蠟燭的製備方法

2023-05-14 18:35:41 2

專利名稱：蠟燭的製備方法
蠟燭的製備方法 由於可用於加工的原料類型的原因，現有蠟燭製備技術導致操作成本高，並且往
往是不靈活的。 流延過程是一個以流體形式提供原料的常規過程。然後必須消散冷卻熱和結晶熱以賦予蠟燭足夠的硬度，從而可進行後續加工處理(例如包裝)。然而，冷卻具有相對較大直徑(例如70mm的直徑)的流延蠟燭需要花費數個小時，這導致製備這種蠟燭的成本高。此外，在冷卻期間會發生皺縮，並且結晶過程可能導致表面上形成局部結晶花紋。
另一種製備方法是壓制粉末狀原料。這種方法的一個問題是並不是所有的原料都能壓的很好。事實上，硬化的硬脂粉末或硬化的脂肪顆粒不能被壓製成足夠堅硬的蠟燭。例如加入可塑性物質的解決方法增加了蠟燭的成本。此外，藉助冷卻鼓或噴霧室對流體原料進行粉碎化也是高成本的預處理步驟。從粉末化的燃料擠出形成蠟燭存在相同的問題。
本發明的目的是製備新型蠟燭原料，其硬化快速，而在硬化步驟中，只有少量的熱量或者優選幾乎沒有熱量必須消散。 以這種方式可以流延任意形式的蠟燭，並且由於其冷卻時間短，使用有限大小的生產裝置就可以實現大規模的生產。 根據本發明，稱為蠟燭泥(candle sludge)的所述新型蠟燭原料包含至少兩種組分，它們不是熱平衡的。在將兩種組分混合之前，第一燃料組分具有第一溫度，在該溫度下，在不進行進一步冷卻時，該燃料組分由於塑性或流體性太強而不能製成蠟燭。第二燃料組分的溫度較低，因此其作為冷卻介質以加速第一燃料組分的硬化或凝固。
所述第一燃料組分優選是一種溫的流體物質，其可以是部分結晶化的，其中結晶百分比可以在0-100重量％之間變化。所述第二燃料組分優選為較冷的固體物質，其優選地被粉末化和/或顆粒化形成顆粒。在溫的流體塗層還未在冷的細粒周圍凝固時，兩種組分的充分混合形成了可以成型的混合物。可以在兩相中加入顏料和香料。溫的塑性物質和冷的顆粒之間的熱交換過程由與細粒或顆粒直徑成比例的長度尺寸表徵。優選地，固體顆粒燃料組分的平均顆粒尺寸小於30mm，優選地小於10mm，更優選地小於2mm，其中固體顆粒燃料組分的平均顆粒尺寸優選地大於0. OOlmm，更優選地大於0. lmm。因此，該平均顆粒尺寸優選地為0. l-10mm，更優選地0. 2-2mm，甚至更優選地0. 3_1. 5mm。顆粒直徑越小，熱交換越快。特別優選地，所述顆粒的平均顆粒尺寸小於lmm。於是，熱交換過程具有小的特徵長度和大的比熱交換表面。因此，硬化過程在短時間內發生，從而每個生產設備可以得到大的生產量。 所述顆粒燃料組分根據ASTM 938測定的熔點優選地低於第一流體燃料組分的溫度。這裡的顆粒燃料組分在與第一燃料組分混合後，在第一燃料組分硬化或凝固期間部分熔化，因此可以從第一燃料組分提取更多的熱量。該顆粒燃料組分根據ASTM 938測定的熔點優選地低於或等於同樣根據ASTM 938測定的第一燃料組分的熔點。
為了可以進一步加速硬化過程，在製備蠟燭時，可以提供蠟燭中空通道，所述蠟燭中空通道中可以通過冷凍劑(氣體或液體)。 在優選的實施方案中，在混合燃料組分之前，第二燃料組分的溫度比第一燃料組分的熔點低至少5°C ，優選地至少10°C ，更優選地至少15°C ，以及高度優選地至少20°C 。當第二燃料組分的溫度為例如-30 +301:時，第一燃料組分的溫度為例如45 65°C。第二燃料組分的溫度可以調整為例如近似環境溫度。對於每100重量份燃料組分混合物，使用優選地5-90重量份，更優選地20-80重量份的第二燃料組分。如果擠出燃料組合物，總100重量份中優選地使用50-75重量份的第二燃料組分。 可以在一種或多種燃料組分或其混合物中加入氣體，以實現密度的降低。所述燃料組分可以包括石蠟、脂肪酸、脂肪和低分子聚合物和/或膠凝劑或其混合物。除上述第一和第二燃料組分以外，還可以使用其他燃料組分。這些可以形成在不進行冷卻時，由於塑性或流體性太強而不能製成蠟燭的又一第一燃料組分(further first fuel component)，或溫度低於第一燃料組分的又一第二燃料組分，從而該又一第二燃料組分也作為冷卻物使第一燃料組分硬化或凝固。 所述具有流變性的、與牙膏或麵團表現出某些相似的泥狀混合物可以在許多成型機中加工。非限定性的實例是-從開口或管中自由流出從而獲得擠出的蠟燭形態-模型填充，例如茶光燭臺(tea-light holders)或光滑的模具-作為3D印刷機的進料-作為單或多螺杆擠出機或共擠出機的進料。 提供了後續加工階段，例如蠟燭表面的均勻或蠟燭表面的印刷。 下面給出一些非限定性實施例。 實施例1 首先，通過將O. 65kg 01 eon的硬脂0436提高到60°C ，該溫度剛好在硬脂的凝固點之上，從而製備第一燃料組分。第二燃料組分由0. 35kg的同樣的Oleon的硬脂0436粉末組成，所述粉末的溫度為2(TC，其細粒的平均直徑為0. 65mm。利用混合和捏合裝置，將這兩種組分強烈混合60秒，形成糊狀混合物。將該混合物壓入直徑為50mm的圓柱狀模具中，其中心線上安裝有蠟燭芯。在空氣中冷卻IO分鐘後，將硬化的蠟燭從模具中移出。
實施例2 首先，通過將Exxon的石蠟5803提高到62°C ，該溫度剛好在石蠟的凝固點之上，從而製備第一燃料組分。第二燃料組分由同樣的Exxon石蠟0436粉末組成，溫度為2(TC，平均細粒直徑為0. 65mm。 首先，將冷的固體粉末加入到擠出螺杆中，此後在沿軸向下遊部位混合流體。擠出的混合物在螺杆的末端離開擠出機，然後通過15t:的冷液浴以直接產生硬的蠟燭皮(candle skin)。 需要注意的是，兩種燃料組分的軸向進料位置可以沿著擠出機軸變化，甚至可以互換。
權利要求
製備蠟燭的方法，其特徵在於至少將第一燃料組分和第二燃料組分混合在一起，在混合之前，所述第一燃料組分和第二燃料組分各自具有不同的溫度，並且它們的化學組成相同或不同，其中-所述第一燃料組分具有第一溫度，在該溫度下，在不進行冷卻時，該燃料組分由於塑性或流體性太強而不能加工和包裝成為蠟燭，且-所述第二燃料組分的溫度較低，因此其作為冷卻物質以使所述第一燃料組分硬化或凝固。
2. 根據權利要求1的方法，其特徵在於所述第一燃料組分包含溫的流體熔化物，所述 第二燃料組分包含比所述第一燃料組分冷的固體顆粒燃料組分，從而使所述第一燃料組分 硬化或凝固。
3. 根據權利要求2的方法，其特徵在於所述第二燃料組分根據ASTM938測定的熔點比 所述第一溫度低。
4. 根據權利要求2或3的方法，其特徵在於所述第二燃料組分根據ASTM 938測定的熔 點低於或等於同樣根據ASTM 938測定的所述第一燃料組分的熔點。
5. 根據權利要求2-4任一項的方法，其特徵在於與所述第一燃料組分混合之後，所述 顆粒燃料組分在所述第一燃料組分硬化或凝固期間部分熔化。
6. 根據權利要求2-5任一項的方法，其特徵在於所述固體顆粒燃料組分的平均顆粒尺 寸小於30mm，優選地小於10mm，更優選地小於2mm，其中所述固體顆粒燃料組分的平均顆粒 尺寸優選地大於0. OOlmm，更優選地大於0. lmm。
7. 根據權利要求1-6任一項的方法，其特徵在於相對於每100重量份燃料組分混合物， 使用5-90重量份，優選地2-80重量份的所述第二燃料組分。
8. 根據權利要求l-7任一項的方法，其特徵在於向所述一種或兩種燃料組分中加入顏 料、香料和一個或多個蠟燭芯。
9. 根據權利要求l-8任一項的方法，其特徵在於所述兩種燃料組分中的每一種都包含 一種或多種下述組分石蠟、脂肪酸、脂肪和低分子聚合物和/或膠凝劑。
10. 前述權利要求任一項的方法，其特徵在於還加入氣體以實現密度的降低。
11. 前述權利要求任一項的方法，其特徵在於在混合之前低溫冷卻所述第二燃料組分。
12. 根據權利要求1-11任一項的方法，其特徵在於在混合所述兩種燃料組分前，根據 ASTM 938測量，所述第二燃料組分的溫度比所述第一燃料組分的熔點低至少5t:，優選地 至少l(TC，更優選地至少15t:，高度優選地至少20°C。
13. 根據權利要求1-12任一項的方法，其特徵在於在擠出機中、蠟燭流延機中或3D印 刷機中加工所述燃料組分混合物，其中向所述混合物中引入一個或多個蠟燭芯，並且可以 隨後進行冷卻以在短時間內硬化蠟燭皮。
14. 根據權利要求l-13任一項的方法，其特徵在於共擠出所述燃料組分混合物，其中 任選地引入中空通道或用泡沫或粉末填充擠出的蠟燭的內部。
15. 根據權利要求l-14任一項的方法，其特徵在於使用具有兩個或多個加工部分的裝 置，其中第一個加工部分用於均勻混合所述兩種燃料組分，第二個加工部分用於蠟燭的形 成加工，並且其中還可以接有或插入與後續加工階段或熱交換階段相關的其他加工部分。
16. 根據權利要求l-15任一項的方法，其特徵在於在蠟燭的製備中，在蠟燭中提供中空通道，冷卻介質可以流過所述中空通道，從而蠟燭體中的餘熱更快的消散c
全文摘要
本申請公開了製備蠟燭的方法，其中將至少兩種燃料組分混合在一起，在混合前，各燃料組分具有不同的溫度，並且化學組成相同或不同。所述第一燃料組分的溫度高，其中該燃料組分由於塑性或流體性太強而不能加工或包裝成蠟燭。第二燃料組分的溫度較低，並且優選為顆粒，因此其作為冷卻物質以使所述第一燃料組分硬化或凝固。
文檔編號C11C5/02GK101715481SQ200880012215
公開日2010年5月26日 申請日期2008年4月17日 優先權日2007年4月17日
發明者B·M·瓦赫納爾, D·范努蘭德 申請人:斯帕斯卡爾森公司