发明概述
本发明涉及一种在无生命表面上使用的稳定的气味吸收水性
组合物,它包含:
A.占组合物重量大约0.1-5%的加溶的水溶性的未配位环糊
精;
B.一种有效量的水溶度超过约0.3%的加溶的水溶性的抗微生
物保存剂;
C.可任选的香料;以及
D.一种水性载液;并且
其中所说组合物基本上不含任何可能会损坏或沾污织物的物质,
同时其pH值超过大约3。
可以将这种组合物灌装到一个喷雾器中形成一种商品,它能有
助于用未配位环糊精溶液来处理物品和/或表面,使其既能有效作
用,在表面上蒸干后又不被察觉。
发明详述
本发明涉及一种在无生命表面上使用的稳定的气味吸收水性
组合物,它包括:
A.占组合物重量大约0.1-5%的加溶的水溶性的未配位环糊
精;
B.一种有效量的水溶度超过约0.3%的加溶的水溶性的抗微生
物保存剂;
C.可任选的香料;以及
D.一种水性载液;并且
其中所说组合物基本上不含任何可能会损坏或沾污织物的物质,
同时其pH值超过大约3。
I.组合物
(A)环糊精
在本文中使用时“环糊精”一词包括任何已知的环糊精,例如
有6-12个葡萄糖单元的未取代的环糊精,特别是α-环糊精,β-环
糊精,γ-环糊精,和/或它们的衍生物,和/或它们的混合物。α-环
糊精由6个,β-环糊精由7个,而γ-环糊精由8个葡萄糖单元,排
列成一个面饼圈形的环组成。葡萄糖单元特定的偶合和构象使环
糊精形成一种刚性的锥形分子结构,具有有特定容积的中空内
部。氢原子和配糖桥连氧原子形成了内部空腔的“衬里”,因此
这个表面是相当疏水的。空腔独特的形状和物理-化学性质使环糊
精分子能够吸收能与空腔相适合的有机分子或有机分子的某些部
分(形成包合配合物)。许多有气味的分子能适合这种空腔,包括许
多有异味的分子和香料分子。因此可以用环糊精,特别是有不同
大小空腔的环糊精的混合物来控制由广谱的可能含有或可能不含
有反应性官能团的有机有气味的物质引起的气味。在有水的情况
下环糊精和有气味的分子之间迅速发生配位反应。但是配合物形
成的程度也决定于被吸收分子的极性。在水溶液中强亲水性分子
(那些高度水溶性的分子)如果能被吸收的话也只是部分被吸
收。所以,当某些分子量很低的有机胺和酸以低含量存在在湿织
物上时环糊精不能有效地和它们配位。但是当水被去除,例如织
物变干燥时,某些低分子量有机胺和酸有较大的亲和性,能比较
容易地和环糊精配位。
在本发明的溶液中环糊精内的空腔在溶液中应该基本上保持
不被填充(环糊精保持不配位),以使溶液在被喷涂到表面上时
环糊精能吸收各种有气味的分子。虽然非衍生的(正常的)β-环糊
精因其溶解度低,特别是在要求环糊精含量高于它在室温下的水
溶度(在100g水中大约1.85g)的组合物中不优先选用它,但还
是可以使用非衍生β-环糊精。当组合物含有任选的香料物质,并且
最好是一种澄清的溶液时也最好不用非衍生的β-环糊精。如果在这
些场合的任何一种情况下使用非衍生β-环糊精,水溶液会变混浊和
不澄清。虽然不受理论约束,但相信某些β-环糊精和/或β-环糊精/
香料配合物固化和/或沉淀出来,产生了一种不希望有的混浊水溶
液。
本发明的气味吸收溶液最好是澄清的。在本文中所定义的“澄
清”一词表示在透过厚度小于大约10cm的液层观察时是透明或
半透明的,最好如象在“澄清的水”中一样透明。
在本发明中所用的环糊精最好是高度水溶性的,例如α-环糊精
及其衍生物,γ-环糊精及其衍生物,衍生的β-环糊精,和/或它们的
混合物。环糊精的衍生物主要由其中OH基团的一些被转变成OR
基的分子组成。环糊精衍生物包括例如有短链烷基的衍生物,如
甲基化环糊精和乙基化环糊精,其中R是一个甲基或一个乙基;
有羟烷基取代基的衍生物,如羟丙基环糊精和/或羟乙基环糊精,
其中R是一个-CH2-CH(OH)-CH3或一个-CH2CH2-OH基;支链环糊
精,如麦芽糖-键合的环糊精;阳离子环糊精,如含有2-羟基-3-(三
甲基氨基)丙基醚的衍生物,其中R是-CH2-CH(OH)-CH2-N(CH3)2,
它在低pH值是阳离子型的;季铵,如2-羟基-3-(三甲基氨)丙基醚
氯化物基的衍生物,其中R是-CH2-CH(OH)-CH2-N+(CH3)3Cl-;阴
离子环糊精,如羧甲基环糊精,环糊精硫酸酯和环糊精琥珀酸酯;
两性环糊精,如羧甲基/季铵环糊精;其中至少一个吡喃型葡萄糖
单元有一个3-6-脱水-环麦芽糖结构的环糊精,如单3-6-脱水环糊
精,如F.Diedaini-Pilard和B.Perly在第七届国际环糊精学术会
议论文摘要,1994年4月,p.49“用环糊精的最小化学改性得到
的最佳性能”文章中所报道的,在此将其引为参考;以及它们的
混合物。在美国专利3,426,011,Parmerter等,发布于1969年2月
4日;3,453,257;3,453,258;3,453,259和3,453,260,均由
Parmerter等署名发布于1969年7月1日;3,459,731,Gramera等,
发布于1969年8月5日;3,553,191,Parmerter等,发布于1971
年1月5日;3,565,887,Parmerter等,发布于1971年2月23日;
4,535,152,Szejtli等,发布于1985年8月13日;4,616,008,Hirai
等,发布于1986年10月7日;4,678,598,Ogino等,发布于1987
年7月7日;4,638,058,Brandt等,发布于1987年1月20日;和
4,746,734,Tsuchiyama等,发布于1988年5月24日中报道了其它
的环糊精衍生物,在此将所有所说专利引为参考。
高度水溶性的环糊精是那些在室温下水溶性为在100ml水中
至少大约10g,更可取的是在100ml水中至少大约20g,最好是
在100ml水中至少25g的环糊精。加溶的未配位环糊精的可利用
性对于有效的气味控制性能是最重要的。当沉积在表面,特别是
织物上时加溶的水溶性环糊精能显示比非水溶性环糊精更有效的
气味控制功能。
优选的适用于本文的水溶性环糊精衍生物的例子为羟丙基α-
环糊精,甲基化α-环糊精,甲基化β-环糊精,羟乙基β-环糊精和羟
丙基β-环糊精。羟烷基环糊精衍生物最好有大约1-14,尤其是大
约1.5-7的取代度,其中每个环糊精的OR基总数被定义为取代
度。甲基化环糊精衍生物一般有大约1-18,最好是大约3-16的取
代度。一种已知的甲基化β-环糊精是被通称为DIMEB的七个-2,6-
二-邻-甲基-β-环糊精,其中每个葡萄糖单元有大约2个甲基,取代
度为大约14。一种优选的更能大批供应的甲基化β-环糊精是一种
取代度大约为12.6的无规甲基化β-环糊精。优选的环糊精可从例
如American Maize-Products Company和Wacker Chemicals(USA),
Inc.买到。
最好还是使用一种环糊精的混合物。这些混合物通过和有更广
范围分子大小的更广范围的有气味分子配位能更广泛地吸收气
味。最好至少环糊精的一部分是α-环糊精或其衍生物,γ-环糊精或
其衍生物,和/或衍生的β-环糊精,更可取的是一种α-环糊精,或
一种α-环糊精衍生物,和衍生的β-环糊精的混合物,尤其是一种衍
生的α-环糊精和衍生的β-环糊精的混合物,最好是一种羟丙基α-
环糊精和羟丙基β-环糊精的混合物,和/或一种甲基化α-环糊精和
甲基化β-环糊精的混合物。
为控制织物上的气味,组合物最好成喷雾使用。最好是本发明
的组合物含有低浓度的环糊精,这样在通常用量时在织物上不会
出现可见污斑。该溶液最好在蒸干时也事实上不能被察觉。环糊
精的一般用量为大约0.1-5%,更好是大约0.2-4%,尤其是大约
0.3-3%,最好是大约0.4-2%。当溶液从织物上蒸发时较高浓度的
组合物可能在织物上留下不能被接受的可见污斑。在薄的有色的
合成织物上这尤其是个问题。为了避免发生或使发生织物污染的
可能性最小,最好是在处理织物时每mg织物使用少于大约5mg
的环糊精,尤其是每mg织物使用少于大约2mg环糊精。
为了提供一种不昂贵的产品,也可以使用浓缩的组合物。在使
用一种浓缩产品,即当所用的环糊精浓度为大约3-5%时最好在处
理织物以前将组合物稀释,以避免发生沾污。环糊精最好用组合
物重量的大约50-2000%,更可取的是用大约60-1000%,尤其是用
大约75-500%的水来稀释。
(B)抗微生物保存剂
环糊精分子由不同数目的葡萄糖单元组成,这使它们成为某些
微生物的一种最好的培养基,特别是在水性组合物中。某些生物
体在环糊精中生长得极好这一问题以前还未被报道过。这个缺点
可能使环糊精溶液在足够长的时间中的贮藏稳定性成为问题。某
些微生物的污染和随后微生物的生长可能使溶液变得难看和/或有
异味。因为在环糊精溶液中发生微生物生长是极为有害的,非常
希望加入一种加溶的水溶性抗微生物保存剂,它能有效地抑制或
限制微生物生长,以增加含有水溶性环糊精的最好是澄清的气味
吸收水溶液的贮藏稳定性。
一般能在环糊精供应品中发现,并能在有环糊精水溶液中的环
糊精的情况下发现其生长的微生物包括细菌,例如苏云金芽孢杆
菌(仙影拳属)和芽孢杆菌属球菌;以及真菌,例如焦曲菌。芽孢杆
菌属球菌是土壤中芽孢杆菌属为数最多的细菌中的一种。焦曲菌
在作为用来生产环糊精的原料的谷物和面粉中是常见的。微生
物,例如大肠杆菌和绿脓杆菌在某些水源中被发现,可能在制备
环糊精水溶液时被引入组合物。
最好使用一种广谱保存剂,例如一种对细菌(革兰氏阳性和革
兰氏阴性两者)和真菌两者都有效的保存剂。也可以和一种广谱保
存剂或其它有互补和/或增补活性的有限谱保存剂相配合使用一种
有限谱保存剂,例如一种仅对单独一个属的微生物,如真菌有效
的保存剂。
可用于本发明的抗微生物保存剂包括生物杀伤化合物,即能杀
伤微生物的物质,或生物抑制化合物,即能抑制或限制微生物生
长的物质。
抗微生物保存剂最好是水溶性的,并且是在低用量时就有效
的,因为有机保存剂能和环糊精分子形成包合配合物,并和有异
味的分子争夺环糊精的空腔,从而使作为气味控制活性物的环糊
精变为无效。可用于本发明的水溶性保存剂是那些在水中的溶解
度至少为大约0.3g每100ml水,即在室温下超过大约0.3%,最
好超过大约0.5%的保存剂。这类保存剂对环糊精空腔有较低的亲
和力,至少在水相中是如此,因此能更有效地提供抗微生物活性。
水溶性低于大约0.3%,而且分子结构容易和环糊精空腔相配合的
保存剂更倾向于和环糊精分子形成包合配合物,因而使保存剂在
环糊精溶液中控制微生物的有效性降低。所以许多熟知的保存
剂,例如对羟基苯甲酸的短链烷基酯,通称为parabens;N-(4-氯
代苯基)-N’-(3,4-二氯代苯基)脲,也称为3,4,4’-三氯代对称二苯脲
或triclocarban;2,4,4’-三氯代-2’-羟基二苯基醚,通称为
triclosan,在本发明中并不被推荐,因为它们在和环糊精配合使用
时效率相当低。
本发明的水溶性抗微生物保存剂是以有效量加入的。本文所定
义的“有效量”一词表示一个足以在指定的时间周期中预防因损
坏造成的损失,或防止无意中加入的微生物的生长的用量。换言
之不是用保存剂来杀伤组合物沉积表面上的微生物,以去除微生
物所产生的气味。而最好是用它来预防环糊精溶液因损坏而造成
的损失,以延长组合物的贮藏寿命。保存剂优选的用量是组合物
重量的大约0.0001-0.5%,更可取的是大约0.0002-0.2%,最好是
0.0003-0.1%。
为保持大部分环糊精能用于气味控制,环糊精与保存剂的摩尔
比应超过大约5∶1,尤其是超过大约10∶1,更好是超过大约50∶1,
甚至最好是超过大约100∶1。
保存剂可以是任何不会对织物外观造成伤害,例如褪色,着
色,漂白的有机保存剂。优选的水溶性保存剂包括有机硫化合物,
卤代化合物,环状有机氮化合物,低分子量醛类,季铵化合物,
脱氢乙酸,苯基和苯氧基化合物,以及它们的混合物。
以下是在本发明中使用的优选的水溶性保存剂的非限定性例
子。
(1)有机硫化合物
优选的用于本发明的水溶性保存剂是有机硫化合物。一些适用
于本发明的有机硫化合物的非限定性例子为:
(a)3-异噻唑酮化合物
一种优选的保存剂是一种含有有以下结构式的3-异噻唑酮基
的抗微生物有机保存剂:
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其中Y是一个未取代的有大约1-18个碳原子的烷基,链烯基,或
炔基,一个未取代或取代的有大约一个3到大约一个6碳环和多
到12个碳原子的环烷基,一个未取代或取代的有多到大约10个
碳原子的芳烷基,或一个未取代或取代的有多到大约10个碳原子
的芳基;R1是氢,卤素,或一个(C1-C4)烷基;以及R2是氢,卤素,
素,或一个(C1-C4)烷基。
当Y是甲基或乙基时,R1和R2应该最好不都是氢。由这些化
合物和酸,例如盐酸,硝酸,硫酸等反应形成的这些化合物的盐
类也是适合的。
1981年5月5日发布的Lewis等的美国专利4,265,899报道了
这类化合物,在此将其引为参考。所说化合物的例子为5-氯代-2-
甲基-4-异噻唑啉-3-酮;2-正丁基-3-异噻唑酮;2-苯甲基-3-异噻
唑酮;2-苯基-3-异噻唑酮;2-甲基-4,5-二氯代异噻唑酮;5-氯代
-2-甲基-3-异噻唑酮;2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮;和它们的混合物。
一种优选的保存剂是一种5-氯代-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基
-4-异噻唑啉-3-酮的水溶性混合物,最好是一种大约77%的5-氯代
-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和大约23%的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的
混合物,一种可从Rohm and Haas Company买到的商品名为
Kathon的成1.5%水溶液的广谱保存剂。
将Kathon用作为本发明的保存剂时一般是以组合物重量的大
约0.0001-0.01%,更可取的是大约0.0002-0.005%,尤其是大约
0.0003-0.003%,最好是大约0.0004-0.002%的含量存在的。
(b)羟基吡啶硫酮钠
另一种优选的有机硫保存剂是水溶度大约50%的羟基吡啶硫
酮钠。当羟基吡啶硫酮钠用作为本发明的保存剂时一般是以组合
物重量的大约0.0001-0.01%,尤其是大约0.0002-0.005%,最好是大
约0.0003-0.003%的含量存在的。
也可以将优选的有机硫化合物的混合物用作为本发明的保存
剂。
(2)卤代化合物
优选的可用于本发明的保存剂是卤代化合物。适用于本发明的
卤代化合物的一些非限定性例子是:
可从Henkel公司买到的商品名为Bronidox L的5-溴代-5-硝基
-1,3-二氧杂环己烷。Bronidox L在水中的溶解度大约为0.46%。
将Bronidox用作为本发明的保存剂时一般是以组合物重量的大约
0.0005-0.02%,最好是大约0.001-0.01%的含量存在的。
可从Inolex公司买到的商品名为Bronopol L的2-溴代-2-硝基
丙烷-1,3-二醇可被用作为本发明的保存剂。Bronopol在水中的溶
解度大约为25%。将Bronopol用作为本发明的保存剂时一般是以
组合物重量的大约0.002-0.1%,最好是大约0.005-0.05%的含量存
在的。
通称为双氯苯双胍己烷(洗必太)的1,1’-亚己基双(5-(对氯苯
基)双胍),和它与例如乙酸和葡糖酸的盐可被用作为本发明的一种
保存剂。二葡糖酸盐是高度水溶性的,在水中大约70%,而二乙
酸盐在水中的溶解度大约为1.8%。将双氯苯双胍己烷用作为本发
明的保存剂时一般是以组合物重量的大约0.0001-0.04%,最好是大
约0.0005-0.01%的含量存在的。
通称为氯代丁醇的1,1,1-三氯代-2-甲基丙-2-醇,水溶性大约为
0.8%;一般氯代丁醇的有效含量为组合物重量的大约0.1-0.5%。
4,4’-(三亚丙基二氧)双(3-溴代苯甲脒)二羟乙磺酸盐,或双溴丙
脒,水溶度大约为50%;将双溴丙脒用作为本发明的保存剂时一
般是以组合物重量的大约0.0001-0.05%,最好是大约0.0005-0.01%
的含量存在的。
也可用优选的卤代化合物的混合物作为本发明的保存剂。
(3)环状有机氮化合物
优选的可用于本发明的水溶性保存剂是环状有机氮化合物。适
用于本发明的环状有机氮化合物的一些非限定性例子是:
(a)咪唑烷二酮化合物
优选的可用于本发明的保存剂是咪唑烷二酮化合物。适用于本
发明的咪唑烷二酮化合物的一些非限定性例子是:
可从Lonza公司作为例如Glydant买到的通称为二羟甲基二甲
基脲基乙酸内酰胺,或DMDM脲基乙酸内酰胺的1,3-双(羟甲
基)-5,5-二甲基-2,4-咪唑烷二酮。DMDM脲基乙酸内酰胺在水中
的溶解度超过50%,主要对细菌有效。在使用DMDM脲基乙酸内
酰胺时最好是和一种广谱保存剂,例如Kathon CG,或甲醛配合使
用。一种优选的混合物是可从Lonza公司以商品名Glydant plus
买到的大约为95∶5的DMDM脲基乙酸内酰胺对3-丁基-2-碘代丙
炔基氨基甲酸酯的混合物。将Glydant plus用作为本发明的保存剂
时一般是以大约0.005-0.2%的含量存在的。
可以用可从Sutton Laboratories,Inc.(Sutton)以商品名Germall
II买到的通称为吡咯烷基脲的N-[1,3-双(羟甲基)2,5-二氧代-4-咪
唑烷基]-N,N’-双(羟甲基)脲作为本发明的保存剂。将Germall II用
作为本发明的保存剂时一般是以大约0-01-0.1%的含量存在的。
可以用可从3V-Sigma公司以商品名Abiol,从Induchem公司
以商品名Unicide U-13,从Sutton公司以商品名Germall 115买到
的通称为咪唑烷基脲的N,N″-亚甲基双{N’-[1-(羟甲基)-2,5-二氧代
-4-咪唑烷基]脲}作为本发明的保存剂。将咪唑烷基脲用作为本发
明的保存剂时一般是以组合物重量的大约0.05-0.2%的含量存在
的。
也可以用优选的咪唑烷二酮化合物的混合物作为本发明的保
存剂。
(b)多甲氧基二环噁唑烷
另一种优选的水溶性环状有机氮保存剂是有以下通式的多甲
氧基二环噁唑烷:
![]()
其中n为大约0-5,该化合物可从Huls America公司以商品名
NuoseptC买到。将NuoseptC用作为保存剂时一般是以组合物重
量的大约0.005-0.1%的含量存在的。
也可以用优选的环状有机氮化合物的混合物作为本发明的保
存剂。
(4)低分子量醛类
(a)甲醛
一种优选的可用于本发明的保存剂是甲醛,甲醛是一种广谱保
存剂,通常可作为福尔马林,成甲醛的37%的水溶液买到。将甲
醛用作为本发明的保存剂时一般是以组合物重量的大约0.003-
0.2%,尤其是大约0.008-0.1%,最好是大约0.01-0.05%的含量存
在。
(b)戊二醛
一种优选的可用于本发明的保存剂是戊二醛。戊二醛是一种水
溶性的广谱保存剂,通常可作为一种25%或50%的水溶液买到。
将戊二醛用作为本发明的保存剂时一般是以组合物重量的大约
0.005-0.1%,最好是大约0.01-0.05%的含量存在。
(5)季化合物
优选的可用于本发明的保存剂是阳离子和/或季化合物。这类
化合物包括有以下通式的聚氨丙基双胍,也称为聚亚己基双胍:
HCl·NH2-(CH2)3-[-(CH2)3-NH-C(=NH)-NH-C(=NH·HCl)-NH-(CH2)3-]x-(CH2)3-NH-C(=NH)-NH·CN
聚氨丙基双胍是一种水溶性的广谱保存剂,可从ICI Americas,
Inc.以商品名Cosmocil CQ,或从Brooks,Inc.以商品名Mikrokill
成一种20%的水溶液买到。
可从例如Dow Chemical公司以商品名Dowicil 200买到的1-
(3-氯烯丙基)-3,5,7-三氮杂-1-氮阳离子金刚烷氯化物是一种有效的
季铵保存剂;它易溶于水,但有褪色(黄色)的倾向,因此不是十分
推荐的。
也可以用优选的季铵化合物的混合物作为本发明的保存剂。
将季铵化合物用作为本发明的保存剂时一般是以组合物重量
的大约0.005-0.2%,最好是大约0.01-0.1%的含量存在。
(6)脱氢乙酸
一种优选的可用于本发明的保存剂是脱氢乙酸。脱氢乙酸是一
种广谱保存剂,最好成钠或钾盐的形式,以便成为水溶性的。这
种保存剂主要起一种生物限制保存剂,而不是一种生物杀伤保存
剂的作用。将脱氢乙酸用作为保存剂时一般是以组合物重量的大
约0.005-0.2%,尤其是大约0.008-0.1%,最好是大约0.01-0.05%的
含量存在。
(7)苯基和苯氧基化合物
适用于本发明的苯基和苯氧基化合物的一些非限定性的例子
是:
通称为二脒二苯氧基丙酸烷羟乙基磺酸盐,水溶度大约为16%
的4,4’-二脒基-α,ω-二苯氧基丙烷二羟乙基磺酸盐;和通称为去氧
苯比妥羟乙基磺酸盐的4,4’-二脒基-α,ω-二苯氧基己烷二羟乙基磺
酸盐。这些盐类一般的有效含量为大约0.0002-0.05%。
其它例子为苯甲醇,水溶度大约4%;2-苯基乙醇,水溶度大
约2%;和2-苯氧基乙醇,水溶度大约2.67%;这些苯基和苯氧基
醇的有效含量一般为组合物重量的大约0.1-0.5%。
(8)它们的混合物
本发明的保存剂可以成混合物形式使用,以控制一种广范围的
微生物。
对于水性组合物有时可以通过将组合物的pH调节到一个酸性
pH,例如低于大约pH4,最好低于大约pH3,或者一个碱性pH,
例如超过大约10,最好超过大约11而获得细菌限制效果。在本
发明中不推荐用低pH来进行微生物控制,因为低pH可能造成环
糊精的化学降解。也不推荐用高pH来进行微生物控制,因为在高
pH,例如高于大约10,甚至高于大约11时环糊精可能离子化,
并降低它们和有机物配位的能力。因此本发明的含水组合物的pH
应该在大约3-10,尤其是大约4-8,最好是大约4.5-7。
如上所述最好是以本文前面所确定的有效量来使用保存剂。但
是也可以有选择地以一种能在所处理的织物上保证抗微生物效果
的含量来使用保存剂。但即使以这种用量使用保存剂时在溶液中
也最好有一个有效含量的环糊精分子保持未配位,以保证气味吸
收的效益。
(c)香料
本发明的气味吸收组合物还可任选地以一种使人愉快的气味
形式提供一种“嗅觉信号”,它表示异味从织物上被去除了。这
种嗅觉信号被用来提供一种短暂的香料气味,而不是成为占优势
的气味或用作为一种气味掩盖成分。在作为一种嗅觉信号加入香
料时仅以很低的含量加入,例如占组合物重量的大约0-0.5%,尤
其是大约0.003-0.3%,最好是大约0.005-0.2%。
也可以作为一种较强的气味将香料加到产品中和表面上。如果
宁愿有较浓的香料气味时,可以使用相对较高的香料含量。但重
要的是所用香料含量应使甚至当组合物中所有香料都与环糊精分
子配位时仍有一个有效含量的未配位环糊精分子存在于溶液中,
以保证有足够的气味控制功能。为能有一个有效数量的环糊精分
子用于气味控制,一般香料的用料为使少于大约90%,更可取的
是少于大约50%,尤其少于大约30%,最好是少于大约10%的环
糊精与香料配位。环糊精与香料的重量比应该超过大约8∶1,更可
取的是大约10∶1,甚至是大约20∶1,尤其是大约40∶1,最好是大
约70∶1。
任何种类的香料都可被加到本发明的组合物中。但是有些香料
的特性使其优先被选用在织物上以提供一种清新的感觉,而有些
香料特性使其优先被选为一般家用。
最好香料重量的至少大约25%,更可取的是至少大约50%,
最好至少大约75%是由选自分子量为大约130-250的芳族或脂族
酯类;分子量为大约90-240的脂族和芳族醇类;分子量为大约
150-260的脂族酮类;分子量为大约150-270的芳族酮类;分子量
为大约130-290的芳族和脂族内酯;分子量为大约140-200的脂族
醛类;分子量为大约90-230的芳族醛类;分子量为大约150-270
的脂族和芳族醚类;以及分子量为大约180-320的醛类和胺类的缩
合产物的芳香物质组成的;并且基本上不含硝基麝香和卤代芳香
物质。
更可取的是香料重量的至少大约25%,尤其是至少大约50%,
最好是至少大约75%是由选自下表中的芳香物质以及它们的混合
物组成的:
常用名
化学型
化学名
分子量
近似值
adoxal
脂族醛
2,6,10-三甲基-9-十
一碳烯-1-醛
210
烯丙基戊基甘
醇酸酯
酯
烯丙基戊基甘醇酸
酯
182
烯丙基环己烷
丙酸酯
酯
烯丙基-3-环己基丙
酸酯
196
乙酸戊酯
酯
3-甲基-1-丁醇乙酸
酯
130
水杨酸戊酯
酯
水杨酸戊酯
208
茴香醛
芳族醛
4-甲氧基苯甲醛
136
橙花素
席夫碱
氨茴酸甲酯和羟基
香茅醛的缩合产物
305
bacdanol
脂族醇
2-乙基-4-(2,2,3-三甲
基-3-环戊烯-1-基)-2-
丁烯-1-醇
208
苯甲醛
芳族醛
苯甲醛
106
二苯酮
芳族酮
二苯酮
182
乙酸苄酯
酯
乙酸苄酯
150
水杨酸苄酯
酯
水杨酸苄酯
228
β-二氢大马酮
脂族酮
1-(2,2,6-三甲基-1-环
己烯-1-基)-2-丁烯-1-
酮
192
β,γ-己醇
醇
3-己奥烯-1-醇
100
buccoxime
脂族酮
1,5-二甲基-肟二环
[3,2,1]辛-8-酮
167
雪松醇
醇
八氢-3,6,8,8-四甲基-
1H-3A,7-亚甲基薁-
6-醇
222
cetalox
醚
十二氢-3A,6,6,9A-四
甲基萘并[2,1B]呋喃
236
顺-3-己烯基乙
酸酯
酯
顺-3-己烯基乙酸酯
142
顺-3-己烯基水
杨酸酯
酯
β,γ-己烯基水杨酸酯
220
香茅醇
醇
3,7-二甲基-6-辛烯醇
156
香茅基腈
腈
香叶基腈
151
丁子香茎油
天然
香豆素
内酯
香豆素
146
水杨酸环己酯
酯
水杨酸环己酯
220
cymal
芳族醛
2-甲基-3-(对异丙基
苯基)丙醛
190
癸醛
脂族醛
癸醛
156
δ-氢大马酮
脂族酮
1-(2,6,6-三甲基-3-环
己烯-1-基)-2-丁烯-1-
酮
192
二氢月桂烯醇
醇
3-亚甲基-7-甲基辛-
7-醇
156
二甲基苄基甲
基乙酸酯
酯
二甲基苄基甲基乙
酸酯
192
乙基香草醛
芳族醛
乙基香草醛
166
乙基-2-甲基丁
酸酯
酯
乙基-2-甲基丁酸酯
130
巴西基酸亚乙
大环内酯
亚乙基十三烷-1,13-
270
酯
二酸酯
桉叶油素
脂族环氧化
物
1,8-环氧-萜烷
154
丁子香酚
醇
4-烯丙基-2-甲氧基
苯酚
164
环十五内酯
大环内酯
环十五烷交酯
240
flor乙酸酯
酯
二氢-降-环戊二烯基
乙酸酯
190
florhydral
芳族醛
3-(3-异丙基苯基)丁
醛
190
frutene
酯
二氢-去甲-环戊二烯
基丙酸酯
206
佳乐麝香
醚
1,3,4,6,7,8-六氢-
4,6,6,7,8,8-六甲基环
戊二烯并-γ-2-苯并吡
喃
258
γ-癸内酯
内酯
4-正庚基-4-羟基丁
酸内酯
170
γ-十二内酯
内酯
4-正辛基-4-羟基丁
酸内酯
198
香叶醇
醇
3,7-二甲基-2,6-辛二
烯-1-醇
154
香叶醇乙酸酯
酯
3,7-二甲基-2,6-辛二
烯-1-基乙酸酯
196
香叶基腈
酯
3,7-二甲基-2,6-辛二
烯腈
149
helional
芳族醛
α-甲基-3,4(亚甲基二
氧代)氢化肉桂醛
192
天芥菜精
芳族醛
天芥菜精
150
乙酸己酯
酯
乙酸己酯
144
己基肉桂醛
芳族醛
α-正己基肉桂醛
216
水杨酸己酯
酯
水杨酸己酯
222
hydroxyambran
脂族醇
2-环十二烷基-丙醇
226
羟基香茅醛
脂族醛
羟基香茅醛
172
芷香酮α
脂族酮
4-(2,6,6-三甲基-1-环
己烯基-1-基)-3-丁烯
-2-酮
192
芷香酮β
脂族酮
4-(2,6,6-三甲基-1-环
己烯-1-基)-3-丁烯-2-
酮
192
芷香酮γ甲基
脂族酮
4-(2,6,6-三甲基-2-环
己基-1-基)-3-甲基-3-
丁烯-2-酮
206
iso E super
脂族酮
7-乙酰基-
1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-
1,1,6,7-四甲基萘
234
异丁子香酚
醚
2-甲氧基-4-(1-丙烯
基)苯酚
164
异茉莉酮
脂族酮
2-甲基-3-(2-戊烯基)-
2-环戊烯-1-酮
166
koavone
脂族醛
乙酰基二异戊烯
182
月桂醛
脂族醛
月桂醛
184
杂种熏衣草
天然
熏衣草
天然
柠檬 CP
天然
主要成分为d-苎烯
d-苎烯/橙萜烯
链烯烃
1-甲基-4-异丙烯基-
1-环己烯
136
里哪醇
醇
3-羟基-3,7-二甲基-
1,6-辛二烯
154
乙酸里哪酯
酯
3-羟基-3,7-二甲基-
1,6-辛二烯乙酸酯
196
lrg 201
酯
2,4-二羟基-3,6-二甲
196
基苯甲酸甲酯
新铃兰醛
脂族醛
4-(4-羟基-4-甲基戊
基)-3-环己烯-1-羧基
醛
210
majantol
脂族醇
2,2-二甲基-3-(3-甲基
苯基)-丙醇
178
mayol
醇
4-(1-甲基乙基)环己
烷甲醇
156
氨茴酸甲酯
芳族胺
甲基-2-氨基苯甲酸
酯
151
甲基β-萘基酮
芳族酮
甲基β-萘基酮
170
甲基柏木酮
脂族酮
甲基柏木烯基酮
246
胡椒酚甲醚
酯
1-甲氧-4,2-丙烯-1-基
苯
148
甲基二氢茉莉
酮酸酯
脂族酮
甲基二氢茉莉酮酸
酯
226
甲基壬基乙醛
脂族醛
甲基壬基乙醛
184
麝香2,3-二氢-1-
茚酮
芳族酮
4-乙酰基-6-叔丁基-
1,1-二甲基1,2-二氢
化茚
244
橙花醇
醇
2-顺-3,7-二甲基-2,6-
辛二烯-1-醇
154
壬内酯
内酯
4-羟基壬酸内酯
156
norlimbanol
脂族醇
1-(2,2,6-三甲基-环己
基)-3-己醇
226
橙CP
天然
主要成分为d-苎烯
P.T.bucinal
芳族醛
2-甲基-3(对叔丁基
苯基)丙醛
204
对羟基苯基丁
酮
芳族酮
对羟基苯基丁酮
164
广藿香
天然
苯基乙醛
芳族醛
1-氧代-2-苯基乙烷
120
苯基乙醛二甲
基乙缩醛
芳族醛
苯基乙醛二甲基乙
缩醛
166
乙酸苯乙酯
酯
乙酸苯乙酯
164
苯乙醇
醇
苯乙醇
122
乙酸苯乙基苯
酯
酯
2-苯乙基苯基乙酸酯
240
苯基己醇
/phenoxanol
醇
3-甲基-5-苯基戊醇
178
多檀紫素
脂族醇
3,3-二甲基-5-(2,2,3-
三甲基-3-环戊烯-1-
基)-4-戊烯-2-醇
221
乙酸异戊烯酯
酯
2-甲基丁烯-2-醇-4-
乙酸酯
128
rosaphen
芳族醇
2-甲基-5-苯基-戊醇
178
檀香
天然
α-萜品烯
脂族链烷烃
1-甲基-4-异-丙基环
己二烯-1,3
136
萜品醇(α-萜品
醇和β-萜品醇)
醇
对--1-烯-8-醇,对-
-1-烯-1-醇
154
乙酸萜品酯
酯
对--1-烯-8-基乙酸
酯
196
四氢里哪醇
脂族醇
3,7-二甲基-3-辛醇
158
四氢月桂烯醇
脂族醇
2,6-二甲基-2-辛醇
158
吐纳麝香/麝香
plus
芳族酮
7-乙酰基-1,1,3,4,4,6-
六甲基四氢化萘
258
十一内酯
内酯
4-N-庚基-4-羟基丁
酸内酯
184
undecavertol
醇
4-甲基-3-癸烯-5-醇
170
十一醛
脂族醛
十一醛
170
十一碳烯醛
脂族醛
十一碳烯醛
168
香草醛
芳族醛
4-羟基-3-甲氧基苯
甲醛
152
verdox
酯
2-叔丁基环己基乙酸
酯
198
vertenex
酯
4-叔丁基环己基乙酸
酯
198
当要求对织物有较强的初始香料气味影响时也最好选择一种
所含香料组分不是太疏水的香料。疏水性较低的香料组分更易溶
于水,同时在气味吸收组合物中也更有用。一种香料组分的疏水
度可以用它的辛醇/水分配系数P来关联。一种香料组分的辛醇/
水分配系数是它在辛醇和水中平衡浓度的比值。有较高分配系数P
的香料组分就更疏水。相反地,有较小分配系数P的香料就更亲
水。本发明优选的香料组分的辛醇/水分配系数P大约为1000或更
低。因为香料组分的分配系数通常有很高数值,它们常常被更方
便地以对基数10的对数,log P的形式给出。这样本发明的香料
组分的log P大约为3或更小。
已经报告了许多香料组分的log P,例如可自Daylight化学信
息系统公司(Daylight CIS),Irvine,加利福尼亚得到的Pomona 92
数据库就包含了许多,同时附有所引述的原始文献。但是log P值
可以更方便地从也可自Daylight CIS得到的“CLOGP”程序计算
出来。这个程序也列出了log P的实验值,如果可以从Pomona 92
数据库中得到它们的话。“计算的log P”(Clog P)是用Hansch和
Leo的碎片法确定的(参看A.Leo在“综合医药化学”,第4卷,
C.Hansch,P.G.Sammens,J.B.Taylor和C.A.Ramsden编辑,第
295页,Pergamon出版社,1990年中的论述,在此将其引为参
考)。碎片法基于每种香料组分的化学结构,并考虑到各种原子的
数目和种类,原子的连接性和化学键接。在选择在本发明中有用
的香料组分中用作为这种物理化学性质最可靠和广泛使用的估计
值的Clog P值来代替log P的实验值。
Clog P值大约为3或更小的香料组分的非限定性例子为苯甲
醛,乙酸苄酯,顺-3-己烯基乙酸酯,香豆素,二氢月桂烯醇,二
甲基苄基甲基乙酸酯,乙基香草醛,桉叶油素,丁子香酚,异丁
子香酚,flor乙酸酯,香叶醇,羟基香茅醛,koavone,里哪醇,
氨茴酸甲酯,甲基β-萘基酮,甲基二氢茉莉酮酸酯,橙花醇,壬内
酯,乙酸苯乙酯,苯乙醇,α-萜品醇,β-萜品醇,香草醛,以及它
们的混合物。
如果需要亲水香料,香料重量的至少大约25%,尤其是大约
50%,最好是大约75%应由Clog P值大约为3或更小的香料的香
料组分组成。
环糊精分子因其能与香料组分形成配合物而著称,而且一般被
说成是一种香料载体。现有技术讲述了在烘干机中加入的有较高
环糊精/香料配合物含量的织物柔软片剂的使用,用这种固体环糊
精配合物处理过的织物在再润湿时会释放出香料。该技术还讲述
了在用水漂洗时加入的织物柔软剂组合物中使用的环糊精/香料配
合物必须用一种疏水的蜡涂层来保护,使环糊精/香料配合物不会
因水的存在而发生分解。参看Gardlik等于1992年4月7日发布
的美国专利5,102,564;Gardlik等于1993年8月10日发布的美
国专利5,234,610和Trinh等于1993年8月10日发布的美国专利
5,234,611。因此在看到用本发明的含有低含量的未配位环糊精和
甚至是较低含量的香料的水性组合物处理过的织物在再润湿时也
能释放出香料是非常令人吃惊和出乎意料的。这种现象产生了一
种好处,使得用本发明的组合物处理过的织物在再润湿,例如当
穿着者出汗时通过香料的释放能保持较长久的新鲜感。
(D)载液
最好是用水溶液来进行气味控制。稀释的水溶液在织物上为环
糊精分子提供了最大程度的分散,因此一个气味分子有最大的机
会和一个环糊精分子相互作用。
本发明优选的载液是水。所用的水可以是蒸馏水,去离子水或
自来水。水不仅作为环糊精的液体载体,而且还可促进环糊精分
子和任何在被处理的织物上的异味分子间的配位反应。新近发现
水本身具有一种意料不到的气味控制效果。已经发现在用一种水
溶液处理被气味污染的织物时某些极性低分子量有机胺,酸和硫
醇产生的气味强度被降低了。虽然不受理论支持,但相信水加溶
和降低了这些极性低分子量有极分子的蒸汽压力,从而减低了它
们的气味强度。
(E)可任选的组分
本发明的组合物可任选地包含辅助气味控制物,螯合剂,加溶
助剂,防沫剂,消泡剂,抗静电剂,驱虫和防蛀剂,着色剂,特
别是上蓝剂,抗氧剂,以及它们的混合物。加入辅助气味控制物
能加强环糊精控制气味的能力,以及拓宽可被控制的气味类型和
分子大小的范围。这些物质包括例如金属盐类,水溶性阳离子和
阴离子聚合物,水溶性碳酸氢盐,沸石,活性炭和它们的混合物。
(1)金属盐
虽然不是必须的,但最好是能在本发明中包括金属盐类以增加
环糊精溶液的气味吸收和/或抗微生物效果。金属盐类选自铜盐,
锌盐以及它们的混合物。
铜盐具有一定的抗微生物效果。特别是松香酸铜作为一种杀真
菌剂,乙酸铜作为一种防霉剂,氯化铜作为一种杀真菌剂,乳酸
铜作为一种杀真菌剂,以及硫酸铜作为一种杀菌剂。铜盐也具有
一定的气味控制能力。参见Leupold等的美国专利3,172,817,它
报道了用于处理可处置物品的含有至少是微溶于水的包括铜盐和
锌盐的乙酰丙酮的盐类的去味组合物,在此将其引为参考。
优选的盐类具有异味控制功能。正如N.B.Shah等在1982年4
月20日发布的美国专利4,325,939和1983年9月4日发布的美国
专利4,469,674中所报道的,锌因其改良异味的能力已经常被用在
例如漱口液中,在此将这些专利引为参考。高度离子化和可溶的
锌盐,例如氯化锌提供了最好的锌离子源。硼酸锌起一种制霉剂
和防霉剂的作用,辛酸锌起一种杀真菌剂的作用,氯化锌提供防
腐和去味功能,蓖麻油酸锌起一种杀真菌剂的作用,硫酸锌七水
合物起一种杀真菌剂的作用,以及十一碳烯酸锌起一种制霉剂的
作用。
金属盐类最好是水溶性的锌盐,铜盐,或它们的混合物,更可
取的是锌盐,尤其是ZnCl2。这些盐类在本发明中主要是吸收胺和
含硫化合物,这些化合物的分子太小因而不能有效地和环糊精分
子配位。低分子量的含硫物质,例如硫化物和硫醇,是许多种异
味的成分,例如食品气味(蒜,洋葱),体味/汗味,呼气味等。低
分子量胺也是许多气味的成分,例如食品气味,体味,尿味等。
将金属盐类加到本发明的组合物中时一般是以组合物重量的
大约0.1-10%,尤其是大约0.2-7%,最好是大约0.3-5%的含量存在
的。在将锌盐用作为金属盐,并希望有一种澄清的溶液时,最好
是将溶液的pH调节到低于大约7,更可取的是低于大约6,尤其
是低于大约5,以保持溶液澄清。
(2)水溶性聚合物
在本发明的组合物中可以使用某些水溶性聚合物,例如水溶性
阳离子聚合物和水溶性阴离子聚合物,以便提供辅助的气味控制
功能。
(a)阳离子聚合物,例如聚胺类
水溶性阳离子聚合物,例如那些有氨基官能度,酰胺基官能度
的化合物,以及它们的混合物在本发明中对控制某些酸性气味是
有用的。
(b)阴离子聚合物,例如聚丙烯酸
水溶性阴离子聚合物,例如聚丙烯酸和它们的水溶性盐类在本
发明中对控制某些胺类气味是有用的。优选的聚丙烯酸和它们的
碱金属盐类的平均分子量小于大约20000,最好小于5000。含有
磺酸基,磷酸基,膦酸基,和它们的水溶性盐,以及它们的混合
物,和它们与羧酸及羧酸盐基团的混合物的聚合物也是适合的。
含有阳离子和阴离子两种官能度的水溶性聚合物也是适合
的。在N.Kobayashi和A.Kawazoe于1990年3月20日发布的美
国专利4,909,986中给出了这些聚合物的例子,在此将其引为参
考。含有阳离子和阴离子两种官能度的水溶性聚合物的另一个例
子是在市场上可以从Calgon公司以Merquat 280商品名买到的一
种二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酸的共聚物。
(3)低分子量多元醇
与水相比有相对高沸点的低分子量多元醇,例如乙二醇,丙二
醇和/或丙三醇对于改善本发明组合物的气味控制性能来说是优选
的可任选的组分。虽然未得到理论的支持,但是相信在本发明的
组合物中加入少量低分子量二元醇增强了织物晾干时环糊精包合
配合物的形成。
相信在织物晾干时多元醇在织物上能比水保持更长时间的能
力使它们能和环糊精和某些异味分子形成三元配合物。相信二元
醇的加入填充了环糊精空腔中那些不能被某些大小相对较小的异
味分子填入的空隙。所用的二元醇最好是乙二醇,和/或丙二醇。
用能得到一定含量的这类多元醇的方法制备的环糊精是非常合乎
需要的,因为不需要除去多元醇就可以使用它们。
在将二元醇加到本发明的组合物中时,优选的低分子量多元醇
与环糊精的重量比为大约1∶1000-20∶100,更可取的是大约
3∶1000-15∶100,尤其是大约5∶1000-10∶100,最好是大约1∶100-
7∶100。
(4)可溶的碳酸盐和/或碳酸氢盐
可以将水溶性碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐,例如碳酸氢钠,
碳酸氢钾,碳酸钾,碳酸铯,碳酸钠,以及它们的混合物加到本
发明的组合物中,以帮助控制某些酸性气味。优选的盐类是碳酸
钠一水合物,碳酸钾,碳酸氢钠,碳酸氢钾,以及它们的混合物。
将这些盐类加到本发明的组合物中时,一般是以组合物重量的大
约0.1-5%,尤其是大约0.2-3%,最好是大约0.3-2%的含量存在的。
在将这些盐类加到本发明的组合物中时最好在本发明中不存在不
相容的金属盐类。在使用这些盐类时组合物应该基本上不含锌和
其它不相容金属离子,例如Ca,Fe,Ba等,它们会形成不溶于水的
盐类。
(5)螯合剂
可以任选地在本发明的组合物中加入某些胺/酸螯合剂,例如
乙二胺四乙酸(EDTA),以提高水溶性抗微生物保存剂的活性。将
螯合剂加到本发明的组合物中时一般以大约0.01-0.3%,最好是大
约0.05-0.2%的含量存在。重要的是本发明的组合物应基本上不含
任何可被加到本发明组合物中的螯合剂螯合的外加金属离子,因
为这些金属离子可以和螯合剂配位,并使其失活。
(6)抗静电剂
本发明的组合物可任选地包含有效量的抗静电剂,为所处理的
衣服提供穿着静电处理。优选的抗静电剂是那些在至少是有限数
量时是水溶性的抗静电剂,以使组合物保持为一种澄清的溶液。
这类抗静电剂的例子是一烷基阳离子季铵化合物,例如一(C10-C14
烷基)三甲基卤化铵,如一月桂基三甲基氯化铵,可从Henkel公司
以商品名Dehyquart E买到的羟基十六烷基羟乙基二甲基氯化
铵,和可从Witco公司以商品名Variquat 66买到的乙基双(多乙氧
基乙醇)烷基铵乙基硫酸盐,聚乙二醇,聚合的季铵盐,如可从
Rhone-Poulenc公司以商品名Mirapol A-15买到的符合以下通式
的聚合物:
-[N(CH3)2-(CH2)3-NH-CO-NH-(CH2)3-N(CH3-CH2CH2OCH2CH2]X2+2x[Cl-]
和可从Rhone-Poulenc公司以商品名Mirapol AD-1买到的
-[N(CH3)2-(CH2)3-NH-CO-(CH2)4-CO-NH-(CH2)3-N(CH3)2-(CH2CH2OCH2CH2]x+x[Cl-];
季铵化的聚乙烯亚胺,可从GAF公司以商品名Gafquat HS-100
买到的乙烯吡咯烷酮/甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵共聚物,
可从Maybrook公司以商品名Quat-Pro E买到的三乙翁水解胶原
蛋白乙氧硫酸酯,以及它们的混合物。
最好是使用一种无泡沫,或低泡沫的试剂,以免在织物处理过
程中形成泡沫。在使用α-环糊精时也最好不使用多乙氧基化试剂,
例如聚乙二醇或Variquat 66。多乙氧基化物基团对α-环糊精有很
强的亲和力,并易与其配位,这本身又消耗了可用于气味控制的
未配位的环糊精。
使用抗静电剂时一般是以组合物重量的大约0.05-10%,尤其是
大约0.1-5%,最好是大约0.3-3%的含量存在的。
(7)驱虫和/或防蛀剂
本发明的组合物可任选地包含有效量的驱虫和/或防蛀剂。典
型的驱虫和防蛀剂是信息素,例如抗聚集信息素以及其它天然和/
或合成组分。优选的可用于本发明组合物的驱虫和防蛀剂是香料
组分,例如香茅醇,Citranellal,柠檬醛,里哪醇,雪松提取物,
老鹳草油,檀香油,2-(二乙基苯氧基)乙醇等。在美国专利
4,449,987;4,693,890;4,696,676;4,933,371;5,196,200;以
及B.D.Mookherjee等发表在自植物得到的生物活性挥发性化合
物,ASC Symposium Series 525,R.Teranishi,R.G.Buttery和H.
Sugisawa,1993,pp.35-48的“香味和芳香分子对各种昆虫物种的信
息活性”中报道了可在本发明组合物中使用的驱虫和/或防蛀剂的
其它例子,在此将这些专利和出版物引作参考。在使用一种驱虫
和/或防蛀剂时一般是以组合物重量的大约0.005-3%的含量存在
的。
(8)加溶助剂
本发明的组合物还可任选地含有一种加溶助剂,以加溶任何过
量的疏水性有机物质,例如香料,驱虫剂,抗氧剂等,这些物质
不易溶解在组合物中以形成一种澄清的溶液。适合的加溶助剂是
表面活性剂,最好是无沫或低沫表面活性剂。适合的表面活性剂
为非离子表面活性剂,阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,
两性表面活性剂,两性离子表面活性剂,以及它们的混合物。适
合的表面活性剂可以是乳化剂和/或洗涤剂。乳化剂和洗涤剂的混
合物也是优先选用的。在使用一种含有一个或多个脂族烷基的表
面活性剂时它最好是含有相对短的有大约5-14个碳原子的烷基
链。优选的非离子表面活性剂是聚乙二醇-聚丙二醇的嵌段共聚
物,例如BASF的Pluronic和Pluronic R表面活性剂,BASF的
Tetronic和Tetronic R表面活性剂;乙氧基化分枝的脂族二元醇
类;例如Air Products的Surfynol表面活性剂;乙氧基化烷基酚
类,例如Rhone-Poulenc的Igepal表面活性剂;乙氧基化脂族醇
类和羧酸类;聚乙二醇的脂肪酸二酯;乙氧基化脱水山梨醇的脂
肪酸酯;以及它们的混合物。优选的阴离子表面活性剂是有适合
的阳离子,例如钠,钾,链烷醇铵等的二烷基磺基琥珀酸盐,烷
基芳基磺酸盐,脂肪族醇硫酸盐,链烷烃磺酸盐,烷基肌氨酸盐,
烷基羟乙磺酸盐,以及它们的混合物。优选的两性表面活性剂是
三甲铵内酯。表面活性剂最好具有良好的润湿性能。在疏水链之
间有亲水基团的表面活性剂,例如Pluronic R表面活性剂,
Surfynol表面活性剂,聚乙二醇的脂肪酸二酯,乙氧基化脱水山
梨醇的脂肪酸酯,二烷基磺基琥珀酸酯,二(C8-C12烷基)二(C1-C2
烷基)卤化铵,以及它们的混合物;或在亲水基团之间有疏水链的
表面活性剂,例如Pluronic表面活性剂,及其混合物也是优选的
表面活性剂。也优先选用这些表面活性剂和其它种类表面活性剂
的混合物,以形成无沫或低沫加溶剂。可以将聚亚烷基二醇作为
一种除沫剂和加溶剂配合使用。
在本发明组合物中使用加溶剂时一般以组合物重量约0.05-
1%,最好是约0.05-0.3%的含量使用。
(9)辅助气味吸收剂
在对溶液的透明度不做要求,而且溶液不是喷雾到织物上时,
也可以使用其它可任选的气味吸收物质,例如沸石和/或活性炭。
(a)沸石
一类优选的沸石被称为“中间”硅酸盐/铝酸盐沸石。中间沸
石的特征是SiO2/AlO2摩尔比小于大约10。SiO2/AlO2的摩尔比最
好在大约2-10的范围中。中间沸石优于“高”沸石。与高沸石相
比中间沸石对于胺类气味有较强的亲和力,由于有较大的表面
积,所以它们对于气味吸收有较大的重量效率,而且它们有较强
的耐水性能,在水中能保持较多的气味吸收能力。在市场上可买
到种类繁多的适用于本发明的中间沸石,如可从PQ公司买到的
ValforCP301-68,Valfor300-63,ValforCP300-35和Valfor
CP300-65,以及可从Conteka买到的CBV100系列沸石。
也可优先选用在市场上可从Union Carbide公司和UOP买到的
商品名为Abscents和Smellrite的沸石原料。这些原料一般可以
3-5μm颗粒大小成白色粉末形式买到。对于控制含硫气味,例如硫
羟和硫醇,这些原料优于中间沸石。
(b)活性炭
适用于本发明的碳原料是在商业实践中作为有机分子吸收剂
和/或对于空气净化十分有名的原料。这类碳原料经常被称为“活
性”炭黑或“活性”炭。这类碳可在市场上以商品名,例如Calgon
类CPG,PCB,SGL,CAL,以及OL买到。
最好不要或基本上不有意地将挥发性低分子量一元醇,例如乙
醇和/或异丙醇加到本发明的组合物中,因为这类挥发性有机化合
物将引起可燃性和环境污染两种问题。如果因在例如香料和某些
保存剂的加溶剂的原料中加入了这些醇类而使得在本发明的组合
物中存在少量的低分子量一元醇,最好使一元醇的含量小于大约
5%,尤其是小于约3%,最好是小于约1%。
(10) 着色剂
为得到视觉吸引力和效能印象,可任选地在气味吸收组合物中
加入着色剂和染料,特别是上蓝剂。使用着色剂时应以极低的含
量来使用,以避免在织物上出现污斑。优选的在本发明中使用的
着色剂是高水溶性染料,例如可从Milliken Chemical公司买到的
Liquitint染料。适用染料的非限定性例子为Liquitint蓝HP,
Liquitint蓝65,Liquitint专利蓝,Liquitint品蓝,Liquitint实验
黄8949-43,Liquitint绿HMC, Liquitint黄II,以及它们的混
合物,最好是Liquitint蓝HP,Liquitint蓝65,Liquitint专利蓝,
Liquitint品蓝,Liquitint实验黄8949-43,以及它们的混合
物。
II.制成品
本发明的组合物也可用在一种包括所说组合物和一种喷雾器
的制成品中。在使用制成品的商业设备时虽然不是必须,但最好
是包括保存剂。因此最基本的制成品包括未配位的环糊精,一种
载液,和一种喷雾器。
喷雾器
本发明的制成品包括一种喷雾器。将环糊精组合物装到一种喷
雾器中,以便将其分散到织物上。所说的喷雾器可以是本领域所
知的任何用来产生液体雾滴的手动装置,例如板柄型,唧筒型,
非气溶胶自充压的,以及气溶胶型喷雾装置。本发明的喷雾器不
包括那些事实上会使澄清的气味吸收水性组合物产生泡沫的装
置。最好是使至少大约80%,更可取的是至少大约90%的液滴的
大小超过大约30μm。
喷雾器可以是一种气溶胶分散器。所说气溶胶分散器包括一个
可用任何在制造气溶胶容器时使用的常规材料制成的容器。分散
器必须能承受在大约20-110psig,最好是大约20-70psig范围中
的内压。对分散器的一个重要要求是要装设一个阀件,以允许装
在分散器中的澄清的气味吸收水性组合物成极细的,或细分的雾
状颗粒或液滴的形式被分散开。气溶胶分散器使用一种加压的密
封容器,在压力下从该容器中将澄清的气味吸收水性组合物通过
一个特殊的致动器/阀门组件分散开。气溶胶分散器用装在其中的
一种通称为推进剂的气体组分加压。普通的气溶胶推进剂,例如
气态烃类,如异丁烷,以及混合的卤代烃类在此不宜使用。卤代
烃推进剂,例如氯氟烃类已被确定为会引起环境问题。烃推进剂
可以和环糊精分子形成配合物,因此减少了用于气味吸收的未配
位环糊精分子的可获量。优选的推进剂是压缩空气,氮气,惰性
气体,二氧化碳等。在Stebbins 1969年4月8日发布的美国专利
3,436,772和Kaufman 1971年8月17日发布的美国专利3,600,325
中有对市场上可买到的气溶胶喷雾器较完整的叙述,所说的两个
专利在此被引为参考。
喷雾器最好可以是一种自充压无气溶胶,有一个盘旋衬里和一
个弹性套筒的容器。所说自充压分散器包括一个在基本上是圆筒
状的弹性套筒内有一层薄的能变形的可在径向上伸展的厚度大约
为0.010-0.020英寸的盘旋塑料衬里的衬里/套筒组合件。此衬里/
套筒能保持相当数量的气味吸收流体产品,并能将所说产品分
散。在Winer 1992年5月12日发布的美国专利5,111,971和1993
年8月3日发布的美国专利5,232,126中可以看到对自充压喷雾器
更完整的介绍,在此将这两个专利引为参考。正如1981年4月7
日发布的美国专利4,260,110所报道的,在另一种气溶胶喷雾器中
一个隔板将气味吸收组合物和推进剂(最好是压缩空气或氮气)分
隔开,在此将其引为参考。可从EP Spray Systems,East Hanover,
新泽西买到这种分散器。
更可取的喷雾器是一种无气溶胶手动唧筒喷雾器。所说唧筒喷
雾器包括一个容器和一个牢固地拧紧或锁扣到该容器上的唧筒机
构。该容器包括一个为盛放待分散的气味吸收水性组合物的罐。
唧筒机构包括一个事实上固定容积的,在其内端有一个开口的
唧筒室。在唧筒室内是一个在末端装有活塞,安置成在唧筒室内
往复运动的唧筒杆。唧筒杆有一个通过它的通道,在通道的外端
上有一个分散出口,同时它有一个向内安设的轴向入口。
容器和唧筒机构可以用任何在制造唧筒喷雾器中使用的常规
材料来制造,包括但不限于聚乙烯;聚丙烯;聚对苯二甲酸乙二
醇酯;聚乙烯,乙烯基乙酸酯,和橡胶弹性体的掺合物。一种优
选的容器是用例如透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的。其它材
料可包括不锈钢。在Sehultz于1990年1月23日发布的美国专利
4,895,279;Schultz等于1988年4月5日发布的美国专利
4,735,347;和Carter于1981年6月23日发布的美国专利4,274,560
中有对市场上可买到的分散设备的较完整的介绍,在此将所有这
些专利引为参考。
喷雾器最好是一种手动板柄喷雾器。所说板柄喷雾器包括一个
容器和一个板柄,这两者都可以用在制造板柄喷雾器中使用的任
何常规材料来制造,包括但不限于聚乙烯;聚丙烯;聚缩醛;聚
碳酸酯;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯,
乙烯基乙酸酯,和橡胶弹性体的掺合物。其它材料可包括不锈钢
和玻璃。一种优选的容器是用例如透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯
制造的。板柄喷雾器不在气味吸收组合物中加入推进剂气体,而
且最好不包括能使气味吸收组合物发泡的物质。本发明所用的板
柄喷雾器一般是靠活塞或折叠波纹管作用在不连续数量的气味吸
收组合物上,通过喷嘴将组合物排出形成稀液体的喷雾。所说板
柄喷雾器一般包括一个有活塞或波纹管的泵室,它们可以随板柄
的动作移动一个有限的行程,以改变所说泵室的容积。此泵室或
波形管室聚集并保持着待分散的产品,板柄喷雾器一般有一个阻
断连通及流体通过喷嘴流动的出口止回阀,并对室内的压力敏
感。对于活塞式板柄喷雾器,在板柄被按下时作用于室内的流体
和弹簧,使流体上的压力增加。对于波纹管式喷雾器,在波纹管
受压时流体上的压力增高。在任何一种板柄喷雾器中流体压力的
升高使顶部出口止回阀打开。顶部阀门使产品强制通过旋流室排
出喷嘴,形成排料流型。可以使用一种可调节的喷嘴帽来改变被
分散流体的流型。
对于活塞式喷雾器,在板柄被放开时弹簧作用于活塞使其回到
初始位置。对于波纹管式喷雾器,波纹管起弹簧的作用使其回到
初始位置。这种动作在腔室内造成真空。流体响应这种作用将出
口阀关闭,同时打开入口阀将产品从储罐中吸入到腔室中。
在Nozawa于1978年4月4日发布的美国专利4,082,223;
McKinney于1985年7月17日发布的美国专利4,161,288;Saito
等于1984年3月6日发布的美国专利4,434,917;Tasaki于1989
年4月11日发布的美国专利4,819,835;和Peterson于1994年4
月19日发布的美国专利5,303,867中有对市场上可买到的分散设
备较完整的报道,在此将这些专利引为参考。
有各种各样的板柄喷雾器或指状唧筒喷雾器适用于本发明的
组合物。从供应商处很容易买到这些喷雾器,例如Calmar,Inc.,
City of Industry,加利福尼亚;CSI(Continental Sprayers,Inc.),St.
Peters,密苏里;Berry Plastics Corp,Evansville,印地安那-一个
Guala喷雾器的分销商;或Seaquest Dispensing,Cary,伊利诺依
斯。
因其细微均匀的喷雾特性,喷雾强度和流型大小,优选的板柄
喷雾器是可从Berry Plastics Corp.买到的加蓝的Guala喷雾器,
或可从Calmar Inc.买到的Calmar TS800-1A喷雾器。任何适合的钢
瓶或容器可被用于板柄喷雾器,优选的钢瓶是一种17流体盎司(约
500ml)有良好人体工程学,形状类似Cinch钢瓶的钢瓶。它可用
任何材料制造,例如高密度聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙
烯,聚对苯二甲酸乙二醇酯,玻璃,或任何可成型为钢瓶的其它
材料。最好是用高密度聚乙烯或透明聚对苯二甲酸乙二醇酯制
造。
对于较小的4流体盎司大小(约118ml)的容器来说,一种指状
唧筒可被用于罐或圆筒钢瓶。优选的为此用途的唧筒是Seaquest
Dispensing的圆筒状Euromist II。
III.使用方法
可以通过分散来使用本发明的环糊精溶液,例如将水溶液放入
一个分散设备,最好是一个喷雾器中,并将有效量的溶液喷雾到
所需的表面或物品上。本文定义的有效量表示一个足以将气味吸
收到人的嗅觉察觉不出来的程度,但又不是多到达到饱和或在所
说物品或表面上产生液体聚集的数量,这样在干燥时不会有容易
察觉的沉积物。可以使用喷雾设备,滚筒,衬垫等来实现分散。
本发明最好不包括将环糊精溶液分散到光亮表面上,包括例如
镀铬,玻璃,光滑的乙烯树脂,皮革,光亮的塑料,光亮的木材
等。由于在光亮表面上比较容易形成污斑或膜层,因此最好不将
环糊精溶液分散到光亮表面上。另外环糊精溶液不用于人的皮
肤,特别在组合物中有抗微生物保存剂时,因为可能会刺激皮肤。
本发明包括将有效量的环糊精溶液喷雾到家庭表面的方法。所
说家表面最好选自柜,橱,墙壁,楼板,浴室墙面和厨房墙面。
本发明包括将有效量的环糊精溶液喷雾到织物和/或织成品上
的方法。所说织物和/或织成品最好包括,但不限于衣服,窗帘,
帘幕,有装饰的家具,地毯,床用织物,洗浴织物,桌布,睡袋,
帐篷,汽车内饰物,例如汽车地毯,汽车座椅织物等。
本发明包括将有效量的环糊精溶液喷雾到鞋上和鞋内的方
法,所说的鞋不被喷雾到饱和。
本发明包括将有效量的环糊精溶液喷雾到淋浴帘上的方法。
本发明涉及将有效量的环糊精溶液喷雾到垃圾筒和/或循环再
生箱表面和/或内部的方法。
本发明涉及将有效量的环糊精溶液喷雾到空气中吸收异味的
方法。
本发明涉及将有效量的环糊精溶液喷雾到大件家用器具中和/
或上以吸收异味的方法,包括但不限于冰箱,冷冻柜,洗衣机,
自动烘干机,烤箱,微波炉,洗碗机等。
本发明涉及将有效量的环糊精溶液喷雾到猫舍,宠物垫草和宠
物棚舍上吸收异味的方法。
本发明涉及将有效量的环糊精溶液喷雾到家庭宠物身上吸收
异味的方法。
除非另外指出,在本发明说明书,实例和权利要求中的所有百
分数,比值和份数都按重量计,并且都是近似值。