專利名稱：使用納米孔徑半透膜控制香熏精油釋放速度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造屬于衛(wèi)生熏香和空氣消毒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及使用納米孔徑半透膜控制香 熏精油釋放速度的方法。
背景技術(shù)：
很多中草藥具有殺菌或抗菌作用，所以常用其制造熏香進(jìn)行防病驅(qū)除室內(nèi)異味。用植 物藥材和天然芳香植物制作的熏香，不僅有一定的抗菌作用，還可以使空氣清新，愉悅身 心，因而很受歡迎。
香熏，就是在具有香植物花朵和樹脂中，提煉所蘊(yùn)育的精純本質(zhì)，即精油，并藉由最 重要的嗅覺和觸覺反應(yīng)，來恢復(fù)身體和精神的平衡。不同類型的香熏有不同的作用，例如 玫瑰香熏可以消除情緒郁結(jié)，通經(jīng)止痛，山茶香熏能增強(qiáng)人體免疫功能，以適應(yīng)外界環(huán)境 對(duì)人體的刺激和破壞。松木香熏能舒緩因感冒及咽喉充血、水腫帶來的不適，并能促進(jìn)血 液循環(huán)。蒼艾香熏油是具有氣味清香、抗菌力強(qiáng)等作用。
近年來，伴隨著香薰的興起和使用，熏療法迅速風(fēng)靡大江南北。香薰大致可分為直接 吸入法、沐浴法、蒸薰法、按摩法、冷敷法、熱敷法等，由于這些使用方法不能對(duì)精油的 揮發(fā)速度和使用量進(jìn)行有效控制，造成高價(jià)值的精油的大量浪費(fèi)。因此，人們研究出聚合 物浸泡法，凝膠法、微膠囊法等精油緩慢釋放方法。盡管這些緩慢釋放方法具有一定緩慢 釋放精油的效果，但是，這些方法存在釋放量不穩(wěn)定和可控性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種使用納米孔徑半透膜控制香熏精油 釋放速度的方法，本發(fā)明以巴西甜橙、擰檬、香茅、薰衣草等天然精油為對(duì)象，針對(duì)傳統(tǒng) 香熏方法中精油揮發(fā)速度快，不易控制等問題，根據(jù)半透膜孔徑不同和精油的揮發(fā)溫度不 同控制香熏精油的釋放速度，旨在提出一種快速、可控釋放香熏精油的方法。本發(fā)明對(duì)于 精油高效利用，節(jié)約資源，促進(jìn)衛(wèi)生熏香和空氣消毒等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)膜可控釋放技 術(shù)應(yīng)用和發(fā)展，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)際意義。 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種使用納米孔徑半透膜控制香熏精油釋放速度的方法，具體包括以下步驟
(1) 采用平均孔徑為50 100納米、面積為2 100平方厘米的半透膜將香熏精油
封裝在體積為5 1000毫升的容器中；
(2) 保持在30 6(TC條件下，使得香熏精油以揮發(fā)性氣體狀態(tài)透過具有納米孔徑 的半透膜，達(dá)到對(duì)香熏精油釋放速度的控制。通過半透膜的納米孔徑的大小和加熱溫度
的不同，進(jìn)行精油透過半透膜的釋放速度的控制，每日精油的揮發(fā)率0.2 10%。從而實(shí)現(xiàn)
3對(duì)香熏精油的可控釋放。
所述容器為有機(jī)塑料或玻璃容器，容器底部或側(cè)邊具有加熱裝置和溫度控制裝置。 所述半透膜為經(jīng)過改性的高分子聚合物膜，所述高分子聚合物膜包括PVC (聚氯乙烯)
膜、PE (聚乙烯)膜、PP (聚丙烯)膜、PS (聚苯乙烯)膜、PES (聚醚砜)膜或PVDF (聚偏氟乙烯)膜。
所述改性是將高分子聚合物膜經(jīng)過拉伸成孔，拉伸速率是膜進(jìn)料運(yùn)行速率的2 3倍， 拉伸速率為8 12cm/s，再采用2。/。質(zhì)量的鹽酸浸泡20min后，3%質(zhì)量的甘油浸泡30min，在 1200r/min條件下離心5min脫溶劑，50°C真空干燥2h后形成具有納米孔徑的改性高分子 聚合物膜。
所述的香熏精油為天然精油，包括巴西甜橙、檸檬、香茅或薰衣草。 本發(fā)明的方法具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果 (1)本發(fā)明通過半透膜孔徑不同，并結(jié)合精油的揮發(fā)溫度不同，對(duì)封裝于密閉容器中的 香熏精油的釋放進(jìn)行有效地控制，每日精油的釋放率為0.2 10%。
(3)本發(fā)明根據(jù)精油的不同化學(xué)結(jié)構(gòu)，選用與精油作用不同的材質(zhì)膜，可獲得不同的揮 發(fā)速度。
(5) 本發(fā)明采用不同加熱溫度控制精油的揮發(fā)速度，揮發(fā)溫度30 6(TC，最佳溫度為 40 50°C。
(6) 本方法是一種簡(jiǎn)單可行、有效地可控釋放香熏精油方法。


圖1為可控香熏精油釋放裝置；
其中l(wèi)、密閉容器；2、半透膜；3、精油；4、加熱裝置；5、溫控裝置和電源
圖2為本發(fā)明方法和對(duì)照實(shí)驗(yàn)中香熏精油的揮發(fā)率變化曲線的比較；
圖3為不同溫度下香熏精油的揮發(fā)率隨時(shí)間的變化曲線；
圖4為不同半透膜控制香熏精油的揮發(fā)率隨時(shí)間的變化曲線；。
圖5為不同膜面積控制香薰精油的揮發(fā)率隨時(shí)間的變化曲線；
圖6為在較高溫度下半透膜控制香薰精油的揮發(fā)率隨時(shí)間的變化曲線。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
不同時(shí)間下半透膜可控釋放香熏精油
將PVC膜經(jīng)過拉伸成孔，拉伸速率是運(yùn)行速率的2倍，拉伸速率為8cm/s，再采用2% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸浸泡20min后，3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的甘油浸泡30min，在12000r/min條件下離心 5min脫溶劑，50t真空干燥2h后，形成具有納米孔徑的改性PVC膜，膜平均孔徑50nm。 采用可控香熏精油釋放裝置，不同時(shí)間下控制天然檸檬精油的釋放，對(duì)比容器開口處 有半透膜和無半透膜條件下精油揮發(fā)率。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)是測(cè)定檸檬精油的揮發(fā)率，揮發(fā)率 (釋放率)=(原有重量一揮發(fā)后重量)/原有重量，精油重量釆用精密電子天平進(jìn)行準(zhǔn)確 稱量。如圖1，實(shí)驗(yàn)采用圓柱形的PE容器，容器體積為50ml并在側(cè)面表面進(jìn)行面積為2cm X5 cm的長(zhǎng)方形開口，加入精油重量5g，試驗(yàn)溫度恒定在40°C。半透膜為具有納米孔徑 的改性PVC膜，膜平均孔徑50nm，采用熱溶膠粘住面積為2cmX5 cm的長(zhǎng)方形開口。對(duì)照 實(shí)驗(yàn)采用同樣容器，在面積為2cmX5 cm的長(zhǎng)方形開口處不粘貼半透摸，其它條件同帖半 透膜實(shí)驗(yàn)一致。
從圖2可知，半透膜能夠很好地控制香熏精油的揮發(fā)率。香熏精油在沒有半透膜(開 口)的容器中，第一天的揮發(fā)率就達(dá)到94%以上，三天后幾乎釋放完全；而在半透膜控制 釋放精油的情況下，檸檬精油第一天的揮發(fā)率才0.2%，三天過后揮發(fā)率才1.7%。因此，半 透膜能夠控制香精油的釋放。 實(shí)施例2
不同溫度下半透膜可控釋放精油
將PP膜經(jīng)過拉伸成孔，拉伸速率是運(yùn)行速率的3倍，拉伸速率為12cm/s，再釆用2% 質(zhì)量分量分?jǐn)?shù)的鹽酸浸泡20min后，3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的甘油浸泡30min，在12000r/min條件下 離心5min脫溶劑，50°C真空干燥2h后，形成具有納米孔徑的改性PP膜，膜平均孔徑lOOnra。
采用圖1的可控香熏精油釋放裝置，以絲柏和巴西甜橙精油為對(duì)象，進(jìn)行不同溫度下 半透膜控制香熏精油的可控釋放。實(shí)驗(yàn)采用圓柱形的PE容器，容器體積為50ml并在側(cè)面 表面進(jìn)行面積為2cmX5 cm的長(zhǎng)方形開口，加入精油重量5g，溫度分別恒定在45'C和50 °C。半透膜為具有納米孔徑的改性PP膜，膜平均孔徑100nm，采用熱溶膠粘住面積為2cm X5 cm的長(zhǎng)方形開口。
如圖3所示，對(duì)于同一種半透膜，不同溫度下同一種香熏精油釋放有明顯差異；在相 同溫度下，不同香熏精油揮發(fā)速率是不同的。9天后，在溫度為50'C時(shí)，絲柏、巴西甜橙 的最終揮發(fā)率分別為15.8%和7.4%;而在45'C時(shí)，其揮發(fā)率分別為9. 653%和3. 5%， 5CTC 時(shí)絲柏第一天揮發(fā)率為8%。隨著溫度的升高，香精油的揮發(fā)速率加快；盡管如此，和不加 膜控制香精袖釋放相比，即使是在5(TC下，香精油的揮發(fā)速率也明顯變緩。因此，通過控 制不同的溫度，采用半透膜進(jìn)行香精揮發(fā)速率的控制。 實(shí)施例3
不同半透膜控制香熏精油的釋放
對(duì)于同一種香熏精油，在同一溫度下采用不同孔徑的半透膜，香熏精油的揮發(fā)速率也 有明顯差異，可進(jìn)行控制香熏精油的釋放。采用圖1的可控香熏精油釋放裝置，以巴西甜 橙和檸檬草精油為對(duì)象，進(jìn)行不同半透膜孔徑控制香熏精油的可控釋放。實(shí)驗(yàn)采用圓柱形 的PE容器，容器體積為500ml并在側(cè)面表面進(jìn)行面積為2cmX5 cm的長(zhǎng)方形開口，加入 精油重量5g，溫度恒定在45'C。半透膜分別采用改性PP膜(膜平均孔徑100mn)和改性 PVC膜(膜平均孔徑50nm)，分別采用熱溶膠粘住面積為2cmX5 cm的長(zhǎng)方形開口。
從圖4中可知，采用兩種不同的膜控制香精油的揮發(fā)，其揮發(fā)速率有明顯差異。由于 香精油的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，因此，不同的膜對(duì)其揮發(fā)成分的滲透性不同。對(duì)檸檬草而言，改 性PVC膜(膜平均孔徑50nm)對(duì)其的滲透性能比較好，最終揮發(fā)率為7.6%;而對(duì)巴西甜橙則較差，為3.7%。所以，針對(duì)不同的香精油，可采用不同的膜來控制其釋放速度。 實(shí)施例4
不同膜面積半透膜可控釋放精油
采用不同膜面積的可控香熏精油釋放裝置，以巴西甜橙精油為對(duì)象，進(jìn)行不同膜面積 下半透膜控制香熏精油的可控釋放。實(shí)驗(yàn)采用圓柱形的PE容器，容器體積為5ml并在側(cè) 面表面進(jìn)行面積為2cmX5 cm、 lcmX2 cm的長(zhǎng)方形開口，加入精油重量2g，溫度分別恒 定在30'C。半透膜為實(shí)施例2的改性PP材料，膜平均孔徑100nm，采用熱溶膠粘住面積為 2cmX5 cm、 lcmX2 cm的長(zhǎng)方形開口。
如圖5所示，對(duì)于同一種半透膜膜，相同溫度，不同膜面積，同一種香熏精油釋放有 明顯差異；9天后，在膜面積為lcmX2cm時(shí)，巴西甜橙的最終揮發(fā)率分別為3.26%;而膜 面積為2cmX5 cm時(shí)，其揮發(fā)率為9.08%。隨著膜面積的增大，香精油的揮發(fā)速率加快； 盡管如此，和不加膜控制香熏精油釋放相比，香熏精油的揮發(fā)速率也明顯變緩。因此，可 通過控制不同的膜面積，采用半透膜進(jìn)行香精揮發(fā)速率的控制。 實(shí)施例5
溫度較高時(shí)，香薰精油的可控釋放效果
將PE膜經(jīng)過拉伸成孔，拉伸速率是運(yùn)行速率的2倍，拉伸速率為llmm/s，再采用2% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸浸泡20min后，3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的甘油浸泡30min，在12000r/min條件下離心 5min脫溶劑，50。C真空干燥2h后，形成具有納米孔徑的改性PE膜，膜平均孔徑80nm。
對(duì)于同一種香熏精油，在較高溫度下采用半透膜進(jìn)行可控釋放，香熏精油的揮發(fā)速率 也有明顯明顯變緩。采用圖1的可控香熏精油釋放裝置，以薰衣草為對(duì)象，考察半透膜控 制香熏精油在較高溫度下的可控釋放。實(shí)驗(yàn)采用圓柱形的PE容器，容器體積為1000ml并 在側(cè)面表面進(jìn)行面積為10cmX10 cm的正方形開口，加入精油重量50g，溫度分別恒定在 6(TC。半透膜分別采用改性PE膜(膜平均孔徑80nm)，分別采用熱溶膠粘住面積為10cm X10 cm的正方形開口。
從圖6中可知，在溫度6(TC條件下，采用半透膜控制香精油的揮發(fā)，其揮發(fā)速率有明 顯降低。由圖2可知，薰衣草精油在沒有半透膜(開口)的容器中，第一天的揮發(fā)率就達(dá) 到96%以上，三天后幾乎釋放完全；而在半透膜控制釋放精油的情況下，薰衣草精油的釋 放量很少，第一天揮發(fā)率7%，七天過后揮發(fā)率才22.1%。因此，在溫度較高的條件下，半 透膜也能夠控制香熏精油的釋放。
權(quán)利要求
1、一種使用納米孔徑半透膜控制香熏精油釋放速度的方法，其特征在于，具體包括以下步驟(1)采用平均孔徑為50～100nm、面積為2～100cm2的半透膜將香熏精油封裝在體積為5～1000ml的容器中；(2)保持在30～60℃條件下，使得香熏精油以揮發(fā)性氣體狀態(tài)透過具有納米孔徑的半透膜，達(dá)到對(duì)香熏精油釋放速度的控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述釋放速度為精油的每日揮發(fā)率0.2 10%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述容器為有機(jī)塑料或玻璃容器，容器 底部或側(cè)邊具有加熱裝置和溫度控制裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述半透膜為經(jīng)過改性的高分子聚合物膜，所述高分子聚合物膜包括PVC膜、PE膜、PP膜、PS膜、PES膜或PVDF膜。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述改性是將高分子聚合物膜經(jīng)過拉伸成 孔，拉伸速率是膜進(jìn)料運(yùn)行速率的2 3倍，拉伸速率為8 12cm/s，再采用2%質(zhì)量的鹽酸 浸泡20min后，3%質(zhì)量的甘油浸泡30min，在12000r/min條件下離心5min脫溶劑，50°C 真空干燥2h后形成具有納米孔徑的改性高分子聚合物膜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的香熏精油為天然精油，包括巴西 甜橙、擰檬、香茅或薰衣草。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用納米孔徑半透膜控制香熏精油釋放速度的方法，包括下述步驟首先采用平均孔徑為50～100nm、面積為2～100cm²的半透膜將香熏精油封裝在體積為5～1000ml的容器中；保持在30～60℃條件下，使得香熏精油以揮發(fā)性氣體狀態(tài)透過具有納米孔徑的半透膜，達(dá)到對(duì)香熏精油釋放速度的控制。本發(fā)明通過半透膜孔徑不同，并結(jié)合精油的揮發(fā)溫度不同，對(duì)封裝于密閉容器中的香熏精油的釋放進(jìn)行有效地控制，每日精油的釋放率為0.2～10％，本方法是一種簡(jiǎn)單可行、有效地可控釋放香熏精油方法。
文檔編號(hào)A61L9/015GK101502663SQ20091003786
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者新 王, 肖凱軍, 郭丹丹, 銀玉容 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)