專利名稱：用于空氣清新劑蠟燭制品的聚合物蠟燭芯組合物的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明總的來說涉及由蠟燭制品發(fā)出空氣清新劑。更具體說，本發(fā)明涉及含有一定量空氣清新劑組分的蠟燭芯組合物，其中該空氣清新劑組分在蠟燭芯燃燒條件下被釋放。
自早期文明開始人們便已知和使用蠟燭。一支典型的蠟燭由諸如石蠟或蜂蠟的固態(tài)或半固態(tài)蠟形成蠟體，并且軸向包埋有纖維性蠟燭芯。
當(dāng)點(diǎn)燃蠟燭芯時(shí)，產(chǎn)生的熱將固態(tài)蠟體溶化，生成的液體因毛細(xì)管作用沿蠟燭芯向上流動(dòng)并且燃燒。
近來，蠟燭發(fā)展為博得嗅覺和視覺感官吸引力的制品。這種類型的蠟燭通常在蠟體內(nèi)摻入香味油。當(dāng)蠟燭點(diǎn)燃后蠟溶化時(shí)，香味油從液化的蠟池中釋放出來。
由于成本和其它原因，常規(guī)的香味蠟燭有很多缺陷。在蠟燭的蠟中摻入香味油難以達(dá)到保證蠟燭燃燒期間有適宜量香味被釋放到空氣中的數(shù)量。此外，摻入的香味油容易從蠟體中過早地滲出和揮發(fā)。香味物質(zhì)還會(huì)軟化蠟體，從而不期望地減弱蠟燭結(jié)構(gòu)的硬度。
因此，人們?nèi)韵Ｍ_發(fā)出改進(jìn)香味的和其它類型的空氣清新劑蠟燭制品。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種空氣清新劑蠟燭制品，該制品僅在使蠟燭燃燒的燃燒條件下向環(huán)境中釋放空氣清新劑。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種蠟燭芯組合物，該組合物含有一定量的空氣清新劑組分，并且適合摻入到蠟燭體中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種蠟燭芯組合物，該組合物可以通過連續(xù)模塑的工藝來生產(chǎn)。
通過以下的說明和實(shí)施例，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)公開出版物包括US專利1,974,037；2,090,297；2,818,615；2,829,511；3,560,122；3,630,697和3,940,233；這些文獻(xiàn)將引入作為參考。
US專利2,829,511描述了一種蠟燭芯結(jié)構(gòu)，由乙酸纖維素酯的芯繩與棉纖物的外層網(wǎng)構(gòu)成。
US專利3,560,122描述了一種蠟燭芯組合物，由石蠟、聚乙烯、和微粒狀坡縷石粘土組成。發(fā)明描述本發(fā)明的一個(gè)或其它目的通過提供含聚合物繩的蠟燭芯組合物來實(shí)現(xiàn)，該組合物包含(a)約2-40wt％的粒狀多糖類填充劑組分，和(b)約0.05-20wt％空氣清新劑組分。
蠟燭芯組合物一般為直徑約0.2-0.8cm的拉長(zhǎng)繩。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種蠟燭制品，該蠟燭制品具有含聚合物繩的軸線蠟燭芯部分，其中所說的蠟燭芯部分包含(a)約2-40wt％的粒狀多糖類填充劑組分，和(b)約0.05-20wt％空氣清新劑組分。
本發(fā)明蠟燭芯組合物的聚合物基質(zhì)優(yōu)選選自總體上適合通過諸如擠塑或壓塑的加工形成纖維的熱塑性樹脂類物質(zhì)。優(yōu)選，聚合物由在蠟燭芯燃燒條件下不轉(zhuǎn)變成有害氣體的元素組成，例如碳、氫和氧。
用于聚合物通過擠出形成纖維的設(shè)備和方法見例如US專利3,065,502；3,351,695；3,577,588；4,134,714；4,302,409和5,320,798的出版物(引入作為參考)。蠟燭芯聚合物繩可以由多股線構(gòu)成。
適宜的形成纖維用的聚合物包括烴基聚烯烴衍生物，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。
其它類型的適宜聚合物包括聚乙酸乙烯酯，和丙烯酸酯樹脂如聚丙烯酸甲酯；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。
諸如熱固性樹脂的其它類型聚合物可以通過將樹脂的粉末共混物、多糖類填充劑和清新劑組分加壓模塑來利用?？梢园谙灎T芯組合物中的其它組分為例如硬脂酸、聚氧化烯基二醇等等。
本發(fā)明蠟燭芯組合物中的多糖類填充劑組分一般為粉末形式，或者以平均長(zhǎng)度為約0.3-3cm的細(xì)纖維形式。
這里所說的術(shù)語“多糖類”包括諸如糖、淀粉、水膠體狀樹膠、纖維素類等的天然產(chǎn)物。
纖維素類填充劑組分可以從植物源如棉花、亞麻制品、亞麻、大麻、黃麻、木漿等中獲得。纖維素類填充劑可以是取代的衍生物的形式，如乙酸纖維素酯或甲基纖維素。
這里所說的術(shù)語“纖維素類”是指對(duì)應(yīng)于下式的β-葡糖苷多糖。n其中n是提供平均分子量達(dá)約100,000-2,000,000的整數(shù)。
本發(fā)明的蠟燭制品可以通過使用常規(guī)的蠟燭制造方法如模塑、浸漬等來生產(chǎn)。蠟燭制品的可燃燒體一般為諸如蜂蠟、石蠟、褐煤蠟、巴西棕櫚蠟、微晶蠟、脂肪醇、脂肪酸、脂肪酯、天然和合成樹脂等有機(jī)材料的熱塑性共混物。
蠟燭芯通常沿蠟燭體縱向伸長(zhǎng)?？梢允褂靡桓陨系南灎T芯，按照分隔的關(guān)系使用，但通常來說是在成型的蠟燭體的中心設(shè)置一根蠟燭芯。當(dāng)點(diǎn)燃蠟燭芯時(shí)，蠟燭芯適合逐漸燃燒，以便蠟燭芯和蠟燭體同時(shí)被燒耗。
當(dāng)在蠟燭體中時(shí)，本發(fā)明的蠟燭芯結(jié)構(gòu)在被點(diǎn)燃后具有足夠的多孔性，以將溶化了的蠟燭蠟通過毛細(xì)管作用吸收到蠟燭芯中便于在蠟燭使用期間燃燒。溶化了的蠟的轉(zhuǎn)移可以通過一個(gè)或多個(gè)沿蠟燭芯線表面軸向伸長(zhǎng)的毛細(xì)管溝來增強(qiáng)。
這里所說的術(shù)語“空氣清新劑”包括香味物質(zhì)如香葉醇；驅(qū)蟲劑如香茅醛；和治療劑如薄荷醇。
本發(fā)明蠟燭芯組合物中的空氣清新劑可以是當(dāng)蠟燭芯組合物被點(diǎn)燃時(shí)能夠彌散到環(huán)境中的任何本身揮發(fā)性的有機(jī)化合物。
適宜的揮發(fā)性空氣清新劑化合物包括苧烯、α-萜品烯、α-蒎烯、莰烯、十一烷醇、4-異丙基環(huán)己醇、香葉醇、芫荽醇、香茅醇、金合歡醇、薄荷醇、3-反式-異莰基環(huán)己醇、芐醇、2-苯基乙醇、3-苯基丙醇、3-甲基-5-苯基戊醇、肉桂醇、異冰片、百里酚、丁香酚、異丁香酚、茴香醇、水楊酸甲酯等等。
其它適宜的空氣清新劑化合物包括醛類和酮類，如己醛、癸醛、2-甲基癸醛、反式-2-環(huán)己巴比妥(hexenal)、3-羥基丁酮、二乙酰、香葉醛、香茅醛、甲氧基二氫香茅醛、薄荷酮、香芹酮、樟腦、茴香酮、紫香酮、鳶尾酮、達(dá)馬酮(damascone)、柏木基(cedryl)甲基酮、麝香酮、香貓酮、2，4-二甲基-3-環(huán)己烯羧醛、2-庚基環(huán)戊酮、順式-茉莉酮、二氫茉莉酮、環(huán)十五烷酮、苯甲醛、苯乙醛、二氫肉桂醛、肉桂醛、α-戊基肉桂醛、苯乙酮、芐基丙酮、二苯甲酮、胡椒醛等等。
其它適宜的空氣清新劑化合物包括酯類，如反式-2-己烯乙酸酯、3-環(huán)己基丙酸烯丙基酯、肉桂酸甲酯、肉桂酸芐酯、肉桂酸苯基乙酯等等。
其它適宜的空氣清新劑化合物包括具有高蒸汽壓的晶體香味物質(zhì)，如香草醛、乙基香草醛、香豆素、吐納麝香、calone、天芥菜精(heliotropene)、麝香二甲苯、雪松醇、麝香酮、二苯甲酮、懸鉤子酮、β-甲基萘基酮、水楊酸苯基乙酯、veltol、麥芽酚、槭樹內(nèi)酯、原丁香酚(proeugenol)乙酸酯、evernyl等等。
本發(fā)明還涉及其中空氣清新劑是釋放非揮發(fā)性空氣清新劑添加劑組分的蠟燭芯組合物?？諝馇逍聞┙M分通過在蠟燭芯燃燒條件下熱解而釋放。
這里所說的術(shù)語“非揮發(fā)性”是指在常溫條件下具有低蒸汽壓的有機(jī)化合物。
揮發(fā)性醇類空氣清新劑如香葉醇或薄荷醇與另一種有機(jī)化合物的化學(xué)鍵合形成非揮發(fā)性有機(jī)衍生物可以通過碳酸酯鍵的形成來實(shí)現(xiàn)(如實(shí)施例V舉例說明的)
醛類如香茅醛或酮類如葑酮與另一種化合物的化學(xué)鍵合可以通過酸性條件形成半縮醛(縮酮)和/或縮醛(縮酮)鍵來實(shí)現(xiàn)
酯類如肉桂酸苯基乙酯空氣清新劑與另一種有機(jī)化合物的化學(xué)鍵合可以通過堿性條件下的邁克爾加成反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)
邁克爾加成反應(yīng)描述于如US 2,415,040和US 5,569,779的公開文獻(xiàn)中，引入作為參考。
揮發(fā)性醇類空氣清新劑和另一種有機(jī)化合物之間形成鍵連接的另一種化學(xué)途徑是通過在堿性反應(yīng)條件下使用醇的環(huán)氧氯丙烷衍生物
本發(fā)明的蠟燭芯組合物提供了明顯的先前蠟燭制作領(lǐng)域所不具備的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的蠟燭芯組合物可以通過連續(xù)模塑工藝如成絲擠出工藝進(jìn)行高產(chǎn)有效地制造。
空氣清新劑組分僅當(dāng)蠟燭芯組合物燃燒時(shí)才釋放?？諝馇逍聞┮猿志贸Ｋ籴尫?。
由于空氣清新劑不需要像香味油那樣分散在本發(fā)明的蠟燭制品內(nèi)，因而沒有空氣清新劑因從蠟燭體中移動(dòng)和蒸發(fā)而引起的過早損失，并且沒有蠟燭體被軟化或者喪失硬度。
以下的實(shí)施例進(jìn)一步舉例說明了本發(fā)明。其中組分和特定的成分均以一般性的形式給出，鑒于前述的公開內(nèi)容在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以作出各種各樣的改進(jìn)。實(shí)施例I本實(shí)施例將舉例說明根據(jù)本發(fā)明制備蠟燭芯組合物。
用香葉醇浸浸纖維素粉末，并將混合物與聚乙烯粉末(MP 120EC)共混。共混物含有18wt％纖維素粉末和1.5wt％香葉醇。
讓共混物在加熱和加壓條件下經(jīng)過擠出機(jī)，將蠟燭芯組合物成型為直徑5mm的連續(xù)繩狀，并且其軸向沿繩的表面具有很多毛細(xì)管溝。
當(dāng)點(diǎn)燃時(shí)，繩的切割部分完全燒盡。蠟燭芯組合物釋放出香葉醇特點(diǎn)的花香味。
將成型的石蠟蠟燭(MP 63EC)的中央鉆掉，插入蠟燭芯的切割部分。當(dāng)點(diǎn)燃蠟燭芯時(shí)，火焰持續(xù)至蠟燭耗盡。在蠟燭燃燒期間，彌漫著玫瑰花香。
當(dāng)使用淀粉或瓜爾豆膠代替纖維素粉末時(shí)，獲得類似效果。實(shí)施例II本實(shí)施例將舉例說明根據(jù)本發(fā)明制備蠟燭芯組合物。
將聚丙烯粉末(MP 110EC)與纖維素粉末和乙基香草醛的混合物共混。共混物中含有22wt％纖維素粉末和3wt％乙基香草醛。
讓共混物在加熱和加壓條件下經(jīng)過擠出機(jī)，將蠟燭芯組合物成型為直徑3mm的連續(xù)繩狀，并且其軸向沿繩的表面具有很多毛細(xì)管溝。
當(dāng)點(diǎn)燃時(shí)繩的切割部分完全燒盡。蠟燭芯燃燒期間可察覺到空氣中由類似甜香草的香氣。當(dāng)在蠟燭體內(nèi)燃燒蠟燭芯時(shí)，釋放出類似的空氣清新劑。實(shí)施例III本實(shí)施例將舉例說明制備釋放非揮發(fā)性空氣清新劑的酮類和醛類空氣清新劑組分的糖類衍生物。
將葡萄糖(180g)溶解于二甲基甲酰胺(4升)，并加入安伯來特(Amberlite)IR-120(100g)。將混合物加熱至80EC，并且用三小時(shí)的時(shí)間逐份加入肉桂醛二甲基縮醛(178g)。添加完后，將混合物加熱另外1小時(shí)。
通過過濾除去離子交換樹脂，并且真空蒸餾除去溶劑和過量的肉桂醛二甲基縮醛。剩余物用95％乙醇再結(jié)晶，得到150g的4-6-0-亞肉桂基-D-吡喃葡萄糖產(chǎn)物。
按照相同過程，合成以下醛類和酮類的D-吡喃葡萄糖縮醛和縮酮衍生物癸醛、香葉醛、香茅醛、苯甲醛、苯乙醛、二氫肉桂醛、薄荷酮、葑酮、苯乙酮、二苯酮、樟腦、香葉草基丙酮將聚乙烯粉末(MP 120EC)與10wt％纖維素粉末、和2wt％4-6-0-亞肉桂基-D-吡喃葡萄糖的釋放空氣清新劑添加劑共混。讓共混物在加熱和加壓條件下經(jīng)過擠出機(jī)，將蠟燭芯組合物成型為直徑3.5mm的連續(xù)繩狀。
點(diǎn)燃繩的切割部分，火焰持續(xù)至蠟燭芯部分完全燒盡。空氣中能感覺到有淡淡的肉桂醛香味。當(dāng)蠟燭芯組合物含有4％釋放空氣清新劑的添加劑時(shí)，肉桂醛的香味濃烈并且持續(xù)。其它各合成的醛類和酮類釋放空氣清新劑衍生物作為本發(fā)明蠟燭芯組合物的添加劑獲得類似的嗅覺效果。
當(dāng)在蠟燭體內(nèi)燃燒蠟燭芯時(shí)獲得類似的空氣清新劑釋放效果。實(shí)施例IV本實(shí)施例舉例說明氯代甲酸甲酯的制備。
將液態(tài)碳酰氯(117g)裝入干冰/丙酮浴(-75EC)的反應(yīng)器中。將溶解于500mL環(huán)戊烷的薄荷醇逐滴攪拌加入到碳酰氯中。室溫下回流反應(yīng)介質(zhì)6小時(shí)。
減壓除去過量的碳酰氯和環(huán)戊烷。將回收的氯代甲酸甲酯溶于乙醚(300mL)，并且用含水碳酸氫鈉洗滌溶液，減壓除去溶解，得到純化的氯代甲酸甲酯。實(shí)施例V本實(shí)施例將舉例說明釋放非揮發(fā)性空氣清新劑的醇類空氣清新劑的重碳酸酯。
向吡啶(25mL)的氯仿(500mL)冷溶液中攪拌加入乙醇醛(10g，0.167mole)。逐滴加入氯代甲酸甲酯(36.5g，0.167mole)的氯仿(100mL)溶液。0 EC下連續(xù)攪拌30分鐘，然后室溫下攪拌18小時(shí)。用含水碳酸氫鈉洗滌反應(yīng)介質(zhì)，然后通過硫酸鈉干燥。
減壓除去溶劑。剩余物用氯仿∶己烷再結(jié)晶，獲得16g的2，5-二(甲基羰基氧基)-1，4-二噁烷。
按照相同過程，合成以下醇類的重碳酸酯衍生物香葉醇、芫荽醇、香茅醇、苯甲醇、丁香酚、3-苯丙醇、肉桂醇、萜品醇將聚苯乙烯粉末(MP 115EC)與30wt％纖維素粉末、和6wt％2，5-二(甲基羰基氧基)-1，4-二噁烷的釋放空氣清新劑添加劑共混。讓共混物在加熱和加壓條件下經(jīng)過擠出機(jī)，將蠟燭芯組合物成型為直徑4mm的連續(xù)繩狀，并且其軸向沿繩的表面具有很多毛細(xì)管溝。
點(diǎn)燃繩的切割部分，火焰持續(xù)至蠟燭芯部分完全燒盡?？諝庵锌刹煊X到有明顯的薄荷醇香味。其它各合成的醛類和酮類釋放空氣清新劑衍生物作為本發(fā)明蠟燭芯組合物的添加劑獲得類似的嗅覺效果。
當(dāng)在蠟燭體內(nèi)燃燒蠟燭芯時(shí)獲得類似的空氣清新劑釋放效果。
當(dāng)聚合物成分時(shí)聚乙酸乙烯酯時(shí)，獲得類似效果。
權(quán)利要求
1.一種包含聚合物繩的蠟燭芯組合物，該組合物含有(a)約2-40wt％的粒狀多糖類填充劑組分，和(b)約0.05-20wt％空氣清新劑組分。
2.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，是通過連續(xù)模塑工藝生產(chǎn)的。
3.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中聚合物繩為一條線，該線具有至少一個(gè)沿其表面軸向伸長(zhǎng)的毛細(xì)管溝。
4.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中聚合物繩包括聚烯烴線。
5.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中聚合物繩選自聚乙烯和聚丙烯線。
6.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中聚合物繩包括多股線。
7.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中粒狀多糖類填充劑包括細(xì)或粉末纖維。
8.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中多糖類填充劑選自糖、淀粉、水膠體狀樹膠和纖維素類。
9.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中多糖類填充劑包括纖維素或纖維素衍生物。
10.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑包括香味組分。
11.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑包括驅(qū)蟲組分。
12.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑包括治療性組分。
13.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑成分包括香葉醇。
14.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑成分包括香茅醛。
15.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑成分包括薄荷醇。
16.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其中空氣清新劑組分是釋放非揮發(fā)性空氣清新劑的添加劑形式，并且其中當(dāng)蠟燭芯燃燒時(shí)空氣清新劑釋放到大氣中。
17.權(quán)利要求1的蠟燭芯組合物，其是直徑為約0.2-0.8cm拉長(zhǎng)的聚合物繩，并且其適合插入到蠟燭制品中。
18.一種具有含聚合物繩的中心蠟燭芯構(gòu)件的蠟燭制品，其中所說的蠟燭芯構(gòu)件含有(a)約2-40wt％的粒狀多糖類填充劑組分，和(b)約0.05-20wt％空氣清新劑組分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包含諸如聚乙烯的聚合物繩的蠟燭芯組合物,該組合物含有一定含量的粒狀多糖類填充劑組分和空氣清新劑組分。該蠟燭芯適合插入到蠟燭體中。當(dāng)點(diǎn)燃蠟燭芯時(shí),它燃燒并向大氣控制釋放出空氣清新組分。
文檔編號(hào)A61L9/015GK1271378SQ98809354
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期1998年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月20日
發(fā)明者L·P·勒奎約, J·R·佐恩布萊切爾 申請(qǐng)人:約翰遜父子公司