正十六烷在芳香微胶囊中的应用研究

王一萌 阳建军 崔贞超 孙思恒 张国庆 刘国金 周岚

摘 要：以薰衣草香精和正十六烷为复合芯材，聚甲基丙烯酸甲酯为壁材，采用乳液聚合法制备芳香微胶囊。应用扫描电子显微镜、激光粒度仪、紫外分光光度计及热重分析仪表征芳香微胶囊的表观形貌、粒径、包覆率及热稳定性。结果表明：添加正十六烷后，香精的包覆率显著增大;当W正十六烷∶W香精=6∶4时，芳香微胶囊包覆率达到74.5%，微胶囊表面光滑，球形度良好，平均粒径为300 nm，具有良好的芳香缓释效果，说明正十六烷不仅有效提高了香精的包覆率，而且增强了壁材对香精的保护作用。

关键词：芳香微胶囊;正十六烷;缓释性;包覆率;载体

Abstract：Aromatic microcapsules were prepared via emulsion polymerization with lavender essence， n-hexadecane as composite core materials and polymethyl methacrylate （PMMA） as wall material. The characterization of surface morphology， particle size， coating rate and thermal stability of the microcapsules was realized with scanning electron microscope， laser particle size analyzer， ultraviolet spectrophotometer and thermogravimetric analyzer （TGA）. The results showed that the coating rate of essence largely increased with the addition of n-hexadecane. The coating rate reached 74.5% in the case of Wn-hexadecane∶Wessence=6∶4; the microcapsules had smooth surface， good sphericity and aromatic slow-releaseeffect with average particle sizeof 300 nm.This suggests that n-hexadecane can improve the coating rate of essence and enhance the protection of the wall material over essence.

Key words：aromatic microcapsules; n-hexadecane; slow-release effect; coating ratio; carrier

香精广泛应用于纺织服装、食品医药、建筑等诸多领域[1-5]，但存在自身不稳定、易挥发等问题[6-8]。芳香微胶囊是用成膜材料包覆液体香精形成微小的粒子[9]，可增强香精的缓释性能，延长保香时间，是解决加香产品加工、存储过程中香精损失的有效途径[10-13]。

但是，常用香精主要由小分子的醇、醛、酸、酯和酮等亲水性有机物组成，在微胶囊化过程中，相较于高分子壁材，香精更易从胶束中向水相迁移，容易造成香精包覆高分子壁材，既降低香精包覆率又影响释香性能。基于相似相溶原则，设想添加一種能与香精相溶且疏水性强的有机材料与香精形成复合芯材，在微胶囊化过程中降低香精向水相迁移的倾向，达到提高香精包覆率的目标。

在前期研究中，应用了正十六烷、硬脂酸丁酯、正十四醇和月桂酸等多种有机材料作为香精载体，结果表明，正十六烷与香精混合后不分层，具有良好的相溶性。因此，本文通过在香精中添加正十六烷作为载体，以聚甲基丙烯酸甲酯为壁材，采用乳液聚合法制备芳香微胶囊。应用扫描电镜、激光粒度仪、紫外分光光度法、热重分析等研究正十六烷对芳香微胶囊表观形貌、粒径及香精包覆率等的影响。

1 实 验

1.1 试剂与材料

甲基丙烯酸甲酯（MMA）、十二烷基硫酸钠、正十六烷为分析纯，偶氮二异庚腈为化学纯（阿拉丁试剂有限公司）;薰衣草香精（上海雅加香精香料有限公司）;无水乙醇为分析纯（杭州高晶精细化工有限公司）;电导率1 μS/cm的去离子水（实验室自制）。

1.2 仪器与设备

Mastersizer 2000激光粒度仪（英国马尔文公司），Ultra 55场发射扫描电子显微镜（德国ZEISS公司），热重分析仪（美国PE公司），HH-601型水浴锅（金坛市城东新锐仪器厂），T18型高速乳化机（德国AKI公司），JJ-1型机械搅拌器（常州普天仪器制造有限公司），KQ-250DB超声波清洗机（昆山市超声仪器有限公司），紫外分光光度计（珀金埃尔默仪器上海有限公司）。

1.3 芳香微胶囊的制备

将3 g十二烷基硫酸钠充分溶解于200 g去离子水中形成水相;油相由5 g正十六烷、20 g薰衣草香精、25 g甲基丙烯酸甲酯和0.25 g偶氮二异丁腈混合均匀组成。油相和水相混合后，在40 ℃条件下以24 000 r/min的搅拌速度乳化20 min即可得到均匀的细乳液。将得到的细乳液倒入三口烧瓶并置于73 ℃的水浴中加热水浴，通氮气，并以200 r/min的转速搅拌反应6 h即得薰衣草香精微胶囊乳液。

取少量薰衣草香精微胶囊乳液加入适量无水乙醇，进行抽滤，并用无水乙醇进行抽洗3次，目的是除去吸附在微胶囊囊壁上的薰衣草香精和正十六烷及未反应的单体，最后40 ℃烘干可得到干燥的薰衣草香精微胶囊粉末。

1.4 测试和表征

2.4 缓释性分析

芳香整理棉织物放置不同时间后的留香效果是表征芳香织物缓释性的重要指标。表1列出市售芳香微胶囊、实验室自制芳香微胶囊及纯香精乳液整理的棉织物的留香效果。由表1可知，在最初阶段，20.0%纯香精乳液整理棉织物的香味浓郁，而芳香微胶囊乳液整理棉织物香味强度稍弱;经过15 d自然放置后，20.0%纯香精乳液整理棉织物的香味几乎消失，而芳香微胶囊整理棉的织物香味仍然较强;经过60 d自然放置后，市售芳香微胶囊乳液整理棉织物香味基本消散;经过90 d自然放置后，自制芳香微胶囊乳液整理棉织物仍具有一定香味。分析其原因，一方面由于PMMA壁材比较致密，对香精释放的延缓作用强;另一方面本研究选择的封闭剂正十六烷的“锁闭”作用有效减缓了香精的释放速率，因此，在自然放置条件下，自制的芳香微胶囊留香持久性更强。

3 结 论

以正十六烷为香精载体，聚甲基丙烯酸甲酯为壁材，通过乳液聚合制备正十六烷/薰衣草香精微胶囊。研究结果表明，薰衣草香精微胶囊表面光滑，球形度良好;W正十六烷∶W香精=6∶4时，微胶囊中香精包覆率达74.5%，平均粒径为300 nm，且粒径分布集中;热重分析表明，微胶囊化后香精和正十六烷挥发速率降低，挥发温度升高。这说明以正十六烷和香精形成复合芯材，不仅有效提高了香精的包覆率，而且加强了壁材对香精的保护作用，使制备的芳香微胶囊具有良好的芳香缓释效果。

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