CN112047814B - 一种高纯度薄荷脑制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度薄荷脑制备方法，涉及薄荷脑制备领域，包括以下制备步骤：1）将薄荷原油静置除去底部水分和杂质；2）将薄荷原油与冰油混合进行一次冻析、沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑熔化、脱水，过滤得到初脑油；（3）将二部油与冰油混合进行二次冻析、沥油后得到二部脑和毛素油；将二部脑熔化、脱水、过滤，得到二部脑油；4）将初脑油和二部脑油混合，并加入烘脑油和熔化油进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；5）烘脑后，切去脑头、脑脚进行晾脑，完成后制备得到高纯度薄荷脑；本发明经过多次冻析和过滤，制备得到了高纯度的薄荷脑，保持了其天然特征，同时大大提高了产品得率。

Description

一种高纯度薄荷脑制备方法
技术领域
本发明涉及薄荷脑制备领域，尤其涉及一种高纯度薄荷脑制备方法。
背景技术
天然薄荷脑为无色针状、棱柱状结晶或白色结晶性粉末。其主要来源于唇形科植物,并具有薄荷的特殊香气，可应用于医药、香精香料、牙膏、糖果食品、卷烟、化妆品等行业中，不仅可以作用牙膏、香水、饮料和糖果等的赋香剂，还可用于药物，用于皮肤或粘膜，有清凉止痒的作用，目前，薄荷脑可以通过合成法制备得到，但是合成法制备得到的薄荷脑工艺路线过长，收率低，需要进行手性拆分，同时由于涉及化学反应，废弃物产生较多，对环境不友好，同时无法保持天然特征。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种新型薄荷脑的精制方法”，其公告号CN106520898A，其公开了一种新型薄荷脑的精制方法，包括以下步骤(1)将薄荷醇通过酯化反应合成薄荷醇酯，(2)合成改性海藻酸钙凝胶载体，通过海藻酸钙凝胶载体固定脂肪酶，(3)采用固定脂肪酶手性拆分薄荷脑得到L-薄荷醇。然而该制备方法涉及多步化学反应，制备工艺复杂，同时需要进行手性拆分。
发明内容
本发明是为了克服目前合成法制备得到的薄荷脑工艺路线过长，收率低，需要进行手性拆分，同时由于涉及化学反应，废弃物产生较多，对环境不友好，同时无法保持天然特征。等问题，提出了一种高纯度薄荷脑制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高纯度薄荷脑制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将薄荷原油置于40-50℃下静置24-30h，并除去底部水分和杂质；
(2)将薄荷原油与冰油混合进行一次冻析、沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到初脑油；
(3)将二部油与冰油混合进行二次冻析、沥油后得到二部脑和毛素油；随后将二部脑进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到二部脑油；
(4)将初脑油和二部脑油混合，并加入烘脑油和熔化油，在55-60℃下混合均匀，随后进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；
(5)将湿脑进行烘脑，沥出烘脑油，随后取出置于晾脑台上，切去脑头、脑脚进行晾脑，完成后制备得到高纯度薄荷脑。
本发明从天然薄荷原油提取制备得到薄荷脑，在提取过程中，首先将薄荷原油静置分离除去水分和杂质，随后，将静置后的薄荷原油进行一次冻析，冻析后得到的二部油再进行二次冻析，经过两次冻析后，显著提高了薄荷脑成品的纯度，随后，将冻析后制备得到的初脑油和二部脑油混合，同时，为了提高收率和纯度，将晾脑前切去的脑头、脑脚同时进行混合，随后进行冷却结晶，制备得到湿脑和冰油，其中冰油可以再次进行冻析以提高纯度和收率，而湿脑在进行烘脑沥出烘脑油之后，切去纯度相对较低的脑头和脑脚，再进行晾脑后，制备得到高纯度的薄荷脑。
作为优选，步骤(2)所述一次冻析薄荷原油与冰油的质量比为2:0.5-1；所述冻析油温为-4～-10℃，时间冻析时间为21-27h；所述初脑加热熔化油温为55-60℃。
作为优选，步骤(3)所述一次冻析薄荷原油与冰油的质量比为1:1-1.5；所述冻析油温为-20～-25℃，时间冻析时间为50-60h；所述二部脑加热熔化油温为55-60℃。
作为优选，步骤(4)所述熔化油为脑头、脑脚混合溶化得到，所述各原料质量份数为：初脑油20-22份，二部脑油9-11份，烘脑油8-9份，熔化油1-3份。
作为优选，步骤(4)所述结晶时环境温度为-3～-7℃，结晶时间为15-16天。
作为优选，步骤(5)所述晾脑环境温度为20-25℃，环境湿度为50-60％，时间为24-25h。
作为优选，所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将80-90份直径为4.5-5.0mm无碱玻璃纤维棉、10-20份直径为0.3-0.4μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5-3％，pH值为3-3.5，打浆至叩解度为40-45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2-0.3％后，加入3-5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2-4份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将20-30份直径为4.5-5.0mm无碱玻璃纤维棉和70-80份直径为0.3-0.4μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.5-2wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为10-12％，在40-60℃下搅拌5-8h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5-3％，pH值为3-3.5，打浆至叩解度为50-55°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2-0.3％后，加入4-6份气凝胶颗粒和0.5-1份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入3-5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸。
本发明的玻璃纤维滤纸包括粗过滤层坯纸和精过滤层，在制备过程中，分别制备得到粗过滤层坯纸和精过滤层坯纸，随后将粗过滤层坯纸和精过滤层坯纸贴合后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到滤纸。
在上层粗过滤层中，本发明采用了大直径无碱玻璃纤维棉和小直径无碱玻璃纤维棉混合搭配的方式，由于大直径的无碱玻璃纤维棉配比大于小直径无碱玻璃纤维棉的配比，在打浆成型后，制备得到的玻璃纤维层具有较为疏松的孔径，同时孔径较大，孔径率较高，因此能够过滤较大颗粒或者片状的机械杂质，同时，本发明在上层粗过滤层制备过程中，加入了水收缩丙烯酸酯，由于本发明滤纸应用的主要场景为薄荷脑的生产，在薄荷脑的生产过程中，在过滤前都需要进行脱水，因此，过滤时脑油中几乎不含有水分，在脑油过滤过程中，粗过滤层能够大量拦截直径较大的机械杂质，一些直径大于滤纸孔径的机械杂质能够被表面的孔洞拦截过滤，一些直径与滤纸孔径大小的机械杂质则会嵌于纤维层内，当机械杂质量太多，滤纸过滤效率大大降低时，则需要更换滤纸，现有技术中的滤纸由于孔径无法调节，且使用后机械杂质被牢牢吸附固定在纤维层中，无法用水冲洗去除；而发明的滤纸在上层粗过滤层中，由于孔中含有水收缩聚丙烯酸酯颗粒，因此，在用水反向冲洗过程中，水收缩聚丙烯酸酯颗粒遇到水后会产生收缩，此时上层粗过滤层的孔径变大，使得嵌于纤维层内部的机械杂质能够被冲洗出来，烘干后，水收缩聚丙烯酸酯颗粒则会恢复到原本的大小，上层粗过滤层的孔径也恢复到正常过滤水平。
在下层精过滤层中，本发明也采用了大直径无碱玻璃纤维棉和小直径无碱玻璃纤维棉混合搭配的方式，在配比中，小直径无碱玻璃纤维棉的含量大于大直径无碱玻璃纤维棉的含量，在打浆成型后，大直径无碱玻璃纤维棉起到了三维骨架结构的作用，而小直径的无碱玻璃纤维棉则在该三维骨架结构上随机分布和缠绕，对孔径进行再填充和分割，从而得到的孔径较小的下层精过滤层，同时孔隙率还维持在较高的水平。同时，为了进一步增加下层精过滤层的精滤效果，本发明在下层精过滤层中加入了气凝胶颗粒，气凝胶颗粒具有发达的孔隙结构，填充于纤维层中，能够大大提高下层精过滤层的过滤精度，同时也能提高其机械强度。
因此，本发明滤纸在过滤时，薄荷脑脑油首先通过上层粗过滤层中，此时大颗粒的机械杂质都被拦截，随后脑油从下层精过滤层流出，对含量较少的一些细小的杂质起到拦截作用。
作为优选，所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.8-2:1混合，加入1-2wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100-105℃下固化4-6h后取出，随后在110-120℃下拉伸至形变为200-250％，随后降至0-5℃，保温后加工成颗粒状。
本发明中采用聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯固化制备的得到了水收缩聚丙烯酸酯颗粒，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯属于亲水性结晶性物质，因此，制备得到聚丙烯酸酯材料以高玻璃化温度的甲基丙烯酸甲酯为骨架材料，以聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为驱动相，在材料遇到水时，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯链段逐渐溶解，分子链蜷曲，导致材料收缩，而当材料慢慢恢复干态时，溶解的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯链段会由于内力进行取向结晶，材料恢复原样。因此，本发明制备得到的水收缩聚丙烯酸酯颗粒具有遇水响应的效果，在干和湿循环时能够可逆的改变形状。
作为优选，所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将2-5份纳米纤维素纤维置于100-110份去离子水中，搅拌后加入0.5-1份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4-4.5，随后加入0.1-0.3份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于1.5-2wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在20-30℃下反应10-20h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
本发明在制备气凝胶颗粒时，在制备过程中加入了六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂，六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂能够和纤维表面的羟基发生化学交联，能够提高气凝胶的力学性能，增强其结构完整性。同时在制备过程中加入了碳酸氢钠，在搅拌过程中碳酸氢钠会逐渐分解，使得制备得到的气凝胶颗粒具备更高的孔隙率，并且，本发明将气凝胶颗粒采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行氨基改性，使得气凝胶颗粒表面具备与乙二醇二环氧丙脂醚反应的活性基团，从而更牢固的接于玻璃纤维表面。
作为优选，所述粗过滤层的厚度为0.15-0.19mm，所述精过滤层的厚度为0.19-0.26mm。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明经过多次冻析和过滤，从薄荷原油中制备得到了高纯度的薄荷脑，保持了其天然特征，同时将结晶后得到的冰油、烘脑后沥出的烘脑油以及晾脑前切去的脑头、脑脚进行二次回收利用，大大提高了产品得率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例：一种高纯度薄荷脑制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将薄荷原油置于40-50℃下静置24-30h，并除去底部水分和杂质；
(2)将薄荷原油与冰油以质量比2:0.5-1混合，在-4～-10℃下一次冻析21-27h，沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑进行加热至55-60℃熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到初脑油；
(3)将二部油与冰油以质量比1:1-1.5混合，在-20～-25℃下二次冻析50-60h、沥油后得到二部脑和毛素油；随后将二部脑加热至55-60℃进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到二部脑油；
(4)将20-22份初脑油和9-11份二部脑油混合，并加入8-9份烘脑油和1-3份熔化油，在55-60℃下混合均匀，随后在-3～-7℃的环境温度下进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；
(5)将湿脑进行烘脑，沥出烘脑油，随后取出置于晾脑台上，切去脑头、脑脚，在环境温度20-25℃、环境湿度50-60％下进行晾脑24-25h，完成后制备得到高纯度薄荷脑；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.15-0.19mm，所述精过滤层的厚度为0.19-0.26mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将80-90份直径为4.5-5.0mm无碱玻璃纤维棉、10-20份直径为0.3-0.4μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5-3％，pH值为3-3.5，打浆至叩解度为40-45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2-0.3％后，加入3-5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2-4份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将20-30份直径为4.5-5.0mm无碱玻璃纤维棉和70-80份直径为0.3-0.4μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.5-2wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为10-12％，在40-60℃下搅拌5-8h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5-3％，pH值为3-3.5，打浆至叩解度为50-55°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2-0.3％后，加入4-6份气凝胶颗粒和0.5-1份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入3-5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.8-2:1混合，加入1-2wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100-105℃下固化4-6h后取出，随后在110-120℃下拉伸至形变为200-250％，随后降至0-5℃，保温后加工成颗粒状；
所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将2-5份纳米纤维素纤维置于100-110份去离子水中，搅拌后加入0.5-1份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4-4.5，随后加入0.1-0.3份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于1.5-2wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在20-30℃下反应10-20h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
实施例1：一种高纯度薄荷脑制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将薄荷原油置于48℃下静置27h，并除去底部水分和杂质；
(2)将薄荷原油与冰油以质量比2:0.8混合，在-8℃下一次冻析25h，沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑进行加热至58℃熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到初脑油；
(3)将二部油与冰油以质量比1:1.3混合，在-23℃下二次冻析58h、沥油后得到二部脑和毛素油；随后将二部脑加热至57℃进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到二部脑油；
(4)将21份初脑油和10份二部脑油混合，并加入8份烘脑油和2份熔化油，在57℃下混合均匀，随后在-4℃的环境温度下进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；
(5)将湿脑进行烘脑，沥出烘脑油，随后取出置于晾脑台上，切去脑头、脑脚，在环境温度23℃、环境湿度58％下进行晾脑24h，完成后制备得到高纯度薄荷脑；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.17mm，所述精过滤层的厚度为0.22mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将90份直径为5.0mm无碱玻璃纤维棉、20份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，加入4.5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2.8份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将25份直径为4.7mm无碱玻璃纤维棉和80份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.5wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为12％，在40℃下搅拌8h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为50°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，加入6份气凝胶颗粒和1份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比2:1混合，加入1.8wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100℃下固化6h后取出，随后在110℃下拉伸至形变为200％，随后降至5℃，保温后加工成颗粒状；所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将2份纳米纤维素纤维置于110份去离子水中，搅拌后加入1份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4.3，随后加入0.2份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于1.8wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在27℃下反应15h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
实施例2：一种高纯度薄荷脑制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将薄荷原油置于40℃下静置30h，并除去底部水分和杂质；
(2)将薄荷原油与冰油以质量比2:0.5混合，在-4℃下一次冻析21h，沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑进行加热至55℃熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到初脑油；
(3)将二部油与冰油以质量比1:1混合，在-20℃下二次冻析60h、沥油后得到二部脑和毛素油；随后将二部脑加热至55℃进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到二部脑油；
(4)将20份初脑油和9份二部脑油混合，并加入8份烘脑油和1份熔化油，在55℃下混合均匀，随后在-3℃的环境温度下进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；
(5)将湿脑进行烘脑，沥出烘脑油，随后取出置于晾脑台上，切去脑头、脑脚，在环境温度20℃、环境湿度50％下进行晾脑25h，完成后制备得到高纯度薄荷脑；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.15mm，所述精过滤层的厚度为0.26mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将80份直径为4.5mm无碱玻璃纤维棉、20份直径为0.4μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.8％，pH值为3.2，打浆至叩解度为43°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.3％后，加入5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入4份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将20份直径为5.0mm无碱玻璃纤维棉和75份直径为0.4μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为2wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为10％，在50℃下搅拌6h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.8％，pH值为3.5，打浆至叩解度为53°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.28％后，加入4份气凝胶颗粒和0.8份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入4份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.8:1混合，加入1.1wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在105℃下固化4h后取出，随后在120℃下拉伸至形变为250％，随后降至0℃，保温后加工成颗粒状；所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将5份纳米纤维素纤维置于100份去离子水中，搅拌后加入0.8份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4，随后加入0.2份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于1.5wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在20℃下反应20h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
实施例3：一种高纯度薄荷脑制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将薄荷原油置于50℃下静置24h，并除去底部水分和杂质；
(2)将薄荷原油与冰油以质量比2:1混合，在-10℃下一次冻析21h，沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑进行加热至60℃熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到初脑油；
(3)将二部油与冰油以质量比1:1.5混合，在-25℃下二次冻析50h、沥油后得到二部脑和毛素油；随后将二部脑加热至60℃进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到二部脑油；
(4)将22份初脑油和11份二部脑油混合，并加入9份烘脑油和3份熔化油，在60℃下混合均匀，随后在-7℃的环境温度下进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；
(5)将湿脑进行烘脑，沥出烘脑油，随后取出置于晾脑台上，切去脑头、脑脚，在环境温度25℃、环境湿度60％下进行晾脑25h，完成后制备得到高纯度薄荷脑；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.19mm，所述精过滤层的厚度为0.19mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将85份直径为4.8mm无碱玻璃纤维棉、17份直径为0.36μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5％，pH值为3，打浆至叩解度为40°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.28％后，加入3份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将30份直径为4.5mm无碱玻璃纤维棉和70份直径为0.38μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.7wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为12％，在60℃下搅拌5h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5％，pH值为3，打浆至叩解度为55°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.3％后，加入6份气凝胶颗粒和0.5份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入3份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.9:1混合，加入2wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100℃下固化5h后取出，随后在110℃下拉伸至形变为230％，随后降至0℃，保温后加工成颗粒状；所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将4份纳米纤维素纤维置于110份去离子水中，搅拌后加入0.5份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4，随后加入0.3份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于2wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在30℃下反应10h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
将实施例1-3制备得到的薄荷脑成品进行检测，数据如下表所示。
Figure BDA0002632876260000101
从上表可知，本发明制备得到的薄荷脑成品纯度高，得率高，检测指标符合标准。
对比例1：与实施例1的区别在于，玻璃纤维滤纸在制备时粗过滤层未添加水收缩聚丙烯酸酯颗粒；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.17mm，所述精过滤层的厚度为0.22mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将90份直径为5.0mm无碱玻璃纤维棉、20份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2.8份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将25份直径为4.7mm无碱玻璃纤维棉和80份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.5wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为12％，在40℃下搅拌8h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为50°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，加入6份气凝胶颗粒和1份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将2份纳米纤维素纤维置于110份去离子水中，搅拌后加入1份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4.3，随后加入0.2份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于1.8wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在27℃下反应15h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
对比例2：与实施例1的区别在于，玻璃纤维滤纸在制备时静过滤层未添加气凝胶颗粒；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.17mm，所述精过滤层的厚度为0.22mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将90份直径为5.0mm无碱玻璃纤维棉、20份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，加入4.5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2.8份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将25份直径为4.7mm无碱玻璃纤维棉和80份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.5wt％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为12％，在40℃下搅拌8h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为50°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比2:1混合，加入1.8wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100℃下固化6h后取出，随后在110℃下拉伸至形变为200％，随后降至5℃，保温后加工成颗粒状。
对比例3：与实施例1的区别在于，玻璃纤维滤纸在制备时静过滤层添加的气凝胶颗粒未进行改性；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，所述粗过滤层的厚度为0.17mm，所述精过滤层的厚度为0.22mm；制备过程包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将90份直径为5.0mm无碱玻璃纤维棉、20份直径为0.3μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，加入4.5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2.8份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为3％，pH值为3.5，打浆至叩解度为50°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2％后，加入6份气凝胶颗粒和1份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比2:1混合，加入1.8wt％的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100℃下固化6h后取出，随后在110℃下拉伸至形变为200％，随后降至5℃，保温后加工成颗粒状；所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将2份纳米纤维素纤维置于110份去离子水中，搅拌后加入1份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4.3，随后加入0.2份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨制备得到气凝胶颗粒。
将实施例1和对比例1-3制备得到的玻璃纤维滤纸进行性能测试，测试标准CRAA431.3；其中表中的使用后表示用于薄荷脑过滤且用水反冲清理并烘干。
Figure BDA0002632876260000131
从上述数据中可以看出，粗过滤层未添加水收缩聚丙烯酸酯颗粒后，制备得到的玻璃纤维滤纸在使用后过滤阻力上升明显，说明使用后反冲时未能将机械杂质有效的冲洗出去，从对比例2和对比例3中可以看出，未精过滤层时未添加气凝胶颗粒或者制备气凝胶颗粒时未进行改性，使得制备得到的滤纸由于未含有气凝胶颗粒或者添加的气凝胶颗粒由于未改性在滤纸制备时容易脱落导致过滤精度下降，导致薄荷脑成品中不挥发物含量上升。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）将薄荷原油置于40-50℃下静置24-30h，并除去底部水分和杂质；
（2）将薄荷原油与冰油混合进行一次冻析、沥油后得到初脑和二部油，随后将初脑进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到初脑油；
（3）将二部油与冰油混合进行二次冻析、沥油后得到二部脑和毛素油；随后将二部脑进行加热熔化、真空脱水，并通过玻璃纤维滤纸进行过滤，得到二部脑油；
（4）将初脑油和二部脑油混合，并加入烘脑油和熔化油，在55-60℃下混合均匀，随后进行冷却结晶，分离后得到湿脑和冰油；
（5）将湿脑进行烘脑，沥出烘脑油，随后取出置于晾脑台上，切去脑头、脑脚进行晾脑，完成后制备得到高纯度薄荷脑；
所述玻璃纤维滤纸从上至下依次包括粗过滤层和精过滤层，包括以下制备步骤：
S1:粗过滤层制备：
a：分散制浆：将80-90份直径为4.5-5.0mm无碱玻璃纤维棉、10-20份直径为0.3-0.4μm的无碱玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5-3%，pH值为3-3.5，打浆至叩解度为40-45°SR；
b：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2-0.3%后，加入3-5份水收缩聚丙烯酸酯颗粒，随后进行湿法成型得到湿纸；
c：施胶：在湿纸中加入2-4份丙烯酸酯乳液进行施胶得到粗过滤层坯纸；
S2:精过滤层制备：
a：玻璃纤维改性：将20-30份直径为4.5-5.0mm无碱玻璃纤维棉和70-80份直径为0.3-0.4μm 的无碱玻璃纤维棉混合分散于浓度为1.5-2wt%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中得到浆料，浆料质量浓度为10-12%，在40-60℃下搅拌5-8h后过滤、洗涤、烘干，制备得到氨基改性玻璃纤维棉；
b：分散制浆：将氨基改性玻璃纤维棉与水和硫酸混合打浆分散，浆料的质量浓度为2.5-3%，pH值为3-3.5，打浆至叩解度为50-55°SR；
c：湿法成型：将浆料进行除渣、稀释至质量浓度为0.2-0.3%后，加入4-6份气凝胶颗粒和0.5-1份乙二醇二环氧丙脂醚，随后进行湿法成型得到湿纸；
d：施胶：在湿纸中加入3-5份丙烯酸酯乳液进行施胶得到精过滤层坯纸；
S3:粗过滤层和精过滤层的贴合：
将粗过滤层坯纸和精过滤层坯进行贴合，随后进行真空抽吸脱水、烘干干燥，制备得到玻璃纤维滤纸；
所述水收缩聚丙烯酸酯颗粒制备方法如下：将聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯按质量比1.8-2:1混合，加入1-2wt%的催化剂过氧化苯甲酰，充分混合后置于模具中，在100-105℃下固化4-6h后取出，随后在110-120℃下拉伸至形变为200-250%，随后降至0-5℃，保温后加工成颗粒状；
所述气凝胶颗粒的制备方法如下：将2-5份纳米纤维素纤维置于100-110份去离子水中，搅拌后加入0.5-1份六甲氧基三聚氰胺甲醛树脂和磷酸将pH调节至4-4.5，随后加入0.1-0.3份碳酸氢钠，充分搅拌后冷冻干燥、研磨成微米级颗粒，随后将微米级颗粒浸没于1.5-2wt%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，在20-30℃下反应10-20h，结束后洗涤、冷冻干燥，制备得到气凝胶颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，步骤（2）薄荷原油与冰油的质量比为2:0.5-1；所述冻析油温为-4～-10℃，所述冻析时间为21-27h；所述初脑加热熔化油温为55-60℃。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，步骤（3）薄荷原油与冰油的质量比为1:1-1.5；所述冻析油温为-20～-25℃，所述冻析时间为50-60h；所述二部脑加热熔化油温为55-60℃。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，步骤（4）所述熔化油为脑头、脑脚混合溶化得到，所述初脑油、二部脑油、烘脑油、熔化油的质量份数为：初脑油20-22份，二部脑油9-11份，烘脑油8-9份，熔化油1-3份。
5.根据权利要求1所述的一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，步骤（4）所述结晶时环境温度为-3~-7℃，结晶时间为15-16天。
6.根据权利要求1所述的一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，步骤（5）所述晾脑环境温度为20-25℃，环境湿度为50-60%，时间为24-25h。
7.根据权利要求1所述的一种高纯度薄荷脑制备方法，其特征在于，所述粗过滤层的厚度为0.15-0.19mm，所述精过滤层的厚度为0.19-0.26mm。
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