芳香剂分配散发基材及方法

技术领域

本公开涉及香料(日化香精)领域。特别地，本公开提供了芳香剂分配散发基材和用于将芳香油或液体芳香材料分配到周围环境中的相关方法。

背景技术

依赖毛细管作用的典型的散发基材，例如引捻(reed)扩散器，通过扩散将芳香油或液体芳香材料递送至周围环境。例如，散发基材的下部可以浸没在芳香油的储液器中，而散发基材的上部暴露于周围环境。芳香油可被吸收到散发基材的下部并通过毛细作用移动到上部。以这种方式，散发基材的整个长度都被芳香油浸透。一旦散发基材饱和，并且在一定程度上在饱和过程中，芳香油从散发基材解吸并扩散到周围环境中，递送芳香剂/香味。

散发基材可以包括天然材料，例如木材、藤条、柳树或类似植物，其在干燥时能够吸收、芯吸(wicking)和扩散芳香油或液体芳香材料。天然材料的限制包括芯吸速率(芳香油或液体芳香材料被吸收到散发基材的下部并通过毛细作用传播到上部的速率)。其他限制包括芳香油或液体芳香物质扩散到周围环境中的速度。该参数由散发基材的表面积与体积之比控制。包含天然材料的散发基材通常具有低的表面积与体积之比。另外的限制包括散发基材缺乏柔韧性。其他限制包括散发基材的堵塞。

因此，仍然需要包含天然材料的散发基材，该天然材料具有改善的芳香油或液体芳香材料的芯吸和/或扩散速率。

发明内容

本文提出的一个形态提供了一种芳香剂分配装置，

其中，该芳香剂分配装置包括：

a)具有开口端的储液器，其中该储液器含有一定量的液体组合物；和

b)包含经化学处理的纤维素材料的散发基材，该散发基材具有与储液器的开口端接触的第一端和与液体组合物接触的第二端；

其中该化学处理从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分。

在一个形态中，从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分以足以增加该散发基材的柔韧性的量被去除。

在一个形态中，从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分以足以增加该散发基材的孔隙率的量被去除。

在一个形态中，孔隙率的增加增加了该液体组合物被吸收到该散发基材的第一端中的速率。

在一个形态中，孔隙率的增加增加了该液体组合物扩散到周围环境中的速率。

在一个形态中，孔隙率的增加增加了该散发基材的表面积与体积之比。

在一个形态中，该散发基材的表面积与体积之比的增加增加了该液体组合物被吸收到该散发基材的第一端中的速率。

在一个形态中，该散发基材的表面积与体积之比的增加增加了芳香油扩散到周围环境中的速率。

在一个形态中，将该经化学处理的纤维素材料进行进一步处理以增加该经化学处理的纤维素材料的密度。

在一个形态中，该进一步处理包括机械热压。

在一个形态中，该进一步处理使该经化学处理的纤维素材料的密度增加至3倍。

在一个形态中，液体组合物是从由以下构成的群组中选出的组合物：芳香材料组合物、驱虫剂组合物、除臭组合物，以及它们的组合。

本文提出的一个形态提供了一种用于将液体组合物递送到周围环境的方法，包括提供根据本文提出的一个形态的芳香剂分配装置。

本文提出的一个形态提供了一种包含经化学处理的纤维素材料的散发基材，该散发基材具有第一端和与液体组合物接触的第二端；

其中该化学处理从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分。

本文提出的一个形态提供了一种蜡烛，其包含根据本文提出的某些形态的散发基材，和与散发基材直接接触的可熔燃料。

附图说明

虽然本说明书以特别指出和明确要求保护本发明的权利要求结束，但相信通过以下对附图的描述将更好地理解本发明，其中：

图1显示了木质纤维素材料(左)和经化学处理和机械热压的木质纤维素材料(右)的扫描电子显微照片。

图2显示了木质纤维素材料(最左)、经化学处理的木质纤维素材料(左起第二)、经机械热压的木质纤维素材料(右起第二)以及经化学处理和机械热压的木质纤维素材料(最右)。

图3(左)显示了液体香料组合物从具有包含木材的散发基材的芳香剂递送装置的重量损失(正方形)和液体香料组合物从具有包含经化学处理和机械热压的木质纤维素材料的散发基材的芳香剂递送装置的重量损失(三角形)。图3(右)显示了液体香料组合物从具有包含木材的散发基材的芳香剂递送装置的蒸发速率(左条)和液体香料组合物从具有包含经化学处理和机械热压的木质纤维素材料的散发基材的芳香剂递送装置的蒸发速率(右条)。

图4显示了3天后，在具有包含木材的散发基材的芳香剂递送装置中剩余的液体香料组合物的量(左)和在具有包含经化学处理和机械热压的木质纤维素材料的散发基材的芳香剂递送装置中剩余的液体香料组合物的量(右)。

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，其通过图示的方式示出。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，可以利用其他实施方案，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。

已经根据本文公开的方法处理过的纤维素材料，当用作散发基材时，与常规的未经处理的纤维素材料相比，提供改进的芯吸和/或扩散速率，可以具有改进的结构特性，还可以更不易堵塞。无意受任何特定理论的限制，根据本文公开的方法处理纤维素材料增加了液体组合物通过散发基材的流动，导致芯吸和/或扩散速率的提高，从而增加了周围环境的液体组合物。在一些形态中，根据本文公开的方法处理纤维素材料降低了散发基材的刚性。

如本文所用，术语“散发基材”是指一种多孔基材，其被构造成通过扩散将芳香油或液体芳香材料递送至周围环境。

参考图1至图4，在一些形态中，散发基材包括纤维素材料，该纤维素材料经过化学处理以从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分。无意受限于任何特定理论，从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分的去除在纤维素材料的纤维素纳米纤维之间产生纳米孔，从而产生管腔结构，导致芯吸和/或扩散速率的改善，从而增加了液体组合物向周围环境的递送。

从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分可以通过将纤维素材料浸入到沸腾的碱溶液中持续足以去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分的一段时间，然后进行至少一个洗涤步骤以去除碱溶液。

在一些形态中，碱溶液包含2.5M的NaOH和0.4M的Na

在一些形态中，足够的时间是7小时，或者可选地，6小时，或者可选地，5小时，或者可选地，4小时，或者可选地，3小时，或者可选地，2小时，或者可选地，1小时。

在一些形态中，足够的时间去除了100％，或者可选地，90％，或者可选地，80％，或者可选地，70％，或者可选地，60％，或者可选地，50％，或者可选地，40％，或者可选地，30％，或者可选地，20％，或者可选地，10％的从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分。

在一些形态中，从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分以足以增加该散发基材的柔韧性的量被去除。

在一些形态中，从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分以足以改变纤维素材料颜色的量被去除。

在一些形态中，从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分以足以增加该散发基材的孔隙率的量被去除。

在一些形态中，孔隙率的增加增加了液体组合物被吸收到散发基材的第一端中的速率。

在一些形态中，孔隙率的增加增加了液体组合物扩散到周围环境中的速率。

在一些形态中，孔隙率的增加增加了散发基材的表面积与体积之比。

在一些形态中，该散发基材的表面积与体积之比的增加增加了该液体组合物被吸收到该散发基材的第一端中的速率。

在一些形态中，该散发基材的表面积与体积之比的增加增加了该液体组合物扩散到周围环境中的速率。

适用于从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分的方法的例子包括在Song等人的Nature 554,p 224-228(2018)中公开的方法。

适用于从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分的方法的其他例子包括在Paril等人的European Journal of Wood and WoodProducts,72,pg 583-591(2014)中公开的方法。

在一些形态中，将该经化学处理的纤维素材料进行进一步处理以增加该经化学处理的纤维素材料的密度。

在一些形态中，该进一步处理包括机械热压。

在一些形态中，该进一步处理使该经化学处理的纤维素材料的密度增加至3倍。

适用于将经化学处理的纤维素材料机械热压的方法的例子包括在Song等人的Nature 554,p 224-228(2018)中公开的方法。

适用于将经化学处理的纤维素材料机械热压的方法的其他例子包括在Sandberg等人的Wood Material Science and Engineering 8,pg 64-88(2013)中公开的方法。

适用于将经化学处理的纤维素材料机械热压的方法的其他例子包括在Fang等人的European Journal of Wood and Wood Products,70,pg 155-163(2012)中公开的方法。

适用于将经化学处理的纤维素材料机械热压的方法的其他例子包括在Paril等人的European Journal of Wood and Wood Products,72,pg 583-591(2014)中公开的方法。

适用于将经化学处理的纤维素材料机械热压的方法的其他例子包括在Navi等人的MRS Bulletin,29,pg 332-336(2004)中公开的方法。

适用于将经化学处理的纤维素材料机械热压的方法的其他例子包括Kutnar等人的Wood Science and Technology 46,pg 73-88(2012)中公开的方法。

参考图4，本文提供了一种包含经化学处理的纤维素材料的散发基材，该散发基材具有第一端和与液体组合物接触的第二端；

其中该化学处理从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分。

参考图4，本文提出的一个形态提供了一种芳香剂分配装置，

其中，该芳香剂分配装置包括：

a)具有开口端的储液器，其中该储液器含有一定量的液体组合物；和

b)包含经化学处理的纤维素材料的散发基材，该散发基材具有与储液器的开口端接触的第一端和与液体组合物接触的第二端；

其中该化学处理从纤维素材料中去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分。

在一些形态中，本公开提供了一种蜡烛，其包含散发基材(该散发基材包含经化学处理的纤维素材料)，和与包含经化学处理的纤维素材料的散发基材直接接触的可熔燃料。在一个形态中，可熔燃料包括蜡。

如本文所用，术语“液体组合物”是指至少部分挥发性的液体组合物，即可以蒸发，并且能够赋予周围环境有益效果。它可以是包含气味物质的基本上非水的液体，或者它也可以包含一定量的水。它可以是熔融的蜡。

在一些形态中，液体组合物含有至少一种活性成分。该成分能够对周围环境有益，并且可以伴随有对活性挥发性材料有益的可选成分。换言之，液体组合物包含活性挥发性材料，其包含至少一种成分，以及可选的一种或多种从由溶剂、增稠剂、抗氧化剂、染料、苦味剂和UV抑制剂构成的群组中选出的成分。

作为活性挥发性材料，可以使用例如香料(perfume，日化香精)。其他合适的活性挥发性材料可以是除臭剂(体香剂)或消毒剂或驱虫剂或任何其他能够赋予它们所扩散到的空气质量可感知和所需益处的活性材料。

在一个形态中，活性挥发性材料是香料。作为香料，可以使用目前在香料中使用的任何成分或多种成分的混合物，即能够发挥加香作用，意味着改良或赋予周围空气以气味。这意味着能够减少或抑制多种恶臭例如体臭、烟草恶臭、厨房或浴室恶臭的恶臭抵消组合物在本文中也被理解为包含在“香料”、“芳香剂”或“加香组合物”的定义中。通常，这种加香组合物或多或少是天然或合成来源成分的复杂混合物。成分的性质和类型不保证在此进行更详细的描述，其无论如何都是无法穷尽的，技术人员能够基于其一般知识并根据预期用途或应用以及期望的感官效果、除臭、加香、消毒或其他来选择它们。一般而言，这些加香成分属于各种化学类别，如醇类、醛类(baldheads)、烯酮类(ketenes)、酯类、醚类、乙酸酯类、氮化物类、萜(terrene)烃类、含氮或含硫杂环化合物以及天然或合成来源的精油。这些成分中的许多在任何情况下都列在参考文献中，例如S.Arcade所著的Perfume and FlavorChemicals,1969,Montclair,N.J.,USA或其更新版本，或其他类似性质的著作，以及香料和恶臭抵消领域的大量专利文献。许多已知具有恶臭抵消和/或抗菌活性，因此，除了能够加香并因此赋予周围空气宜人的气味外，它们还有助于净化和消毒后者，和/或去除任何恶臭(即难闻的气味)。

天然油例如薰衣草、雪松、柠檬和其他精油和提取物也可以用于本文公开的装置中。

虽然上文特别提到了可以由本发明的装置发挥的加香效果，但相同的原理适用于用于扩散除臭或消毒蒸气的类似装置，香料被除臭组合物，抗菌剂、杀虫剂、驱虫剂或昆虫引诱剂，或所谓的防蛀装置代替。通过术语“消毒蒸气”，在这里不仅指那些可以增强观察者周围空气接受程度的物质的蒸气，而且还指那些可以对某些昆虫物种例如家蝇或蚊子产生引诱或驱避作用，或者具有杀菌或抑菌活性的物质。不言而喻，也可以使用这些试剂的混合物。

活性组合物中活性挥发性材料的总量可以占活性组合物重量的20％至100％，或者30％至70％。

如上所述，活性组合物还可以包含一些可选的成分，用作例如溶剂、增稠剂、抗氧化剂、染料、苦味剂和UV抑制剂。

作为可用的紫外线抑制剂成分的非限制性例子，可以列举二苯甲酮、丙烯酸二苯酯或肉桂酸酯，例如以商品名

存在于活性组合物中的UV抑制剂的总量可以在0.0％和0.5％之间变化，或者在0.01％和0.4％之间变化，百分比是相对于活性组合物的总重量而言的。

一种或多种溶剂的存在可用于形成单相液体和/或调节活性材料蒸发到周围环境中的速度。溶剂可以属于异链烷烃类、链烷烃类、烃类，即二醇类、二醇醚类、二醇醚酯类、酯类或酮类。

合适的市售溶剂的例子以如下商品名已知：

可用于本发明的溶剂的其他例子是二丙二醇、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。

活性组合物中存在的此类溶剂的总量可以在0.0％和80％之间，或者在30％和70％之间变化，百分比是相对于活性组合物的重量而言的。在一些形态中，加香组合物包含至少30重量％的香料和不超过70重量％的任何此类溶剂。

在一些形态中，活性组合物的总重量的至少60％由蒸气压为4Pa至270Pa的成分制成，蒸气压是在20℃和760mmHg的压力下测量的。活性组合物配方中的所述要求确保在装置的寿命期间保持相对恒定的组成并且在产品的寿命期间活性组合物以相对稳定的速率蒸发。

在一些形态中，活性组合物的总重量的至少80％由蒸气压为4Pa至270Pa的成分制成。

作为有用的抗氧化成分的非限制性例子，可以列举空间位阻胺，即2,2,6,6-四甲基-哌啶的衍生物，例如以如下商品名已知的那些：

活性组合物中存在的抗氧化剂的总量可以在0.0％和10％之间，或者在1％和4％之间变化，百分比是相对于活性组合物的重量而言的。

染料是活性组合物的其他可选成分。合适的染料是油溶性的并且可以在由TheSociety of Dyers and Colourist出版的国际颜色指数(Colour Index International)中找到。合适染料的非限制性例子是蒽醌、次甲基、偶氮、三芳基甲烷、三苯甲烷、吖嗪、氨基酮、螺恶嗪、噻吨、酞菁、苝、苯并吡喃或迫位酮(perinone)家族的衍生物。

可商购的此类染料的例子以如下商品名已知：

存在于活性组合物中的染料总量可以在0.0％和0.5％之间，或者在0.005％和0.05％之间变化，百分比是相对于活性组合物的重量而言的。

苦味剂的存在可能是合乎需要的，以使产品变得不可食用，从而使得活性组合物不太可能被摄入，尤其是被幼儿摄入。作为非限制性例子，可以列举异丙醇、甲基乙基酮、甲基正丁基酮或地那铵盐例如苯甲地那铵，也以商标BITREX

苦味剂可以以0.0％至5％的总量掺入到活性组合物中，百分比是相对于活性组合物的总重量而言的。在BITREX

在一些形态中，液体组合物是从由以下构成的群组中选出的组合物：芳香材料组合物、驱虫剂组合物、除臭组合物，以及它们的组合。

本文提出的一个形态提供了一种用于将液体组合物递送到周围环境的方法，包括提供根据本文提出的一个形态的芳香剂分配装置。

通过如下实施例最好地说明了本发明，但不限于此。

实施例

实施例1：根据本文提出的一个形态的芳香剂分配装置

在第一步中，基于下表1中描述的配方制备表面活性剂-水基料。所有成分在烧杯中混合在一起并在室温下轻轻搅拌。在它们完全溶解后，形成澄清的胶束溶液。

表1-根据本发明的表面活性剂-水基料预配方

在第二步中，根据表2中给出的配方获得空气清新剂组合物。将上述表面活性剂-水基料、香料基料和增溶助剂成分在烧杯中混合在一起。借助磁棒搅拌器将该混合物在环境温度下轻轻搅拌几分钟。形成半透明的液晶相。在下一步中，通过水稀释，立即形成透明产品。

表2-根据本发明的液体配方

按照该程序，获得表面活性剂/香料比为0.84的香料配方。

将香料配方添加到芳香剂分配装置中，该芳香剂分配装置包含藤条吸芯，或经化学处理以去除从由木质素和半纤维素构成的群组中选出的至少一种组分的藤条吸芯，并且随后被处理以增加通过根据Song等人的Nature 554,p 224-228(2018)中描述的方法机械热压的经化学处理的纤维素材料的密度。

图3(左)显示了液体香料组合物从具有包含藤条的吸芯的芳香剂递送装置的重量损失(正方形)和液体香料组合物从具有包含经化学处理和机械热压的藤条的吸芯的芳香剂递送装置的重量损失(三角形)。

图3(右)显示了液体香料组合物从具有包含藤条吸芯的芳香剂递送装置的蒸发速率(左条)和液体香料组合物从具有包含经化学处理和机械热压的藤条的吸芯的芳香剂递送装置的蒸发速率(右条)。

图4显示了3天后，在具有包含木材的吸芯的芳香剂递送装置中剩余的液体香料组合物的量(左)和在具有包含经化学处理和机械热压的木质纤维素材料的吸芯的芳香剂递送装置中剩余的液体香料组合物的量(右)。

综上所述，这些数据表明根据本文公开的方法处理纤维素材料增加了液体组合物通过吸芯的流动，导致芯吸和/或扩散速率的提高，从而增加了液体组合物在周围环境中的递送。

本文通篇所引用的出版物通过引用整体并入本文。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，本发明的范围并不由前述描述所限定，而是在专利法的原则下由适当解释的所附权利要求所限定。