0.3-0.8：1-3，NHS和EDC·HCl的混合物中NHS和EDC·HCl的摩尔比为1：1。
在上述反应中，利用海藻酸钠中的羧基和己胺中的氨基反应，对海藻酸钠进行了酰胺化改性，降低其亲水性，增加其疏水结构，提高其与香料、植物精油的分子的吸附能力。
进一步地，所述稻壳炭分散液通过以下步骤制成：
S1、将稻壳与质量分数为40-60％的氯化锌溶液混合均匀后，放入113℃恒温干燥箱中干燥和初步炭化30min，然后将其置于马弗炉中，并以10℃/min速率升温至510℃，保持60min，之后以240mL/min的流量通入氮气使反应体系冷却至室温，最后用去离子水冲洗，干燥，研磨，过100目筛，获得稻壳炭，其中，稻壳、质量分数为40-60％的氯化锌溶液的质量比为1：1-2；
S2、将稻壳炭加入质量分数为5-10％的NaOH溶液中，搅拌20-40min后获得稻壳炭悬浮液，其中，稻壳炭悬浮液中稻壳炭的质量分数为15-35％。
进一步地，所述缓释前驱体溶液通过以下步骤制成：
将两亲性海藻酸钠加入去离子水中，缓慢加热至其完全溶解，在50-100r/min下，加入乳化剂和果胶，搅拌20-30min后，滴加稻壳炭分散液，滴加完全后超声分散20-40min，获得缓释前驱体溶液。
在上述反应中利用了稻壳炭作为海藻酸钠的增强填料，利用了热解稻壳炭的表面存在空隙结构，海藻酸钠的分子链可以嵌合在这些空隙中，进而起到阻碍海藻酸钠分子链的运动和膨胀，起到增强的作用，进而提高海藻酸钠的机械强度，增强其形成的水凝胶的缓释性能；同时，稻壳炭的多孔结构对空气中的臭味、污染颗粒具有吸附作用，增加空气清新剂的清洁空气的性能。
进一步地，所述凝胶剂溶液为二价金属阳离子氯盐水溶液，且二价金属阳离子氯盐水溶液的质量浓度为1-5％，二价金属阳离子为钙离子、锌离子中的一种。
一种添加香料的空气清新剂，通过以下步制成：
步骤一、将植物精油、乙醇和复合香料加入缓释前驱体溶液中，搅拌均匀，得混合溶液；
步骤二、在搅拌的状态下，将混合溶液滴加入到凝胶剂溶液中，滴加速度为2-5滴/秒，滴加完全后继续搅拌30-50min后，过滤，用蒸馏水冲洗2-3次，真空冷冻干燥，得一种添加香料的空气清新剂。
本发明的有益效果：
本发明针对目前空气清新剂对香料的控释能力差的问题，引入了缓释前驱体溶液，对植物精油和香料进行混合，再利用凝胶剂溶液使得该缓释前驱体溶液凝胶化，获得负载有植物精油和香料的水凝胶，即为本发明的空气清新剂，且该水凝胶是以海藻酸钠和果胶为凝胶囊壁材料，其中，针对海藻酸钠进行了化学改性和混合改性，化学改性为海藻酸钠的酰胺化，以降低其亲水性，增加其疏水结构，提高其与香料、植物精油的分子的吸附能力(疏水结构可以稳定地吸附在香料和植物精油的颗粒表面)，其原理解释为疏水结构为烷基分子链和香料、植物精油的有机分子链发生缠绕；其次，利用稻壳炭对海藻酸钠进行填充改性，增强海藻酸钠的机械强度，提高获得水凝胶的缓释能力；最后，加入的稻壳炭的多孔结构对空气中的臭味、污染颗粒具有吸附作用，增加空气清新剂的清洁空气的性能。
综上所述，本发明提供的空气清新剂对香料具有良好的缓释作用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
两亲性海藻酸钠通过以下步骤制成：
将2g海藻酸钠、50g去离子水加入三口烧瓶中，加热至35℃搅拌至海藻酸钠完全溶解，再滴加0.3gNHS和EDC·HCl的混合物(NHS和EDC·HCl的摩尔比为1：1)，混合均匀后，用盐酸溶液调节溶液的pH至3.5-4，继续搅拌活化40min，获得混合溶液，升温至45℃，向此混合溶液加入1g己胺，搅拌反应2h，然后用70mL无水乙醇沉淀、离心，70mL无水乙醇洗涤2次，将沉淀物在50℃下干燥至恒重，即得两亲性海藻酸钠。
实施例2：
将6g海藻酸钠、100g去离子水加入三口烧瓶中，加热至35℃搅拌至海藻酸钠完全溶解，再滴加0.8gNHS和EDC·HCl的混合物(NHS和EDC·HCl的摩尔比为1：1)，混合均匀后，用盐酸溶液调节溶液的pH至3.5-4，继续搅拌活化80min，获得混合溶液，升温至45℃，向此混合溶液加入3g己胺，搅拌反应2h，然后用100mL无水乙醇沉淀、离心，100mL无水乙醇洗涤2次，将沉淀物在50℃下干燥至恒重，即得两亲性海藻酸钠。
实施例3：
稻壳炭分散液通过以下步骤制成：
S1、将10g稻壳与15g质量分数为40％的氯化锌溶液混合均匀后，放入113℃恒温干燥箱中干燥和初步炭化30min，然后将其置于马弗炉中，并以10℃/min速率升温至510℃，保持60min，之后以240mL/min的流量通入氮气使反应体系冷却至室温，最后用50mL去离子水冲洗，干燥，研磨，过100目筛，获得稻壳炭；
S2、将稻壳炭加入质量分数为5％的NaOH溶液中，搅拌40min后获得稻壳炭悬浮液，其中，稻壳炭悬浮液中稻壳炭的质量分数为15％。
实施例4：
稻壳炭分散液通过以下步骤制成：
S1、将10g稻壳与20g质量分数为60％的氯化锌溶液混合均匀后，放入113℃恒温干燥箱中干燥和初步炭化30min，然后将其置于马弗炉中，并以10℃/min速率升温至510℃，保持60min，之后以240mL/min的流量通入氮气使反应体系冷却至室温，最后用80mL去离子水冲洗，干燥，研磨，过100目筛，获得稻壳炭；
S2、将稻壳炭加入质量分数为10％的NaOH溶液中，搅拌20min后获得稻壳炭悬浮液，其中，稻壳炭悬浮液中稻壳炭的质量分数为35％。
实施例5：
缓释前驱体溶液通过以下步骤制成：
A1、称取以下重量原料：果胶0.5g、乳化剂1g、实施例1制备的两亲性海藻酸钠35g、去离子水85g、实施例3制备的稻壳炭分散液6g，其中，所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；
A2、将两亲性海藻酸钠加入去离子水中，缓慢加热至其完全溶解，在50r/min下，加入乳化剂和果胶，搅拌30min后，滴加稻壳炭分散液，滴加完全后超声分散20min，获得缓释前驱体溶液。
实施例6：
缓释前驱体溶液通过以下步骤制成：
A1、称取以下重量原料：果胶2.5g、乳化剂3.5g、实施例2制备的两亲性海藻酸钠55g、去离子水115g、实施例4制备的稻壳炭分散液15g，其中，所述乳化剂为烷基糖苷；
A2、将两亲性海藻酸钠加入去离子水中，缓慢加热至其完全溶解，在100r/min下，加入乳化剂和果胶，搅拌20min后，滴加稻壳炭分散液，滴加完全后超声分散40min，获得缓释前驱体溶液。
实施例7：
一种添加香料的空气清新剂，通过以下步骤制成：
步骤一、称取以下重量组分：实施例5制备的缓释前驱体溶液150g、植物精油1.5g、复合香料1g、乙醇1g、凝胶剂溶液500g，其中，所述植物精油为迷迭香料油、柠檬精油、薄荷精油按照质量比1：1.2：1.5混合组成，所述复合香料为椰子醛、丙位癸内酯、丁位十二内酯按照质量比为0.1：0.2：0.4混合组成；
步骤二、将植物精油、乙醇和复合香料加入缓释前驱体溶液中，搅拌均匀，得混合溶液；
步骤三、在搅拌的状态下，将混合溶液滴加入到凝胶剂溶液中，滴加速度为2滴/秒，滴加完全后继续搅拌30min后，过滤，用蒸馏水冲洗2次，真空冷冻干燥，得一种添加香料的空气清新剂。
实施例8：
一种添加香料的空气清新剂，通过以下步骤制成：
步骤一、称取以下重量组分：实施例5制备的缓释前驱体溶液200g、植物精油5g、复合香料10g、乙醇10g、凝胶剂溶液700g，其中，所述植物精油为迷迭香料油、柠檬精油、薄荷精油按照质量比2：1.2：0.3混合组成，所述复合香料为椰子醛、丙位癸内酯、丁位十二内酯按照质量比为4：5：6混合组成；
步骤二、将植物精油、乙醇和复合香料加入缓释前驱体溶液中，搅拌均匀，得混合溶液；
步骤三、在搅拌的状态下，将混合溶液滴加入到凝胶剂溶液中，滴加速度为3滴/秒，滴加完全后继续搅拌40min后，过滤，用蒸馏水冲洗3次，真空冷冻干燥，得一种添加香料的空气清新剂。
实施例9：
一种添加香料的空气清新剂，通过以下步骤制成：
步骤一、称取以下重量组分：实施例5制备的缓释前驱体溶液300g、植物精油10g、复合香料15g、乙醇20g、凝胶剂溶液1000g，其中，所述植物精油为迷迭香料油、柠檬精油、薄荷精油按照质量比3：2.6：1混合组成，所述复合香料为椰子醛、丙位癸内酯、丁位十二内酯按照质量比为1：1：1混合组成；
步骤二、将植物精油、乙醇和复合香料加入缓释前驱体溶液中，搅拌均匀，得混合溶液；
步骤三、在搅拌的状态下，将混合溶液滴加入到凝胶剂溶液中，滴加速度为5滴/秒，滴加完全后继续搅拌50min后，过滤，用蒸馏水冲洗3次，真空冷冻干燥，得一种添加香料的空气清新剂。
对比例1：
缓释前驱体溶液通过以下步骤制成：
A1、称取以下重量原料：果胶0.5g、乳化剂1g、海藻酸钠35g、去离子水85g、实施例3制备的稻壳炭分散液6g，其中，所述乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；
A2、将海藻酸钠加入去离子水中，缓慢加热至其完全溶解，在50r/min下，加入乳化剂和果胶，搅拌30min后，滴加稻壳炭分散液，滴加完全后超声分散20min，获得缓释前驱体溶液。
对比例2：
缓释前驱体溶液通过以下步骤制成：
A1、称取以下重量原料：果胶2.5g、乳化剂3.5g、实施例2制备的两亲性海藻酸钠55g、去离子水115g，其中，所述乳化剂为烷基糖苷；
A2、将两亲性海藻酸钠加入去离子水中，缓慢加热至其完全溶解，在100r/min下，加入乳化剂和果胶，搅拌20min后，滴加稻壳炭分散液，滴加完全后超声分散40min，获得缓释前驱体溶液。
对比例3：
一种添加香料的空气清新剂，通过以下步骤制成：
步骤一、称取以下重量组分：对比例1制备的缓释前驱体溶液150g、植物精油1.5g、复合香料1g、乙醇1g、凝胶剂溶液500g，其中，所述植物精油为迷迭香料油、柠檬精油、薄荷精油按照质量比1：1.2：1.5混合组成，所述复合香料为椰子醛、丙位癸内酯、丁位十二内酯按照质量比为0.1：0.2：0.4混合组成；
步骤二、同实施例7中的步骤二相同；
步骤三、同实施例7中的步骤三相同，得一种添加香料的空气清新剂。
对比例4：
一种添加香料的空气清新剂，通过以下步骤制成：
步骤一、称取以下重量组分：对比例2制备的缓释前驱体溶液200g、植物精油5g、复合香料10g、乙醇10g、凝胶剂溶液700g，其中，所述植物精油为迷迭香料油、柠檬精油、薄荷精油按照质量比2：1.2：0.3混合组成，所述复合香料为椰子醛、丙位癸内酯、丁位十二内酯按照质量比为4：5：6混合组成；
步骤二、同实施例8中的步骤二相同；
步骤三、同实施例8中的步骤三相同，得一种添加香料的空气清新剂。
实施例10：
将实施例7-9和对比例3-4获得的空气清新剂在40℃热风环境下，经过7天后，称空气清新剂的失重，并计算7天后致香物质保留率(a)，如表1所示；
将实施例7-9和对比例3-4获得的空气清新剂在65℃下加热，从1min起每间隔1min，直至10min，记录空气清新剂的重量，计算致香物质保留率(a)随时间变化的结果如表2-6所示；
致香物质保留率按照以下公式计算：致香物质保留率(a)＝(空气清新剂初始质量-空气清新剂失重后质量)/致香物质的理论投入质量×100％；
表2为实施例7在65℃下加热10min致香物质保留率(a)与时间关系；
表3为实施例8在65℃下加热10min致香物质保留率(a)与时间关系；
表4为实施例9在65℃下加热10min致香物质保留率(a)与时间关系；
表5为对比例3在65℃下加热10min致香物质保留率(a)与时间关系；
表6为对比例4在65℃下加热10min致香物质保留率(a)与时间关系。
表1
实施例7
实施例8
实施例9
对比例3
对比例4
a
96.1％
97.4％
98.3％
83.5％
77.9％
表2
1min
2min
3min
4min
5min
a
99.3％
98.4％
97.3％
86.1％
94.9％
6min
7min
8min
9min
10min
a
93.6％
92.0％
90.6％
89.1％
87.7％
表3
1min
2min
3min
4min
5min
a
98.8％
97.5％
96.1％
95.0％
93.8％
6min
7min
8min
9min
10min
a
92.4％
91.1％
89.3％
87.9％
86.2％
表4
表5
1min
2min
3min
4min
5min
a
97.1％
94.3％
91.7％
88.6％
85.2％
6min
7min
8min
9min
10min
a
82.6％
79.5％
74.7％
70.6％
65.2％
表6
1min
2min
3min
4min
5min
a
96.4％
92.5％
88.7％
84.9％
81.2％
6min
7min
8min
9min
10min
a
77.1％
73.5％
69.7％
65.6％
61.2％
从表1中的数据可以看出实施例7-9获得的空气清新剂的致香物质保留率(a)明显高于对比例3-4得的空气清新剂的致香物质保留率(a)，说明本发明加入的缓释前驱体溶液，在凝胶剂溶液作用下，对植物精油和香料完成了包裹，且所得的包裹物(空气清新剂)具有良好的控释能力；
从表2-4的数据和表5-6的数据进行对比可以说明，本发明的空气清新剂的良好的控释能力是由于两亲性海藻酸钠和稻壳炭共同作用形成的。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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