芳香塑料

芳香塑料塑料加香技术研究来源：中国色母粒网||日期：2005-12-6一、前言随着市场经济的发展，商品竞争日趋激烈，在提高产品质量的同时，增加产品各种附加功能，力求产品的新、奇、特、美，已成为商品竞争的新方向。芳香塑料制品就是一种具有新型功能的产品，由于在产品成型加工过程中加入了增香剂，使制品在使用时能发出芳香气味，给人以新鲜、舒雅、清新的感觉。增添了塑料制品的使用价值，可激发顾客的购买欲望，起到促销作用，在激烈的市场竞争中达到以奇制胜的目的。其次，采用芳香剂可以掩盖树脂中固有的或在加工过程中产生的异味，以改变环境的、加工设备的、或最终产品的气味。在国外，加香塑料的研制开发始于八十年代初，如美国IFF公司於八二年投产的“Polyiff”香味产品，在日本近年室内芳香制品种类逐年增加，据说拥有200亿日元的销售市场，“香味薄膜、飘香纸”等新型产品也在日本市场问世。芳香母料的主要市场一直在薄膜、室内、汽车祛臭器，注塑玩具和家庭用品方面。近年来有迹象表明，由于去臭技术的完善发展以及芳香剂有效性深刻认识，正促使向家电、织物、医疗用品、包装市场延伸。二、增香机理芳香母料是均匀地分散於热塑性树脂基料中芳香化学品高浓度的混合物。高效芳香塑料主要由载体树脂、增香剂、添加剂三部分组成，通过一定的配方和加工工艺，使增香剂均匀地分散在特定载体塑料中。塑料是高分子聚合物，分子量大，分子间距宽，在塑料分子结构中，有分子规整排列的晶区，又有无序排列的无定形区，有的还含有极性基团，这就有利于用物理方法或化学方法使增香剂的有效性成份渗透到塑料分子中，形成增香剂与高聚物结构紧密的多相体，由于低分子物的易渗透性，挥发性及相溶性差别，使塑料中的增香剂不断地由高浓度向低浓度扩散，再从表面挥发到环境中去，散发出芳香气味，从而达到长期散香的目的。三、增香剂的选择增香剂是芳香塑料母料的主要组成部分，它是用于增加物料香气或者改善物料气味的芳香物质。增香剂常温下呈液体状态，其沸点100℃左右，挥发性很强，按其结构大致可分为酯类增香剂、醇类增香剂、醛类增香剂、羧酸类增香剂，由于品种不同，有不同的耐热性和与树脂的相容性。常用的树脂其成型加工温度均在150℃以上，因此必须选择沸点较高，耐温性能好，不易与树脂及其它助剂起反应，用量少无毒性，且与基材树脂有一定相容性的增香剂。当然，虽然耐热性好而香精的释放量极低，也达不到使用要求。四、载体树脂的选择由于增香剂大多有沸点低、易挥发的特性，必须选择熔点低，加工性能好、易于增香剂渗透的树脂。1、LDPE熔点为105-110℃塑化温度低、玻璃化温度低，常温下高分子链具较高自由度，分子间作用力小，且有一定结晶度，因此具有良好透气性和香味透过性，对水和水蒸气有阻隔性。由于不带极性，对增香剂的相容性较差，很难形成微相分离结构，所以必须加入相容剂，，以提高与增香剂的结合能力，达到接近共混的微相分离结构。2、PVC是无定型高聚物，没有明显的熔点，加热到120-150℃具有可塑性。其颗粒形状分为两种结构：疏松型和紧密型。疏松型树脂颗粒直径较大，一般为20-100μm，表面不规则、多孔、呈棉花球样，容易吸收增塑剂，吸收速度快且量大，容易塑化，成型加工性好。当PVC中加入一定量的增塑剂后，增塑剂的分子插入了PVC分子链之间，降低了分子边之间的作用力。增塑剂中的极性成分与PVC的极性吸引，形成均匀而稳定的体系。但是增塑性的增容性是有差别的，当体系内存在一定浓度梯度时，增塑剂的迁移是客观存在的。根据这一原理，PVC的加香是可以实现的。3、EVA是乙烯-醋酸乙烯的无规共聚物，为线性支链结构，有较大柔软性和粘结性，当熔体指数一定，乙酸乙烯含量提高时具弹性、柔软性、相容性随着提高，更接近橡胶特性，EVA熔点较低在100℃左右，加工温度低，便于增香剂的吸收与存留，而且EVA作为一种极性塑料与多类树脂均有一定相容性，很适合作为增香塑料中香精的载体。4、SBS是苯乙烯一丁二烯一苯乙烯的三元嵌段共聚物，也称热塑丁苯橡胶，属于一种热塑性弹性体，按照苯乙烯与丁二烯的比例不同，有多种规格可选用，对多种增香剂的相容性较好。选择母料载体的原则是：1、与基料有很好有相容性，且溶点较低。2、与增香剂有一定的相容性及较好的吸收性。3、载体本身的异味不能太重，以免影响香味的纯正性。五、母粒的制备工艺芳香塑料母粒由载体、增香剂、添加剂三个部份组成，通过一定的配方和加工工艺，使香精成份均匀地分散在特定塑料基体中并制成具有良好分散性的颗粒料。有资料介绍制备加香塑料大约下列方法：1、涂布法：混合玫瑰香精加入到蔗糖双硬脂酸乙酸酯中，在50℃以下搅拌，易透明粘稠状液体，涂于塑料制品表而，可保香几个月。2、加压渗透法：分子量为2000的聚乙烯蜡30g，香菜油1.5g，在3.5个大气压下搅拌15分钟，然后铸成2.5g模块,可保香几个月.3、加温渗透法:将VA含量较高的EVA颗粒放入能控温的专用混合器内,随着树脂的不断翻滚将香精逐步加入,可制成浓度为20-30%的香味母粒.4、混炼造粒法:其配方如下下载(24KB)2007-7-213:27密闭储存可使EVA、SiO2充分吸收增香剂、容器应是阻隔性材料，如陶瓷、玻璃器皿等，包装成品普通聚乙烯袋不能使用，香气易逃逸，可采用阻隔性较好的PVA或PVDC薄膜包装，防止香气损失。我们可根据加香树脂的性能和产品的特点，选择合适的制备工艺。本项目研制中根据用户的要求，采用香精的性能以及自身的设备条件，经过比较筛选，针对不同的加香材料，采用独特的，低投入的制造工艺，即自吸与热吸相结合的制备方法。六、增香效果分析本课题经过几十个母料配方的试验分别制成PVC用、PE、PP用、ABS、HIPS用母料，然后按1：10-20制成PVC片材，1：20吹制PE薄膜，1：10-20注塑ABS、HIPS试片。采用多人鼻嗅的方法评判，观察其分散及散香效果。加香制品考虑到香精在塑料内部有一个逐渐迁移散发的过程，评判最宜在三天后进行。1、用EVA作载体的母料，吸油彻底、料粒干爽、香精损耗较小、浓度可达30%，吹制的PE薄膜，分散均匀，香气浓郁。2、对PVC制品，本文介绍的三种载体母料都能应用（塑料的溶介度参数值相近），载体与基料的相溶性较好，但是EVA载体的母料带有异味，使制品香气不够纯正，而用PVC作载体的母料，香气逸出较缓慢，但比较纯正，且成本低廉。3、ABS、HIPS的加香、EVA及弹性体载体的母料均可应用，但散香效果以后者为佳。需要特别说明的一点是，塑料留香时间的长短与多种因素有关，是非常难预测的。因不同香型的母料在不同的制成品内，有不同的挥发速度，由香型的类别及配方，基料的选择，制成品的厚度，形态等所决定。此外使用的环境，流动的空气，对留香时间至关重要。所以香味的寿命不作承诺。一般而言，薄膜产品三个月，厚制品半年是可以预期的。七、市场前景展望随着人民生活水平的不断提高，讲究时尚、品味、及个性化的理念，将逐步形成一种潮流，成为高质量生活的标志。释放着纯正、幽雅，沁人心脾香气的生活用品已逐渐引起人们兴趣，芳香学家和心理学家经过长时间研究、比较一致地认为：香味不仅能净化空气，使人心旷神怡精神振奋，而且能激发记忆增进联想，有人甚至认为特殊香型产生的联想可以瘦身。从塑料花卉、植物、工艺品、玩具、文具、化妆品到卧室、客厅、厨房、汽车、火车、船舶、地下室、卫生间、医院等用具，无一不可成为加香塑料的应用领域。通过改变香型制造出系列产品，还可将香精换成杀菌剂、防虫剂用于灭菌、消毒、灭蚊、防虫。目前大致有以下塑料用香型品种：花香型：茉莉、玫瑰、桂花、丁香、桅子花果香型：柠檬、草莓、柑桔、水蜜桃、巧克力木香型：松针、冷杉、樟脑、薄荷、檀香、冬青油