專利名稱：芳香劑收納材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有芳香散發效果的芳香劑收納材料以及芳香劑收納器。
此等芳香劑可大致分為凝膠型和液體型。凝膠型的芳香劑又分為使用瓊脂、角叉菜膠、樹膠等多糖作為凝膠基劑的自立型芳香劑，以及使用吸水性樹脂等的非自立型芳香劑。自立型芳香劑，可以較低的成本制造，體積收縮而產生的使用感以及終點時視覺的吸引力是優異的，而且在不會引起液體泄漏等問題方面也是優異，但是有使用后期香味強度下降的問題。
另一方面，非自立型的芳香劑通常是流動性的，需要放入杯狀的容器中，揮發面的表面積隨時間幾乎沒有變化，但是由于揮發使內容物減少，揮發面移動到杯狀容器較深的位置，進入相當多的空氣，由此產生揮發速度變慢，芳香劑使用后期時香味強度降低的問題。另外，因為此等非自立型基劑是流動性的，也有容器翻轉時裝在里面的芳香劑泄漏的問題。
另外，液體型芳香劑也以多種多樣的形式制造銷售。此等芳香劑大部分是設有揮發芯或細管以及蒸發板的類型。這種產品與凝膠型芳香劑相比，不會由于揮發而使揮發面減少以及揮發面位置發生變化等，因此能夠比較穩定地揮發。但是，經常有液體泄漏的可能性，在搬運時必須注意不使容器倒轉。
本發明的目的在于提供一種收納液體型的芳香劑、容器倒轉時也不用擔心液體泄漏的芳香劑收納材料以及芳香劑收納器。
本發明的發明人對此進行了深入的研究，其結果發現通過在多孔性RB陶瓷和/或多孔性CRB陶瓷的成形體或者粉末中吸附芳香劑，可提供即使在容器倒轉時也不用擔心液體泄漏的芳香劑收納材料以及芳香劑收納器。
根據本發明的另一個方面，其提供一種芳香劑收納器，其中根據本發明的上述芳香劑收納材料放入設有蓋子的容器內。
圖1b為CRB陶瓷中由米糠造成的細孔的說明圖。
圖1c為CRB陶瓷中由聚合物分子鏈造成的細孔的說明圖。
圖2為以本發明的芳香劑收納材料制成的壺狀裝飾品的示意圖及截面圖。
圖3為裝入本發明的芳香劑材料的假花裝飾品的示意圖。
在日本每年產出90萬噸的米糠，而全世界米糠的年排出量則高達3300萬噸。本發明的第一發明人堀切川一男曾對用米糠制備多孔性炭材料的方法進行過研究(請參照“功能材料”，1997年5月號第17卷第5號，24-28頁)。
在該文獻中介紹了將由米糠得到的脫脂米糠與熱固性樹脂混合在一起進行混煉后加壓成形，成形體經干燥后在惰性氣體條件下燒成而得到的炭材料(稱為RB陶瓷)及其制備方法。上述脫脂米糠與米的品種無關，進口或國產品皆可。
另外，只要具備熱固化的性質，任何一種熱固性樹脂都適用，常用的有酚醛樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、三嗪樹脂、聚酰亞胺樹脂等，其中優選酚醛樹脂。
在不影響本發明效果的前提下，也可以同時用聚酰胺等熱塑性樹脂。
脫脂米糠和熱固性樹脂的混合比例為50～90∶50～10重量比，優選為70～80∶30～20重量比。
在該方法中，因為相對于加壓成形時的成形體的尺寸，在惰性氣體氛圍中燒結出來的成形體的尺寸的收縮率基本上為25％，難以制造精密成形體，所以開發出對其進行改良的陶瓷(CRB陶瓷)。
本發明中所用的CRB陶瓷是指在惰性氣體氛圍中于700-1000℃下燒成由米糠得到的脫脂米糠與熱固性樹脂而制得的RB陶瓷改進材料。其具體的制備方法如下混合由米糠得到的脫脂米糠和熱固性樹脂并進行混煉，再在700～1000℃的惰性氣體中經過一次燒成后粉碎成小于60目的炭化粉末，混合該炭化粉末和熱固性樹脂進行混煉(稱之為CRB陶瓷前體物)，在20～30Mp的壓力條件下使之加壓成形，再將成形體在500-1100℃下于惰性氣體中進行熱處理后可得到CRB陶瓷。
CRB陶瓷是多孔性物質，具有無數個細孔。CRB陶瓷上形成的細孔可根據其形成過程分為以下3種如圖1(a)所示，CRB陶瓷微粒相重疊后，各微粒間會形成孔徑為5μm以上的細孔，此類細孔的峰值為15μm。
如圖1(b)所示，由米糠本身的纖維構造形成孔徑小于5μm的細孔，此類細孔的峰值為1.8μm。
如圖1(c)所示，高分子聚合物(酚醛樹脂)在高溫炭化時在分子鏈與分子鏈的間隙之間會形成孔徑小于0.2μm的小細孔。此類細孔的峰值為0.05μm。
在CRB陶瓷中形成的三種細孔可分別吸附相應大小的微粒，起到芳香劑收納材料的作用。
CRB陶瓷與RB陶瓷的最大差異在于，如上所述，相對于成形時的尺寸，R3陶瓷在完成時的尺寸的收縮率為25％，而CRB陶瓷的優點在于該收縮率為3％以下，非常小。
CRB陶瓷和RB陶瓷的通性如下所示。·硬度非常高。·膨脹系數非常小。·組織構造具有多孔性。·具有導電性能。·松比重小而輕。耐磨性能優良。易于加工成形。可以加工成粉末。·由于以米糠為原料，因此可以減少地球環境污染，并且利于節約資源。
本發明中直接將多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷制成裝飾品的成形體形式的芳香劑收納器時，為了得到尺寸精確的成形體，使用CRB陶瓷為宜。但是，在此情況下，并不等于完全排除使用RB陶瓷的可能性，因為先用較大的模具作出成形體，然后再經過二次加工后，也可得到所需尺寸的產品。
多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷較突出的特征是基本上可通過改變燒成條件來控制其多孔性。通常認為處理溫度越高，多孔性越好。
在本發明中直接將多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷制成成形體形式的芳香劑收納材料時，其成形體中形成的細孔直徑可達10～2000埃，細孔的容積為0.1～1.1cc/g。
在本發明中使用粉末形式的多孔性RB陶瓷和/或多孔性CRB陶瓷時，沒有必要利用所述的差異，基本上可以同樣地使用RB陶瓷或CRB陶瓷粉末。RB陶瓷粉末或CRB陶瓷粉末的大小可根據目的進行選擇，通常用平均粒徑為1～1000μm左右的粉末。
對本發明中的多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷來講，它們的多孔性是非常重要的特性，其主要影響因素有RB陶瓷的一次燒成溫度、CRB陶瓷的一次燒成溫度和二次熱處理溫度。當一次燒成溫度和二次熱處理溫度為800～1000℃時，RB陶瓷或/和CRB陶瓷成形體的多孔性能最佳。
在本發明中采用多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷粉末時，除了該RB陶瓷或/和CRB陶瓷粉末外，還可添加常用的活性炭粉末。RB陶瓷或/和CRB陶瓷粉末常用活性炭粉末的重量比以50～90∶50～10為宜。
RB陶瓷或/和CRB陶瓷粉末的硬度較大，其表面凹凸不平，易于以粉末狀態存在。
本發明的具體實施形式如下(1)一種芳香劑收納材料，其中在多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷的成形體中吸附芳香劑。
(2)根據1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是直徑為1-20mm的球體。
(3)根據1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是邊長為1-20mm的立方體。
(4)根據1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是直徑為5-10mm的片劑體。
(5)根據1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是直徑為1-20mm、高度為1-20mm的圓筒體。
(6)一種芳香劑收納器，其中根據2-5之一所述的成形體放入設有蓋子的容器內。
(7)根據6所述的芳香劑收納器，其中所述容器是造形物的裝飾品。
(8)根據1所述的芳香劑收納器，其中所述成形體是造形物的裝飾品。
(9)一種芳香劑收納材料，其中在多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷粉末中吸附芳香劑。
(10)一種芳香劑收納器，其中將根據9所述的粉末放入設有蓋子的容器內。
(11)根據10所述的芳香劑收納器，其中所述容器是造形物的裝飾品。
下面根據實施例，對本發明進行進一步說明。實施例1CRB陶瓷前體物的制備取由米糠制備出的脫脂米糠75kg和液態酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg，在50～60℃條件下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物。
將混合物放入旋轉窯爐中，在氮氣條件下進行60分鐘的一次燒成，燒成溫度為900℃。用100目的篩子篩選炭化燒成產物，得到粒徑為50～250μm的炭化粉末。
取75 kg該炭化粉末與固態酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在100～150℃下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物-CRB陶瓷前體物。芳香劑收納材料的成形制出與直徑10.0mm的球體相匹配的金屬模具，將具可塑性的CRB陶瓷前體物注入其中，在22Mpa壓力下加壓成形，制成多個球體。此時金屬模具的溫度為150℃。
從模具中取出加壓成形體，在氮氣條件下分三步進行加工。首先以1℃/分的速度升溫至500℃，然后在500℃保持60分鐘，再在900℃進行約60分鐘熱處理。
冷卻時，以2～3℃/分的速度冷卻至500℃，然后進行自然冷卻，即可得到CRB陶瓷的球形成形體1。芳香劑收納材料的特性CRB陶瓷球體的細孔平均直徑為550埃，細孔的容積為0.45cc/g，可良好地吸收芳香劑。實施例2CRB陶瓷前體物的制備取由米糠制備出的脫脂米糠75kg和液態的酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在50～60℃條件下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物。
將該混合物放入旋轉窯爐中，在氮氣條件下進行60分鐘的一次燒成，燒成溫度為900℃。將炭化燒成產物用200目的篩子進行篩選，得到粒徑為50～120μm的炭化粉末。
取75kg該炭化粉末與固態酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在100～150℃下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物-CRB陶瓷前體物。芳香收納材料的成形制出與邊長為2cm的立方體相匹配的的金屬模具，將具可塑性的CRB陶瓷前體物注入其中，在25Mpa壓力下加壓成形，此時金屬模具的溫度為150℃。
從模具中取出加壓成形體，在氮氣條件下分三步進行加工。首先以1℃/分的速度升溫至500℃，然后在500℃保持60分鐘，再在1000℃進行150分鐘熱處理。
冷卻時，以2～3℃/分的速度冷卻至500℃，然后進行自然冷卻即可得到CRB陶瓷的立方體成形體2。芳香劑收納材料的特性CRB陶瓷的成形體2的細孔平均直徑為380埃，細孔的容積為0.52cc/g，可良好地吸收芳香劑。實施例3RB陶瓷前體物的制備取由米糠制備出的脫脂米糠75kg和液態的酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在50～60℃條件下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物-RB陶瓷前體物。芳香劑收納材料的成形同實施例1，制出與直徑為1.0cm的球體相匹配的金屬模具，將具可塑性的RB陶瓷前體物注入其中，在22Mpa壓力下加壓成形，此時金屬模具的溫度為170℃。
從模具中取出加壓成形體，在氮氣條件下首先以1℃/分的速度升溫至500℃，然后在800℃進行120分鐘熱處理。冷卻時，以2～3℃/分的速度冷卻至500℃，然后進行自然冷卻。芳香劑收納材料的特性CRB陶瓷球形成形體的尺寸有所縮小，細孔平均直徑為450埃，細孔的容積為0.50cc/g，可良好地吸收芳香劑。實施例4CRB陶瓷前體物的制備取由米糠制備出的脫脂米糠75kg和液態的酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在50～60℃條件下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物。
將混合物放入旋轉窯爐中，在氮氣條件下進行60分鐘的一次燒成，燒成溫度為900℃。將炭化燒成產物用300目的篩子進行篩選，得到粒徑為50～80μm的炭化粉末。
取78kg該炭化粉末與固態酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)22kg在100～150℃下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物-CRB陶瓷前體物。芳香劑收納材料的成形制出與圖2所示的壺1的裝飾品相匹配的金屬模具，該壺1具有蓋子2，而蓋子2上有孔3。將具可塑性的CRB陶瓷前體物注入該壺形金屬模具中，在22Mpa壓力下加壓成形，此時金屬模具的溫度為150℃。
從模具中取出加壓成形體，在氮氣條件下分三步進行加工。首先以1℃/分的速度升溫至500℃，然后在500℃保持60分鐘，再在1000℃進行120分鐘熱處理。
冷卻時，以2～3℃/分的速度冷卻至500℃，然后進行自然冷卻，即可得到如圖2所示的CRB陶瓷成形體。芳香劑收納材料的特性由CRB陶瓷制成的設有蓋子的壺形裝飾品的成形體，其細孔平均直徑為390埃，細孔的容積為0.55cc/g，可良好地吸收芳香劑。該壺體本身中可滲入諸如液體芳香劑的芳香劑，由此可收納芳香劑。實施例5CRB陶瓷的制備取由米糠制備出的脫脂米糠75kg和液態的酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在50～60℃條件下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物。
將該混合物放入旋轉窯爐中，在氮氣條件下進行60分鐘的一次燒成，燒成溫度為900℃。所得的炭化燒成物用粉碎機進行粉碎，用200目的篩子進行篩選，得到粒徑為50～130μm的炭化粉末。
取75kg該炭化粉末與固態酚醛樹脂(可溶酚醛樹脂)25kg在100～150℃下邊加熱邊混煉，得到具有可塑性的均質混合物。粉末的制備將具有可塑性的均質混合物在20Mp的壓力下加壓成形為直徑3cm的球體，此時金屬模具的溫度為150℃。
從模具中取出加壓成形體，在氮氣條件下分三步進行加工。首先以1℃/分的速度升溫至500℃，然后在500℃保持60分鐘，再在950℃進行120分鐘燒結處理。
冷卻時，以2～3℃/分的速度冷卻至500℃，然后進行自然冷卻。
用粉碎機粉碎直徑為3cm的球體，然后再用球磨機進行進一步的微粉碎，即可得到平均粒徑為5～10μm的CRB陶瓷微粒。芳香劑收納材料粉末的特性平均粒徑為7μm的CRB陶瓷微粒的細孔容積為0.53cc/g，可良好地吸收芳香劑。實施例6取下根據實施例4制成的壺1的裝飾品的蓋子2，在蓋子2上有孔3。在根據實施例1-3制成的芳香劑收納材料4中滲入芳香劑，并在壺1中裝滿適當數量已滲入芳香劑的收納材料。
當香味少時，可替換加入新的芳香劑收納材料。
另外，通過用水蒸氣進行活化，重新滲入新的芳香劑，可再循環使用已用過的舊的芳香劑收納材料。實施例7在如圖3所示的假花裝飾品的臺子5中鉆孔，形成圓筒狀的空間6。在此填入滲有芳香劑的根據實施例5制成的微粉末狀的芳香劑收納材料7。
調配花的種類，可替代芳香劑。圖中沒有示出，在圓筒狀的空間6的上部，還可設置有孔的蓋子。
與實施例6相同，在香味少時，可替換加入新的芳香劑收納材料，以及再循環使用。
本發明的芳香劑收納材料因采用RB陶瓷和CRB陶瓷，可以制造成各種不同的形狀，并保持原來的性能。另外，RB陶瓷和CRB陶瓷粉末具有適用于芳香劑收納材料的性質。
權利要求
1.一種芳香劑收納材料，其中在多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷的成形體中吸附芳香劑。
2.根據權利要求1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是直徑為1-20mm的球體。
3.根據權利要求1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是邊長為1-20mm的立方體。
4.根據權利要求1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是直徑為5-10mm的片劑體。
5.根據權利要求1所述的芳香劑收納材料，其特征在于，所述成形體是直徑為1-20mm、高度為1-20mm的圓筒體。
6.一種芳香劑收納器，其中如權利要求2-5之一所述的成形體放入設有蓋子的容器內。
7.根據權利要求6所述的芳香劑收納器，其中所述容器是造形物的裝飾品。
8.根據權利要求1所述的芳香劑收納器，其中所述成形體是造形物的裝飾品。
9.一種芳香劑收納材料，其中在多孔性RB陶瓷或/和多孔性CRB陶瓷粉末中吸附芳香劑。
10.一種芳香劑收納器，其中如權利要求9所述的粉末放入設有蓋子的容器內。
11.根據權利要求10所述的芳香劑收納器，其中所述容器是造形物的裝飾品。
全文摘要
本發明提供可以制造成各種不同形狀的芳香劑收納材料,其中使用RB陶瓷和/或CRB陶瓷作為吸附過濾材料,所述陶瓷的細孔直徑為10－2000埃,細孔的容積為0.1－1.1cc/g。
文檔編號B65D85/00GK1387918SQ02121918
公開日2003年1月1日 申請日期2002年5月27日 優先權日2001年5月25日
發明者堀切川一男, 吉村典之, 秋山元治 申請人:美蓓亞株式會社