CN112236174B

CN112236174B - 芳香剂递送装置

Info

Publication number: CN112236174B
Application number: CN201980036792.9A
Authority: CN
Inventors: R·范斯利乌文; N·奥利利; V·诺曼德; D·施切尔巴科夫; A·冈萨雷斯; J·多纳利
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2023-04-21
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: CN112236174A; BR112020022419A2; WO2020058373A1; EP3773758A1; US20210260236A1; BR112020022419B1; JP2022500091A; KR20210060372A

Abstract

本公开涉及香料领域，并且更准确地，本公开提供了一种用于将活性组合物分配到周围空间中的装置和相关的消费品。

Description

芳香剂递送装置

技术领域

本公开涉及香料领域，并且更准确地涉及一种用于将活性组合物分配到周围空间中的装置和相关的消费品。

背景技术

用于将活性组合物分配到周围空间中的装置是已知的。某些装置，例如利用配制为凝胶的活性组合物的装置，会由于凝胶随着时间的流逝而收缩。这种收缩可能不利地影响至少一种活性组合物向周围空间的分配。

因此，需要一种用于活性组合物的简单且有效的递送装置，其对将至少一种活性组合物分配到周围空间中具有较少的不利影响。

发明内容

本文提出的一个形态提供了一种装置，包括：

a)主体部

其中，主体部具有体积(volume)和至少一个表面，

其中，该体积包括具有多个流体连接的通道的至少一个网络，

其中，该具有流体连接的通道的至少一个网络具有至少一个第一端和至少一个第二端，

其中，所述该至少一个第一端和该至少一个第二端隔开一段距离，

其中，该第一端或该第二端中的至少一个流体连接到至少一个表面，

其中，多个通道中的每个单独通道均具有横截面，

其中，该距离和该多个通道中的每个通道的横截面都定义了一个表面，

b)至少一种活性组合物，

其中，该至少一种活性组合物设置在该具有多个流体连接的通道的至少一个网络内，并且

其中，该表面被配置为分散至少一种活性组合物。

在一个形态中，该多个通道中的每个单独通道具有一个或多个分支。

在一个形态中，该主体部包括多孔材料。

在一个形态中，该表面包括三重周期性最小表面几何形状。在一个形态中，该三重周期性的最小表面几何形状选自：螺旋形(gyroid)几何形状、类线性几何形状、Schwarz D“金刚石”几何形状、或Schwarz P“原始”几何形状。

在一个形态中，根据公式1定义表面：

F(x,y,z)＝sin(x)·cos(y)+sin(y)·cos(z)+sin(z)·cos(x)＝T 公式1。

在一个形态中，T的值在该主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上变化。在一个形态中，在该主体部的中心的T值大于在该主体部的外围的T值。在一个替代形态，在该主体部的外围处的T值大于在该主体部的中心处的T值。在一个形态中，T的值选自0至1.43之间的数值。在一个替代形态，T的值选自0至-1.43之间的数值。

在一个形态中，多个通道中的每个单独通道的横截面在该主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上变化。在一个形态中，在该主体部的中心的多个通道中的每个单独通道的横截面大于在该主体部的外围的多个通道中的每个单独通道的横截面。在另一个形态中，在该主体部的外围的多个通道中的每个单独通道的横截面大于在该主体部的中心的多个通道中的每个单独通道的横截面。

在一个形态中，该主体部的横截面形状选自：不规则形状、正方形、矩形、圆形、椭圆形、菱形、半圆形、和梯形。

在一个形态中，该主体部包括具有多个流体连接的通道的两个网络。在一个形态中，第一活性组合物设置在该第一网络内，第二活性组合物设置在该第二网络内。

在一个形态中，该第一和第二网络不互连。

在一个形态中，该第一或第二网络中的至少一个不是空心的。

在一个形态中，该主体部包括具有多个流体连接的通道的三个网络。在一个形态中，第一活性组合物设置在该第一网络内，第二活性组合物设置在该第二网络内，第三活性组合物设置在该第三网络内。

在一个形态中，该第一、第二和第三网络不互连。

在一个形态中，该第一、第二或第三网络中的至少一个不是空心的。

在一个形态中，该至少一种活性组合物选自包含蜡的活性组合物、包含水凝胶的活性组合物、包含油凝胶的活性组合物、包含有机凝胶的活性组合物、或它们的混合物。

在一个形态中，该装置还包括气流护罩。

本文呈现的一个形态提供了一种试剂盒，其包含根据本文呈现的一个形态的装置的结构和活性组合物。

附图说明

图1示出了根据本文提出的两个形态，将活性组合物加入装置中。顶行显示了通过熔融沉积建模制成的主体部。底行示出了通过立体光刻法制成的主体部。

图2示出了空气清新剂，其结合了根据本文提出的一个形态的装置。

图3示出了根据本文呈现的一个形态的装置的图像渲染，该装置具有由至少一个表面而限定的结构，该至少一个表面具有螺旋形的三重周期性最小表面几何形状。

图4示出了根据本文提出的多个形态的具有由具有三重周期性最小表面几何形状的表面而限定的结构的装置的图像渲染。

图5示出了根据本文提出的一个形态的装置，该装置具有由至少一个表面而限定的结构，该表面具有根据本文提出的两个形态的螺旋形三重周期性最小表面几何形状。

图6示出了根据本文呈现的一个形态的装置的图像渲染，该装置具有由至少一个表面而限定的结构，该至少一个表面具有螺旋形三重周期性最小表面几何形状，其中多个通道中的每个单独通道的横截面在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上变化。

图7示出了根据本文提出的一个形态的装置，该装置具有由至少一个表面而限定的结构，该至少一个表面具有两种不同的三重周期性最小表面几何形状的混合。

图8示出了根据本文提出的两个形态的装置，其中，主体部的结构由至少一个使用线框操作而形成的穿孔表面而限定。

图9示出了根据本文提出的一个形态的装置，其中，主体部的结构由至少一个由多孔丝形成的穿孔表面而限定。

图10示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染，其中，主体部的结构由至少一个由棋盘形结构形成的穿孔表面而限定。

图11示出了根据本文提出的一个形态的装置，其中第一活性组合物设置在具有多个中空通道的第一网络内，并且第二活性组合物设置在具有多个中空通道的第二网络内。

图12显示了在第一和第二活性组合物干燥后，根据图11所示形态的装置。

图13示出了空气清新剂装置的示例性横截面的图像渲染，该空气清新剂装置加入了根据本文提出的多个形态的装置和气流护罩。

图14示出了空气清新剂装置的图示，该空气清新剂装置包括根据本文提出的一个形态的装置和气流护罩。

图15示出了空气清新剂装置的横截面的图示，该空气清新剂装置加入了根据本文提出的一个形态的装置和气流护罩。

图16示出了根据本文呈现的多个形态的不同d_o/r_c的气流护罩对从装置蒸发水的影响。

图17显示了根据本文提出的一个形态的装置，其包含蒸发的至少一种活性组合物。

图18示出了根据本文提出的一个形态的装置，其包括单个螺旋形(左)、具有梯度的加厚的螺旋形(中)、和具有梯度的填充的螺旋形(右)。

图19示出了根据本文提出的一个形态的用于铸造装置的3D打印组件。从左到右：搁在底座上的装置，都放在杯子里；带有盖子的杯子内的装置和基座；底座上的装置。

图20显示了用于浇铸对照组水凝胶的3D打印组件。

图21示出了实施例2中所述的装置和对照组样品。

图22示出了实施例2中所述的测试和对照组装置随时间的质量损失。

图23示出了实施例2中描述的对照组装置的外观随时间的变化。

图24示出了实施例2中描述的测试装置的外观随时间的变化。

图25示出了使用MathMod设计的四个结构的图像渲染，随后使用SLA打印机进行了3D打印。

图26示出了使用MathMod设计、并且加入基于油凝胶的活性组合物使用SLA打印机进行3D打印的四个结构。

图27示出了概述根据本文提出的一个形态的装置的表面积的数学估计的图像渲染。

图28示出了实施例2和6中所述的装置的结构和表面积以及它们的近似计算表面积的图像绘制。

图29示出了根据本文提出的一个形态的装置。

图30示出了根据本文提出的一个形态的装置。

图31示出了实施例6中描述的对照组和测试装置随时间的质量损失。

图32示出了实施例6中描述的对照组和测试装置随时间的质量损失。

图33示出了来自实施例6中所述的对照组和测试装置的所示功能成分随时间的顶空分析。峰面积计数值10,000左右或以下的点低于质谱仪的检测阈值，因此被认为无法检测到。

图34示出了实施例6中描述的对照组和测试装置随时间的平均感官强度分数。“螺旋形高”和“螺旋形低”对应于两个对照组装置。

图35示出了实施例6中描述的对照组和测试装置随时间的平均感官强度分数(误差线代表置信区间，α＝0.05)。

图36示出了示例6中描述的装置的视觉外观随时间的变化。

图37示出了示例6中描述的装置的视觉外观随时间的变化。

图38示出了示例6中描述的装置的视觉外观随时间的变化。

图39示出了示例6中描述的装置的视觉外观随时间的变化。

图40示出了示例6中描述的对照组装置的视觉外观随时间的变化。

图41示出了示例6中描述的对照组装置的视觉外观随时间的变化。

图42示出了根据本文呈现的一个形态的装置的图像渲染，该装置具有将两个单独的体积分开的双螺旋形表面。

图43示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图44示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图45示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图46示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图47示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图48示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图49示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图50示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图51示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图52示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图53示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图54示出了根据本文提出的一个形态的装置的横截面的图像渲染。

图55示出了根据本文提出的一个形态的装置的横截面的图像渲染。

图56示出了根据本文提出的一个形态的装置的横截面的图像渲染。

图57示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图58示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图59示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图60示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图61示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图62示出了根据本文提出的一个形态的装置的图像渲染。

图63示出了(a)支架的主视图和(b)侧视图。

图64示出了“对照组”和“翻转”支架的横截面。

图65示出了“翻转”和“对照组”支架的图像。

图66是示出“对照组”和“翻转”支架随时间的质量损失的图。

图67示出了“对照组”支架随时间的图像。

图68示出了“翻转”支架随时间的图像。

图69是示出“对照组”和“翻转”支架随时间变化的平均感官强度的柱状图。

图70示出了计算机渲染和高阶支架的3D打印。

图71示出了弯曲的设计。

图72示出了简单的支架设计。

具体实施方式

在以下描述中，参考可以实行的具体实施方案，其通过说明的方式示出。详细描述这些实施方案以使本领域技术人员能够实行本文所述的发明，并且应理解，可以利用其它实施方案，并且可以在不脱离本文提出的形态的范围的情况下进行逻辑改变。因此，示例实施方案的以下描述不应被视为具有限制意义，并且本文提出的各个形态的范围由所附权利要求限定。

提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)以允许读者快速确定技术公开的性质和要点。所提交的摘要应理解其不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。

用于将活性组合物分配到周围空间中的装置是已知的。某些装置，例如利用配制为凝胶的活性组合物的装置，会随着凝胶随着时间的流逝而收缩。这种收缩可能不利地影响至少一种活性组合物向周围空间的分配。不受限于任何特定理论，蒸发过程可导致凝胶表面积的减小、迁移率的减小和/或至少一种活性组合物的有限蒸发。因此，所得的干燥水凝胶有效地“锁定”了芳香剂并具有不良的视觉效果。

当前的市场产品允许通过在典型的凝胶空气清新剂周围使用覆盖物来改变至少一种活性组合物的干燥速率。通过升高或降低覆盖物，使用者可以改变蒸发速率，因此对至少一种活性组合物中的功能性成分的释放速率具有影响。例如，可以在干燥开始时将开口保持较小，然后每天逐渐打开。但是，这种手动调整对用户来说很麻烦，并且希望具有“内置”释放控制机制的空气清新剂。

装置

根据本文提出的一个形态的装置包含主体部，该主体部具有填充有至少一种活性组合物的内部结构。当至少一种活性组合物蒸发时，至少一种活性组合物收缩，失去质量，并释放功能性成分。不受限于任何特定的理论，主体部的内部结构提供了至少一种活性物质可在其上蒸发的表面。此外，该表面可以被构造成控制至少一种活性组合物的蒸发速率，和/或控制功能成分从至少一种活性组合物中释放的量和/或速率。另外地或可替代地，主体部可以充当至少一种活性组合物的载体。

例如，可以通过改变主体部的内部结构的表面积来控制至少一种活性组合物的蒸发速率。通过说明的方式，当至少一种活性组合物蒸发和收缩时，至少一种活性组合物可从主体部的外边界收缩。这种收缩可导致至少一种活性组合物的表面积减小。这种减小的表面积可以通过主体部的内部结构来抵消。例如，内部结构的表面积可以沿着至少一种活性组合物收缩的路径增加。替代地，内部结构可以提供“锚定点”，其可以降低至少一种活性组合物收缩的速率。替代地，内部结构可以提供“锚定点”，其可以防止或阻止至少一种活性组合物收缩。

不受限于任何特定理论，可以产生具有本文所述一个形态的装置，该装置具有特定几何形状，该特定几何形状被配置为与单独的至少一种活性组合物的质量损失相比，改变所述至少一种活性组合物的质量损失。可替代地，可以产生具有本文所述一个形态的装置，该装置具有特定几何形状，该特定几何形状被配置为与单独的至少一种活性组合物的感官量相比，改变所述至少一种活性组合物的感官量。可替代地，可以产生具有本文所述一个形态的装置，该装置具有特定几何形状，该特定几何形状被配置为与单独的至少一种活性组合物的周围空间中的至少一种活性组合物的量相比，改变所述周围空间中的至少一种活性组合物的量。

根据在此呈现的一个形态的装置可以不仅适用于水凝胶空气清新剂，但可扩展到芳香剂的任何固体、半固体或甚至粘稠液体形式。例如，可能希望使非自承配制剂的香料水平最大化。在这种情况下，这些支架将提供额外的好处。

因此，在此呈现的一个形态提供一种装置，包括：

a)主体部，

其中，所述主体部具有体积和至少一个表面，

其中，所述体积包括具有多个流体连接的通道的至少一个网络，

其中，具有流体连接的通道的至少一个网络具有至少一个第一端和至少一个第二端，

其中，所述至少一个第一端和至少一个第二端隔开一定距离，

其中，第一或第二端中的至少一个流体连接到至少一个表面，

其中，多个通道中的每个通道均具有横截面，

其中，所述距离和所述多个通道中的每个单独通道的横截面限定了表面，

b)至少一种活性组合物，

其中，所述至少一种活性组合物设置在具有多个流体连接的通道的至少一个网络内，并且

其中，所述表面被配置为分散所述至少一种活性组合物。

在一些形态中，所述多个通道中的每个单独通道具有一个或多个分支。在一些形态中，第一或第二端中的至少一个是开放的。

在一些形态中，该装置还包括气流护罩。

该装置的主体部可以具有任何横截面形状，诸如，例如，不规则形状、正方形、矩形、圆形、椭圆形、菱形、半圆形形状、梯形等。根据本文所提供的一些形态的装置的例子示于图1至5以及图43至61。

在一些形态中，表面包括三重周期性最小表面几何形状。在一个形态中，所述三重周期性最小表面几何形状选自：螺旋形几何形状、类线性几何形状、Schwarz D“金刚石”几何形状、或Schwarz P“原始”几何形状。

在Gyroid and Gyroid-Like Surfaces：Rudolf,M.,&Scherer,J.(2013),SIPublishing(Ed.),Double-Gyroid-Structured Functional Materials(pp.7-19)中公开了适于根据本文所述形态来使用的三重周期性最小表面几何形状的示例。在S.AnderssonK.Larsson M.Larsson M.Jacob(1999).Biomathematics,Mathematics of Biostructuresand Biodynamics,Elsevier Science中公开了适于根据本文所述形态来使用的三重周期性最小表面几何形状的另外示例。

不受限于任何特定理论，该表面提供了具有结构的主体部，该结构具有孔隙率、表面积和体积，可以配置为分散至少一种活性组合物。

在一些形态中，所述表面由一个三重周期性最小表面几何形状所限定。参照图3和图4，在一些形态中，所述表面限定了由三重周期性最小表面几何形状根据公式1而限定：

F(x,y,z)＝sin(x)·cos(y)+sin(y)·cos(z)+sin(z)·cos(x)＝T 公式2。

通过图示的方式，改变T的数值可以改变主体部的孔隙率、表面积和/或体积。例如，当T＝0时，主体部被精确地分为两个单独的对映体互穿单螺旋形体积(均为50％)(如图3所示)和左上方主体部(如图4所示)。两个单独的互穿单螺旋形体积的各包括具有多个中空通道的单独的网络(在本文中称为“A”和“B”)。

参照图4，当T的值在0和1.413之间时，体积A的体积增加，而体积B的体积减小。类似地，当T的值在0和-1.413之间时，发生相反的情况，其中体积B的体积增加，而体积A的体积减小。

当T的绝对值在1.413和1.5之间时，各表面将不再连接。对于超过1.5的T的绝对值，不存在公式1的实际解。

在替代的形态中，可以通过填充具有多个中空通道的网络来改变主体部的孔隙率、表面积和/或体积。参照图4，在一些形态中，体积A或B之一可以是实心的。这些形态的示例在图4的右两栏中显示。

参照图62，在一些形态中，根据公式2定义由三重周期性最小表面几何形状限定的至少一个表面：

F(x,y,z)＝[A₁sin(B₁x+C₁)+D₁]·[A₂cos(B₂y+C₂)+D₂]+[A₃sin(B₃y+C₃)+D₃]·[A₄cos(B₄z+C₄)+D₄]+[A₅sin(B₅z+C₅)+D₅]·[A₆cos(B₆x+C₆)+D₆]＝T 公式2。

其中A＝幅度；B＝频率；C＝相移；D＝竖直位移，并且其中A、B、C、或D中的至少一个可以在主体部的x、y、或z方向中的至少一个上变化。

以公式2为例，可以对y＝sin(x)的基本正弦波进行如下修改：y＝A*sin(Bx+C)+D，其中A-D表示各自改变幅度、频率、相移、和竖直位移的参数。通过在公式2(或类似公式)的一个或所有三角函数中更改这些变量，可以获得图62所示的不同几何形状。

在替代形态中，可通过组合一个以上定义一个三重周期性最小表面几何形状的公式来定义该表面。在Venkatesh,V.,Reddy,K.A.K.,&Sreekanth,E.(2014).Design ofMathematically Defined Heterogeneous Porous Scaffold Architecture for TissueEngineering,10(24),1169–1174中公开了这样的形态。

例如，可以根据公式3和公式4定义三重周期性最小表面几何形状：

然后：

在一些形态中，μ的范围是0到1。图7描绘了其中μ＝0.5的主体部。

在一个形态中，多个通道中的每个单独通道的横截面在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上变化。在一个形态中，在主体部的中心的多个通道的每个单独通道的横截面大于在主体部的外围的多个通道的每个单独通道的横截面。在另一个形态中，在主体部的外围的多个通道中的每个单独通道的横截面大于在主体部的中心的多个通道的每个单独通道的横截面。不受限于任何特定理论，在多个通道中的每个单独通道的横截面的变化可以改变至少一种活性组合物的蒸发速率、改变至少一种活性组合物收缩的速率、改变从至少一种活性组合物释放的功能成分的量，或其任何组合。

不受限于任何特定理论，可以在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变多个通道中的每个单独通道的横截面，从而生成具有径向孔隙率梯度的主体部。在这种情况下，术语“孔隙率梯度”是指沿主体部的x、y、或z方向中的至少一个在多个通道内的每个单独通道的横截面的变化。这样的主体部的示例在图6中示出，其中主体部在水平方向上具有孔隙率梯度。不受限于任何特定理论，随着至少一种活性组合物的蒸发和收缩，该至少一种活性组合物可能会从主体部的外边界收缩，从而遇到孔径变化，从而使其以可调的方式改变蒸发速率。在图12中示出了根据本文提出的一个形态的装置对至少一种活性组合物的蒸发的作用(在两种活性组合物已经干燥之后示出了图11的装置)。参考实施例6，并且不受限于任何特定理论，在外部具有最小的孔的装置似乎在降低至少一种活性组合物的蒸发速率形态更有效。这可能是由于“边界效应”引起的，其中至少一种活性组合物释放出的水分被“截留”在装置内部，从而降低了相对湿度/芳香剂梯度，降低了整体质量传递速率。

替代地，可以通过在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变公式1至4中任一个的频率参数来改变多个通道中的每个单独通道的横截面。

替代地，可以通过在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变公式1至4中任一个的振幅参数来改变多个通道中的每个单独通道的横截面。

替代地，可以通过在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变公式1至4中的任一个的相移参数来改变多个通道中的每个单独通道的横截面。

替代地，可以通过在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变公式1至4中的任一个的竖直位移参数来改变多个通道中的每个单独通道的横截面。

替代地，可以通过在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变作为距离的函数的公式4的μ来改变多个通道中每个单独通道的横截面，其中μ的范围为从0到1。

替代地，可以通过在主体部的x、y、或z方向中的至少一个方向上改变公式4的μ并且引入孔隙率梯度来改变多个通道中的每个单独通道的横截面。

参照图11，在一些形态中，主体部包括具有多个流体连接的通道的两个网络。在一个形态中，第一活性组合物设置在第一网络内，第二活性组合物设置在第二网络内。在一些形态中，第一和第二网络不互连。

在一些形态中，第一或第二网络中的至少一个不是空心的。

在一些形态中，第一和第二活性组合物是相同的。或者，在一些形态中，第一和第二活性组合物是不同的。例如，作为说明，第一活性组合物可以具有第一嗅觉香调，并且第二活性组合物可以具有与第一嗅觉香调不同的第二嗅觉香调。在一些形态中，该装置可以被配置成以与第二活性组合物不同的速率释放第一活性组合物。在一些形态中，该装置可以配置成以一定的速率释放第一活性组合物和第二活性组合物，该速率将特定嗅觉香调的感官随时间保持在恒定水平。

不受限于任何特定理论，该装置可被配置为通过提供与体积B相比具有增加的表面积的体积A的结构来以与第一活性组合物不同的速率释放第一活性组合物。可替代地，该装置可被配置为通过提供与体积B相比具有减小的孔径的体积A的结构来以与第一活性组合物不同的速率释放第一活性组合物。通过提供与体积B相比具有增加的表面积/体积比的体积A的结构，以与第一活性组合物不同的速率释放第一活性组合物。

在一些形态中，通过装置的中心而绘制的随机直线与至少一个表面平均至少相交至少2、3、4或更多次。

在一些形态中，装置的表面积/体积比为至少1cm²:cm³，或至少2cm²:cm³，或至少3cm²:cm³，或至少4cm²:cm³，或至少5cm²:cm³。

参照图42，在一些形态中，主体部包括具有多个流体连接的通道的三个网络。在一个形态中，第一活性组合物设置在第一网络内，第二活性组合物设置在第二网络内，第三活性组合物设置在第三网络内。在一些形态中，第一、第二和第三网络不互连。

在一些形态中，第一、第二或第三网络中的至少一个不是空心的。

在一些形态中，主体部具有选自以下的截面形状：不规则形状、正方形、矩形、圆形、椭圆形、菱形、半圆形、和梯形。

在一些形态中，主体部包括多孔材料。用于主体部的合适的多孔材料包括但不限于：多孔瓷材料、塑料、模制陶瓷、玻璃纤维、粘土、活性炭、纤维素等。

在一些形态中，多孔材料选自：木炭、陶瓷、塑料、粘土、纤维素、及其混合物。在一些形态中，多孔材料是木炭。

在一些形态中，多孔材料选自：塑料、金属、紫外光固化聚合物、及其混合物。

在一些形态中，该材料选自Wohler,T.(2016).Wohlers Report 2016 3DPrinting and Additive Manufacturing State of the Industry.Annual WorldwideProgress Report.Wohlers Associates,Inc.中公开的材料。

在一些形态中，该材料包括蜡。

在一些形态中，该材料选自国际专利申请公开号WO2016/172699中公开的材料。

主体部可以通过本领域技术人员容易选择的任何适当方法形成。形成主体部的方法的非限制性示例包括铸造、挤出、3D打印、烧结等。

参考图1至7，在一些形态中，主体部的结构可以由至少一个固体表面而限定。可选地，参考图8至图10，在一些形态中，主体部的结构可以由至少一个穿孔表面而限定。穿孔表面的例子包括但不限于线框、棋盘格形状、纤维、小梁结构等。

至少一种活性组合物

如本文所用，术语“活性组合物”是指凝胶，或粘性液体，其至少部分地具有挥发性，即可以蒸发，并且能够向周围空间赋予香味或其它益处。

在一些形态中，至少一种活性组合物从由如下构成的群组中选出：包含蜡的活性组合物，包含水凝胶的活性组合物，包含油凝胶(oleogel)的活性组合物，包含有机凝胶(organogel)的活性组合物，或它们的混合物。

可通过任何合适的方法，例如将至少一种活性组合物注入或倒入到主体部中来将至少一种活性组合物置于主体部的结构内。或者，可通过将主体部浸入到至少一种活性组合物中来将至少一种活性组合物置于主体部的结构内。

在一些形态中，可以将至少一种活性组合物直接加入到构成主体部的材料中。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的例子是国际专利申请公开号WO2017/017251A1中公开的至少一种活性组合物。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的另一个例子是国际专利申请公开号WO2013/030153A1中公开的至少一种活性组合物。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的另一个例子是国际专利申请公开号WO02/055116A1中公开的至少一种活性组合物。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的另一个例子是欧洲申请公开号EP1177799A1中公开的至少一种活性组合物。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的另一个例子是美国专利6,039,266中公开的至少一种活性组合物。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的另一个例子是美国专利申请公开号US2002/0041860A1中公开的至少一种活性组合物。

适于在根据本文提出的一个形态的装置中使用的至少一种活性组合物的另一个例子是国际专利申请公开号WO2017/017251A1中公开的至少一种活性组合物。

至少一种活性组合物可以包含0.1重量％至100重量％的香味化学物质或精油；或者，40重量％至100重量％的香味化学物质或精油；或者，60重量％至100重量％的香味化学物质或精油。这些配方的余量可以包括水，胶凝剂，溶剂，染料，着色剂，抗氧化剂，UV抑制剂，苦味剂等，这是本领域技术人员通常已知的。

在一些形态中，至少一种活性组合物是香料。作为香料，可以使用目前在香料业中使用的任何成分或多种成分的混合物，即能够表现出加香作用。然而，香料通常是天然或合成来源的多种成分的复杂程度不同的混合物。这些成分的性质和类型在此不保证更详细的描述，其无论如何都是无法穷尽的，技术人员能够根据其常识并根据预期用途或应用以及所需的感官效果来选择它们。一般而言，这些加香成分属于不同的化学分类，如天然或合成来源的醇类、醛类、酮类、酯类、醚类、乙酸酯类、亚硝酸盐类、萜烃化合物、含氮或含硫杂环化合物和精油。无论如何，这些成分中的许多都列于参考文献诸如S.Arctander的著作Perfume and Flavor Chemicals,1969,Montclair,New Jersey,USA或其更新的版本或类似性质的其它著作中，以及香料领域内丰富的专利文献中。

在一些形态中，加香作用可进一步包括提供感官和/或情感益处，或者，可替代地，加香作用可被配置成防止使用者习惯于香料。在一些形态中，可以通过向至少一种活性组合物中添加另外的试剂来提供感官和/或情感益处。例如，通过举例说明，至少一种活性组合物可以进一步包含清凉化合物，其向使用者赋予清凉感。

尽管在上文中特别提到了本发明的装置可以发挥的加香效果，但是相同的原理也适用于类似的装置，其用于扩散：恶臭抵消剂，或用于除臭或消毒的蒸气，香料可以替换为恶臭抵消组合物，除臭组合物，抗菌剂，杀虫剂，驱虫剂或诱虫剂。如本文所用，术语“用于消毒的蒸气”是指可以增强观察者周围空气的接受程度的那些物质的蒸气，但是也可以是可以对某些昆虫种类(例如家蝇或蚊子)产生吸引或排斥作用，或者具有杀菌剂或抑菌活性的那些物质的蒸气。在一些形态中，也可以使用这些试剂的混合物。

术语“恶臭抵消成分”应理解为能够减少对异味，即对人的鼻子来说不愉快或令人反感的气味的感知。术语“诱虫剂或驱虫剂”应理解为对昆虫具有正面或负面影响的化合物。诱虫剂或驱虫剂成分的例子可以在参考文献或其它类似性质的著作中发现，例如：A.M.El-Sayed，The Pherobase 2005，http://www.pherobase.net。

因此，在一些形态中，主体部被构造成确保从该主体部蒸发的活性组合物的量足以确保该至少一种活性组合物等于或大于在周围空间中实现其预期效果所需的量。

在一些形态中，具有多个中空通道的网络的总表面积被构造成确保布置在其中的至少一种活性组合物的量足以确保一定量的从装置释放到周围空间中的至少一种活性组合物在装置的整个寿命中保持相对恒定，和/或其量足以超过在周围空间中实现其预期效果所需的量。

在一些形态中，至少一种活性组合物还可包含充当例如溶剂，增厚剂，抗氧化剂，染料，苦味剂和UV抑制剂的可选成分。

在一些形态中，至少一种活性组合物还包含一种或多种溶剂。在一些形态中，一种或多种溶剂对于具有单相液体和/或调节至少一种活性组合物向周围空气中的蒸发速率可能是有用的。溶剂可以属于异链烷烃，链烷烃，烃，二醇，二醇醚，二醇醚酯，酯或酮的族类。

适于在本公开中使用的可商购溶剂的例子包括以如下商品名已知的溶剂：

H、J、K、L、M、P或V(异链烷烃；来源：Exxon Chemical)，

12或15(链烷烃；来源：Exxon Chemical)，

D 155/170、D 40、D 180/200、D 220/230、D 60、D 70、D80、D 100、D 110或D 120(脱芳烃；来源：Exxon Chemical)，

PM、DPM、TPM、PnB、DPnB、TPnB、PnP或DPnP(二醇醚；来源：Dow Chemical Company)，

EP、EB、EEH、DM、DE、DP或DB(二醇醚；来源：Eastman Chemical Company)，

PMA或PGDA(二醇醚酯；来源：Dow Chemical Company)或

EB乙酸酯、

DE乙酸酯、

DB乙酸酯、Eastmanm EEP(均为二醇醚酯；均来源于：Eastman ChemicalCompany)。

适于在本公开中使用的其它溶剂包括二丙二醇，丙二醇，乙二醇乙醚乙酸酯，乙二醇二乙酸酯，肉豆蔻酸异丙酯，邻苯二甲酸二乙酯，乙酸2-乙基己酯，甲基正戊基酮或二异丁基酮。

在一些形态中，存在于至少一种活性组合物中的溶剂的总量可以在0.0％至99.9％之间，或者在30％至70％之间变化，百分比相对于该至少一种活性组合物的重量计。

有用的增厚剂成分的非限制性例子包括乙基纤维素(其商业例子可获自HerculesInc.)，气相法二氧化硅(其商业例子可获自Degussa)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(其商业例子可获自Shell)。其它非限制性例子包括树胶和水胶体，例如角叉菜胶和其它胶凝剂(包括空气清新剂装置中常用的胶凝剂)。

在一些形态中，存在于至少一种活性组合物中的增厚剂的总量可以在0.0％至10％之间，或者在1％至4％之间变化，该百分比相对于该至少一种活性组合物的重量计。

有用的抗氧化剂成分的非限制性例子包括空间受阻胺，即2,2,6,6-四甲基哌啶的衍生物，例如以商品名

(来源：BASF AG)或

(来源：Ciba SpecialtyChemicals)已知的那些，以及烷基化的羟基芳烃衍生物，例如丁基化的羟基甲苯(BHT)。

在一些形态中，存在于至少一种活性组合物中的抗氧化剂的总量可以在0.0％至10％之间，或者在1％至4％之间变化，百分比相对于该至少一种活性组合物的重量计。

至少一种活性组合物的其它可选成分包括染料。合适的染料可以是油溶性的，并且可以在The Society of Dyers and Colourist出版的Color Index International中发现。合适的染料的非限制性例子包括蒽醌，次甲基，偶氮，三芳基甲烷，三苯甲烷，嗪，氨基酮，螺恶嗪，硫杂蒽，酞菁，苝，苯并吡喃或哌啶酮族类的衍生物。可商购的此类染料的例子以如下商品名已知：

Violet RSB、Violet FBL、Green GSB、Blue 2B或

Blue RS(均为蒽醌衍生物；来源：Clariant Huningue SA)，

Blue DB(蒽醌；来源：Morton International Ltd.)，

Yellow 3G(次甲基；来源：Clariant Huningue SA)，

Scarlet RLS(偶氮金属配合物；来源：ClariantHuningue SA)，

Yellow SEG(单偶氮；来源：Morton International Ltd.)，Fat

R(单偶氮；来源：Hoechst AG)，Fat

SB(重氮；来源：Hoechst AG)，

Blue 807(酞菁；来源：BASF AG)，

Green Golden(苝；来源：BASFAG)。

在一些形态中，存在于至少一种活性组合物中的染料的总量可以在0.0％至0.5％之间，或者在0.005％至0.05％之间变化，百分数相对于该至少一种活性组合物的重量计。

在一些形态中，可能需要一种苦味剂以使该产品不宜食用，从而使该至少一种活性组合物被摄入的可能性降低，尤其是防止被幼儿摄取。苦味剂的非限制性例子包括异丙醇，甲乙酮，甲基正丁基酮或地那铵(denatonium)盐，例如也以商标Bitrex^TM(来源：MacFarlan Smith Ltd.)已知的苯甲地那铵。

苦味剂可以以0.0％至5％之间的总量加入到至少一种活性组合物中，百分比相对于该至少一种活性组合物的总重量计。在Bitrex^TM的情况下，该量可以为至少一种活性组合物的总重量的0.0％至0.1％，或者0.001％至0.05％。

有用的UV抑制剂成分的非限制性例子包括二苯甲酮，丙烯酸二苯酯或肉桂酸酯，例如以商品名

(来源：BASF AG)可获得的那些。

在一些形态中，存在于至少一种活性组合物中的UV抑制剂的总量可以在0.0％至0.5％之间，或者在0.01％至0.4％之间变化，百分比相对于该至少一种活性组合物的总重量计。

根据本文提出的一些形态的利用装置的方法

一些形态提供了一种将至少一种活性组合物分配到周围空间中的方法，该方法包括提供根据本文提出的一些形态的装置，将该装置放置在空间中，以及允许该至少一种活性组合物从装置中蒸发。

参照图2，在一些形态中，本文提出的装置被引入空气清新剂中。在一些形态中，空气清新剂还包括围绕装置的气流护罩。这种气流护罩可以改变至少一种活性组合物的分散。

参照图13，在一个实施例中，气流护罩包括：

具有结构的第二主体部，

其中，第二主体部被配置为包围根据本文提出的一个形态的装置的主体部，

其中，主体部的结构由至少一个表面而限定，

其中结构具有厚度，

其中所述至少一个表面限定了具有多个中空管的网络，

其中多个中空管中的每个单独中空管具有横截面、至少一个第一端、和至少一个第二端，

其中至少一个第一端和第二端隔开一定距离，

其中，所述距离以及在所述多个管中的每个单独管的横截面限定了在所述多个管中的每个单独管内的表面，

其中多个管中的每个独立管内的表面，多个管内的每个独立管的距离、横截面、第一端和第二端定义了一个体积，以及

其中，至少一个第一或第二端中的至少一个与结构的外表面相交。

参照图14，在一个实施例中，根据本文提出的一个形态，气流护罩包括结构，该结构包括竖直狭缝，该竖直狭缝被构造成封闭装置的主体部。

参照图13至图15，在一些实施例中，根据本文呈现的一个形态，气流护罩通过缓冲区域与装置的主体部分开。

不受限于任何特定理论，气流护罩允许一些空气通过根据本文呈现的一个形态的装置的主体部，并且允许控制允许多少空气流过空气清新剂，从而控制至少一种活性组合物的蒸发速率。

图15示出了图14中所示的空气清新器的横截面，其中，中间圆包含根据本文所提出的一个形态的装置的主体部。根据本文提出的一个形态的装置的主体部的半径为r_c，气流缓冲区域的厚度为t_s，狭缝开口的尺寸为d_o。

可以使用计算流体动力学(CFD)来证明气流护罩及其设计参数的作用。根据本文提出的一个形态，从装置的主体部蒸发的水(每单位面积)的蒸发速率可以根据纳维斯托克斯(Navier Stokes)流量公式结合质量传输公式来计算，这两个公式都是通过网格上的有限元方法求解的。

例如，图13和图14中描绘的空气清新剂装置可以经受干燥空气的模拟层流。对于缓冲区厚度(t_s)和气流护罩中的狭缝开口的尺寸(d_o)的不同值，根据CFD计算水从根据本文提出的一个形态的装置的主体部的蒸发速率。为了通用起见，后者根据本文提出的一个形态按装置的主体部的尺寸(r_c)进行缩放，以使缓冲区的厚度为(t_s/r_c)，狭缝开口的尺寸为(t_s/d_o)。此外，根据本文提出的一个形态，从没有气流护罩的装置的主体部的蒸发速率被认为是100％。理论结果如图16所示。

套件

一些形态提供了一种套件，其包括根据本文提出的一些形态的装置和至少一种活性组合物，其中使用者可以从至少一种活性组合物中选择特定的至少一种活性组合物，并利用所选择的根据本文提出的一个形态的至少一种活性组合物。

最好地说明了本发明，但本发明不限于以下实施例。

实施例

实施例1：根据本文提出的一个形态的装置，其包含至少一种配制为基于κ-角叉菜胶的水凝胶(Kappa-Carrageenan-Based Hydrogel)的活性组合物

结构的3D打印：使用MathMod(通用公共许可版本3.0)设计结构，该结构包括三重周期性最小表面几何形状。通过修改Abderrahman Taha开发的脚本(Abderrahman Taha的TicknessGenerator-1.0，Abderrahman Taha 24/08/2015,https://www.facebook.com/permalink.php？story_fbid＝772823949501730&id＝529510253833102)，以编程方式加厚了结构的表面。该文件已导出并重新格式化为STL文件，以便在Formlabs SLA打印机上进行打印。将获得的结构用异丙醇冲洗，然后在室温下风干。

水凝胶的制备：在搅拌下将约5.8克的κ-角叉菜胶粉末缓慢地加入到85℃的180克的18MΩ水中，并且将混合物连续搅拌直到粉末完全溶解(约5分钟)。接下来，添加0.2gNeolone^TM(杀菌剂)和少量颜色(Blue 1Dualcert)。然后加入香料(2.1g–参见以下组成)并继续搅拌。将获得的热水凝胶溶液倒入结构中。这些结构是圆柱形的，直径为50mm，高度为50mm，内孔直径为16mm。在孔径上应用了一个轻微的径向渐变，下面提供了此几何的MathMod脚本。中心孔允许将这些结构放置在带有盖子的商用锥形空气清新器支架上。

1)4-环己基-2-甲基-2-丁醇；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

2)四氢-2-异丁基-4-甲基-4(2H)-吡喃醇；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

3)二氢茉莉酮酸甲酯；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

4)1-(八氢-2,3,8,8-四甲基-2-萘基)-1-乙酮；来源：美国InternationalFlavors&Fragrances

5)3-(4-叔丁基苯基)-2-甲基丙醛；来源：瑞士韦尔涅Givaudan-Roure SA

6)乙酸2-叔丁基-1-环己酯；来源：美国International Flavors&Fragrances

7)乙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-3-烯-8-基酯和乙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-4-烯-8-基酯的混合物

8)丙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-3-烯-8-基酯和丙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-4-烯-8-基酯的混合物(b)

9)来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

该结构被定期评估并且具有良好的嗅觉性能。干燥表面收缩到结构中，明显导致表面积增加(请参见图17–例1a(左)和例1b(右))。

这些数据表明，根据本文提出的一个形态的装置可以用作水凝胶空气清新剂装置的支撑物，而不会干扰这些系统的正常功能。

附录I:Mathmod中的实施例脚本

附录II:具有轻微梯度的实施例脚本Mathmod

在下一个实施例中，示出了使用该装置调节活性组合物的释放速率。

实施例2：根据本文提出的一个形态的装置的比较，所述装置包含至少一种配制为基于κ-角叉菜胶的水凝胶的活性组合物

结构的3D打印：参见图18，使用MathMod(通用公共许可证版本3.0)设计结构，该结构包括三重周期性最小表面螺旋形几何形状。在Formlabs Form 2打印机中使用FormlabsClear Resin(GPCL04)对结构进行3D打印。这些结构是圆柱形的，直径为50mm，高度为50mm，没有中心孔。

测试了八种凝胶：三种不同结构的两个复制以及两个对照组。三种不同的结构是单个螺旋形(称为螺旋形)、带有梯度的增厚型螺旋形、和填充了两个体积之一的带有梯度的螺旋形，如图18所示。所有八个样品同时进行测试以最小化温度/湿度小幅变化的影响。

凝胶铸件组件和支架的制备：3D打印各种组件和支架，包括杯子、盖子、底座、和立柱。每个杯子都设计成可容纳一个盘形的底座和一个装置，并在底部设有一个孔，用于将装置推出。盘形基座设计为放在装置下方的杯子中，以便于将装置从杯子中取出。杯盖设计成可在倒入凝胶后放到杯子上，以保持每种凝胶的上表面平坦和均匀。底座设计用于在测试过程中放置成品凝胶装置原型。底座使装置的大部分底面开放于空气中。这些3D组件和支架如图19所示。

立柱(post)被设计为对照组。它们具有与螺旋形结构相同的体积，但是代替了螺旋形形状，而是被浓缩成圆柱体形状。这允许将相同量的凝胶与对照组和回旋装置一起使用。在底面上，立柱具有组件，以便装配到带有凹口的盘形底座中。然后将它们放置在杯子中，就像放置装置和底座一样。凹口允许立柱在杯子内部居中。这些3D打印如图20所示。所有组件均使用Onshape软件进行设计，并使用Formlabs Form 2SLA打印机中的Formlabs透明树脂(GPCL04)进行打印。

水凝胶的制备：将一克Neolone^TM(杀微生物剂)加入到79℃的960.5克DI水浴中，同时以300rpm的速度搅拌水浴。然后将该水浴加热至80℃以上(80.5-87℃)，并在以约435rpm的转速搅拌的同时缓慢加入28.50克主要基于κ-角叉菜胶的商业胶凝制剂。将混合物以约520rpm连续搅拌约30分钟，并且角叉菜胶粉末完全溶解。然后停止加热，并且将混合调低至约430rpm以添加芳香剂。在72-76℃的温度下将10克的芳香剂组合物2(见下文)加入到混合物中。然后重新加热，并将混合调至约575rpm，持续约2分钟。然后停止加热，并且为了解决混合过程中水的蒸发，将整个混合物称重并加水，直到有约960.5克水为止。然后将混合物以约515rpm混合2分钟。然后将获得的热水凝胶溶液倒入3D打印的结构中。

凝胶浇铸和对照组：将盘形的基座放入每个杯子中，并将一些热凝胶倒在基座的顶部。然后将装有一些凝胶的装置放入杯中，然后将更多的热凝胶倒在装置上，直到将杯装满为止。然后将一个盖子放在杯子上，如图21所示。

对于对照组，将具有凹口的盘形基座和立柱放置在空杯子中。然后将热凝胶倒入杯子中并填充至顶部，并在杯子上盖上盖子。然后将具有凝胶的对照组和装置用石蜡和铝箔密封，并放置在冰箱中过夜以完成凝胶浇铸。浇铸后，将凝胶从杯子中取出，使剩下的全部是带有凝胶的装置或带有凝胶的立柱。然后将它们放在底座上进行测试，如图21所示。

芳香剂成分2：

原料	％
		乙酰甲基甲醇	8
乙酰丙酮(ACETYLPROPIONYLE)	2
		水杨酸戊酯FIRINC	13
甲醇PV	0.1
		香豆素	2
纯二氢月桂烯醇	18
		王朝酮(DYNASCONE)	0.5
草醛(HERBALDEHYDE)	0.5
		乙酸己酯	0.9
乙酸异壬酯	5
		葛罗索醒目薰衣草(LAVANDIN GROSSO)ARR	28
苏米安醒目薰衣草(LAVANDIN SUMIAN)	9
		辛炔酸甲酯(METHYL OCTINECARBONATE)	0.5
乙酸萜品酯	12
		草青醛(TRIFERNAL)	0.5

1)3-羟基-2-丁酮

2)2,3-戊二酮

3)2-羟基苯甲酸戊酯

4)1-辛烯-3-醇

5)2H-1-苯并吡喃-2-酮

6)2,6-二甲基-7-辛烯-2-醇

7)1-(5,5-二甲基-1-环己烯-1-基)-4-戊烯-1-酮

8)3,5,5-三甲基-己醛

10)乙酸3,5,5-三甲基-1-己醇酯

13)2-壬酸甲酯

15)β-甲基-苯丙醛

参照图21，将测试铸件和对照组铸件放置在3D打印的支架上进行蒸发。定期从对照组室中取出凝胶进行称重、照相和评估。

结果：在测试开始时，来自加入装置中的凝胶的芳香剂的特性和强度与对照组凝胶相同或接近。但是，对照组凝胶从角叉菜胶基质中散发出海洋味，而加入装置的凝胶则没有这种味。在测试快要结束时，装在装置中的凝胶继续闻到香气，而对照组几乎没有散发任何气味。特别是，在测试结束时，注意到单个和加厚的螺旋形装置散发出最强的香味强度。

重量损失：由于水和香料的蒸发而引起的重量损失显示在图22中，其中绘制了每单位干燥角叉菜胶质量的液体质量随时间变化的图。图22表明，在测试开始时，加入装置和对照组凝胶中的凝胶均以相似的方式进行。然而，随着时间的流逝，加入装置中的凝胶以比对照组凝胶更慢的速率损失水分和香味。在100和150小时，当对照组的液体含量趋于平稳时，填充的螺旋形装置继续失去质量。在100到200个小时的时间点之间，当对照组不再减轻任何体重时，单个和加厚的回旋装置中的凝胶也继续流失液体。

200小时后，来自对照组的凝胶和加入已填充装置中的凝胶停止失去质量，而加入单个或增厚的回旋装置中的凝胶继续失去质量。加入单个或增厚的螺旋形装置中的凝胶也能够比对照组损失更高的液体重量百分比，并且加入任一填充装置中的凝胶也能够损失更高的液体重量百分比。

在知道角叉菜胶粉末的水分含量以及最终的凝胶混合物的水和香料含量的情况下计算y轴上的值。测量了由于水和香料蒸发引起的质量损失。使用对数标度是因为支架和对照组的性能在以后的时间点大都不同，并且使这些差异更容易看到。去除了轻微的负值(每克干角叉菜胶不低于-0.09克液体)，任何低于0.01的数据点均视为无关紧要。没有显示重复实验的数据，但与该图中显示的结果相似。

视觉结果：加入装置和对照组凝胶中的凝胶在干燥时具有非常不同的外观。对照组凝胶随时间均匀收缩(保持其圆柱形状)，同时加入装置中的凝胶干燥至结构表面的形状，最终形成孔，使凝胶内部向空气开放。图23和图24中显示了将对照组和凝胶合并到单个螺旋形装置中的时间顺序。

结论：当与更典型的现有技术的凝胶空气清新剂相比时，测试装置中使用的几何形状改变了液体从凝胶中的释放机理。与没有3D打印结构的凝胶相比，测试装置能够将向空中的液体输送时间更长。在此实施例中，空气清新剂使用寿命的这种“中间到最后”时间约为100-200小时，大约是在现有技术的空气清新剂趋向于降低散发香气的时候。但是，该装置可以将水和香料的蒸发时间延长到这一时间段。

对照组空气清新剂似乎还捕获了一些凝胶内的液体，而一些测试装置的几何形状减少了捕获在凝胶内的液体的量。总体而言，使用3D打印的数学表面作为凝胶的装置会对凝胶中水和香味的释放方式产生有利影响。

实施例3：根据本文提出的一个形态的双重释放装置，其包含配制为基于κ-角叉菜胶的水凝胶的两种活性组合物

根据上述方法配制以下两种水凝胶：

香料组合物3：

1)7-甲基-2H,4H-1,5-苯并二氧杂环庚-3-酮；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

2)十二氢-3a,6,6,9a-四甲基萘并[2,1-b]呋喃；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

3)乙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-3-烯-8-基酯与乙酸三环[5.2.1.0(2,6)]癸-4-烯-8-基酯的混合物

4)来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

5)2,6,10-三甲基-9-十一烯醛：来源：德国Symrise AG

6)3-(4/2-乙基苯基)-2,2-二甲基丙醛；来源：美国International Flavors&Fragrances

7)1-(八氢-2,3,8,8-四甲基-2-萘基)-1-乙酮；来源：美国InternationalFlavors&Fragrances

8)N-甲基紫罗兰酮；来源：美国International Flavors&Fragrances

9)3-(4-叔丁基苯基)-2-甲基丙醛；来源：瑞士韦尔涅Givaudan-Roure SA

10)来源：瑞士韦尔涅Givaudan-Roure SA

11)1-(5,5-二甲基-1-环己烯-1-基)-4-戊烯-1-酮：来源：瑞士日内瓦FirmenichSA

12)(+-)-1-甲基-4-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醛；来源：美国International Flavors&Fragrances

13)8(9)-甲氧基-三环[5.2.1.0.(2,6)]癸烷-3(4)-甲醛；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

14)乙酸2-叔丁基-1-环己酯；来源：美国International Flavors&Fragrances

图11中示出了示例性装置。该水凝胶空气清新剂的性能与现有技术的凝胶空气清新剂的性能明显不同之处在于，其清楚地递送了两种独特的香料、两种不同的颜色，并且提供了一种独特的美观的空气清新剂装置。3D打印装置提供的灵活性已得到明确证明。我们可以预见，可能有可能使用其它公式(例如，双螺旋形)来一次传递3种或更多的香料。

实施例4：根据本文提出的一个形态的装置，其包含至少一种配制为油凝胶的活性组合物

图25显示了四个使用MathMod设计的结构，以及使用SLA打印机(带有Clear ResinGPCL04的Formlabs Form 2)进行3D打印的结构。根据下表中提供的配方，通过混合和加热芳香油(约65-80℃)，添加油凝胶剂，在搅拌的同时将其溶解来制备四种不同的油凝胶。在下面的实施例4-1和4-4中加入少量的着色剂(例如黄色淀5和/或黄色淀6)。

香料组合物4：

原料	％
		醛C10	6
醛C 8	2
		<![CDATA[柠檬醛<sup>1</sup>]]>	20
香茅油JAVA	10
		香茅腈	10
<![CDATA[纯二氢月桂烯醇<sup>2</sup>]]>	12
		<![CDATA[香叶醇P <sup>3</sup>]]>	15
<![CDATA[乙酸香叶酯EXTRA<sup>4</sup>]]>	5
		橙萜BM CITRONOVA FAB	10
<![CDATA[萜品油烯<sup>5</sup>]]>	10

1.3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛

2.2,6-二甲基-7-辛烯-2-醇

3.(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇

4.(E)-乙酸3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇酯

5.1-甲基-4-(1-甲基亚乙基)-环己烯

将打印的装置放置在玻璃烧杯中，并将温暖的油凝胶液体倒在装置上。然后将其用Parafilm覆盖并放在冰箱中。从广口瓶中取出样品，并除去表面上多余的油凝胶。然后将原型放入市售的锥形空气清新剂支架中(参见图26)。

结果：这些基于油凝胶的空气清新剂装置非常强大，因为它们的芳香剂含量(质量百分比为60-80％)比水凝胶空气清新剂高得多。在这些高油位下，这些油分子中的一些形成了具有黄油状、凡士林状稠度的凝胶或粘性液体。这些配方不适用于传统的锥形空气清新剂装置。出乎意料的是，对于这些3D打印结构，现在可以使用这些油凝胶配方，从而使油凝胶能够使其自身与物体的形状保持一致，而不会出现流挂或其它变形的迹象。

结论：3D打印装置不仅适用于水凝胶空气清新剂，而且可以扩展为任何固体、半固体甚至粘性液体形式的芳香剂。例如，可能希望使非自承配制剂的芳香剂水平最大化。在那些情况下，这些支架将提供额外的好处。

实施例5：估算根据本文提出的一个形态的装置的表面积

图27示出了可以估算根据本文提出的一个形态的装置的表面积的过程。简而言之，计算机脚本将装置划分为多个同心的“芯”，然后可以针对这些芯计算出支架的近似表面积(以cm2为单位)。

参考图28和30，结构通常符合以下螺旋形公式：

cos(x)·sin(y)+cos(y)·sin(z)+cos(z)·sin(x)＝0 公式5

公式5被修改以允许半径为r的对象的孔隙度和频率梯度。图29所示的所有装置基本上可以通过以下广义公式描述：

在中心的频率(f_c)和表面的频率(f_s)的各种值、孔隙率偏移量(P_offset)和其梯度(P_gradient)提供在图28中的表中。

如从相同的图中的顶部图表中可以看出，实施例2中，使用上述含有相对较大的孔，与大约1.5-3cm²/cm³的表面积的仅有缓和梯度的三个原型。以下实施例6中使用的原型具有明显更高的表面积(～3-5cm²/cm³)，并且梯度更加明显，从而导致具有大表面积(例如8cm²/cm³)的区域。

我们已经评估的另一度量是从一个表面点通过中心在随机高度(Z轴)沿随机角度线以直线行进时到另一平面所遇到表面的数量的计数。这可以被视为对象的复杂性、错综性或曲折性的半定量度量。随着在图28中所描绘的横截面中的线，取决于z值，在离开所述几何形状之前遇到2或3个表面。螺旋形15的蓝线示出，很容易在离开前遇到6个或更多个表面(取决于所选择的高度)。由于公式6等于零(又名函数的根)时产生表面，在R中使用求根算法来发现表面或根的数目的最小值、最大值、平均值和中值(见下表)。请注意，由于螺旋形3、20和21仅具有一个已被凝胶占用的体积，塑料占用的体积被排除，因此表面的数目被除以2。

清楚的是，支架15和21是最复杂的，而实施例2的支架材料(螺旋形1、2和3)不精细。

实施例6：根据本文提出的形态的装置的质量损失和香味释放

装置是使用MathMod(https://sourceforge.net/projects/mathmod/)设计的，之前已对其进行了描述，并示于图27中(Gyroid 15、16、20和21)。装置是在一个Formlabs形式2打印机(参见图30)使用Formlabs清除树脂(GPCL04)进行3D打印。该装置呈圆柱形并具有50mm的直径和50mm的高度。六个香味凝胶进行了测试：四个不同的装置以及两个对照组。它们在单独的水槽室中同时进行测试，该水槽房被设计用于感官评价，并具有用于保持空气流量、温度和相对湿度合理恒定水平的活性控制。

类似于实施例2，3D打印各种组件和支架，包括杯子、盖子、基座和立柱。虽然所有四个装置在凝胶铸造期间装入同一尺寸杯子，但是材料的量(以及由此塑料体积)为每一个略有不同。圆柱形立柱被设计作为对照组，以覆盖器件的塑料体积的范围。ControlHi的立柱被设计为置换相同的凝胶体积和质量，作为所测试的最大支架，并且其它ControlLo立柱作为所测试的最小支架。然而，在数据的检查中，观察到螺旋形15实际上是略微在此盖之外(它含有较少的凝胶)。这不被认为是一个主要问题，使得这个支架的外观更令人惊讶，因为它具有明显优于对照组的性能同时包含较少的活性。除了尺寸，立柱的设计与实施例2所述相同。

在烧杯中将1克Neolone^TM(杀菌剂)添加到960.5克蓝色DI水中，以200rpm的速度搅拌并保持在温度控制的水浴中。然后将该水浴加热至80℃以上(80.6-87℃)，并在以约290rpm的转速搅拌的同时，缓慢加入28.6克主要基于κ-角叉菜胶的胶凝制剂(Ticaloid710H)。将混合物以约600rpm连续搅拌约23分钟，并且角叉菜胶粉末完全溶解。然后停止加热，并且将混合调低至约60rpm以添加香料。在约79℃下将10克芳香剂(请参见下表)添加到该混合物中。然后将混合调至约600rpm约一分钟。为了解决混合过程中水的蒸发，然后称重整个混合物，并加水直至有约960.5克水。然后将混合物以约600rpm混合约1分钟。然后将获得的热水凝胶溶液倒入3D打印装置中。

香料组合物：

1)4-环己基-2-甲基-2-丁醇；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

3)二氢茉莉酮酸甲酯；来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

9)来源：瑞士日内瓦Firmenich SA

凝胶浇铸和对照组：将盘形基底放入每个杯子中，并将一些热凝胶倒在基料上。然后将装置放入带有一些凝胶的杯子中，然后将更多的热凝胶倒在装置上，直到杯子被填充到顶部。然后如实施例2中所述将盖子盖在杯子上。

对于对照组，将具有凹口的盘形基座和立柱放置在空杯子中。然后将热凝胶倒入杯子中并填充至顶部，并在杯子上盖上盖子。然后将具有凝胶的对照组和装置用石蜡和铝箔密封，并放置在冰箱中过夜以完成凝胶浇铸。浇铸后，从杯子中取出凝胶，剩下的全部是带有凝胶的器械装置或带有凝胶的立柱。从对照组和支架上除去一薄层多余的凝胶，以确保装置准确定位在与凝胶表面“齐平”的位置。然后将它们放在底座上进行测试，如图30中的一个样本所示。

浇铸凝胶后，将其放在感官室地板上的3D打印架上，以便在典型的空气清新剂使用场景中进行感官评估。定期从室中取出凝胶，称重并拍照。请参阅图65。

另外，在各室之间周期性地切换样品以消除基于小环境差异的任何偏差。使用温度湿度记录仪(iButton，DS1923 Hygrochron)每10分钟独立记录五个室中两个室的温度。两个室的平均温度分别为19.1±0.9℃和19.4±0.9℃，相对湿度分别为55.1±3.4％和55.1±3.4％。

重量损失结果：由于水和香料的蒸发而产生的重量损失示于图31和32。图31提供了无尺寸质量损失与时间的关系图。在图32中，对x轴进行了归一化和缩放，以便基本上消除了水凝胶重量上的细微个体差异，从而真正比较了在相同基础上的蒸发速率。

从该数据可以明显看出，这两个对照组非常迅速地失去了质量。装有空气清新剂的装置最初的释放速率非常相似。约3-7天后，该速率开始降低，导致更持续的释放，比对照组更干燥。同样清楚的是，约3周后，所有空气清新剂都基本完全干燥。看起来在外部具有最小孔的两个装置在降低干燥速率形态最有效。这很可能是由“边界效应”引起的，其中凝胶释放的水分被“困在”装置内部，从而降低了湿度/香气梯度，降低了整体传质速率。这是有用的功能，因为这可以调整空气清新剂的寿命，而不必添加更多的水凝胶。

使用SPME顶空的香味释放测量：通过在与感官面板的同一天对顶空(SPME)进行采样，测量水槽室中的香味浓度。将SPME光纤放置在每个室中35分钟，同时将门关闭。立即将由纤维收集的化合物注入配备有Agilent 5975C质谱仪(MSD)的Agilent 7890A气相色谱仪(GC)上。GC柱是Agilent HP5MS 5％苯基甲基甲硅烷；30m X 250μm X 025μm。使用直接进样方法，这意味着没有对样品进行保温。所用的GC箱方法是每分钟10℃从50℃至280℃，并在280℃下保持2分钟，总方法时间为25分钟。随着时间的推移，对四种特定的化合物进行了监测：乙酸苄酯、可乐醇、丙酸丙酯和弗洛尔，其结果总结在图33中。

香味释放数据非常接近质量损失数据；对于现有技术，它表明水凝胶空气清新剂的水分损失和香料损失是内在联系的，这已在前面得到证实。当凝胶的水分含量降低时，凝胶中的迁移率降低，并且香味损失降低，导致空气清新剂的性能随时间降低。测试装置显示出了这种典型性能趋势的惊人变化。测试装置即使在样品完全干燥的情况下，在顶部空间也显示出高含量的芳香剂化合物。对于所测试的4种化合物，从10到20天之间可以看到明显更高的顶空浓度，并且该水平似乎在此后期仅逐渐下降。图33显示了每种化合物的最低定量阈值。

感官评估：由小组成员在三周的时间内评估根据本文提出的多个形态的装置的香味强度。当样品是新鲜制备时，评估会话开始。在t＝0、2、5、7、9、15和19(t＝天)评估了这六个样品。样本包括四个测试装置(螺旋形15、螺旋形16、螺旋形20和螺旋形21)以及两个对照组(对照组高、对照组低)。

将每个样品放置在单独的1.78m³玻璃室的地板上，并隐藏在防护罩后面，以防止由于视觉样品差异而产生偏差。对于每个会话，每个室均贴有不同的3位盲码。小组成员未经培训，但具有评估香味强度的经验。每个会话都有29至35名小组成员参加。指示小组成员通过打开室的门，闻一下，关闭室并评估整体香味强度来评估每个样品的顶部空间。为每个小组成员以随机顺序展示样品。以0-10的连续线刻度进行评级，其中相对于总体香味强度，“0”表示“无”，而“10”表示“非常强烈”。

要求小组成员在每次样品评估之间短暂休息。所有答案均记录在Fizz Forms纸质选票上。扫描表格并使用Fizz Calculations 2.50(Biosystemes)进行数据分析。将每个样品的总体强度等级进行平均，并使用α＝0.05进行单向方差分析(ANOVA)，并在每次使用过程中进行Duncan测试，以比较产品对香味强度的影响。结果如图34和35所示。

这些数据清楚地表明，最初所有空气清新剂都具有相同的性能。这很好地证明了实验设置的严格性。最初，该装置尚未发挥作用，因为凝胶表面和体积与对照组大致相同。在第一周内，所有原型的强度都略有降低，样品之间的差异很小。一周后，3D打印装置和对照组之间有明显的区别。对照组严重降低了强度分数，而测试装置继续获得高强度等级。在将近3周后，尤其是装置16的强度仅比初始强度水平(～5)略有下降，而对照组的平均分数则低于1。

该数据是之前在顶空分析中提供的数据的补充，并证实了测试空气清新剂装置提供了令人惊讶的香味性能效果。即使这些空气清新剂几乎释放了所有水分，它们仍然可以在空气中保持较高的香味浓度(顶空数据)和出色的香味性能(感官数据)。

基于感官数据，在装置性能形态似乎也存在近似等级(参见图34中的插图)。根据这些数据，很明显，同一基本螺旋形公式的不同版本可以创建具有稍微不同的释放特性的不同装置。我们注意到装置15、16、20和21都至少具有一个每单位体积的表面积较大的区域(例如>3-4cm²/cm³)。

在不同的时间点的所有空气清新剂的照片在图36-41中示出。这些装置表明，收缩的凝胶表面会产生新的表面，并且结构几何形状迫使该表面符合其形状，从而不允许该表面根据需要自由移动。另外，请注意测试装置中空气清新剂的外观趋于变浅，而对照组似乎变暗。对照组空气清新剂显然显示出均匀的收缩，并且随着时间的推移表面积减小。测试装置的空气清新剂的优势在于，它们在使用寿命后期具有更一致/更吸引人的外观，与它们更一致的性能相匹配。

在干燥结束时，仔细检查所有空气清新剂，并切成两半以检查样品的芯。所有装置均显示非常干燥的薄膜，这表明大部分水分(和迁移率)损失了。但是，测试装置的原型在被闻时令人惊讶地散发着浓烈的香味，而对照组则根本没有香味。观察到，包含空气清新剂的装置产生了薄的、半脆性的、硬的膜，看起来非常有效地释放了香味(～0.1毫米厚)。而且，这些膜在许多点上与结构分离，从而使膜的两侧暴露于空气中。对照组膜相当厚(约0.5-0.9mm)，并且它们牢固地粘附在中心立柱上，进一步限制了表面积。值得注意的是，对照组膜一旦从立柱上取下，其香味就会越来越浓，这表明对照组膜中仍然残留有香味，但是由于流动性低和渗透距离较大的原因，对照组膜明显被锁定。

不受限于任何特定理论，与常规的基于凝胶的空气清新剂相比，根据本文呈现的某些形态的装置提供了具有增加的表面积的结构。该实施例中给出的数据表明，具有较小孔的结构比具有较大孔的结构表现更好。这种增强的性能可能部分是由于增加的表面积、通过装置增加或均匀的气流、通过装置的气流增加的路径、气流的变化、形成边界层而减慢了至少一种活性组合物的蒸发、至少一种活性组合物的粘合点、导致所述至少一种活性组合物在蒸发过程中降低的收缩速率或增加的表面积、形成所述至少一种活性组合物的薄膜活性组合物(导致芳香剂分子必须扩散才能到达表面并释放的距离减小)、或其任何组合。

此外，与在结构中心具有较小孔并在结构的外围尺寸增大的孔隙率梯度的结构相比，或者与或在结构的中心具有较大孔并在结构的外围尺寸减小的孔隙率梯度的结构相比，在整个结构中具有均匀小孔的装置中，具有较小孔的结构所观察到的增强性能似乎相似。

实施例7：双重香味释放支架

设计了两个对映体支架“对照组”和“翻转”，其将一个立方体(7.5厘米边)分成两个相等的体积A和B。参见图63。Thurman15！

Thurman1515！

两者都仅在x方向上打开，并且在y和z方向上具有壁。设计由以下隐式公式控制：

对照组:

(cos(x)*sin(y)+cos(y)*sin(z)+cos(z)*sin(x))*(abs(y)-9.8)*(abs(z)-9.8)＝0

翻转:

(cos(x)*sin(y)+cos(y)*sin(z)+cos(z)*sin(x)+(90/100)*(-0.2*abs(x)+1))*(abs(y)-9.8)*(abs(z)-9.8)＝0

支架“对照组”基于螺旋形公式，其中体积A和B从表面到中心均等地分布。支架“翻转”使用渐变，其中体积A在表面上较大而在中心附近较小，而体积B相反。支架的代表性横截面如下图64所示。对于整个对象，体积A和B之间的平衡为50/50。除水平方向外，周边的所有表面均已绝缘。这两个体积充满了两种不同的加香水凝胶。选择柠檬醛(柑橘香)和异丙基喹啉(土香/木香)作为化合物，以评估空气清新剂的感官测试。

用于填充3D打印的支架空气清新剂对照组和翻转的水凝胶的制备：

使用有色水制备加香的水凝胶，因此该水凝胶可以在3D打印的支架中可视化并易于拍照。柠檬醛水凝胶使用蓝色，异丙基喹啉水凝胶使用红色。将5.27毫克的Blue 1DualCert Dye染料(批号1000477153)添加到500毫升水中，将80.5毫克的Color Red Lake 40(批号1000200607)添加到500毫升水中并充分摇匀。

柠檬醛水凝胶-将480.97克水添加到烧杯中，并在使用顶置式搅拌器搅拌的同时加热至75-80℃。达到75-80℃后，将14.28克角叉菜胶粉加到水中并搅拌直至溶解(约5分钟)。在此时间之后，添加5.015克的Citral和5.084毫克的Neolone，并将混合物搅拌约2-3分钟。在这段时间之后，准备将材料添加到3D打印的支架中。

异丙基喹啉水凝胶-将480.98克水添加到烧杯中，并在使用顶置式搅拌器搅拌的同时加热至75-80℃。达到75-80℃后，将14.26克角叉菜胶粉加到水中并搅拌直至溶解(约5分钟)。在此时间之后，加入5.018克异丙基喹啉和5.005毫克Neolone，并将混合物搅拌约2-3分钟。在这段时间之后，准备将材料添加到3D打印的支架中。

填充和维护用于感官测试的3D打印支架的过程：

将空的3D打印支架称重。然后将支架用石蜡膜覆盖，用胶带包裹，并收缩包裹在5个侧面，以防止添加热水凝胶时泄漏。在一个60毫升的注射器中装入新鲜制备的热芳香水凝胶，并同时填充两种不同体积的支架。支架1(对照组)装满187.92克柠檬醛蓝色水凝胶和193.42克异丙基喹啉红色水凝胶。支架2(翻转)装满191.24克柠檬醛蓝色水凝胶和200.59克异丙基喹啉红色水凝胶。

对于该研究的目的，体积A和体积B之间以及对照组和翻转支架之间的小的重量差异被认为是微不足道的。填充后，将支架在通风橱中静置冷却约1小时，以便水凝胶固化。在这段时间之后，将支架包裹在铝箔中，并放置在塑料袋中以减少水的蒸发，并在通风橱中放置过夜以进行固化。早晨，将3D打印的支架完全展开。从支架的外部除去任何过量的凝胶。注意重量。再次用石蜡膜覆盖四个封闭的侧面(它们有小的小孔)，并记录支架的重量。在计划进行感官测试的预定日期，将支架从通风橱中取出，称重并拍照。

减重结果和视觉结果：

图66、67和68显示两种空气清新剂的质量损失几乎相同。因此，我们没有显著改变这些装置的质量传递，并且两者的性能均相同。

感官评估过程：

小组成员在三周的时间内评估了两种3D打印的空气清新剂的香味强度。当样品被新鲜制备时，评估会话开始。在t＝0、3、7和17(t＝天)评估两个样品。样品包括对照组支架和测试支架。在测试前大约30-45分钟，将每个样品放置在单独的玻璃水族箱底部(体积＝5.5加仑)，以使顶部空间达到平衡。水族箱的玻璃盖上有一个圆形的嗅孔，上面有一个滑动盖，要在每次评估时打开。水族箱用不透明的接触纸覆盖，以防止由于目视样品差异而造成偏差。此外，将不透明的称重盘放在每个空气清新剂的顶部，以进一步遮盖样品。每个储罐在每个工作阶段均标有不同的3位盲码。小组成员未经培训，但具有评估香味强度的经验。每个会话都有23至24名小组成员参加。在测试之前，向小组成员提供三个参考罐，其中装有与填充对照组和测试支架相同的凝胶。参考被标记为“柑橘香”(包含柠檬醛)、“土香/苔藓-木香”(包含异丙基喹啉)和“混合物”(包含50:50柠檬醛:异丙基喹啉)。小组成员被指示评估每个罐，并熟悉参考的质量。然后，要求他们通过滑动打开水箱的盖子，在圆形开口上方闻一下，关闭盖子并在单独的连续线刻度上以0-10评估柑橘香强度和土香/苔藓-木香强度从而评估每个样品的顶部空间，其中“0”表示“无”，“10”表示“非常强烈”。以随机顺序对每个小组成员展示样品。要求小组成员在每次样品评估之间稍作休息。使用FizzAcquisition 2.51(Biosystemes)记录所有答案。

感官结果：

结果(参见图69)表明，即使当暴露表面最初约为50/50时，对照组支架最初还是由柑橘主导。在测试的后期(第17天)，对照组中的感官强度现在由土生苔藓/木质味主导。对照组已翻转。令人惊讶地，在对照组中观察到了翻转作用，而由于其设计，在另一个支架中翻转作用被忽略了。

这表明对于两种成分相同的双重释放空气清新剂(例如，它们包含相同量的芳香剂A和B)并以相同的速率干燥，可以通过控制支架的形状来调整香料随时间的特性。

实施例8：高阶支架

可以通过将具有各种偏移的各种三重周期性最小表面相乘来创建高阶或n阶支架。例如，通过将以下四个公式相乘，可以获得4个不相交的曲面，将5个体积彼此分开：

G1＝sinx*cosy+siny*cosz+sinz*cosx+1＝0

G2＝sinx*cosy+siny*cosz+sinz*cosx+0.2＝0

G3＝sinx*cosy+siny*cosz+sinz*cosx-0.5＝0

G4＝sinx*cosy+siny*cosz+sinz*cosx-1.1＝0

G5＝G1*G2*G3*G4＝0

参见图70。

实施例9：带有SLA支架的加香PEBAX

创建了具有基于PEBAX的凝胶(参见美国专利号7,708,982)而非水凝胶的支架式空气清新剂。

将PEBAX SA01(20.17g)与市售香料(80.17g)在装有顶置式搅拌器的400ml烧杯中混合。添加少量的钴蓝液体染料D1960(约5mg)以获得所需的蓝色。然后将材料加热到约140℃以熔化PEBAX。将SLA 3D打印支架放入纸咖啡杯中，然后将熔化的加香的PEBAX溶液倒在支架上，使其完全覆盖。将其在通风橱中冷却一整夜。第二天，从支架上取下纸杯，并用手术刀修剪掉多余的芳香PEBAX，以显示3D打印支架的形状。带有PEBAX芳香剂的支架可作为空气清新剂，并且由于其位于通风橱中而受到了长时间的监控。

将PEBAX SA01(20.17g)与市售芳香剂(80.17g)混合在装有顶置式搅拌器的400ml烧杯中。添加少量钴蓝液体染料D1960(约5mg)以获得所需的蓝色。然后将材料加热到约140℃以熔化PEBAX。将SLA 3D打印支架放入纸咖啡杯中，然后将熔化的加香的PEBAX溶液倒在支架上，使其完全覆盖。将其在通风橱中冷却一整夜。第二天，从支架上取下纸杯，并用手术刀修剪掉多余的加香PEBAX，以显示出3D打印支架的形状。具有PEBAX香料的支架可作为空气清新剂，并且由于其位于通风橱中而受到了长时间的监控。它示出了我们发明的一些理想特性，尽管由于PEBAX显示出较少的收缩迹象而不太明显。仅证明含芳香剂的PEBAX与本发明相容。确保将其列为胶凝剂和类似的其它化合物是明智的。

实施例10：空气清新剂-简单支架

该实施例的目的是延长水(最终是香味)的释放时间并同时最大化凝胶表面积(形成膜)。这将防止表面硬化，最终截留水分和香气，并最大程度地增加有效负载体积/最小化支架体积。面临的挑战是发现一种方法来在缩小的总体积内产生更多的表面积，同时阻止总释放速率以延长空气清新剂的功能寿命。

为了获得定向设计指导，将标准空气清新剂凝胶(无香气)装载到设计中并悬浮在通风橱中(～200ft3/min)。在零时间拍摄凝胶填充设计的图像和重量，随后每天两次(早上一次，下午一次)。测试终点被确定为两个连续的样品周期中支架重量下降小于0.1g的时间点。

制备凝胶，然后将其倒入烧杯中的支架中/上方，使其冷却过夜，并密封以防止水分流失(保鲜膜)。第二天早晨，从烧杯中取出凝胶/支架。用直刀将多余的凝胶修整至所有侧面的表面。在零时间拍摄重量和图像，并且支架被悬挂在通风橱中(窗扇关闭)；如果给定设计的一面不完全平坦，则将其修剪到该平面最上方的表面。

一般而言，所有基于立方体的设计以大致相同的方式执行，表现出相同的干燥进度或凝胶收缩模式。

主要模式是主要(最外部)凝胶表面将收收缩通过立方“支架单元”的第一层，并停在第二层“支架单元”的表面。这是凝胶的主要最外表面定位并保留的地方。

随着凝胶水分损失进入结构的深度，多个次级“凝胶前沿”发展成为由内部“支架单元”中的膜限定的离散内部“凝胶单元”。

最初，“支架单元”被完全填充凝胶，但是该状态随后转变为两个离散的体积。随着水分的流失，“支架单元”中的凝胶体积会从“支架单元”框架的内边缘稍微收缩，然后似乎在该位置稳定下来，而“凝胶单元”最初定义了给定“支架单元”中的剩余凝胶体积。通常将它们排列成使一个“凝胶单元”分配给一个“支架单元”，但不总是或排它的；在某些情况下，单个“凝胶单元”可能包含多个“支架单元”。因此，这种“凝胶单元”定义了水分(和香味)的位置。在干燥过程中的这一点上，在“凝胶单元”的至少一个角中的“凝胶单元”膜中形成了至少一个离散的间隙或“端口”。这些“通信端口”出现在距最外层主凝胶表面的可变深度处。

这些“通信端口”允许位于内部的“凝胶单元”与下一个较浅的“凝胶单元”层通信。因此，以串行传输的方式，水分可以从端口到端口以及从结构的内部到外部逐层地移动，在此结构最终将水分缓慢地释放到环境中。

最终，膜以“凝胶单元”壁表面的形式产生，从而增加了表面积。但是，由于“端口”限制了水分从“单元”到“单元”在径向上通过多层径向传输，因此可以想象到，水分的损失(以及潜在的香味释放)会受到阻碍，但并不能避免壳硬化条件发生。此功能似乎与“支架单元”的大小、几何形状、或测试的设计体积无关。

尽管注意到较小的性能差异，但是所有基于立方体的支架设计均以相似的方式进行。一些立方体设计在横梁上设计了“抑制片”。一个变型具有四个以90°增量围绕横梁径向布置的片，第二个变体相同，但所有四个片均旋转45°以与横梁径向偏移。两种变体的想法都是“抑制”凝胶前沿的收缩，以进一步促进膜的形成。与基于多维数据集的简单设计相比，该方法的性能略高。

因为随着水分的流失，凝胶处于动态状态，所以假设许多因素将起作用。凝胶表面的粘度应增加，因为这是首先发生干燥的地方，从而减慢了给定“凝胶池”中剩余凝胶的水分流失速率。随着凝胶粘度的增加，凝胶的表面张力也应发生变化，进而影响凝胶与给定设计的结构横梁的相互作用。该结构在“支架单元”的角处具有更大的表面积，并且大多数“凝胶单元”角至少在一段时间内保持附着在“支架单元”的横梁上。角之间的区域并不总是保持附着，并且推测可以认为这主要是由于角处的表面积比中横梁更多，这也可能受不同的局部水分含量(凝胶接触横梁的地方，角附着vs中心分离)的影响。

基于交错的箍，开发了不同的几何形状。这种方法源自以下观察：在干燥期间，“凝胶单元”膜中的水分含量下降时，曲线总是在“凝胶单元”膜中形成。由于凝胶干燥时曲线似乎是自然的偏好，因此似乎值得尝试。正是这些曲线通过在干燥过程中人为地延长了与角之间的距离，显然将凝胶膜拉离了“支架单元”横梁。这种距离的变化会通过面向横梁的凝胶表面在角附件上施加张力，从而可能通过将凝胶从角处拉开而促进角处“通信端口”的生成。尝试了两种设计，有齿和无齿。“齿”是较早的“抑制剂”概念的衍生产品，目的是更好地防止凝胶膜收缩。这被实现为“齿箍”。参见图71。

在72小时时，最外层(主要)的膜形成如何大部分显示在支架的最外表面，而不是内部次级“支架单元”层的最外边缘，如先前发现的。

在最终分析中，滞留在内部“凝胶单元”中的水分缓慢释放到周围环境中，从而导致水分流失速率的降低。没有观察到表面硬化的发生，与传统空气清新剂凝胶锥类似，后者使水分(和香味)滞留在凝胶锥内部，并且难以进入。通过内部“凝胶单元”来生产大表面积似乎很成功，该内部“凝胶单元”由允许水分(和香料)与凝胶和支架表面接触的膜组成。这些概念也是“最坏的情况”，因为与圆柱体或圆锥形体相比，立方体固有地具有更高的表面积与体积之比，因此在类似条件下其干燥速度比圆柱体或圆锥体快。因此，相信如果在添加芳香剂后这里辨别出的基本收缩模式保持一致，则香味的释放不仅应更加完整，而且香味的释放时间最终应延长。另一个假设是，在使用相似但不同的凝胶配方时会观察到相似的收缩模式(除了单独由芳香剂含量引起的变化外)。

图72示出了所研究的简单支架设计。

本文全文引用的出版物通过参照而整体并入本文。尽管上面已经参考实施例和优选实施方案说明了本发明的各个形态，但是应当理解，本发明的范围不是由前述描述限定的，而是由在专利法的原则下适当解释的所附权利要求限定的。

Claims

1.一种芳香剂递送装置，包括：

a)主体部，

其中，该主体部具有体积和至少一个表面，

其中该体积包括具有多个流体连接的通道的至少一个网络，

其中，该至少一个第一端和该至少一个第二端隔开一段距离，

其中该第一端或第二端中的至少一个流体连接到该至少一个表面，

其中，多个通道中的每个单独通道均具有横截面，

其中，该距离和该多个通道中的每个通道的该横截面定义了一个表面，

b)至少一种活性组合物，其中，该至少一种活性组合物选自：包含蜡的活性组合物、包含水凝胶的活性组合物、包含油凝胶的活性组合物、包含有机凝胶的活性组合物、或其混合物，

其中，所述至少一种活性组合物设置在该具有多个流体连接的通道的至少一个网络内，并且

其中，该表面被配置为分散至少一种该活性组合物，

其中，该表面包括三重周期性最小表面几何形状。

2.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，多个通道中的每个单独通道具有一个或多个分支。

3.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，该主体部包括多孔材料。

4.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，该三重周期性最小表面几何形状选自：螺旋形几何形状、类线性几何形状、Schwarz D“金刚石”几何形状、或Schwarz P“原始”结构几何形状。

5.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，该表面根据下述公式定义：

F(x,y,z)＝sin(x)·cos(y)+sin(y)·cos(z)+sin(z)·cos(x)＝T。

6.根据权利要求5所述的芳香剂递送装置，其中，T的值选自0至1.43之间的数值。

7.根据权利要求5所述的芳香剂递送装置，其中，T的值选自0到-1.43之间的数值。

8.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，多个通道中的每个单独通道的该横截面是变化的。

9.根据权利要求8所述的芳香剂递送装置，其中，在该主体部的中心的多个通道中的每个单独通道的横截面大于在该主体部的外围的多个通道中的每个单独通道的横截面。

10.根据权利要求8所述的芳香剂递送装置，其中，在该主体部的外围的多个通道中的每个单独通道的横截面大于在该主体部的中心的多个通道中的每个单独通道的横截面。

11.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，该主体部的横截面形状选自：不规则形状、正方形、矩形、圆形、椭圆形、菱形、半圆形、和梯形。

12.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，该主体部包括包括具有多个流体连接的通道的两个网络。

13.根据权利要求12所述的芳香剂递送装置，其中，第一活性组合物设置在第一网络内，并且第二活性组合物设置在第二网络内。

14.根据权利要求1所述的芳香剂递送装置，其中，该芳香剂递送装置还包括气流护罩。