CN104307446A - 一种智能控制释放香精胶囊的制备方法 - Google Patents

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宗记文
张袁凯
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Abstract

本发明提供了一种具有环境温度响应功能的智能控制释放的香精胶囊制备方法，包括以下步骤：1)将具有不同烷基链长度的(甲基)丙烯酸烷基酯单体、油溶性引发剂与香精充分搅拌溶解，制得均一的油相；2)把制得的有机油相加入到含乳化剂的水溶液中，进行充分搅拌剪切乳化，得到粒径范围在10nm～5mm的乳滴；3)将乳液程序升温，使(甲基)丙烯酸烷基酯单体发生聚合反应，形成包裹香精的囊壁，经过滤、洗涤后，得到具有核壳结构的香精胶囊。该发明合成工艺简单，耗能低，对设备要求低，反应条件容易控制，具有规模化生产的前景。这种智能调节释放速度的胶囊在化妆品领域、智能储热调温纺织品领域有广大的应用前景。

Description

一种智能控制释放香精胶囊的制备方法
技术领域
本发明涉及一种香精胶囊的制备方法，具体涉及到一种具有环境温度响应功能的智能控制释放香精胶囊的制备方法。
背景技术
采用胶囊化技术，将香精包裹起来制成粒径在10nm～5mm芳香胶囊，避免了香精与外界的直接接触，从而达到抑制香精挥发过快，控制香精的释放速度的目的。此外，芳香胶囊还可以避免“突释效应”，延长香味持续时间。芳香胶囊在纺织工业中应用广泛，在日用化妆品中也有应用。目前已有人采用原位聚合法制备了以三聚氰胺-甲醛树脂为囊壁的芳香微胶囊、该方法制备工艺简单、成本低廉，然而胶囊囊壁材中会残留有甲醛，影响了其应用。以聚氨酯、聚脲为囊壁的胶囊，涉及到残留成壁单体的问题，而明胶阿拉伯胶胶囊机械强度较差，且有时也会使用醛类作为交联剂，危害环境。
本文研制了一种可以根据环境温度自动调整囊壁微观结构的芳香胶囊，使其在较高温度时抑制香精的释放，较低温度下能够促进香精的释放，从而延长香精胶囊的使用时间，避免香精的高温突然释放。根据申请人联机检索，这方面的研究还未见报道。
发明内容
为克服现有芳香胶囊囊壁材料功能单一的缺点，赋予胶囊具有环境温度响应功能，本发明提供了一种具有温度响应功能的智能控制释放的香精胶囊的制备方法，采用具有可结晶侧链的梳状聚合物作为囊壁，根据实际使用环境温度选择不同侧链结晶温度的梳状聚合物，梳状聚合物侧链结晶导致大分子链间自由体积增大，从而使得胶囊囊芯香精分子更易通过，香味释放速度增大；若梳状聚合物侧链处于无序状态，则大分子链间自由体积变小，从而使得胶囊囊芯香精分子难以通过，香味释放速度大大降低。
本发明是通过以下步骤，来制备具有温度响应智能控制释放香精胶囊：
(1)称取100重量份的烷基(甲基)丙烯酸酯、0.1～10重量份热引发剂与1～1000重量份的香精混合均匀得到油相溶液。
(2)将步骤(1)得到油相溶液在含有乳化剂的水溶液中剪切搅拌分散，得到粒径为10nm～5mm的稳定乳液。
(3)然后将步骤(2)中得到的稳定乳液加热引发聚合，得到具有梳状结晶侧链的聚烷基(甲基)丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊悬浮液。将悬浮液经洗涤、干燥处理后，可得香囊胶囊粉末。
其中所述烷基(甲基)丙烯酸酯是指带有烷基链的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，烷基链的长度范围为C10～C40烷基侧链，优选十八烷基(甲基)丙烯酸酯、十六烷基(甲基)丙烯酸酯、二十烷基(甲基)丙烯酸酯。
所述引发剂为油溶性引发剂，包括偶氮类引发剂如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈；有机过氧化合物类如过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基。
所述香精包括合成香精或天然香精中的一种或几种，如合成麝香、结晶玫、香兰素、香豆素、乙酰丁香酚、苯甲酸苄酯、苯乙酸芳芳樟酯、柏树精油、玫瑰香精、茉莉油、柠檬油、椰子香精、薰衣草香精、安息香脂、鸢尾香脂、檀香油、岩兰草油中的至少一种。所述乳化剂包括以下一种或多种混合物：聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐溶液、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、Span系列乳化剂、OP系列乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、平平加、土耳其红油、烷基苯磺酸钠、海藻酸丙二酯、Tween系列乳化剂、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、明胶、阿拉伯胶、拉开粉。
与现有技术相比，本发明制备的梳状侧链聚合物囊壁的胶囊，具有以下优点：可结晶的梳状聚合物的侧链能够根据环境变化，调节侧链在结晶态和非结晶态下相互转化，进而可以调节囊壁聚合物大分子间自由体积，从而达到智能控制释放香精的功能。常规香精沸点一般较低，温度升高会导致其挥发速率增大。本发明制备的胶囊不仅可以延长香精胶囊的有效时间，还可以避免环境温度升高造成的香精突释。这在日用化妆品及芳香织物方面具有客观的应用前景。
附图说明
图1是实施例1所制备智能芳香微胶囊的电镜照片。
图2是实施例1所制得的胶囊内部剖开图
具体实施方式
以下通过具体实施例用于进一步说明本发明中智能控制释放香精胶囊的制备方法，但是并不意味着本发明局限于这些实施例。
实施例1：
(1)称取200g十六烷基丙烯酸酯、2g偶氮二异丁腈和200g薰衣草精油混合均匀得到油相溶液。
(2)将上述油相溶液倒入5kg质量浓度为5wt％的苯乙烯-马来酸酐共聚物盐溶液中，高速剪切乳化制备粒径在10μm左右的稳定乳液。
(3)将步骤(2)中得到的稳定乳液，在搅拌速度为500rpm进行搅拌，同时升温至75℃引发聚合，并保持3hr，可得到以聚十六烷基丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊悬浮液。悬浮液经过滤、洗涤、干燥处理后可得胶囊粉末。
图1为制备的聚十六烷基丙烯酸酯芳香胶囊，可以看出球形的胶囊粒径分布在4μm～20μm范围内，胶囊平均粒径为6μm左右。图2是破坏的胶囊断面，从扫描电子显微镜图可以看出，大胶囊具有核壳结构，许多纳米颗粒堆砌于囊内壁，囊壁较薄。聚十六烷基丙烯酸酯熔融温度为27℃左右。我们将制得的芳香微胶囊分别在10℃和40℃水中浸泡1小时，利用分光光度法测试香精浓度分别为0.03g/L和0.04g/L，香精释放速度变化不大。而采用常规聚甲基丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊在环境温度为40℃的释放速度是10℃的6倍左右，有明显的突释效应。
实施例2：
(1)称取1kg十八烷基丙烯酸酯、100g偶氮二异庚腈和10kg苯甲酸苄酯混合均匀得到油相溶液。
(2)将步骤(1)中的油相溶液倒入60kg质量浓度为10wt％的明胶溶液中，高速剪切乳化制备平均粒径在50μm左右的稳定乳液。
(3)将步骤(2)得到的稳定乳液在1000rpm搅拌作用下，加热至65℃引发聚合，并保持3hr，可得到以聚十八烷基丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊悬浮液。悬浮液经过滤、洗涤、干燥处理后可得胶囊粉末。
实施例3：
(1)称取6kg二十四烷基甲基丙烯酸酯、600g过氧化苯甲酰和10kg茉莉油混合均匀得到油相溶液。
(2)将上述油相溶液倒入100kg质量浓度为10wt％的OP-10溶液中，高速剪切乳化制备平均粒径在20μm左右的稳定乳液。
(3)将步骤(2)得到的稳定乳液，在10rpm搅拌作用下，加热至85℃引发聚合，并保持3hr，可得到以聚二十四烷基丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊悬浮液。悬浮液经过滤、洗涤、干燥处理后可得胶囊粉末。
实施例4：
(1)称取500g十四烷基甲基丙烯酸酯、20g偶氮二异庚腈和50g柠檬油混合均匀得到油相溶液。
(2)将上述油相溶液倒入7kg质量浓度为3wt％的十二烷基硫酸钠与2wt％的聚乙烯醇混合溶液中，高速剪切乳化制备平均粒径在35μm左右的稳定乳液。
(3)将步骤(2)得到的稳定乳液，在400rpm搅拌作用下，加热至65℃引发聚合，并保持3hr，可得到以聚十四烷基丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊悬浮液。悬浮液经过滤、洗涤、干燥处理后可得胶囊粉末。

Claims (5)

1.一种智能控制释放香精胶囊的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)称取100重量份的烷基(甲基)丙烯酸酯、0.1～10重量份热引发剂与1～1000重量份的香精混合均匀得到油相溶液；
(2)将步骤(1)得到油相溶液在含有乳化剂的水溶液中剪切搅拌分散，得到粒径10nm～5mn的稳定乳液；
(3)然后加热引发聚合，得到具有梳状结晶侧链的聚烷基(甲基)丙烯酸酯为囊壁的香精胶囊悬浮液。悬浮液经洗涤、干燥处理后可得胶囊粉末。
2.如权利要求1所述的制备方法，所述烷基(甲基)丙烯酸酯是指带有烷基链的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，烷基链的长度范围为C10～C40烷基侧链，优选十八烷基(甲基)丙烯酸酯、十六烷基(甲基)丙烯酸酯、二十烷基(甲基)丙烯酸酯。
3.如权利要求1所述的制备方法，所述引发剂为油溶性引发剂，包括偶氮类引发剂如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈；有机过氧化合物类如过氧化二苯甲酰、过氧化二叔丁基。
4.如权利要求1所述的制备方法，所述香精包括合成香精或天然香精中的一种或几种，如合成麝香、结晶玫、香兰素、香豆素、乙酰丁香酚、苯甲酸苄酯、苯乙酸芳芳樟酯、柏树精油、玫瑰香精、茉莉油、柠檬油、椰子香精、薰衣草香精、安息香脂、鸢尾香脂、檀香油、岩兰草油中的至少一种。
5.如权利要求1所述的制备方法，所述乳化剂包括以下一种或多种混合物：聚丙烯酸钠、苯乙烯马来酸酐共聚物钠盐溶液、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、Span系列乳化剂、OP系列乳化剂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、平平加、土耳其红油、烷基苯磺酸钠、海藻酸丙二酯、Tween系列乳化剂、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、明胶、阿拉伯胶、拉开粉。
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