DE60217973T2

DE60217973T2 - Dufthaltige- oder geschmackhaltige-mikrokapseln, die ein feuerfestes material enthalten

Info

Publication number: DE60217973T2
Application number: DE60217973T
Authority: DE
Inventors: Günter HOLZNER; Andre Moser
Original assignee: Firmenich SA
Current assignee: Firmenich SA
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: US7998494B2; EP1450941A1; US20070155649A1; MXPA03006636A; US20040022821A1; AU2002347442A1; EP1450941B1; CN1491131A; HK1067573A1; DE60217973D1; US7204998B2; ES2278984T3; BR0206271A; BR0206271B1; CN100411724C; ATE353029T1; JP2010138414A; WO2003043728A1; JP2005509698A

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die gegenwärtige Erfindung betrifft die Parfüm- und Geschmackstoffindustrie. Sie betrifft besonders dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapseln dadurch gekennzeichnet, dass ihre schnelle Verbrennungsreaktion beim Einwirken auf eine genügend starke Zündquelle schwach oder gemäßigt abläuft. Die Mikrokapseln enthalten eine wirksame Menge eines feuerfesten Mittels welches eine Verminderung der Explosionsheftigkeit zulässt, wodurch diese Partikel in die Staubexplosionsklasse St-1 eingeordnet werden können.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mikrokapseln werden weithin in der Parfüm- und Geschmackstoffindustrie verwendet. Sie stellen Freisetzungssysteme für dufthaltige und geschmackhaltige Inhaltsstoffe dar und können zweckmäßigerweise in vielen Anwendungen verwendet werden. Die Einkapselung aktiver Substanzen wie dufthaltiger oder geschmackhaltiger Inhaltsstoffe liefert gleichzeitig einen Schutz der hier eingeschlossenen Inhaltsstoffe gegen „Aggressionen" wie Oxidation oder Feuchtigkeit, und ermöglicht andererseits, eine gewisse Kontrolle der Freisetzungskinetik der Geschmackstoffe oder Duftstoffe um Sinnesauswirkungen durch sequentielles Freisetzen auszulösen.
Nun stehen die zahlreichen nützlichen Eigenschaften der Mikrokapseln in diesen Bereichen aber anderen Eigenschaften gegenüber, die während der Herstellung, dem Transport, der Lagerung, und dem Umschlag beachtet werden müssen. In der Tat bilden solche Freisetzungssysteme aufgrund ihrer Natur, und besonders wegen der Tatsache dass sie flüchtige und entflammbare Substanzen enthalten, brennbare Staubstoffe, die leicht entzündbare Mischungen bilden können wenn sie in Luft oder einem anderen sauerstoffhaltigen Gas dispergiert sind. Beim Entzünden durch eine genügend starke Zündquelle läuft eine schnelle Verbrennungsreaktion mit fortlaufender Druck- und Flammwand ab.
Dieses Problem erlangt bei der Herstellung der Mikrokapseln Bedeutung. Insbesondere Sprühtrocknungs- und Wirbelschicht-Einkapselungsverfahren sind von diesem Problem betroffen, da sie beide auf Anlagen basieren wo feine Partikel in heißer Luft suspendiert werden, wodurch während der Herstellung Explosionsgefahr besteht.
Sprühtrocknung ist das am häufigsten benutzte Einkapselungsverfahren, um flüchtige Substanzen wie Geschmacksstoffe oder Duftstoffe zu stabilisieren, indem sie in eine feste Form eingekapselt werden, die für viele Anwendungen geeignet ist. Sprühgetrocknete Pulver werden im Allgemeinen in einer gewöhnlichen Sprühtrocknungsanlage hergestellt. Sprühtrocknung wird normalerweise mit einer rotierenden Scheibe oder einer Mehrkomponentendüse ausgeführt. Detaillierte Techniken werden zum Beispiel in K. Masters, „Spray-drying Handbook", Longman Scientific and Technical, 1991 beschrieben.
Wirbelschichten werden verwendet um einen Überzug auf ein Kernmaterial aufzubringen, welches in einem Wirbelbett verflüssigt wurde. Diese Einkapselungstechnik ist ebenfalls sehr bekannt und beispielsweise in EP 70719 oder in US 6 056 949 beschrieben.
Beide der oben beschriebenen Einkapselungsanlagen sind für Explosionen der in Luft suspendierten Partikel anfällig. Sie müssen daher in Abhängigkeit der kennzeichnenden technischen Sicherheitsparameter der hier behandelten Teilchen angepasst werden. Insbesondere müssen sie, in Abhängigkeit von der Stärke der Explosionen, die sich während der Herstellung der Mikrokapseln ereignen können, ausgelegt werden. Das Problem, die Explosionsheftigkeit der pulverförmigen Produkte bei solchen Einkapselungsverfahren zu mindern, ist daher für die Industrie von vorrangiger Bedeutung.
Für die gefahrlose Handhabung brennbarer Substanzen ist es zwingend erforderlich, die gefährlichen Eigenschaften eines Produktes zu kennen. Der bewährte Weg, die brennbaren und explosiven Eigenschaften eines Produktes zu charakterisieren, ist es eine Produktprobe, verschiedenen Tests zu unterziehen und die Ergebnisse gemäß den technischen Sicherheitskenndaten zu klassifizieren Die internationalen Normen (VDI-Richtlinie 2263 Teil 1: Staubbrände und Staubexplosionen, Gefahren Beurteilung-Schutzmaßnahmen, Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrößen von Stäuben, Beuth, Berlin, Mai 1990) beschreiben die Prüfapparate (modifizierte Hartmannapparatur und Closeapparatur) und Methoden. Diese Methoden ermöglichen die Bestimmung physikalischer Konstanten wie das maximale Explosionsverhalten eines brennbaren Staubstoffs in einem geschlossenen System. Eine pyrotechnische Zündvorrichtung mit einer Gesamtenergie von 10 kJ wird als Zündquelle verwendet. Mit Testverfahren, wie in den genannten Richtlinien beschrieben, wurde eine charakteristische staubspezifische Konstante K_-St bestimmt. Da so viele solcher Staubstoffe in industriellen Verfahren produziert und verarbeitet werden, beispielsweise für Pharmazeutika, Getreide und Mehlprodukte, ist es zweckmäßig diese maximale Explosionskonstante einer dieser Staubexplosionsklassen zuzuordnen und diese als Basis für die Dimensionierung baulicher Schutzmaßnahmen zu verwenden. Die Übereinstimmung zwischen diesen Klassen, nachstehend als Staubexplosionsklassen bezeichnet, und der Konstanten K_-St ist folgende:

Staubexplosionsklasse Produktspezifische Konstante K_-St [bar·m·s^–1]

St-1 > 0 bis 200

St-2 < 200 bis 300

St-3 < 300
Obwohl nun einige dufthaltige und geschmackhaltige Inhaltsstoffe in eine Staubexplosionsklasse St-1 eingeordnet sind, sind viele dieser Inhaltsstoffe, und daher auch die sie einschließenden Mikrokapseln, abhängig von der Flüchtigkeit der dufthaltigen oder geschmackhaltigen Inhaltsstoffe immer noch in einer St-2 Staubexplosionsklasse eingeordnet und fordern daher Produktionsanlagen, die speziell an die Stärke möglicher Explosionen angepasst sind, was natürlich sehr kostenaufwändig sein kann.
Während in anderen technischen Bereichen für ähnliche Probleme Lösungen vorgeschlagen worden sind, beispielsweise für zur Zersetzung neigende polymere organische Verbindungen, wurde in der Parfüm- und Geschmackstoffindustrie nie eine effiziente, auf diese Produkte zugeschnittene Lösung vorgestellt, die auch die ökonomischen Probleme hinsichtlich der zur Herstellung erforderlichen kostenaufwändigen Apparatur von in St-2 klassifizierten Mikrokapseln lösen würde.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun konnten wir beweisen, dass feuerfeste Mittel direkt zu dufthaltigen und geschmackhaltigen Mikrokapseln in einer Menge zugegeben werden könnten, die eine effektive Minderung der Heftigkeit möglicher Explosionen während der Herstellung bewirkt, besonders wenn sie in heißer Luft suspendiert sind. Ein Ziel der Erfindung ist daher, dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapseln bereitzustellen enthaltend mindestens einen dufthaltigen oder geschmackhaltigen Inhaltsstoff, der in einem polymeren Trägermaterial dispergiert oder adsorbiert ist, dadurch gekennzeichnet dass die Mikrokapseln zusätzlich eine wirksame Menge eines feuerfesten Mittels enthalten, wodurch die Staubexplosionsklasse der Mikrokapseln auf St-1 heruntergestuft werden kann. Es ist ebenso ein Ziel der Erfindung, Verfahren zu finden, um solche Mikrokapseln herzustellen und zu verwenden.
Wie oben erwähnt, wurde die St-Klasse einer Mikrokapsel von dem Wert seiner produktspezifischen Konstante K_-St abgeleitet (siehe entsprechende Tabelle oben). Der K_-St-Parameter wurde mit Hilfe einer modifizierten Hartmannapparatur und Closeapparatur bestimmt. Diese Apparatur und die Messmethoden für K_-St sind in den Internationalen Normen beschrieben, die hier durch einen Literaturverweis mit einbezogen wurden (VDI-Richtlinie 2263, Teil 1: Staubbrände und Staubexplosionen, Gefahren Beurteilung-Schutzmaßnahmen, Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrößen von Stäuben, Beuth, Berlin, Mai 1990).
Die dufthaltigen oder geschmackhaltigen Mikrokapseln der Erfindung enthalten zusätzlich einen wirksamen Anteil eines feuerfesten Mittels, welches die Verminderung der Explosionsheftigkeit der Mikrokapseln ermöglicht, die möglicherweise durch ihre Suspension in Luft während ihrer Herstellung verursacht wird. Dies ist von sehr großem Vorteil, wenn man bedenkt, dass solche Freisetzungssysteme hauptsächlich aus hochflüchtigen Inhaltsstoffen bestehen, die daher brennbare Staubstoffe bilden. Solche flüchtigen Inhaltsstoffe konnten in der Vergangenheit in begrenzten Mengen in Zusammensetzungen verwendet werden, die in Verfahren eingesetzt wurden welche die Suspension von Teilchen in heißer Luft mit einbeziehen. Die in dieser Erfindung vorgestellte Lösung ermöglicht es nun, größere Mengen dieser Inhaltsstoffe zu verwenden, und bietet daher eine gute Alternative zu den früher verwendeten Precursoren bestimmter hochflüchtiger Inhaltsstoffe.
Die Erfindung liefert daher eine vorteilhafte Lösung bezüglich der Probleme bei der Herstellung dufthaltiger und geschmackhaltiger Mikrokapseln und pulverförmiger Produkte, insbesondere für die Herstellungen mit Verfahren, die einen Sprühtrockner oder eine Wirbelschicht verwenden, wo feine Partikel in Luft suspendiert und daher für Explosionen anfälliger sind. Unter einer ST-1-Klasse wird die Explosionsheftigkeit schwach oder zumindest mäßig sein, wohingegen sie stark für eine Staubexplosionsklasse St-2 wäre und sehr heftig für eine Staubexplosionsklasse St-3 wäre. Folglich kann die Ausrüstung zur Herstellung von Mikrokapseln gemäß der Erfindung entsprechend einer St-1 dimensioniert werden und wird dadurch kostengünstiger unter gleichzeitiger Gewährleistung gleicher oder besserer Sicherheitsbedingungen bei der Herstellung.
Des Weiteren bieten die Mikrokapseln und pulverförmigen Produkte der Erfindung nicht nur einen Vorteil bezüglich der Heftigkeit irgendeiner möglichen Reaktion, die während ihrer Herstellung ausgelöst wird, sondern haben auch bewiesen, dass sie weniger entzündbar sind, zum Beispiel eine geringere Explosionsneigung aufweisen. Diese charakteristische Eigenschaft kann gemessen werden und wird durch die Mindestzündenergie oder den MZE-Parameter ausgedrückt. Die MZE eines Staubstoffes ist definiert als die kleinste in einem Konsensator gespeicherte elektrische Energie, die bei einer Entladung über einer Funkenstrecke gerade noch nicht ausreicht, den zündwilligsten Staubstoff oder das zündwilligste Luftgemisch in einer Serie von 20 aufeinander folgenden Prüfungen bei Normaldruck, Raumtemperatur und niedrigsten Turbulenzen zu entzünden. Die internationalen Normen (VDI Sachstandsbericht 134) legen fest, dass Staubstoffe mit einer Mindestzündenergie zwischen 10 und 100 mJ als normal entzündlich betrachtet werden, wohingegen bei Staubstoffen mit einer Mindestzündenergie unterhalb von 10 mJ besonders darauf geachtet werden muss alle Zündquellen zu beseitigen, selbst schwache Zündquellen wie mechanische Funken oder Entladungen durch statische Elektrizität.
Die Methode zur Messung eines MZE-Parameters wird in den internationalen Normen beschrieben, hier einbezogen durch den Literaturverweis, und zwar die VDE Richtlinien 2263, Teil 1. Staubbrände und Staubexplosionen, Gefahren Beurteilung-Schutzmaßnahmen, Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrößen von Stäuben, Beuth, Berlin, Mai 1990.
Bezüglich der hiervon betroffenen Industrie ist es bekannt, dass einige dufthaltige und geschmackhaltige Pulver aufgrund der Natur der dufthaltigen und geschmackhaltigen Inhaltsstoffe MZE-Werte im Bereich von 1 bis 10 mJ aufweisen. Nun stellte sich heraus, dass die Gegenwart eines feuerfesten Mittels in der Zusammensetzung der Mikrokapseln der Erfindung in einer völlig unerwarteten Weise, und wie im Beispiel unten gezeigt, zu einem Anstieg der die MZE charakterisierenden Parameter dieser Produkte führte, und es wurden Werte über 10 mJ erreicht. Dies ist ein unerwarteter Vorteil der Erfindung, der darüber hinaus von höchster Wichtigkeit ist, da die Mikrokapseln der Erfindung neben ihrem vereinfachten Herstellverfahren nun auch noch zahlreiche Vorteile bezüglich der Anforderungen für ihre Lagerung oder sogar ihren Transport und ihre Weiterbehandlung mit sich bringen.
Das feuerfeste Material der Erfindung ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Natriumkarbonat, Natriumhydrogenkarbonat, Monoammoniumphosphat oder -karbonat, Diammoniumphosphat, Mono-, Di- oder Trinatriumphosphat, Natriumhypophosphit, Melamincyanurat, chlorierter Kohlenwasserstoffe und Mischungen hiervon. Beispiele kommerzieller Produkte dieser Art schließen Monnex^® mit ein (Herkunft: SICLI Materiel Incendie SA, Genf, Schweiz), Bi-Ex^® (Herkunft: SICLI Matériel Incendie SA, Genf, Schweiz), ABC-E^® (Herkunft: SICLI Materiel Incendie SA, Genf, Schweiz), Tropolar^® (Herkunft: SICLI Matériel Incendie SA, Genf, Schweiz), ATO-33^® (Herkunft: SICLI Matériel Incendie SA, Genf, Schweiz).
Das feuerfeste Material ist normalerweise mit einem Anteil von 5 bis 90 Gewichts-% der Gesamttrockenmasse der Mikrokapsel vertreten. Bevorzugt ist es mit 5 bis 15 Gewichts % relativ zur Gesamttrockenmasse der Mikrokapsel vertreten.
Die Mikrokapsel der Erfindung basiert auf der Anwesenheit mindestens eines dufthaltigen oder geschmackhaltigen Materials und einem polymeren Trägermaterial.
Der dufthaltige oder geschmackhaltige Bestandteil, bestehend aus einem einzigen Bestandteil oder einer Zusammensetzung, entweder in reiner Form oder gegebenenfalls in einer Lösung oder Suspension gebräuchlicher Lösungsmittel und Zusatzstoffe, repräsentiert 1 bis 80 Gewichts %, und bevorzugt 1 bis 50 Gewichts % relativ zum Gesamtgewicht der Mikrokapsel. Die Ausdrücke Parfüm- oder Geschmackswirkstoff oder Zusammensetzung, wie sie hier benutzt werden, stehen für eine Vielzahl von Duft- und Geschmacksstoffen natürlichen und synthetischen Ursprungs. Sie schließen einzelne Verbindungen und Mischungen mit ein. Spezifische Beispiele solcher Komponenten können in der aktuellen Literatur gefunden werden, zum Beispiel in „Perfume and Flavour Chemicals" von S. Arctander, Montclair, N.J. (USA); Fenaroli's „Handbook of Flavour Ingredients", CRC Press oder "Synthetic Food Adjuncts" von M.B. Jacobs, van Nostrand Co. Inc., und anderen ähnlichen Lehrbüchern; und sind einem Fachmann für dufthaltige, geschmackhaltige und/oder aromatisierende Verbraucherprodukte wohl bekannt, zum Beispiel um ein Verbrauchsprodukt mit einem Duftstoff oder Geschmackstoff zu versetzen.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Parfüm- oder Geschmackzusatz oder die Zusammensetzung in einem polymeren Trägermaterial dispergiert. Nicht ausschließliche Beispiele von Letzterem beinhalten Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Dextrine, natürliche oder modifizierte Stärke, pflanzliche Gummistoffe, Pektine, Xanthane, Alginate, Carragenane oder sogar Zellulosederivate wie zum Beispiel Carboxymethylzellulose, Methylzellulose oder Hydroxymethylzellulose, und generell alle Materialien die derzeit zur Einkapselung flüchtiger Substanzen verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform wird der Parfüm- oder Geschmackzusatz oder die Zusammensetzung in einem polymeren Trägermaterial absorbiert. Aus nicht-limitierten Beispielen von Letzterem kann man amorphe Kieselerde, gefällte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure, und Aluminosilikate wie Zeolith und Aluminiumoxid nennen.
Ein zweites Ziel dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dufthaltiger und geschmackhaltiger Mikrokapseln enthaltend ein feuerfestes Mittel. Es gibt mehrere Alternativen zu dem Herstellungsverfahren der Mikrokapseln der Erfindung. In einer ersten Ausführung wird das feuerfeste Mittel zu einer wässrigen Emulsion gegeben, bestehend aus dem in einem polymeren Trägermaterial dispergierten dufthaltigen oder geschmackhaltigen Bestandteil oder einer Zusammensetzung. Um ein Pulver zu bilden wird die erhaltene Emulsion sprühgetrocknet. Gegebenenfalls kann man zur ursprünglichen Emulsion einen Emulgator hinzufügen. Diese Einkapselungstechnik erfordert hier keine genauere Beschreibung, da sie auf konventionellen Sprühtrocknungstechniken beruht, die in der Stand der Technik sehr gut beschrieben sind [siehe z. B. „Spray-drying Handbook", 3te Auflage, K. Masters; John Wiley (1979)] und derzeit in der Nahrungsmittelindustrie oder der Geschmackstoff- und Parfümindustrie verwendet werden.
In einer anderen Ausführung wird das feuerfeste Mittel in Form eines festen Pulvers einfach mit einem sprühgetrockneten Pulver gemischt, das aus einer wässrigen Emulsion eines dufthaltigen oder geschmackhaltigen Bestandteils oder einer Zusammensetzung in einem polymeren Trägermaterial hergestellt wird.
Eine dritte Alternative der Herstellung von Mikrokapseln der Erfindung, die eine Explosionsreaktion verminderter Kraft darstellt, besteht darin, den dufthaltigen oder geschmackhaltigen Bestandteil oder die Zusammensetzung wie oben beschrieben in einem porösen polymeren Trägermaterial zu adsorbieren, und das entstehende System mit einem feuerfestem Mittel zu beschichten. Diese Herstellungsmethode kann in einem Wirbelschichtapparat gemäß den konventionellen Techniken durchgeführt werden, zum Beispiel wie den in EP 70719 oder in US 6 056 949 beschriebenen. Die Partikel, die durch Adsorption eines Duftstoffs oder Geschmackstoffs oder einer Zusammensetzung in dem Träger gebildet werden können, können dann nach dem Granulieren beschichtet werden, z. B. durch Sprühen einer Lösung, Emulsion oder Schmelze des feuerfesten Mittels, wodurch ein Schutzfilm um das Kernmaterial gebildet wird.
Während dem Granulieren können auch gewöhnliche Zusatzstoffe, wie künstliche Süßstoffe, Lebensmittelfarbstoffe, Vitamine, Antioxidantien, Schaumverhinderer, Kohlensäurebildner oder zusätzliche Aromastoffe usw. zum Kernmaterial oder der Sprühemulsion zugegeben werden.
Die Mikrokapseln der Erfindung haben einen durchschnittlichen Durchmesser von üblicherweise 5 bis 500 μm.
Die Mikrokapseln der Erfindung können vorzugsweise dazu verwendet werden einer Vielzahl essbarer oder dufthaltiger Endprodukte sensorische Eigenschaften zu verleihen, sie zu verbessern, zu erhöhen oder zu modifizieren. Im Parfümeriebereich können die parfümhaltigen Mikrokapseln, die von irgendeiner Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der Erfindung stammen, zu einer parfümhaltigen Zusammensetzung wie einem Parfüm, einem Kölnischwasser oder einer Rasierwasserlotion gegeben werden, oder sie können zu funktionellen Produkten wie Detergentien oder Weichspülern, Seifen, Bade- oder Duschgelen, Deodorants, Körpercremes, Shampoos und anderen Haarpflegeprodukten, Haushaltsreiniger, Reinigungs- und geruchstilgenden Steinen für WC-Spülkästen gegeben werden. Andererseits können im Fall eingekapselter Geschmacksstoffe die Konsumgüter, die mit den Mikrokapseln der Erfindung mit Geschmack versetzt werden können, Lebensmittel, Getränke, Arzneimittel und ähnliches mit einschließen.
Die Konzentrationen, in welchen die Mikrokapseln der Erfindung in solchen Verbrauchsprodukten eingebaut werden können, variieren in einem großen Wertebereich, der von der Art des zu parfümierenden oder mit Geschmackstoffen zu versetzenden Produktes abhängt. Typische Konzentrationen, die hier nur als Beispiel genannt werden, umfassen einen Wertebereich von ein paar ppm bis hin zu 5 oder 10 Gewichts % der geschmackhaltigen oder dufthaltigen Zusammensetzung oder des Endverbraucherproduktes, in dem sie enthalten sind.
Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele verdeutlicht, aber nicht beschränkt, wobei Temperaturen in Grad Celsius angegeben sind und Abkürzungen die allgemein übliche Bedeutung haben.
AUSFÜHRUNGEN DER ERFINDUNG
BEISPIEL 1
Trockenmischen eines sprühgetrockneten parfümhaltigen Pulvers und eines pulverförmigen feuerfesten Mittels
Eine Emulsion der folgenden Zusammensetzung wurde in einem Büchi-Sprühtrockner (Herkunft: Schweiz) sprühgetrocknet:

Inhaltsstoffe Gramm

Wasser 150,0

Capsul^® ¹⁾ 67,0

Parfümkonzentrat²⁾ 33,0

Gesamt 250,0

1) Dextrindioctenylsuccinat; Herkunft: National Starch, USA
2) Herkunft: Firmenich SA, Genf, Schweiz

Die theoretische Ausbeute nach dem Verdampfen des Wassers betrug 100 g eines Pulvers mit einem Parfümanteil von 33 %.
Der explosive Charakter des Pulvers wurde mit einer Hartmannapparatur gemessen (siehe VDI-Richtlinie 2263 Teil 1: Staubbrände und Staubexplosionen, Gefahren Beurteilung – Schutzmaßnahmen, Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrößen von Stäuben, Beuth, Berlin, Mai 1990) und das Pulver wurde der Staubexplosionsklasse St-2 zugeordnet. Das gleiche Pulver wurde dann im Verhältnis 80:20 mit pulverförmigem Diammoniumphosphat vermischt.
Die Analyse der explosiven Eigenschaft der unter den gleichen Bedingungen hergestellten homogenen Mischung zeigte, dass die Mischung in St-1 eingeordnet werden könnte.
BEISPIEL 2
Beschichten der brennbaren parfümhaltigen Mikrokapseln mit Natriumsilikat
Siliziumdioxid-Kugeln (Tixosil 68; Herkunft: Rhodia, Frankreich) wurden mit dem parfümhaltigen Bestandteil aus Beispiel 1 gefüllt und dann mit Natriumsilikat wie folgt beschichtet:
Adsorption von Parfüm in Siliciumdioxid
Dank seines porösen Charakters absorbierte das Siliziumdioxid 60 % des Parfüms und blieb dennoch ein schüttfähiges Granulat frei von Oberflächenflüssigkeit Die Explosionsanalyse, gemessen wie in Beispiel 1 erklärt, klassifizierte die Mischung als St-2. Letztere wurde in einem Kugelcoater (Herkunft: Hüttlin, Deutschland) mit Natriumsilikat nach folgendem Rezept beschichtet:

Inhaltsstoffe Gramm

Tixosil 68 und Parfüm 900

wässrige Natriumsilikatlösung 35 % 300

Gesamt 1200
Nach dem Verdampfen des Wassers während des Beschichtens im Kugelcoater wurden etwa 1000 g beschichteter Kugeln erhalten, die mit einer Natriumsilikatschicht überzogen sind.
Die Explosionsanalyse in einer Hartmannapparatur klassifizierte das Produkt als St-1. Dieses Ergebnis ist ein deutlicher Beweis der Wirkung der Natriumsilikat-Schutzschicht.
BEISPIEL 3
Sprühtrocknen einer dufthaltigen Emulsion, die ein feuerfestes Material enthält
Zwei dufthaltige Emulsionen wurden nach den folgenden Rezepturen hergestellt (Gewichtsanteile):

1) Herkunft: Firmenich SA, Genf, Schweiz
2) Polyoxyethylenmonolaurat; Herkunft: ICI Chemicals, Großbritannien
3) Dextrindioctenylsuccinat; Herkunft: National Starch, USA
4) Melamincyanurat; Herkunft: Budenheim, Deutschland

Die oben angegebenen Inhaltsstoffe wurden mit einem Schnellrührer vom Typ Silverson homogenisiert.
Die Mischungen wurden dann in einer Sodeva-Apparatur mit einer Fördermenge der Emulsion von 2 kg/h sprühgetrocknet, Lufttrocknung: 320 m³/h bei 350 °C und 0,45 × 10⁵ Pa.
Auf diese Weise erhielt man feine Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 10 bis 300 μm und einem Gehalt an flüssigem Parfüm von 13,2 Gewichts-%.
Nach der Bestimmung der Staubexplosionsklasse wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde von den zwei Pulversorten Rezeptur A in St-1 eingeordnet, wohingegen Rezeptur B in St-2 eingeordnet wurde.
Des Weiteren wurde die Mindestzündenergie (MZE) für beide Pulver bestimmt (für die verwendeten Verfahren siehe VDE-Richtlinie 2263 Teil 1: Staubbrände und Staubexplosionen, Gefahren Beurteilung-Schutzmaßnahmen, Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrößen von Stäuben, Beuth, Berlin, Mai 1990). Rezeptur A hatte eine MZE zwischen 10 und 25 mJ, während Rezeptur B eine MZE zwischen 5 und 10 mJ hatte. Letztere wurde daher als sehr reaktiv eingeordnet (sehr niedrige Werte für ihre MZE) und sollte daher wie ein entzündbares Gas behandelt werden (wie Propan oder Butan). Andererseits würde sich Rezeptur A, die höhere MZE Werte aufweist, somit nicht durch elektrische Entladungen entzünden.
BEISPIEL 4
Sprühtrocknen einer geschmackhaltigen Emulsion die ein feuerfestes Material enthält
Zwei dufthaltige Emulsionen wurden nach den folgenden Rezepturen hergestellt (Gewichtsanteile):

1) Herkunft: Firmenich SA, Genf, Schweiz
2) Dextrindioctenylsuccinat; Herkunft: National Starch, USA

Die oben angegebenen Inhaltsstoffe wurden mit einem Schnellrührer homogenisiert.
Die Mischungen wurden dann in einem APV PSD 52 Apparat mit einer Fördermenge der Emulsion von 1 kg/h sprühgetrocknet: Zulauftemperatur von 180 °, Austrittstemperatur von 80 °; Eindampfleistung von 20 kg/h bei 300°.
So wurden feine Pulver mit mittleren Korngrößen von 45 μm (Rezeptur A) und 37 μm (Rezeptur B), und einem Geschmacksstoffgehalt der sprühgetrockneten Pulver identisch zu dem der Ausgangsemulsionen erhalten.
Nach der Bestimmung der jeweiligen Staubexplosionsklasse der erhaltenen Pulver, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde Rezeptur A in St-1 eingeordnet, wohingegen Rezeptur B in St-3 eingeordnet wurde.
Somit setzt die Anwesenheit einer wirksamen Menge von Dinatriumphosphat in Rezeptur A die Staubexplosionsklasse des Pulvers vorteilhaft herab.
Des Weiteren ergab die Bewertung der zwei Pulver durch einen fachkundigen Flavouristen, dass sich der Geschmack des Pulvers der Rezeptur A durch die Gegenwart von Dinatriumphosphat nicht veränderte.

Claims

Dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapsel enthaltend mindestens einen dufthaltigen oder geschmackhaltigen Wirkstoff, der in einem polymeren Trägermaterial dispergiert oder adsorbiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapsel weiter einen wirksamen Anteil eines feuerfesten Mittels enthält welches ein Heruntersetzen der Staubexplosionsklasse der Mikrokapseln auf St-1 zulässt.
Dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapsel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Natriumkarbonat, Natriumhydrogenkarbonat, Monoammoniumphosphat oder -karbonat, Diammoniumphosphat, Mono-, Di- oder Trinatriumphosphat, Natriumhypophosphit, Melamincyanurat, chlorierter Kohlenwasserstoffe und Mischungen hiervon.
Dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapsel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie relativ zur Trockenmasse der Mikrokapsel zu 5 bis 90 Gewichts-% aus dem feuerfesten Mittel besteht.
Dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapsel gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie relativ zur Trockenmasse der Mikrokapsel zu 5 bis 15 Gewichts % aus dem feuerfesten Mittel besteht.
Dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapsel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie relativ zur Gesamtmasse der Mikrokapsel zu 1 bis 80 Gewichts% aus Duftstoff oder Aromastoff besteht.
Dufthaltige oder geschmackhaltige Mikrokapsel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie relativ zur Gesamtmasse der Mikrokapsel zu 1 bis 50 Gewichts-% aus Duftstoff oder Aromastoff besteht.
Verfahren zur Herstellung dufthaltiger oder geschmackhaltiger Mikrokapseln definiert gemäß Anspruch 1, welches die Zugabe eines feuerfesten Mittels zu einer wässrigen Emulsion des dufthaltigen oder geschmackhaltigen Wirkstoffs im polymeren Träger und die Sprühtrocknung der erhaltenen Emulsion unter Bildung eines Pulvers beinhaltet.
Verfahren zur Herstellung dufthaltiger oder geschmackhaltiger Mikrokapseln definiert gemäß Anspruch 1, welches das Imprägnieren eines porösen polymeren Trägers mit dem dufthaltigen oder geschmackhaltigen Wirkstoff und das Beschichten des resultierenden Systems mit einem feuerfesten Mittel beinhaltet.
Verfahren zur Herstellung dufthaltiger oder geschmackhaltiger Mikrokapseln definiert gemäß Anspruch 1, welches die Sprühtrocknung einer wässrigen Emulsion eines dufthaltigen oder geschmackhaltigen Wirkstoffs im polymeren Träger und das Mischen des erhaltenen sprühgetrockneten Pulvers mit dem feuerfesten pulverförmigen Mittel beinhaltet.
Verwendung eines feuerfesten Mittels in der Rezeptur einer dufthaltigen oder geschmackhaltigen Mikrokapsel zur Minderung der Explosionskraft der Mikrokapsel während dem Suspendieren an der Luft.
Verwendung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Natriumkarbonat, Natriumhydrogenkarbonat, Monoammoniumphosphat oder -karbonat, Diammoniumphosphat, Mono-, Di- oder Trinatriumphosphat, Natriumhypophosphit, Melamincyanurat, chlorierter Kohlenwasserstoffe und Mischungen hiervon.
Ein dufthaltiges Produkt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Parfüm, einem Kölnischwasser, einer Rasierwasser-Lotion, einer Seife, einem Bade- oder Duschgel, einem Deodorant, einer Körperlotion, einem Shampoo oder einem anderen Haarpflegemittel, einem Detergens, einem Weichspüler, einem Haushaltsreiniger und einem Reinigungs- und geruchstilgenden Stein für WC-Spülkästen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus dufthaltigen Mikrokapseln gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 zusammengesetzt ist.
Ein Nahrungsmittel, Getränk oder pharmazeutisches Produkt, dadurch gekennzeichnet, dass es aus geschmackhaltigen Mikrokapseln gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6 besteht.