水溶辣椒精原材料用什么稀释,不容易变质
晚上好,「辣椒精」的主要成份一般是作为染色的天然色素辣椒红和作为辣味来源的烷基壬烯酰胺组成,作为稀释溶剂,水溶性辣椒精可以使用乙醇和丙二醇作为主溶剂,混合适量纯净水,同时添加少量脱氢乙酸钠以防止其变质酸化。油溶性辣椒精可以使用植物油、动物油或者ODO(辛癸酸甘油酯)作为主溶剂,添加极少量BHT作为抗氧化剂和抑菌剂。如果是已经购买的成品水溶性辣椒精二次再稀释,只需要在水中加入少量脱氢乙酸钠或者山梨酸钾即可有效防腐,用于高档餐饮场合中时也可以酌情添加一定量的双脱醛乙醇(无苦味涩味只微有酒香的95%无水乙醇,脱醛4个9,用于高级香水、食品香精勾兑以及果酒中),杀菌防腐兼备,请酌情参考。
严格来说固体香水不属于剂类化妆品的范围。但是考虑到固体香水与液体香水配方和原材料有很多相似的地方,使用目的也相同,放在一起讨论比较方便。而且固体香水除了涂抹在人的身体上作为化妆品外,更多是作为环境清新剂使用,在房间、卫生间、汽车、公共场合等地方都可以派上用场,发展势头很好,所以专门增加了本小节的内容。
固体香水是将香料溶解在固化剂中,制成各种形状并固定在密封较好的特形容器中,携带和使用方便。其用途与其他香水相同。固体香水的香气不及液体香水来得幽雅,但在香气持久性方面,液状香水不及固体香水。
表面活性剂在固体香水产品中作为固化剂和分散剂使用。
1 固体香水的配方设计
固体香水的配方组成为香料(或香精)、表面活性剂(固化剂和分散剂)、溶剂(或增塑剂)和水等。
(1)表面活性剂(固化剂和分散剂)
固体香水与其他香水的显著区别是在配方里要使用固化剂和分散剂。固化剂是香水的载体,代替普通香水里的溶剂。香水被吸附或者固化在合适的载体里,缓慢释放到空气中。此外,香料在固体载体中的分散受到的阻力比较大,均匀性无法跟液体相比,需要加入分散剂帮助分散。固化剂和分散剂最好是使用表面活性剂,通常采用硬脂酸钠作固化剂。生产中可直接加入硬脂酸钠,也可在生产过程中以氢氧化钠中和硬脂酸而成。直接加入硬脂酸钠,可简化生产过程,但需要较长时间溶解。固体香水的硬度可通过调整硬脂酸钠的含量来实现,增加硬脂酸钠的用量可以生产出较硬的固体香水棒。配方中硬脂酸钠含量少一些,硬脂酸中棕榈酸含量高一些和灌模时冷却速度慢一些,可以制得较透明的产品。
制作固体香水的其他固化剂有蜂蜡、小烛树蜡、松脂皂、二丙酮果糖硫酸钾、乙酸钠、乙基纤维素等。石蜡和凡士林是制造无水固体香水的所使用的油蜡类固化剂。
使用硬脂酸皂做固化剂的固体香水形态类似于雪花膏,使用蜂蜡做固化剂的固体香水形态类似于冷霜,两者可以直接涂抹于皮肤上,既可保持持久香气,又兼备护肤功能。
(2)增塑剂
为了改善固体香水的可塑性,达到软硬适中的要求,防止固体香水干燥碎裂,避免在使用时涂敷在皮肤上的薄膜干燥太快,防止硬脂酸皂在皮肤上形成白粉层,在固体香水配方中还需加一些多元醇类如甘油、丙二醇、山梨醇、乙氧基二甘醇醚和聚乙二醇等作为增塑剂。同时多元醇还是固化剂的良好溶剂。适当采用一部分分子量比较大的脂肪酸酯,如异丙醇的棕榈酸酯和肉豆蔻酸酯增塑和保湿效果会更好。
(3)溶剂
水和乙醇是固体香水中普遍使用的溶剂,其他溶剂几乎没有被使用。在固体香水中水的用量较少,一般不超过10%。水的主要作用是在生产过程中用来溶解氢氧化钠,以利于和硬脂酸中和生成硬脂酸钠。水量过多的弊病是产生硬脂酸钠和硬脂酸微小结晶,形成白色斑点,影响外观,还有容易形成乳化体,改变固体香水的形态。
乙醇作为溶剂能够在产品制造过程中改善物料流动性,增加香料在载体中的溶解度,方便香料均匀分散;在使用过程中增加固体香水的挥发性,适合作为固体清新剂用途。
除了加入水和乙醇的固体香水外,也有完全不含溶剂的固体香水制品。
(4)香料和香精
由于采用硬脂酸钠作固化剂,因此固体香水呈碱性,所以在选择香料时必须加以注意,即尽可能选用在碱性条件下稳定的香原料来调配香精。
2配方实例和配制工艺
【固体香水配方1】
油相
水相
原料名称
质量分数/%
原料名称
质量分数/%
硬脂酸
6
氢氧化钠
0.8
棕榈酸异丙醇酯
3
纯水
4
甘油
5.5
丙二醇
3.5
95%乙醇
67
色素
适量
香精
l0
配方说明:使用硬脂酸钠做固化剂和分散剂,而且让硬脂酸钠在生产过程中自溶液内部生成,混合均匀而且得到的产品光洁、致密、细腻,外观好,稳定性更好。适合涂抹在皮肤上使用和作为空气清新香座使用。与雪花膏不同的是,配方里游离脂肪酸的量约为配方中硬脂酸用量的l0%以下,以顾脂酸钠为主,意在提高产品的硬度。配方里水的用量控制在4%,不会出现乳化现象。
配制工艺:将乙醇、硬脂酸、甘油等成分混合,加热至70℃,在快速搅拌条件下,将溶解在水中的氢氧化钠缓缓加入,形成半透明的液体。加入香精和色素搅拌均匀。趁物料可以流动的时候灌人模具,冷却成型后即可包装。
【固体香水配方2】
原料名称
质量分数/%
原料名称
质量分数/%
硬脂酸钠
6
95%乙醇
54
甘油
5
香精
l5
丙二醇
4
色素
适量
二甘醇单乙醚
3
去离子水
l3
配方说明:本配方直接使用硬脂酸钠做固化剂和分散剂,分量更准确、配制工艺更加简单。与硬脂酸钠在配制过程中自溶液内部生成的方式比较,物料的混合均匀程度以及产品细腻度稍逊。本配方实际的乙醇浓度接近75%,符合消毒乙醇的标准,故适合涂抹在皮肤上使用,也可作为空气清新香座使用。与雪花膏不同的是,配方里游离脂肪酸的量为零,实际上是一种硬肥皂,以提高产品的硬度。润滑剂采用丙二醇、甘油和二甘醇单乙醚3种不同沸点不同黏度的多元醇,调整其比例可以适当调整产品的软硬度。配方里水的用量控制与普通肥皂产品差不多。
配制工艺:在安装有回流冷凝器的不锈钢锅内加入乙醇、水和硬脂酸钠,加热至70。C搅拌溶解。再加入其余物料搅拌混合均匀,形成半透明的液体。适当降温,趁物料可以流动的时候(大约50~60℃)灌人模具,冷却成型后即可包装。
【固体香水配方3】
原料名称
质量分数/%
原料名称
质量分数/%
石蜡
20
蜂蜡
4
凡士林
45
甘油
5
白矿油
5
香精
l7
邻苯二甲酸二丁酯
3
色素
适量
单硬脂酸甘油酯
1
BHT
0.1
配方说明:这是不含乙醇的固体香水,其配方类同唇膏,只是香精用量远较唇膏多。石蜡、凡士林和白矿油组成了固体香水的载体,改变比例可以调整硬度。增塑剂邻苯二甲酸二丁酯是用来改善产品可塑性的,能够增加产品柔性和减少收缩。蜂蜡能提高产品的熔点而不明显影响硬度,而且它有很好的相容性,能帮助使各种成分互相融合,使产品容易从模型内取出。单硬脂酸甘油酯帮助各种物料混合均匀。甘油提高产品在皮肤上的滋润性和保水性。本配方挥发性很低,只适合涂抹在皮肤上使用,不能作为空气清新香座使用。另外,配方中几乎全部是油蜡成分,在皮肤上的透气性差一点。
配制工艺:将油、脂、蜡加入原料熔化锅,加热至85℃左右,如果配方中石蜡的熔点高或用量大,温度还要提高。物料熔化后保温搅拌20min,使油蜡均匀分散,同时杀灭细菌。适当降低温度(视熔点高低而定)后加入香精和甘油,缓慢搅拌均匀,避免混入空气。形成透明的液体后静止降温,趁物料可以流动的时候(大约50~60℃)灌入模具,冷却成型后即可包装。
你好,算是。
相变储能材料将暂时不用的能量储存起来,到需要时再将其释放,从而可以缓解能量供与求之间的矛盾,节约能源,因此受到越来越广泛的重视和深入的研究。介绍了相变材料在太阳能、建筑、纺织行业、农业等工业与民用方面的应用,概括和评述了相变储能复合材料的制备方法厦其研究进展,指出当前存在的问题以厦目前值得深入研究的课题。
随着全球工业的高速发展,自从20世纪70年代出现了能源危机及大量的能源消耗导致的环境污染和温室效应,人们一直在研究高效能源、节能技术、可再生环保型能源、太阳能利用技术等。
相变储能是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,也是常用于缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式,在太阳能的利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用、工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景,目前已成为世界范围内的研究热点。利用相变材料的相变潜热来实现能量的储存和利用,有助于提高能效和开发可再生能源,是近年来能源科学和材料科学领域中一个十分活跃的前沿研究方向。
相变储能材料是指在其物相变化过程中,可以与外界环境进行能量交换(从外界环境吸收热量或者向外界环境放出热量),从而达到控制环境温度和利用能量的目的的材料。与显热储能相比,相变储能具有储能密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点,在航空航天、太阳能利用、采暖和空调、供电系统优化、医学工程、军事工程、蓄热建筑和极端环境服装等众多领域具有重要的应用价值和广阔的前景。
1相变储能材料
20世纪30年代以来,特别是受70年代能源危机的影响,相变储热(LTEs)的基础理论和应用技术研究在发达国家(如美国、加拿大、日本、德国等)迅速崛起并得到不断发展。材料科学、太阳能、航天技术、工程热物理、建筑物空调采暖通风及工业废热利用等领域的相互渗透与迅猛发展为LTEs研究和应用创造了条件。LTES具有储热密度高、储热放热近似等温、过程易控制的特点。潜热储热是有效利用新能源和节能的重要途径。提高储热系统的相变速率、热效率、储热密度和长期稳定型是目前面临的重要课题。研究潜热储热的核心是研究材料的相变传热过程。
2相变储能材料的机理
相变材料从液态向固态转变时,要经历物理状态的变化,在这两种相变过程中,材料要从环境中吸热,反之,向环境放热。
在物理状态发生变化时可储存或释放的能量称为相变热,发生相变的温度范围很窄。物理状态发生变化时,材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变。大量相变热转移到环境中时产生了一个宽的温度平台,该温度平台的出现体现了恒温时间的延长,并可与显热和绝缘材料区分开来(绝缘材料只提供热温度变化梯度)。相变材料在热循环时储存或释放显热。
相变材料在熔化或凝固过程中虽然温度不变,但吸收或释放的潜热却相当大。以冰一水的相变过程为例,对相变材料在相变时所吸收的潜热以及普通加热条件下所吸收的热量作一比较:当冰融解时,吸收335J/g的潜热,当水进一步加热.每升高1℃,它只吸收大约4J/g的能量。因此,由冰到水的相变过程中所吸收的潜热几乎比相变温度范围外加热过程的热吸收高80多倍。除冰一水之外,已知的天然和合成的相变材料超过500种,且这些材料的相变温度和储热能力各不相同。把相变材料与普通建筑材料相结合,还可以形成一种新型的复合储能建筑材料。这种建材兼备普通建材和相变材料两者的优点。
目前,采用的相变材料的潜热达到170J/g左右,而普通建材在温度变化1℃时储存同等热量将需要190倍相变材料的质量。因此,复合相变材料具有普通建材无法比拟的热容,对于房间内的气温稳定及空调系统工况的平稳是非常有利的。
相变材料应具有以下几个特点:凝固熔化温度窄,相变潜热高,导热率高,比热大,凝固时无过冷或过冷度极小,化学性能稳定,室温下蒸气压低。此外,相变材料还需与建筑材料相容,可被吸收。
3相变储能材料的应用领域
相变储能材料在许多领域具有应用价值,包括太阳能利用、电力调峰、废热利用、跨季节储热和储冷、食物保鲜、建筑隔热保温、电子器件热保护、纺织服装、农业等等。
3.1在太阳能方面的应用
太阳能清洁、无污染,而且取用方便。利用太阳能是解决能源危机的重要途径之一。但是由于到达地球表面的太阳辐射能量密度并不高,而且受地理、昼夜和季节等规律性变化的影响,及阴晴云雨等随机因素的制约,其辐射强度也不断发生变化,而且具有稀薄性、非连续性和不稳定性。所以为了保持供热或供电装置稳定不问断地运行,就需要通过贮热装置把太阳能贮存起来,在太阳能不足时再释放出来,从而满足生产、生活用能连续和稳定供应的需要。一些工业发达的国家昼夜用电存在“谷峰差”,可以利用相变材料在夜间储存能量(电能转化的热能或者冷能),到白天用电高峰时再释放出来使用,缓解电网负荷。
相变储能材料即可满足这一要求。例如美国管道系统公司(Pipe System Inc.)应用CaCl2·6H2O作为相变储能材料制成贮热管,用来贮存太阳能和回收工业中的余热。该公司称:100根长15cm、直径9crn的聚乙烯贮热管就能满足一个家庭所有房间的取暖需要。法国ElFUnion公司和美国的太阳能公司(SOlar Inc.)用NaSO4·10H2O作相变材料来储存太阳能,也都是应用较成功的实例。
3 2在生态建筑业方面的应用
有关资料显示:社会一次能源总消耗量的1/3用于建筑领域。提高建筑领域能源使用效率,降低建筑能耗,对于整个社会节约能源和保护环境都具有显著的经济效益和社会影响。生态建筑是可持续发展的重要手段之一。在生态建筑中,相变储能复合材料可以帮助利用太阳能、季节温差能等可再生能源,有效降低建筑物室内温度波动、缩减各种热能设备、降低能源支出和提供健康舒适的室内环境}可以利用低峰电力、削峰填谷,降低电能消耗,缓解电力紧张。尤其是近年来,随着高层建筑的快速发展,大量采用轻质建筑材料,而轻质建筑材料的热容比较低,不利于平抑室内温度波动。在轻质建筑材料中加入相变材料是解决这一问题的有效方法。
此外,利用相变材料作为室内保温装置已进入实用阶段。在有暖气的室内安装相变材料蓄热器后,当通人暖气时,它会把热贮存起来;当停止送暖气时,它会放出热量,维持室内的温度较为恒定。如果在室内的地板和天花板使用相变材料,由于相变材料的贮热和放热作用,则可将室内温度梯度降低到小于5℃的舒适状态。相变材料还可用在空调节能建筑上,这是一种比较新的应用,通过在墙、屋顶、门窗、地板中“加人”相变材料,可提高空调的使用效率,节约能源,而且室内环境的舒适度也得到了提高。
相变储能复合材料在建筑领域中一个很有前景的应用方式是将相变材料与现存的通用多孔建筑材料复合,即将相变材料储藏在多孔建筑材料中,使这些建筑材料同时具有承重和储能的双重功能,成为结构一功能一体化建筑材料。采用这样的多功能建筑材料,在为建筑增加功能的同时,无需占用额外建筑空间,降低了建筑成本,是一种性价比较高的新型建筑材料,具有明显的市场竞争力。
3.3在服装纺织品方面的应用
根据人体的冷热舒适特点,结合气候条件的差异,选择相变温度适当的相变材料,可以为人体有效地提供一个舒适的微气候环境,提高生活质量和工作效率。美国Kallsas州立大学的shim等研究表明,含相变材料的纺织品能使人体在较长时间内处于舒适状态。在纺织服装中加入相变储能材料可以增强服装的保暖功能,甚至使其具有智能化的内部温度调节功能。把相变材料掺人纺织品后,如果外界环境升高,则相变材料熔化而吸收热能,使得体表温度不随外界环境升高而升高;如果外界环境降低,则相变材料固化而放出热能,使得体表温度不随外界环境降低而降低。
对以严寒气候,宜选择相变温度为18.3~29.4℃的相变材料;对以温暖气候,宜选择相变温度为26.7~37.7℃的相变材料;对以炎热气候.宜选择相变温度为32.2~43.3℃的相变材料。固液相变储能材料在液态时容易流动散失,所以其应用于纺织品时必须采用微胶囊化的形式,即微胶囊相变材料MPcMs。制备微胶囊的物理工艺主要有:喷射烘干、离心流失床或涂层处理。石蜡类烷烃和聚乙二醇是常用于纺织品的相变材料。目前这方面的代表是Outlast公司发明的相变储能纤维——outlast fiber。0utlast fiber是一种采用微胶囊技术生产的特殊纤维,根据使用要求可以具有不同的相变温度。
3.4在农业上的应用
温室在现代农业中有着举足轻重的地位,它在克服恶劣的自然气候、拓展农产品品种和提高农业生产技翠等方面具有重要的价值。温室的核心是控制适宜农作物生长的温度和湿度环境。1987年11月我国在河北省安国县设计建造了一座农用太阳能温室,内部设置的潜热蓄热增温器就是利用相变材料的潜热特性。潜热蓄热增温器储存农用栽培温室中自天过量的太阳能,当夜晚温度下降到定范围后释放出储存的这部分热能,使天之中温室内温度曲线的高峰区有所下降,而低谷区有所上升,昼夜之间的温差变小。这既保证冬季蔬菜等作物的正常生长,叉不需另设常规燃料增温设备,节约了蒸气锅炉、燃油暖风机等基本建设投资和日常燃料的消耗。结果表明,温室冬季夜间最低温度可以提高6℃,增温效果明显。
日本专利报道,用NaSO4·10H2O、NaCO3·10H2O、CH3COONa·3H2O作相变材料,用硼砂作过冷抑制剂,用交联聚丙烯酸钠作分相防止剂,制成在20℃相变的储能相变材料。该材料可用于园艺温室的保温。
在农业上,最先采用的相变材料是CaCl·6H2O,随后又尝试了NaSO4·10H2O、石蜡等。研究结果表明:相变材料不仅能为温室储藏能量,还具有自动调节温室内湿度的功能,能够减少温室的运行费用和降低能耗。
4相变储能复合材料的研究现状
单一的相变材料存在很多缺点,如绝大多数无机物相变材料具有腐蚀性,相变过程中存在过冷和相分离的缺点。为防止无机物相变材料的腐蚀,储热系统必须采用不锈钢等特殊材料制造,从而增加了制造成本;为抑制无机物相变材料在相变过程中的过冷和相分离,需通过大量试验研究,寻求好的成核剂和稳定剂。因此,相变材料通常是由多组分构成的,包括主储剂和相变点调整剂、防过冷剂、防相分离剂和相变促进剂组分。有机物相变材料则因相变潜热低,易挥发、易燃烧、价格昂贵,特别是其热导率较低、相变过程中的传热性能差,在实际应用中通常采用添加高热导率材料如铜粉、铝粉或石墨等作为填充物以提高热导率,或采用翅片管换热器依靠换热面积的增加来提高传热性能,但这些强化传热的方法均未能解决有机相变材料热导率低的本质问题。
近年来,为了克服单一相变储能材料的缺点,更好地发挥其优点,复合相变材料应运而生。它既能有效克服单一的无机物或有机物相变材料存在的缺点,又可以改善相变材料的应用效果,拓展其应用范围。目前相变储能材料的复合方法有以下几种。
4.1胶囊型相变材料
为了解决相变材料在发生固一液相变后液相的流动泄漏问题,特别是对于无机水合盐类相变材料还存在的腐蚀性问题,人们设想将相变材料封闭在球形的胶囊中,制成胶囊型复合相变材料来改善应用性能。
其中,溶胶一凝胶法(Sol—gel)就是近年来发展比较迅速的一种。溶胶一凝胶工艺是一种独特的材料合成方法,它是将前驱体溶于水或有机溶剂中形成均质溶液,然后通过溶质发生水解反应生成纳米级的粒子并形成溶胶,溶胶经蒸发干燥转变为凝胶来制备纳米复合材料。它与传统共混方法相比较具有一些独特的优势:①反应用低粘度的溶液作为原料,无机一有机分子之间混合相当均匀,所制备的材料也相当均匀,这对控制材料的物理性能与化学性能至关重要;②可以通过严格控制产物的组成,实行分子设计和剪裁;③工艺过程温度低,易操作;④制备的材料纯度高。
林怡辉等采用溶胶—凝胶法,以二氧化硅作母材、有机酸作相变材料,合成复合相变材料。二氧化硅是理想的多孔母材,能支持细小而分散的相变材料,加入适合的相变材料后,能增进传热、传质,其化学稳定和热稳定性好。有机酸作相变材料克服了无机材料易腐蚀、存在过冷的缺点,而且具有相变潜热大、化学性质稳定的优点。
Lee Hyoen Kook研究出一种球形储热胶囊。其制备方法如下:先将无机水合盐类相变材料(如三水乙酸钠)与一定量的成核剂和增稠剂混合均匀后,制成直径为0.1~3mm的球体作为核,然后再在球形相变材料核的外表面涂覆1层憎水性的蜡膜以及1~3层聚合物膜,最后得到直径在0.3~10mm之间的胶囊型相变材料。
采用胶囊化技术制备胶囊型复合相变材料能有效解决相变材料的泄漏、相分离以及腐蚀性等问题,但胶囊体的材料大都采用热导率较低的高分子物质,从而降低了相变材料的储热密度和热性能。此外,寻求工艺简单、成本低以及便于工业化生产的胶囊化工艺也是需要解决的难题。
4.2与高分子材料复合制备定形相变材料
为了克服传统的相变材料在实际应用中需要加以封装或使用专门容器以防止其泄漏的缺陷,近年来,出现了将有机相变材料与高分子材料进行复合,制备出在发生相变前后均呈固态而保持形体不变的定形相变材料。
其中一种制备工艺是将相变材料(如石蜡)与高分子物质(如聚乙烯)按一定比例在热炼机上进行加热共混。肖敏等将石蜡与一热塑性体苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物(sBs)复合,制各了在石蜡熔融态下仍能保持形状稳定的复合相变材料。复合相变材料保持了纯石蜡的相变特性,其相变热焓可高达纯石蜡的80%。复合相变材料的热传导性比纯石蜡好,因此其放热速率比纯石蜡快,但由于sBs的引人,其对流传热作用削弱,所眦蓄热速率比纯石蜡慢。在复合相变材料中加入导热填料膨胀石墨后,其热传导性进一步提高,以传导传热为主的放热过程更快,放热速率比纯石蜡提高了1.5倍;而在以对
流传热为主的蓄热过程中,由于热传导的加强效应与热对流减弱效应相互抵消,保持了原来纯石蜡的平均蓄热速率。
这样既充分发挥了定形固液相变材料的优点:无需容器盛装,可直接加工成型,不会发生过冷现象,使用安全方便;也克服了固一液相变材料明显的缺陷:在相变介质中加入热导率较低的聚合物载体后,导致本来热导率就不高的有机相变材料的热导率更低了,并且还造成整个材料蓄热能力的下降。
4.3利用毛细管作用将相变材料吸附到多孔基质中
利用具有大比表面积微孔结构的无机物作为支撑材料,通过微孔的毛细作用力将液态的有机物或无机物相变储热材料(高于相变温度条件下)吸人到微孔内,形成有机/无机或无机/有机复合相变储热材料。在这种复台相变储热材料中,当有机或无机相变储热材料在微孔内发生固一液相变时,由于毛细管吸附力的作用,液态的相变储热材料很难从微孔中溢出。
多孔介质种类繁多,具有变化丰富的孔空间,是相变物质理想的储藏介质。可供选择的多孔介质包括石膏、膨胀粘土、膨胀珍珠岩、膨胀页岩、多孔混凝土等。采用多孔介质作为相变物质的封装材料可使复合材料具有结构功能一体化的优点,在应用上可节约空间,具有很好的经济性。多孔介质内部的孔隙非常细小,可以借助毛细管效应提高相变物质在多孔介质中的储藏可靠性。多孔介质还将相变物质分散为细小的个体,有效提高其相变过程的换热效率。
5相变储能材料存在的问题和应用展望
5.1存在的问题
我国现阶段相变储能材料的研究和应用方面仍然存在以下一些问题。
(1)相变储能材料的耐久性问题。这个问题主要分为三类。首先,相变材料在循环相变过程中热物理性质的退化。其次,相变材料从基体材料中泄露出来,表现为在材料表面结霜。另外,相变材料对基体材料的作用,相变材料相变过程中产生的应力使得基体材料容易破坏。
(2)相变储能材料的经济性问题。这也是制约其广泛应用于建筑节能领域的障碍,表现为各种相变储能材料及相变储能复合材料价格较高,导致单位热能的储存费用上升,失去了与其他储热方法的比较优势。
(3)相变储能材料的储能性能问题。储能性能有待更进一步地提高。特别是对于相变储能复合材料来说,为了使储能体更加小巧和轻便,要求相变储能复合材料具有更高的储能性能,目前的槽变储能复合材料的储能密度普遍小于120J/g。有学者预测,通过增加相变物质在复合材料中的含量和选择相变焓更高的相变物质,在未来数年内,将有可能将相变储能复合材料的储能密度提高到150~200J/g。
5.2应用展望
相变储能材料的开发已逐步进入实用阶段,主要用于控制反应温度、利用太阳能、储存工业反应中的余热和废热。低温储能主要用于废热回收、太阳能储存及供暖和空调系统。高温储能用于热机、太阳能电站、磁流体发电及人造卫星等方面。此外,固一固相变储能材料主要应用在家庭采暖系统中,与水合盐相比,具有不泄漏、收缩膨胀小、热效率高等优点,能耐3000次以上的冷热循环(相当于使用寿命25年)}把它们注入纺织物,可制成保温性能好、重量轻的服装}可用于制作保温时间比普通陶瓷杯长的保温杯}含有这种相变材料的沥青地面或水泥路面,可以防止道路、桥梁结冰。因此,它在工程保温材料、医疗保健产品、航空航天器材、军事侦察、日常生活用品等方面具有广阔的应用前景。今后相变储能材料的发展主要体现在以下几个方面:
(1)进一步筛选符合环保的低价的有机相变储能材料,如可再生的脂肪酸及其衍生物。对这类相变材料的深入研究,可以进一步提升相变储能建筑材料的生态意义。
(2)开发复合相变储热材料是克服单一无机或有机相变材料不足、提高其应用性能的有效途径。
(3)针对相变材料的应用场合,开发出多种复合手段和复合技术,研制出多品种的系列复合相变材料是复合相变材料的发展方向之一。
(4)开发多元相变组合材料。在同一蓄热系统中采用相变温度不同的相变材料合理组合,可以显著提高系统效率,维持相变过程中相变速率的均匀性。这对于蓄热和放热有严格要求的蓄能系统具有重要意义。
(5)进一步关注高温储热和空调储冷。美国NAsA Lewis研究中心利用高温相变材料成功地实现了世界上第一套空间太阳能热动力发电系统2kw电力输出,标志这一重要的空间电力技术进入了新的阶段。太阳能热动力发电技术是一项新技术,是最有前途的能源解决方案之一,必将极大地推动高温相变储热技术的发展。另外.低温储热技术是当前空调行业研究开发的热点,并将成为重要的节能手段。
(6)纳米复合材料领域的不断发展为制备高性能复合相变储热材料提供了很好的机遇。纳米材料不仅存在纳米尺寸效应,而且比表面效应大,界面相互作用强。利用纳米材料的特点制备新型高性能纳米复合相变储热材料是制备高性能复合相变材料的新途径。
石质文物的保护主要包括:清洗、加固、防护三个环节。
1.清洗
石质文物的清洗对象是石质表面的一切有害物质,包括微生物、杂草、可溶盐、难溶性硬壳、灰尘烟垢等。
清洗方法按清洗剂和处理技术的特点可分为两类:水清洗法;化学清洗法;
1.1 水清洗法
这种清洗方法对清除石质文物中的可溶盐很有效。其处理效果的好坏取决于操作方法。
(1) 水浸泡法 适用于小型石质文物,其方法是把石质文物浸泡在去离子水中,但如石质品的状况不是很好,完全浸泡出言除盐就比较危险,因为快速的水合作用可快速溶盐会导致石质品出现块状脱落。
(2) 水蒸气清洗法 这种方法可用于已损坏的多孔石质品表面、文物雕刻品、古建筑表面。工业上实现压力是(5—10)×10 5 Pa,这种方法效果很好。
(3) 雾化水淋洗法 水通过很窄的喷嘴喷出,形成雾化的水。雾化水在空中慢慢地落在石质文物的表面。这种淋洗作用很轻柔,不会产生任何冲击作用。而且清洗也比较块,因为雾化水覆盖地面积大。
(4) 吸附脱盐法 方法能延长水与石质表面接触的时间,同时降低水的渗透深度。其方法是用一些纤维材料作吸附剂,如纸浆、纸巾、脱脂棉、木浆、海泡石和活性白土等粘土矿物。先用去离子水润湿吸附材料,将纸浆等敷于要清洗部位,为了防止水的快速蒸发可用塑料薄膜将吸附材料覆盖起来。经过一定的时间揭开薄膜,随着吸附材料内水分的蒸发,所吸附的结晶盐析出。多次重复操作,通过测吸附材料的电导率恒定时,就说明清洗到位了。用其他化学溶剂湿润吸附材料可以帮助我们清除掉石质文物表面地非水溶性物质。如有机溶剂,表面活性剂等。吸附脱盐法很实用,效果也很好。
1.2 化学 清洗法
( 1 ) 强酸强碱清洗法 此法在工业上常用,但在石质文物上不宜用。
( 2 ) 离子交换树脂清洗法 用离子交换树脂可以得到去离子水外,用离子交换树脂制成糊状可以用于清除石质文物表面的污染物。根据离子交换树脂活性基团的化学性质,他们可呈现酸性或碱性。可溶解碳酸盐,硅酸盐、硅石等。在实际处理过程中,其溶解作用相当缓慢,并且只在湿润的离子交换树脂与石质表面接触的部分才发生溶解,而只要刮掉糊状物,溶解反应马上停止,没有任何渗透的危险。所以比较好控制。
在文物保护中用的离子交换树脂必须纯(分析纯),而且颗粒要细(100—200目),这种方法的费用很高,适宜清洗价值比较高的石质文物。
( 3 ) 胶粘性糊状物清洗法 这种糊状物可在弱减溶液中加胶粘性处变剂配制而成。可以在垂直面上和天花板上使用而不会掉下来。另外这种糊状物处理的时间也较长,可抑制其溶液向石质内的渗透。在贴敷期间也可以用塑料薄膜保湿。
罗马修复中心Mora夫妇研制一种常用的糊状物“AB57”,其配方如下:
水 1000ml ,碳酸氢氨 30 g ,碳酸氢钠 50g ,乙二氨四乙酸钠 25g ,Desogen(季铵碱)10 ml ,羟甲基纤维素 50 g。
其溶液的 PH值约为7.5。两种碳酸氢盐起清除作用,能溶解象石膏这样的盐类。Desogen是一种表面活化剂和清毒剂。 EDTA能溶解含钙污物,象石膏、方解石、白云石等。羟甲基纤维素是一种触变剂,也起胶粘作用。
AB57的胶粘性糊状物的清洗作用比较缓慢,但清除含石膏较多的黑色硬壳非常有效。
( 4 ) 用于特殊情况下的化学清洗剂 可用于清除铜污染物的水溶液有10%氨基磺酸溶液,2% —10%的碳酸铵溶液,这种溶液也可制成糊状物使用。
用下列溶液制成糊状物可清除铁质污物:用水调制草酸钾成糊状;饱和磷酸氢二铵。10% 的EDTA钠盐水溶液。
清除石质文物表面的植物生物可以用机械方法和防酶剂杀菌剂相结合的方法。
2 . 加固
加固保护的目的 是提高风化文物强度。其基本原理是通过加固剂渗透到石质文物中替代由于风化引起损失的天然胶结物。加固主要针对的是已经风化的、有解体危险、砂化的多孔文物。
对加固材料的要求:(1)能形成一种新的、抗风化的矿物质岩石胶结物;(2)不形成任何破坏岩石的含盐副产物;(3)对岩石的一些主要特性,如水蒸气透气性等不良影响。(4)在岩石中有良好的渗透力,至少应能渗透到未风化部位,而且加固后的力学剖面应应平稳,在表面附近产生力学强度过大现象。(5)不会引起岩石表面颜色的变化。
加固方法:实际操作中,常采用:熔化—凝固;传递的溶剂挥发;加固剂间的化学反应—加固剂与矿物的化学反应。
加固材料分为有机材料和无机材料,它们的区别是:无机材料的加固是通过石质中某些成分与CO 2 的反应或水合作用形成新物质而实现的。形成的新物质与矿物的连接比较脆弱,其粘接的裂缝宽度不可能大于10—50UM。用无机加固剂不能实现裂开两部分的粘接。无淆机材料与有机材料相比较,耐老化,但比较脆,弹性差。通过化学反应来实现加固,很难获得好的渗透效果,这是因为一旦化学反应开始,反应物会阻塞岩石表面的空隙,从而抑制了加固剂的进步渗透。
与无机加固剂相比,有机加固剂更易于受环境而老化,主要是氧、臭氧、水、紫外及红外辐射使有机材料产生或物理变化。但是如果加固材料在石质品内的空隙中,以上因素的影响就会受到限制。有机材料的另外一个缺点就是热膨胀系数高于岩石,但其具有比较好的粘接性,柔韧性,所以就具有良好的抗应力的特性,另一方面,有机加固剂很难象无机加固剂易于渗透,这主要是由于有机加固剂的分子长链和极好的粘性所致。为了解决这一问题,有人在使用或实验用预聚合物和单体可,特别是使用硅氧烷类材料和丙烯酸单体。
常用加固剂的主要类型
无机类:
(1)石灰水 其加固作用是通过氢氧化钙与二氧化碳的反应来实现的,化学反应所形成的碳酸钙留在岩石的空隙中。反应:Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 +H 2 O
( 2) 氢氧化钡 其原理与石灰水相似 反应:Ba(OH) 2 +CO 2 =BaCO 3 +H 2 O
有机类:
(1)环氧树脂类 由于环氧树脂在固化是无副产品、不产生气泡、体积收缩小不变形、而且能渗入多孔材料的内部形成网状结构,且有良好的耐久性,粘性及机械性能,倍受人们青睐,尤其是一些新型的改性环氧树脂材料。
环氧树脂是典型的体内聚合的方式。环氧树脂分子末端含有两个以上的环氧基团,加入固化剂,依靠环氧开环聚合或加成聚合,达到高分子量化后形成具有一定揉性、粘性及抗化学腐蚀的长链网状结构。用于文物保护上的环氧是分子末端含有两个以上环氧基团的双酚A组分(双酚A二甘油醚),常用的固化剂是胺类,胺的特性决定了固化速度,而固化时间又影响渗透深度,为了增强效果也常常加入活性稀释剂和增韧剂等。
环氧树脂加固的成功与否与树脂的合理选择和渗透方式、岩石的空隙度有关,真空低压渗透可获得较好的渗透深度,本身多空的岩石风化后使环氧树脂加固的最佳对象,成功的处理要求岩石的空隙度为砂岩14%,灰岩28%。
尽管环氧树脂加固作用明显,但也有缺点,如渗透性稍差,不透气。受UV光照射颜色变黄等。
(2)丙烯酸树脂类
丙烯酸也是广泛应用于多孔文物加固保护的树脂材料。聚甲基丙烯酸甲酯称为有机玻璃,能防止文物的风化及户外紫外光照射,但是用有机玻璃处理过的岩石阻止了湿气的活动。Paraloid B72是人们研究最多的一种丙烯酸树脂,它是一种白色玻璃状结构,能溶于多种有机溶剂。是溶剂挥发后成膜而起到加固作用的典型代表,通常以丙酮或二甲苯是2%—10%的浓度使用。B72最大的缺点是形成的膜非常脆,既不抵抗碱性的侵蚀,又不抵抗UV光的照射,又的颜色也会变深。现在正在对丙烯酸进行改性,如环氧丙烯酸、含硅丙烯酸等。
(3)有机硅类
有机硅类加固剂主要有硅酸乙酯、烷基硅酸盐、硅烷、硅氧烷、硅酸盐等。如德国的Remmers 系列产品,美国的三甲基四乙氧基硅烷。在中国比较常用的 Remmers 300(硅酸乙酯) ,武汉大学生产的有机硅系列产品 如WD—10 表面封护剂。
有机硅类材料的特点:有机硅材料作为硅酸盐化学于有机化学的纽带,有机聚合物的结构特性使其兼备有机材料与有机聚合物功能与一身。它不仅具有卓越的耐高低温性能、电绝缘性、化学稳定性和耐老化功能。在文物保护上应用的有机硅材料具有粘度小、渗透性好,固化后石质不变色、不反光、无油污感,并赋予风化石质一定的强度,憎水性优良,透气性好等特点。
3石窟摩崖的保护(保护工程)
(1)岩体稳定性的评估 石窟摩崖类文物的保护往往涉及到保护工程的问题。首先要对石窟摩崖所依附的岩体进行岩体的稳定性评估。这包近景摄影测量、水文地质工程测绘、地球物理勘探、物理力学性质实验、材质结构组成和化学成分分析、环境检测等。
(2)加固处理
加固方法:
1)用护壁、挡墙、大型砌体阻止岩体裂隙的发展,抵御岩体开裂,防止悬岩坍塌。
2)喷锚加固
3)裂隙灌浆、锚固与化学试剂表面渗透加固、封护综合法。
(3)防水
除了地震、火山还有人为的毁灭性破坏之外,水是对石质文物最普遍最严重的破坏因素。因此对石质文物的防水处理非常重要。
1)对小件石质文物和大型石质文物(石窟寺、摩崖、大型石刻等)的局部采用表面涂刷封护剂形成保护膜来阻止水的入侵。现在常用的是长链有机硅类封护剂。如武汉大学生产的WD—10(十二烷基三甲氧基硅烷)就是很好的很常用的封护剂。它的一端是烷氧基作偶连基团与石体和邻近的烷氧基团紧紧粘结,另一端长链烷基则成膜起憎水作用。WD—10所成的膜致密,厚实,但是透气,耐腐蚀,封护效果很好。
2)工程防水
A降水的防治
a 落水洞及大缝隙堵漏。根据山顶落水洞及缝隙特征、岩体的力学性质、材料价格及施工工艺等因素,可采用填塞亚粘土或黄土后,一道压一道地铺设聚乙烯塑料薄膜设置防渗层,考虑到岩体裂隙比较发育,也可采用水泥沙浆进行灌注,这样既可以防止水分渗入,又可加固岩体。例如在对甘肃省榆林窟东崖裂隙进行加固时,首先将裂隙两侧的风化崖面应用PS材料渗透加固;其次用水泥沙浆对裂隙封闭,并插入注浆管。先注入适量的PS浆液,对裂隙两壁进行加固,最后注入改性了的PS-F浆液。一周后观察发现PS浆液在裂隙两壁渗透15cm,PS-F与裂隙两壁粘合紧密。
b开挖深井 为了能使岩体中水分排出,可在山顶距崖面较远处开挖深井,地点选择在各种裂隙交汇处,以使岩体内水分经裂隙排入井内,这样可以减少水分向崖面崖面的移动。也可挖一条与崖面立壁走向平行的排水隧洞。例如大足北山石刻北佛湾顶部的凹地内坡积层与崖体风化层形成潜水层,石刻陡壁切割这些含水裂隙,便有水渗损害石刻。为了排水,在距陡壁前缘8m处开挖了一条与陡壁平行的高4m、跨度2m、截面为梯形的隧洞。经观察排水隧洞已将大部分渗水排走。
c开挖导水明渠 在山顶依地势开挖一条纵横交错的导水渠,再在立壁两侧开挖两条主导水渠,并使山顶明渠与这两条主导水渠贯通,这样雨水可迅速从山顶排下,尽量减少雨水在山顶的停滞时间,从而减少了进入岩体的水量。
d 裂隙灌浆 经过上述处理,一些大的裂隙已用粘土或水泥沙浆堵住,但泥浆不能灌入0.25mm以下的裂隙。即便已被水泥灌入的宽度在0.25mm以上的裂隙,由于传剪力很差,仍不能保证岩石岩体形成整体。灌浆可防止这些微裂隙成为水分移动的通道,必须使用适当材料进行灌浆。目前使用的灌浆材料较多,应根据岩体力学特性、当地的气候环境特征等因素选择决定。例如地处西北干旱地区的砾砂岩石窟,岩体防水加固灌浆材料可使用无机类的PS材料,效果比较理想。对于南方高温潮湿环境的石灰岩石刻、岩画等,可使用有机硅类的呋喃改性环氧树脂为主剂的材料等。
B 地下渗水的防治
地下水主要通过毛细管的作用上升进入岩体或建筑物墙体内,治水应该采取堵与导结合的综合方案。堵是指切断毛细管的通路,解决的方法是设立在立壁或墙基底部设置隔潮层,或者在其旁边做防潮层以割断与它相接触的其他其墙壁。但要彻底解决毛细渗水问题,最根本的方法是应当设法使岩体底部或建筑物的本身与水分的来源完全割断。导是指埋设暗管、开挖暗沟疏通导流渗水,再与割断渗水的方法结合以达到治水目的。当毛细渗水较普遍,且水量剂较大时,可在下部或后部开凿截水廊道,集中排水,他的作用是降低地下水位、切断流向岩体内的地下水源。
做割断层的方法是在立壁或墙体的适当位置上沿水平方向,在一定的间距上钻孔,在每一孔洞底部置入特制铅片,再把各个孔洞连贯起来,即为防潮层,可切断下面由毛细管作用而上升的水的通路。
对于墓室的防水,可设置截水墙,即用钢筋混凝土构筑成的地下墙,主要功能是挡水。例如南越王墓防渗水工程,沿墓室四周修筑一道底宽40cm 、顶宽20cm的钢筋混凝土防水墙,墙底部壁墓室地面低50cm。也可采用钻孔化学注浆法或旋喷注浆法,即在墓室周围打一定密度的钻孔,钻孔内用高压灌注环氧树脂类或丙烯酸类浆液,使它渗入地层内所有的空隙、微裂隙、形成一个封闭隔水区,阻挡水的入渗。
C 地表水的防治
对于地表水为防止水的入浸,应采取主、干、支沟组成的统一排水系统使水能够尽快排掉,并以暗沟为主。
总之,石质文物的防水应采取“涂”、“堵”、“导”、“排”综合的治理方案,因地制宜,做好防水工作。
通过对石质文物保护现状的全面了解,我们提出以下几点设想:
一 在有机文物保护材料中加入二氧化钛钠米材料。有机材料不耐老化,特别是空气中的紫外光,钠米二氧化钛是最优良的紫外光吸收剂,因此加入很有必要。
二 亟待生产一种石灰岩类文物的加固和封护材料。有机硅在硅质胶结的砂岩和泥岩保护中很成功,但是用于石灰岩加固和封护时出现了保护材料与石质本体粘接不牢固的缺点。钠米碳酸钙的复合材料已表现出许多优点,如弹性好,填充性好,经济等,从材质相同的角度来考虑能否生产出钠米碳酸钙的复合材料用于石灰岩的处理,克服有机硅处理石灰岩的不足。
三 充分利用混合材料。单一的复合材料处理文物由于性能单一不能适应环境条件 的改变。现在在选择保护材料时几乎都是根据当时的环境条件来选择某一方面性能突出的保护材料。在当时看来保护效果不错,但是当环境条件一旦改变便马上表现出不适应的缺点,如原来需要强度的现在成了需要韧性,原来在干燥条件下性能很好的,而现在在潮湿的环境中却表现很差等。混合材料集多种材料的优点于一身,不但在当时性能优良,即就是环境条件发生改变也能表现出一定的适应和缓冲能力。
在此,我们对一种新型的文物保护混合材料 ASO-B的加固和憎水性能进行了测试。
引言:湖南可以说是一个鱼米之乡,有人都喜欢去这里打卡,那么,如果想要去湖南游玩的话,有哪些景点值得去打卡呢?
一、湖南风景宜人
湖南乙酸钠的香菜和张家界闻名也有不少性格爽朗的女孩,只是到那里旅游,难免会犯一些选择困难症,湖南总面积很大,还分有很多各具特色的景点,所以很多人想去湖南玩的时候,就存在一个普遍性的问题,不知道该去哪些好玩的景点去打卡。首先是五岳独秀的衡山,这里一年四季都有美丽的风景,春天可以看鲜花绽放,夏天可以观腾腾仙云,秋天能够看见金色落日余晖,冬天能够观赏鹅毛白雪,还有藏经殿,水帘洞,大善寺,万寿大鼎等著名景点。还有鲜为人知的小东江,可以自带干冰特效,铺满白雾的山水间祝一艘小船在平静的湖面上滑行,就像融入了水墨画一般,有一种不言而喻的意境另外,还有知名度较高的凤凰古城,1度是国际游客心中的中国最美小城,在这能感受到浓郁有代入感的少数民族文化。
二、湖南值得打卡的景点
在放假期间,很多人都不知道湖南有哪些好玩的地方,因此,小编收集了不少湖南的风景名胜,希望对大家有所帮助,湖南大部分地区在洞庭湖之南,所以被叫做湖南,湖南的名胜古迹和人文景观很多,有岳阳楼,岳麓书院,马王堆汉墓,凤凰古城,清水塘革命纪念馆等另外,还有衡山桃花源,洞庭湖,张家界等美丽的自然景观。首先是张家界位于湖南西北部,武陵山脉腹地,张家界景区一共有四大会,张家界国家森林公园,杨家界自然保护区,天子山自然保护区和索溪峪自然保护区四大景区统称为武陵源风景名胜区,这里奇峰陡峭,千姿百态,孤峰独秀或群峰相依,造型完美,行省兼备。
三、总结
除了以上介绍的这些美丽的风景之外,湖南还有一处陶渊明的桃花源,也是非常值得去打卡的,桃花源历来被誉为世外仙境,两岸青山如画,江中碧水如缎,此外,还有桃川仙隐、马援石室,水心古寨等名胜古迹,桃花源集人文景观与自然景观于一体,堪称人间仙境,自古以来就是人们向往的旅游胜地。
固体香水是将香料溶解在固化剂中,制成各种形状并固定在密封较好的特形容器中,携带和使用方便。其用途与其他香水相同。固体香水的香气不及液体香水来得幽雅,但在香气持久性方面,液状香水不及固体香水。
表面活性剂在固体香水产品中作为固化剂和分散剂使用。
1 固体香水的配方设计
固体香水的配方组成为香料(或香精)、表面活性剂(固化剂和分散剂)、溶剂(或增塑剂)和水等。
(1)表面活性剂(固化剂和分散剂)
固体香水与其他香水的显著区别是在配方里要使用固化剂和分散剂。固化剂是香水的载体,代替普通香水里的溶剂。香水被吸附或者固化在合适的载体里,缓慢释放到空气中。此外,香料在固体载体中的分散受到的阻力比较大,均匀性无法跟液体相比,需要加入分散剂帮助分散。固化剂和分散剂最好是使用表面活性剂,通常采用硬脂酸钠作固化剂。生产中可直接加入硬脂酸钠,也可在生产过程中以氢氧化钠中和硬脂酸而成。直接加入硬脂酸钠,可简化生产过程,但需要较长时间溶解。固体香水的硬度可通过调整硬脂酸钠的含量来实现,增加硬脂酸钠的用量可以生产出较硬的固体香水棒。配方中硬脂酸钠含量少一些,硬脂酸中棕榈酸含量高一些和灌模时冷却速度慢一些,可以制得较透明的产品。
制作固体香水的其他固化剂有蜂蜡、小烛树蜡、松脂皂、二丙酮果糖硫酸钾、乙酸钠、乙基纤维素等。石蜡和凡士林是制造无水固体香水的所使用的油蜡类固化剂。
使用硬脂酸皂做固化剂的固体香水形态类似于雪花膏,使用蜂蜡做固化剂的固体香水形态类似于冷霜,两者可以直接涂抹于皮肤上,既可保持持久香气,又兼备护肤功能。
(2)增塑剂
为了改善固体香水的可塑性,达到软硬适中的要求,防止固体香水干燥碎裂,避免在使用时涂敷在皮肤上的薄膜干燥太快,防止硬脂酸皂在皮肤上形成白粉层,在固体香水配方中还需加一些多元醇类如甘油、丙二醇、山梨醇、乙氧基二甘醇醚和聚乙二醇等作为增塑剂。同时多元醇还是固化剂的良好溶剂。适当采用一部分分子量比较大的脂肪酸酯,如异丙醇的棕榈酸酯和肉豆蔻酸酯增塑和保湿效果会更好。
(3)溶剂
水和乙醇是固体香水中普遍使用的溶剂,其他溶剂几乎没有被使用。在固体香水中水的用量较少,一般不超过10%。水的主要作用是在生产过程中用来溶解氢氧化钠,以利于和硬脂酸中和生成硬脂酸钠。水量过多的弊病是产生硬脂酸钠和硬脂酸微小结晶,形成白色斑点,影响外观,还有容易形成乳化体,改变固体香水的形态。
乙醇作为溶剂能够在产品制造过程中改善物料流动性,增加香料在载体中的溶解度,方便香料均匀分散;在使用过程中增加固体香水的挥发性,适合作为固体清新剂用途。
除了加入水和乙醇的固体香水外,也有完全不含溶剂的固体香水制品。
(4)香料和香精
由于采用硬脂酸钠作固化剂,因此固体香水呈碱性,所以在选择香料时必须加以注意,即尽可能选用在碱性条件下稳定的香原料来调配香精。
2配方实例和配制工艺
【固体香水配方1】
油相
水相
原料名称
质量分数/%
原料名称
质量分数/%
硬脂酸
6
氢氧化钠
0.8
棕榈酸异丙醇酯
3
纯水
4
甘油
5.5
丙二醇
3.5
95%乙醇
67
色素
适量
香精
l0
配方说明:使用硬脂酸钠做固化剂和分散剂,而且让硬脂酸钠在生产过程中自溶液内部生成,混合均匀而且得到的产品光洁、致密、细腻,外观好,稳定性更好。适合涂抹在皮肤上使用和作为空气清新香座使用。与雪花膏不同的是,配方里游离脂肪酸的量约为配方中硬脂酸用量的l0%以下,以顾脂酸钠为主,意在提高产品的硬度。配方里水的用量控制在4%,不会出现乳化现象。
配制工艺:将乙醇、硬脂酸、甘油等成分混合,加热至70℃,在快速搅拌条件下,将溶解在水中的氢氧化钠缓缓加入,形成半透明的液体。加入香精和色素搅拌均匀。趁物料可以流动的时候灌人模具,冷却成型后即可包装。
【固体香水配方2】
原料名称
质量分数/%
原料名称
质量分数/%
硬脂酸钠
6
95%乙醇
54
甘油
5
香精
l5
丙二醇
4
色素
适量
二甘醇单乙醚
3
去离子水
l3
配方说明:本配方直接使用硬脂酸钠做固化剂和分散剂,分量更准确、配制工艺更加简单。与硬脂酸钠在配制过程中自溶液内部生成的方式比较,物料的混合均匀程度以及产品细腻度稍逊。本配方实际的乙醇浓度接近75%,符合消毒乙醇的标准,故适合涂抹在皮肤上使用,也可作为空气清新香座使用。与雪花膏不同的是,配方里游离脂肪酸的量为零,实际上是一种硬肥皂,以提高产品的硬度。润滑剂采用丙二醇、甘油和二甘醇单乙醚3种不同沸点不同黏度的多元醇,调整其比例可以适当调整产品的软硬度。配方里水的用量控制与普通肥皂产品差不多。
配制工艺:在安装有回流冷凝器的不锈钢锅内加入乙醇、水和硬脂酸钠,加热至70。C搅拌溶解。再加入其余物料搅拌混合均匀,形成半透明的液体。适当降温,趁物料可以流动的时候(大约50~60℃)灌人模具,冷却成型后即可包装。
【固体香水配方3】
原料名称
质量分数/%
原料名称
质量分数/%
石蜡
20
蜂蜡
4
凡士林
45
甘油
5
白矿油
5
香精
l7
邻苯二甲酸二丁酯
3
色素
适量
单硬脂酸甘油酯
1
BHT
0.1
配方说明:这是不含乙醇的固体香水,其配方类同唇膏,只是香精用量远较唇膏多。石蜡、凡士林和白矿油组成了固体香水的载体,改变比例可以调整硬度。增塑剂邻苯二甲酸二丁酯是用来改善产品可塑性的,能够增加产品柔性和减少收缩。蜂蜡能提高产品的熔点而不明显影响硬度,而且它有很好的相容性,能帮助使各种成分互相融合,使产品容易从模型内取出。单硬脂酸甘油酯帮助各种物料混合均匀。甘油提高产品在皮肤上的滋润性和保水性。本配方挥发性很低,只适合涂抹在皮肤上使用,不能作为空气清新香座使用。另外,配方中几乎全部是油蜡成分,在皮肤上的透气性差一点。
配制工艺:将油、脂、蜡加入原料熔化锅,加热至85℃左右,如果配方中石蜡的熔点高或用量大,温度还要提高。物料熔化后保温搅拌20min,使油蜡均匀分散,同时杀灭细菌。适当降低温度(视熔点高低而定)后加入香精和甘油,缓慢搅拌均匀,避免混入空气。形成透明的液体后静止降温,趁物料可以流动的时候(大约50~60℃)灌入模具,冷却成型后即可包装。