CN1094511C - 用于空气清新剂蜡烛制品的聚合物蜡烛芯组合物 - Google Patents

用于空气清新剂蜡烛制品的聚合物蜡烛芯组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种包含诸如聚乙烯的聚合物绳的蜡烛芯组合物，该组合物含有一定含量的粒状多糖类填充剂组分和空气清新剂组分。该蜡烛芯适合插入到蜡烛体中。当点燃蜡烛芯时，它燃烧并向大气控制释放出空气清新剂组分。

Description

用于空气清新剂蜡烛制品的聚合物蜡烛芯组合物
发明背景
本发明总的来说涉及由蜡烛制品发出空气清新剂。更具体说，本发明涉及含有一定量空气清新剂组分的蜡烛芯组合物，其中该空气清新剂组分在蜡烛芯燃烧条件下被释放。
自早期文明开始人们便已知和使用蜡烛。一支典型的蜡烛由诸如石蜡或蜂蜡的固态或半固态蜡形成蜡体，并且轴向包埋有纤维性蜡烛芯。
当点燃蜡烛芯时，产生的热将固态蜡体溶化，生成的液体因毛细管作用沿蜡烛芯向上流动并且燃烧。
近来，蜡烛发展为博得嗅觉和视觉感官吸引力的制品。这种类型的蜡烛通常在蜡体内掺入香味油。当蜡烛点燃后蜡溶化时，香味油从液化的蜡池中释放出来。
由于成本和其它原因，常规的香味蜡烛有很多缺陷。在蜡烛的蜡中掺入香味油难以达到保证蜡烛燃烧期间有适宜量香味被释放到空气中的数量。此外，掺入的香味油容易从蜡体中过早地渗出和挥发。香味物质还会软化蜡体，从而不期望地减弱蜡烛结构的硬度。
因此，人们仍希望开发出改进香味的和其它类型的空气清新剂蜡烛制品。
本发明的一个目的是提供一种空气清新剂蜡烛制品，该制品仅在使蜡烛燃烧的燃烧条件下向环境中释放空气清新剂。
本发明的另一个目的是提供一种蜡烛芯组合物，该组合物含有一定量的空气清新剂组分，并且适合掺入到蜡烛体中。
本发明的另一个目的是提供一种蜡烛芯组合物，该组合物可以通过连续模塑的工艺来生产。
通过以下的说明和实施例，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。
与本发明相关的背景技术公开出版物包括US专利1,974,037；2,090,297；2,818,615；2,829,511；3,560,122；3,630,697和3,940,233；这些文献将引入作为参考。
US专利2,829,511描述了一种蜡烛芯结构，由乙酸纤维素酯的芯绳与棉纤物的外层网构成。
US专利3,560,122描述了一种蜡烛芯组合物，由石蜡、聚乙烯、和微粒状坡缕石粘土组成。
发明描述
本发明的一个或其它目的通过提供含聚合物绳的蜡烛芯组合物来实现，该组合物包含(a)约2-40wt％的粒状多糖类填充剂组分，和(b)约0.05-20wt％空气清新剂组分。
蜡烛芯组合物一般为直径约0.2-0.8cm的拉长绳。
在本发明的另一个实施方案中，本发明提供一种蜡烛制品，该蜡烛制品具有含聚合物绳的轴线蜡烛芯部分，其中所说的蜡烛芯部分包含(a)约2-40wt％的粒状多糖类填充剂组分，和(b)约0.05-20wt％空气清新剂组分。
本发明蜡烛芯组合物的聚合物基质优选选自总体上适合通过诸如挤塑或压塑的加工形成纤维的热塑性树脂类物质。优选，聚合物由在蜡烛芯燃烧条件下不转变成有害气体的元素组成，例如碳、氢和氧。
用于聚合物通过挤出形成纤维的设备和方法见例如US专利3,065,502；3,351,695；3,577,588；4,134,714；4,302,409和5,320,798的出版物(引入作为参考)。蜡烛芯聚合物绳可以由多股线构成。适宜的形成纤维用的聚合物包括烃基聚烯烃衍生物，例如低密度和高密度聚乙烯、低密度和高密度聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯等等。在一个优选的实施方案中，聚合物绳包括聚烯烃线。
其它类型的适宜聚合物包括聚乙酸乙烯酯，和丙烯酸酯树脂如聚丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯，聚(丙烯酸乙酯/乙烯)等等。
诸如热固性树脂的其它类型聚合物可以通过将树脂的粉末共混物、多糖类填充剂和清新剂组分加压模塑来利用。可以包含在蜡烛芯组合物中的其它组分为例如硬脂酸、聚氧化烯基二醇等等。
本发明蜡烛芯组合物中的多糖类填充剂组分一般为粉末形式，或者以平均长度为约0.3-3cm的细纤维形式。
这里所说的术语“多糖类”包括诸如糖、淀粉、水胶体状树胶、纤维素类等的天然产物。
纤维素类填充剂组分可以从植物源如棉花、亚麻制品、亚麻、大麻、黄麻、木浆等中获得。纤维素类填充剂可以是取代的衍生物的形式，如乙酸纤维素酯或甲基纤维素。
这里所说的术语“纤维素类”是指对应于下式的β-葡糖苷多糖。
                     [C6H7O2(OH)3]n其中n是提供平均分子量达约100,000-2,000,000的整数。
本发明的蜡烛制品可以通过使用常规的蜡烛制造方法如模塑、浸渍等来生产。蜡烛制品的可燃烧体一般为诸如蜂蜡、石蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、微晶蜡、脂肪醇、脂肪酸、脂肪酯、天然和合成树脂等有机材料的热塑性共混物。
蜡烛芯通常沿蜡烛体纵向伸长。可以使用一根以上的蜡烛芯，按照分隔的关系使用，但通常来说是在成型的蜡烛体的中心设置一根蜡烛芯。当点燃蜡烛芯时，蜡烛芯适合逐渐燃烧，以便蜡烛芯和蜡烛体同时被烧耗。
当在蜡烛体中时，本发明的蜡烛芯结构在被点燃后具有足够的多孔性，以将溶化了的蜡烛蜡通过毛细管作用吸收到蜡烛芯中便于在蜡烛使用期间燃烧。溶化了的蜡的转移可以通过一个或多个沿蜡烛芯线表面轴向伸长的毛细管沟来增强。
这里所说的术语“空气清新剂”包括香味物质如香叶醇；驱虫剂如香茅醛；和治疗剂如薄荷醇。
本发明蜡烛芯组合物中的空气清新剂可以是当蜡烛芯组合物被点燃时能够弥散到环境中的任何本身挥发性的有机化合物。
适宜的挥发性空气清新剂化合物包括苎烯、α-萜品烯、α-蒎烯、莰烯、十一烷醇、4-异丙基环己醇、香叶醇、芫荽醇、香茅醇、金合欢醇、薄荷醇、3-反式-异莰基环己醇、苄醇、2-苯基乙醇、3-苯基丙醇、3-甲基-5-苯基戊醇、肉桂醇、异冰片、百里酚、丁香酚、异丁香酚、茴香醇、水杨酸甲酯等等。
其它适宜的空气清新剂化合物包括醛类和酮类，如己醛、癸醛、2-甲基癸醛、反式-2-环己巴比妥(hexenal)、3-羟基丁酮、二乙酰、香叶醛、香茅醛、甲氧基二氢香茅醛、薄荷酮、香芹酮、樟脑、茴香酮、紫香酮、鸢尾酮、达马酮(damascone)、柏木基(cedryl)甲基酮、麝香酮、香猫酮、2，4-二甲基-3-环己烯羧醛、2-庚基环戊酮、顺式-茉莉酮、二氢茉莉酮、环十五烷酮、苯甲醛、苯乙醛、二氢肉桂醛、肉桂醛、α-戊基肉桂醛、苯乙酮、苄基丙酮、二苯甲酮、胡椒醛等等。
其它适宜的空气清新剂化合物包括酯类，如反式-2-己烯乙酸酯、3-环己基丙酸烯丙基酯、肉桂酸甲酯、肉桂酸苄酯、肉桂酸苯基乙酯等等。
其它适宜的空气清新剂化合物包括具有高蒸汽压的晶体香味物质，如香草醛、乙基香草醛、香豆素、吐纳麝香、calone、天芥菜精(heliotropene)、麝香二甲苯、雪松醇、麝香酮、二苯甲酮、悬钩子酮、β-甲基萘基酮、水杨酸苯基乙酯、veltol、麦芽酚、槭树内酯、原丁香酚(proeugenol)乙酸酯、evernyl等等。
本发明还涉及其中空气清新剂是释放非挥发性空气清新剂添加剂组分的蜡烛芯组合物。空气清新剂组分通过在蜡烛芯燃烧条件下热解而释放。
这里所说的术语“非挥发性”是指在常温条件下具有低蒸汽压的有机化合物。
挥发性醇类空气清新剂如香叶醇或薄荷醇与另一种有机化合物的化学键合形成非挥发性有机衍生物可以通过碳酸酯键的形成来实现(如
实施例V举例说明的)：
醛类如香茅醛或酮类如葑酮与另一种化合物的化学键合可以通过酸性条件形成半缩醛(缩酮)和/或缩醛(缩酮)键来实现：
Figure C9880935400072
酯类如肉桂酸苯基乙酯空气清新剂与另一种有机化合物的化学键合可以通过碱性条件下的迈克尔加成反应来实现：迈克尔加成反应描述于如US2,415,040和US5,569,779的公开文献中，引入作为参考。
挥发性醇类空气清新剂和另一种有机化合物之间形成键连接的另一种化学途径是通过在碱性反应条件下使用醇的环氧氯丙烷衍生物：
Figure C9880935400081
本发明的蜡烛芯组合物提供了明显的先前蜡烛制作领域所不具备的优点。
本发明的蜡烛芯组合物可以通过连续模塑工艺如成丝挤出工艺进行高产有效地制造。
空气清新剂组分仅当蜡烛芯组合物燃烧时才释放。空气清新剂以持久常速释放。
由于空气清新剂不需要像香味油那样分散在本发明的蜡烛制品内，因而没有空气清新剂因从蜡烛体中移动和蒸发而引起的过早损失，并且没有蜡烛体被软化或者丧失硬度。
以下的实施例进一步举例说明了本发明。其中组分和特定的成分均以一般性的形式给出，鉴于前述的公开内容在本发明的范围内可以作出各种各样的改进。
实施例I
本实施例将举例说明根据本发明制备蜡烛芯组合物。
用香叶醇浸浸纤维素粉末，并将混合物与聚乙烯粉末(MP 120EC)共混。共混物含有18wt％纤维素粉末和1.5wt％香叶醇。
让共混物在加热和加压条件下经过挤出机，将蜡烛芯组合物成型为直径5mm的连续绳状，并且其轴向沿绳的表面具有很多毛细管沟。
当点燃时，绳的切割部分完全烧尽。蜡烛芯组合物释放出香叶醇特点的花香味。
将成型的石蜡蜡烛(MP 63EC)的中央钻掉，插入蜡烛芯的切割部分。当点燃蜡烛芯时，火焰持续至蜡烛耗尽。在蜡烛燃烧期间，弥漫着玫瑰花香。
当使用淀粉或瓜尔豆胶代替纤维素粉末时，获得类似效果。
实施例II
本实施例将举例说明根据本发明制备蜡烛芯组合物。
将聚丙烯粉末(MP 110EC)与纤维素粉末和乙基香草醛的混合物共混。共混物中含有22wt％纤维素粉末和3wt％乙基香草醛。
让共混物在加热和加压条件下经过挤出机，将蜡烛芯组合物成型为直径3mm的连续绳状，并且其轴向沿绳的表面具有很多毛细管沟。
当点燃时绳的切割部分完全烧尽。蜡烛芯燃烧期间可察觉到空气中由类似甜香草的香气。当在蜡烛体内燃烧蜡烛芯时，释放出类似的空气清新剂。
实施例III
本实施例将举例说明制备释放非挥发性空气清新剂的酮类和醛类空气清新剂组分的糖类衍生物。
Figure C9880935400091
将葡萄糖(180g)溶解于二甲基甲酰胺(4升)，并加入安伯来特(Amberlite)IR-120(100g)。将混合物加热至80EC，并且用三小时的时间逐份加入肉桂醛二甲基缩醛(178g)。添加完后，将混合物加热另外1小时。
通过过滤除去离子交换树脂，并且真空蒸馏除去溶剂和过量的肉桂醛二甲基缩醛。剩余物用95％乙醇再结晶，得到150g的4-6-O-亚肉桂基-D-吡喃葡萄糖产物。
按照相同过程，合成以下醛类和酮类的D-吡喃葡萄糖缩醛和缩酮衍生物：
癸醛、香叶醛、香茅醛、苯甲醛、苯乙醛、二氢肉桂醛、
薄荷酮、葑酮、苯乙酮、二苯酮、樟脑、香叶草基丙酮
将聚乙烯粉末(MP 120EC)与10wt％纤维素粉末、和2wt％4-6-0-亚肉桂基-D-吡喃葡萄糖的释放空气清新剂添加剂共混。让共混物在加热和加压条件下经过挤出机，将蜡烛芯组合物成型为直径3.5mm的连续绳状。
点燃绳的切割部分，火焰持续至蜡烛芯部分完全烧尽。空气中能感觉到有淡淡的肉桂醛香味。当蜡烛芯组合物含有4％释放空气清新剂的添加剂时，肉桂醛的香味浓烈并且持续。其它各合成的醛类和酮类释放空气清新剂衍生物作为本发明蜡烛芯组合物的添加剂获得类似的嗅觉效果。
当在蜡烛体内燃烧蜡烛芯时获得类似的空气清新剂释放效果。
实施例IV
本实施例举例说明氯代甲酸甲酯的制备。
将液态碳酰氯(117g)装入干冰/丙酮浴(-75EC)的反应器中。将溶解于500mL环戊烷的薄荷醇逐滴搅拌加入到碳酰氯中。室温下回流反应介质6小时。
减压除去过量的碳酰氯和环戊烷。将回收的氯代甲酸甲酯溶于乙醚(300mL)，并且用含水碳酸氢钠洗涤溶液，减压除去溶解，得到纯化的氯代甲酸甲酯。
实施例V
本实施例将举例说明释放非挥发性空气清新剂的醇类空气清新剂的重碳酸酯。
Figure C9880935400111
向吡啶(25mL)的氯仿(500mL)冷溶液中搅拌加入乙醇醛(10g，0.167mole)。逐滴加入氯代甲酸甲酯(36.5g，0.167mole)的氯仿(100mL)溶液。0EC下连续搅拌30分钟，然后室温下搅拌18小时。用含水碳酸氢钠洗涤反应介质，然后通过硫酸钠干燥。
减压除去溶剂。剩余物用氯仿：己烷再结晶，获得16g的2，5-二(甲基羰基氧基)-1，4-二噁烷。
按照相同过程，合成以下醇类的重碳酸酯衍生物：
香叶醇、芫荽醇、香茅醇、苯甲醇、丁香酚、3-苯丙醇、肉桂醇、萜品醇
将聚苯乙烯粉末(MP 115EC)与30wt％纤维素粉末、和6wt％2，5-二(甲基羰基氧基)-1，4-二噁烷的释放空气清新剂添加剂共混。让共混物在加热和加压条件下经过挤出机，将蜡烛芯组合物成型为直径4mm的连续绳状，并且其轴向沿绳的表面具有很多毛细管沟。
点燃绳的切割部分，火焰持续至蜡烛芯部分完全烧尽。空气中可察觉到有明显的薄荷醇香味。其它各合成的醛类和酮类释放空气清新剂衍生物作为本发明蜡烛芯组合物的添加剂获得类似的嗅觉效果。
当在蜡烛体内燃烧蜡烛芯时获得类似的空气清新剂释放效果。
当聚合物成分时聚乙酸乙烯酯时，获得类似效果。

Claims (17)

1.一种包含聚合物绳的蜡烛芯，它含有(a)2-40wt％的粒状多糖类填充剂组分，和(b)0.05-20wt％空气清新剂组分，空气清新剂仅在蜡烛燃烧的条件下被释放。
2.权利要求1的蜡烛芯，它是通过连续模塑工艺生产的。
3.权利要求1的蜡烛芯，其中聚合物绳为一条线，该线具有至少一个沿其表面轴向伸长的毛细管沟。
4.权利要求1的蜡烛芯，其中聚合物绳包括聚烯烃线。
5.权利要求1的蜡烛芯，其中聚合物绳选自聚乙烯和聚丙烯线。
6.权利要求1的蜡烛芯，其中聚合物绳包括多股线。
7.权利要求1的蜡烛芯，其中粒状多糖类填充剂包括细或粉末纤维。
8.权利要求1的蜡烛芯，其中多糖类填充剂选自糖、淀粉、水胶体状树胶和纤维素类。
9.权利要求1的蜡烛芯，其中多糖类填充剂包括纤维素或纤维素衍生物。
10.权利要求1的蜡烛芯，其中空气清新剂包括香味组分。
11.权利要求1的蜡烛芯，其中空气清新剂包括驱虫组分。
12.权利要求1的蜡烛芯，其中空气清新剂成分包括香叶醇。
13.权利要求1的蜡烛芯，其中空气清新剂成分包括香茅醛。
14.权利要求1的蜡烛芯，其中空气清新剂成分包括薄荷醇。
15.权利要求1的蜡烛芯，其中空气清新剂成分是释放非挥发性空气清新剂的添加剂形式，并且其中当蜡烛芯燃烧时空气清新剂释放到大气中。
16.权利要求1的蜡烛芯，其是直径为0.2-0.8cm拉长的聚合物绳，并且其适合掺入到蜡烛制品中。
17.一种中央具有权利要求1-16任一项所说的蜡烛芯的蜡烛制品。
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