[其他]香料分配芯及包含所述芯的香料分配设备

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2007年12月4日提交的美国临时申请60/992178的权益。

技术领域

本发明涉及香料分配芯及相关方法。

背景技术

本发明代表对现有香料扩散器系统，或者称为“吸杆式扩散器(reed diffuser)”，的改进。上述系统由一定数量的吸杆(通常5-12)、香精油(fragrance oil)和香精油储器构成。吸杆式扩散器通过吸附和解吸(扩散)过程将香料递送到大气中。为了操作，用香精油组合物填充(典型情况是半满)储器，将吸杆置于所述储器中。吸杆的下部分浸没在储器中，上部分暴露到大气中。香精油吸收进入吸杆的下部分并通过毛细作用迁移到上部分。以此方式，吸杆的整个长度都用香精油饱和。一旦吸杆饱和，以及在该饱和过程中至一定程度，香精油就从吸杆上解吸并扩散到周围的大气中，释放出香料。

吸杆是天然制品，典型地获自藤条、柳木或类似的植物，这些植物在干燥时能够吸收、芯吸和扩散液体。吸杆典型地经选择具有大约0.10英寸的直径，并被切成12.0英寸长。

由于吸杆是天然制品，它们的性质比如芯吸速度、吸收容量和形状是它们获自的植物所固有的，不能容易的针对某特定应用而改变或最优化。结果，除了美学上让人喜欢之外，天然吸杆不适于用于香料扩散。

天然吸杆的主要局限性是其芯吸速度。除了环境影响(也即，空气流动、温度等等)之外，吸杆式扩散器行使功能的最重要因数是香精油从储器抽吸并和周围大气接触的速率(芯吸速率)。一旦吸杆置于香精油中，典型地需要36-48小时使得吸杆完全饱和并以全容量行使功能。这种低芯吸速率(3.2×10^-2ml/小时)对吸杆作为香料扩散设备的 功能性具有负面影响。香料扩散的另一重要因数是和周围大气接触的香精油量。这个参数是通过扩散设备的表面积，更重要的是表面积和体积之比来控制。天然吸杆的表面积和体积之比非常低(0.064cm²/cm³，(横向表面积/体积))，这也是它们功能性差的因数。另外，由于吸杆获自的植物的形貌，吸杆的形状局限为圆柱形，这导致表面积和体积之比相对不可改变。这些局限的组合导致香料扩散的速率低，大约0.09g每小时每个吸杆(对于典型的一组12个吸杆而言，1.08g每小时)。最后，低扩散速率导致生产成本增加，因为需要香精油中有增加的香料浓度。为了补偿该低扩散速度，香精作为香精油的最有价值部分，典型的保持为吸杆式扩散器香精油组合物的15重量％。

标准多孔陶瓷，比如多孔堇青石，已被用于各种香料扩散系统中。然而，由于芯吸速度低、成型成高纵横比的形状时先天的脆性，它们的用途有限。为了有效地吸收液体，比如香精油，陶瓷体必须高度多孔。不幸的是，较高的孔隙率也会导致陶瓷体强度下降。为了有效地用作芯，多孔陶瓷应该具有大于该陶瓷体40％的开孔孔隙率，但是，一旦该孔隙率大于大约30％，陶瓷体将太弱而不能用作芯。另外，即使孔隙率大于40％，芯吸速率也格外的低(2.0×10^-2mL/小时)。这些局限使得常规多孔陶瓷不适合用作芯。

最近，对提供环境友好的吸杆式扩散器香料制剂的兴趣日益增加。当前，大部分吸杆式扩散器制剂采用工业有机溶剂比如石油馏出物和其它挥发性有机化合物(VOC)，它们受到CARB(California AirResources Board)的限制。除了满足政府规定之外，减少或消除使用这些溶剂也会大大改善吸杆式扩散器香料制剂的环保性。实现这个目标的一种方法是采用水代替有机溶剂作为吸杆式扩散器香料制剂的基底。借用表面活性剂来将香料溶解在水中，这可以实现。但是，木制吸杆式扩散器和水基制剂不相容。当水基制剂和木制吸杆式扩散器一起使用时，该扩散器变成水滞性的(water-logged)，最终，芯吸速率严重下降。除了阻碍芯吸速率以外，水还有助于在木制扩散器上生长霉菌和真菌，从而导致它们腐朽。同样，常规多孔陶瓷不能和水基制剂一起适当地行使功能，这是因为它们的低芯吸速率使它们实质上不能用作香料扩散器。

简而言之，当前技术无论是木制扩散器还是常规多孔陶瓷，其主要局限都是它们的低芯吸速率和不能有效地采用水基香料制剂。为 了克服和天然吸杆以及常规多孔陶瓷香料扩散器相关的局限性，研制了如下芯：其由具有高芯吸速度的网络状基质陶瓷制成，所述网络状基质陶瓷对水性水基制剂以及非水性有机制剂具有高的芯吸速率，而且比常规多孔陶瓷的强度高。本发明涉及这种芯。

发明内容