STUDY OF STABILITY AND RETENTION OF PERFUME IN MICROCAPSULE

Abstract

Fragrance in laundry detergent is a key factor for decision-making of consumers because of the scent pleasant during washing and wearing. A long-lasting fragrance is controllable via encapsulation technology. Release of commercial encapsulated perfume microcapsule while laundering and during detergent production was investigated in this work. The microcapsule properties were characterized by SEM, FTIR, DSC, TGA, and GC-MS. The results showed that the microcapsule is a single-core polyacrylamide-based microcapsule with 8.9 microns in diameter. The microcapsule has a volume phase transition temperature (VPTT) of 40oC and its surface is negatively charged at pH 7. The release of perfume from microcapsules after 1-hour laundering at 30oC is 10.8 of the total perfume contents in microcapsules which is 1.5 and 3.1 times lower than the release in laundering at 60oC and 80oC, respectively. The release at temperature lower than VPTT is diffusion control due to swollen microcapsule behavior, while the microcapsule was squeezed at higher temperature resulting in abruptly releasing. Hardness of water (50-350 mg of Ca2+/L) reduced a behavior of perfume release during laundering at 80 oC and 60oC, while no significant change was observed at 30 oC. The pH of water during laundering inhibited perfume releasing at 3, while as it was facilitated at pH 7 due to a change of surface charge that was shifted from positive to negative. Moreover, the increase of microcapsules in the range of 0.6-1.2 wt% in detergent caused the reduction of perfume release due to the limitation of perfume solubility in the water. Additionally, perfume release in air at various temperatures of 30 oC, 60 oC, and 80 oC were examined. The significant release at 80 oC was observed due to higher vapor pressure in the microcapsule in comparison with that at 60 oC and 30 oC, respectively. Furthermore, microcapsules can release the perfume continuously for at least 23 days at 80oC.

น้ำหอมในผลิตภัณฑ์ซักล้างมีผลต่อการเลือกซื้อ เนื่องจากสร้างความพึงพอใจให้แก่ผู้ใช้ระหว่างการซักและสวมใส่ การควบคุมการปลดปล่อยน้ำหอมทำได้โดยเทคโนโลยีเอ็นแคปซูล งานวิจัยนี้ศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการปลดปล่อยน้ำหอมจากไมโครแคปซูลทางการค้าในสภาวะการซักล้าง (อุณหภูมิ ความกระด้าง และความเป็นกรดด่าง) และในสภาวะการผลิตผงซักฟอก (อุณหภูมิของผงซักฟอกขณะเติมน้ำหอม ปริมาณน้ำหอมในผงซักฟอก) อีกทั้งวิเคราะห์สมบัติของไมโครแคปซูลด้วยเครื่อง SEM, FTIR, DSC, TGA และ GC-MS พบว่า ไมโครแคปซูลทำจากพอลิอะคริลาไมด์เป็นองค์ประกอบหลัก มีลักษณะแบบแกนกลางเดียว เส้นผ่านศูนย์กลาง 8.90 ไมโครเมตร ซึ่งมีอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงวัฏภาคเชิงปริมาตร (Volume phase transition temperature; VPTT) เท่ากับ 40 องศาเซลเซียส และพื้นผิวมีประจุลบที่ความเป็นกรดด่างเท่ากับ 7 การปลดปล่อยน้ำหอมจากไมโครแคปซูลหลังการซักล้าง 1 ชั่วโมง ที่ 30 องศาเซลเซียส คิดเป็นร้อยละ 10.8 ของปริมาณน้ำหอมทั้งหมดในไมโครแคปซูล ซึ่งมีค่าต่ำกว่าการปลดปล่อยที่ 60 และ 80 องศาเซลเซียส คิดเป็น 1.5 และ 3.1 เท่าตามลำดับ เนื่องจากการปลดปล่อยที่อุณหภูมิต่ำกว่า VPTT จะควบคุมโดยการแพร่ผ่านผนังที่บวมน้ำ ในขณะที่การปลดปล่อยที่อุณหภูมิสูงกว่า VPTT จะควบคุมโดยการบีบตัวของผนัง อีกทั้ง การปลดปล่อยน้ำหอมในการซักล้างด้วยน้ำกระด้าง (50-350 มิลลิกรัม Ca2+ต่อลิตร) ที่อุณหภูมิ 60 และ 80 องศาเซลเซียส มีค่าลดลง ในขณะที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ไม่พบการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาผลกระทบของค่าความเป็นด่างของน้ำซักล้างที่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากสิ่งสกปรก ส่งผลให้การซักล้างในน้ำมีค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 3 ยับยั้งการปลดปล่อยได้ดีกว่าการซักล้างที่ค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 7 เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงประจุของพื้นผิวไมโครแคปซูลจากประจุบวกเป็นประจุลบ อีกทั้ง การเพิ่มปริมาณไมโครแคปซูลในผงซักฟอกในช่วงร้อยละ 0.6-1.2 โดยน้ำหนัก ทำให้การปลดปล่อยน้ำหอมลดลง อาจเป็นเพราะความสามารถในการละลายของน้ำหอมในน้ำที่จำกัด ยิ่งไปกว่านั้น การปลดปล่อยน้ำหอมในสภาวะอากาศที่ 30, 60 และ 80 องศาเซลเซียส พบการปลดปล่อยน้ำหอมที่ 80 องศาเซลเซียส สูงกว่าการปลดปล่อยที่ 60 และ 30 องศาเซลเซียส ตามลำดับ เนื่องจากความดันไอของน้ำหอมภายในไมโครแคปซูลที่สูงขึ้น และไมโครแคปซูลน้ำหอมสามารถปลดปล่อยน้ำหอมที่ 80 องศาเซลเซียส อย่างน้อย 23 วัน ...........................