[发明专利]一种核壳型包覆色素的二氧化硅及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及色素领域，具体涉及一种核壳型包覆色素的二氧化硅及其制备方法。

背景技术

在日化产品配方中，色素的使用非常广泛。然而在一些功能性产品配方中，由于组份比较多、有效成分比较复杂，致使一些色素在配方中极不稳定，导致产品在保质期内变色变质而不能使用，因此提高色素的配伍稳定性成为日益重要的课题。在解决色素稳定性差方面，人们进行了各种各样的探索，取得了一定的进展，比如利用生物技术、微胶囊包覆技术等，例如将甜菜红与茶色素结合使其稳定性大大提高。但是采用上述生物技术或微胶囊化技术操作过程极其复杂、微胶囊包覆率低、生产成本也非常高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种色素耐酸碱性好、稳定性高的核壳型包覆色素的二氧化硅，同时本发明还提供该核壳型包覆色素的二氧化硅的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种核壳型包覆色素的二氧化硅(又可以称为一种以二氧化硅为外壳的核壳型包覆色素)，该核壳型包覆色素的二氧化硅的内核为色素与铝盐的复合色淀(即色素与铝盐的混合物)、外壳为二氧化硅。该材料中内核的色素被二氧化硅所包覆，二氧化硅形成的透明外壳结构，一方面使得色素颜色更加鲜亮，另一方面外壳避免了色素直接与酸碱接触，在各种pH值环境下均有很好的稳定性。

本发明还提供一种核壳型包覆色素的二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：

a.形成内核：向反应罐中加入色素溶液，所述色素溶液中色素的质量百分数为0.1-5％，然后，边搅拌边向反应罐中滴加与色素溶液等体积的浓度为1-5mol/L可溶性铝盐水溶液；

在室温下搅拌均匀后，加入积浓度为0.5-1.5mol/L的碱金属硅酸盐水溶液，进行共沉淀反应，得到硅酸铝及色素的沉淀，所述碱金属硅酸盐水溶液的体积为a步骤中的色素溶液体积的1-10倍；

b.形成外壳：将经过a步骤得到的硅酸铝及色素的沉淀物料陈化30min，然后在常温下边搅拌边滴加的浓度为1.5-4mol/L的稀硫酸，得到物料体系，所述稀硫酸的体积为a步骤中的色素溶液体积的0.5-4倍；然后，调节物料体系的pH值为4-5，接着继续搅拌直至物料体系转化成凝胶为止，得到二氧化硅色素凝胶；在b步骤中，硅酸铝与稀硫酸反应生成硅酸，硅酸在搅拌过程中失去部分水分，成为凝胶状，能够更好的将色素包覆起来。

c.干燥：将经过b步骤获得的二氧化硅色素凝胶进行过滤，然后用去离子水洗涤凝胶滤饼，接着对洗涤后的凝胶滤饼进行干燥、粉碎，得到产品。凝胶滤饼在干燥过程中，硅酸中完全脱水，形成二氧化硅。

本发明中，优选的方案为所述a步骤中的碱金属硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种。

本发明中，优选的方案为所述a步骤中的溶剂为水、乙醇、山梨醇、丙二醇和聚乙二醇中的一种。

本发明中，优选的方案为所述a步骤中的可溶性铝盐为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝、醋酸铝中的一种。

本发明中，优选的方案为包括如下步骤：

a.形成内核：向反应罐中加入色素溶液，所述色素溶液中色素的质量百分数为1.5％，所述色素溶液中的溶剂为丙二醇；

然后，边搅拌边向反应罐中滴加与色素溶液等体积的浓度为2mol/L的硝酸铝水溶液；

在室温搅拌均匀后，加入浓度为1.5mol/L的硅酸钠溶液，进行共沉淀反应，得到硅酸铝及色素的沉淀，所述硅酸钠水溶液的体积为a步骤中的色素溶液体积的2倍；

b.形成外壳：将经过a步骤得到的硅酸铝及色素的沉淀物料陈化30min，然后在常温下边搅拌边滴加的浓度为1.5mol/L的稀硫酸，得到物料体系，所述稀硫酸的体积为a步骤中的色素溶液体积的2倍；然后，调节物料体系的pH值为4.5，接着继续搅拌直至物料体系转化成凝胶为止，得到二氧化硅色素凝胶；

c.干燥：将经过b步骤获得的二氧化硅色素凝胶进行过滤，然后用去离子水洗涤凝胶滤饼，接着对洗涤后的凝胶滤饼进行干燥、粉碎，得到产品。

与现有技术相比，本发明的优点是：包覆色素的二氧化硅产品具有核壳型结构、具有色素鲜艳的外观；具有良好的耐酸碱稳定性能，在各种pH环境下不变色、不褪色、不渗色；本发明的制备方法生产工艺简单、成本相对较低、能提高色素耐酸碱性能，制备的产品结构稳定性好。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1：

一种核壳型包覆色素的二氧化硅，该核壳型包覆色素的二氧化硅的内核为色素与硅酸铝的复合色淀、外壳为二氧化硅，由如下步骤制得：