混合型气味调节组合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN91101505.1

申请日:

19910212

公开号:

CN1054903A

公开日:

19911002

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

A61L9/01,A61L15/16

主分类号:

A61L9/01,A61L15/16

申请人:

普罗格特-甘布尔公司

发明人:

莱斯利·D·瑞安,詹姆斯·A·谢弗

地址:

美国俄亥俄州

优先权:

478,598

专利代理机构:

中国专利代理有限公司

代理人:

马崇德

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内容摘要

由吸附胶凝材料结合气味调节剂组成的组合物。优选的颗粒状组合物易于加工,被用来制造月经带、尿布、绷带及类似物品。借助控制氨味吸附胶凝材料增强了组合物的气味调节能力。在不同的加工操作中避免气味调节剂的活性减退。

权利要求书

1、一种颗粒状组合物,包括颗粒状吸附胶凝材料和颗粒状沸石气味调节剂的混合物,其特征在于有高达10%重量的上述颗粒状气味调节剂基本上与上述吸附胶凝材料粘在一起。 2、根据权利要求1所述的组合物,其中,上述吸附胶凝材料是聚丙烯酸酯胶凝材料或丙烯酸接枝淀粉胶凝材料。 3、权利要求1的组合物,其中,沸石是中等或高硅/铝沸石。 4、权利要求3的组合物,其中,吸附胶凝状材料是颗粒状,尺寸大于75μ,其中气味调节剂的尺寸小于10μ。 5、一次性卫生制品由含有混合的气味调节和液体吸收材料的吸附层组成,其特征在于上述混合的气味调节和液体吸收材料包括颗粒状沸石气味调节剂和颗粒状吸附胶凝材料,上述颗粒状气味调节剂基本上在颗粒状吸收胶凝材料的表面,或者上述沸石和吸附凝材料以聚集体形式存在。 6、权利要求5的卫生制品,其中,沸石是中等硅酸盐/铝酸盐沸石。 7、权利要求5的卫生制品,其中,沸石是高硅酸盐/铝酸盐沸石。 8、权利要求5的尿布,卫生巾或贴身内裤其中,沸石选自中硅酸盐/铝酸盐沸石,高硅酸盐/铝酸盐沸石及其混合物。 9、权利要求5的制品,另外还包括一定量的有效气味调节的非沸石气味添加材料。

说明书



本发明涉及的是气味调节剂,特别用于诸如月经带、尿布,绷带,成人不能自制时的衣物及类似物品。本发明的这些气味调节剂能用来控制很宽范围的各种有味材料,包括酸性“氨型”气味。在此优选的颗粒状气味调节剂简化了这些物品的制造,并在加工工艺中气味调节剂保持了它们的活性。

从文献中可知,已设计出的各种各样的吸收结构不仅对吸收体液,例如血液,尿液,月经等是有效的,而且在使用中是清洁舒适的。此类一次性制品通常包括某种液体可渗透面料,吸附芯,液体不渗透底料。不同形状、尺寸和厚度的此类物品被开发以试图使它们更满意和方便地使用。

卫生制品有一个研究了许多年的特别方向是它的气味调节。许多体液有不愉快的气味,或者在后来的时间中与空气和/或细菌接触发展成这样的气味。现有技术文献中充满了涉及诸如尿布和月经带气味调节的参考资料。

不同的气味调节剂已在文献中公开。具体地讲,特定的沸石材料由于它们的气味调节能力而被熟知。沸石材料通常是相当安全的,同时它们能够有效地调节与体液相关的许多气味,已经确定遗憾的是,它们不能对氨味和类似气味提供最好的调节,估计可能与短键氨和/或尿素相关。

还有,沸石气味调节材料倾向于很小的形式,在商业化加工中 很难处理粉状颗粒。用于现代化月经带或尿布生产线上,此类材料倾向于采用喷吹或真空使之在吸附结构中高速移动(500-600/次/分钟)。

最终,已经确定当制造月经带、尿布或类似物时特定的颗粒状气味调节剂会失去部分气味调节活性。在这种失去的机理尚未全部搞清之时,可以想象为调节剂从生产工艺中吸附未知材料,因而,它们的气味吸附能力被部份地“使用掉”。

据此,希望提供一种气味调节剂不仅能调节复杂的气味,诸如沸石材料容易处理的,而且也能调节简单气味,如氨。还希望提供形状容易再加工的调节剂。还希望“保护”调节剂以使它们在使用时功效最好。

本发明提供一种安全有效地克服沸石气味调节剂中这些不足之处的方法,该方法采用将调节剂和吸附胶凝材料结合在一起的方法,此后更全面地公开。有关本发明的这些和其它优点将在此后的公开中被理解。

专利文献中含有大量涉及气味调节应用于卫生制品的参考文献,如尿布,绷带和月经带。下面进行说明

EP专利申请0304952(89年3月1日公开,美国优先权日87年8月28日)涉及的是涂覆于网状物或织物上的可膨胀聚合物,并带有除臭粉末,用于液体吸附结构,如卫生巾。

US4385632(5/31/83),发明人是S.O.Odelh g,专利持有者Landstingens InkopscenTral,该专利指出铜质气味调节剂被用在吸附材料的表面。

US3,804,094(4/16/74),发明人K.Dossou,M.Gascon,G.Ma noussos,专利持有者L′Oreal  Fr,该专利指出高碘酸气味调节剂用于吸附材料的表面。

US4,525,410(6/25/85),发明人Z.Hagiwara,H.Ohki,S.Hoshino,S.No  hara,S.1da,K.Tagawa,专利持有人Kanebo,Ltd和Kanto  Chemical  Co,Inc.,该专利指出沸石颗粒(涂覆有杀菌阳离子化合物)采用加热方法使之与织物中部份可熔纤维结合而稳定地夹持在织物中;上述物品在“普通卫生制品”中可用作“外复盖层”。

JP63224734A(88、9、19),原始申请87JP058738(87、03、16),J63224734持有者ASK,KK,该专利涉及的是纸,包括研究海泡石所得到的粉末或纤维,上述纸品具有除臭能力。

JP63242261-A(881007)87JP076111,J63242261的持有人ASK,KK,该专利涉及海泡石粉、无纺布层组成的气味吸附层状物,片状的无纺布与海泡石用粘合剂粘合。

US2690415(9/28/54),发明人F.A.Shuler,该专利指出颗状气味吸附材料用粘合剂均匀地粘接在可渗透织物的孔隙之中以提供气味吸附介质,如月经带。值得注意的是颗粒状碳,硅胶和活性铝。颗粒的移动/替代被认为要避免,片材是柔性的。

US3093546(6/11/63),发明人R.L.Atkinson,该专利指出卤代二苯甲烷衍生物“优先放在月经带去味表层“以”得到增强的除臭活性"。

JP5414857(J87019865)指出在第一和第二层片材之间通过层压粉末来制造粉状(包括沸石)片材。粉末包括活性炭、沸石等。文摘指出了它们在月经带或除臭材料中的应用。

BE815446(文摘)指出卫生巾的吸附层表面或之间带有叶绿素晶体或活性碳。

ABSCENTS(联合碳化物公司出口的气味调节分子筛)-在联合碳化物公司小册子中特别提到用于尿布和月经带中(A.J.Gioffre  1988)。该小册子指出联合碳化物公司的市场研究表明在此类产品中的潜在效益。US4795482和4826497涉及的是通常ABSCENTS用作气味调节剂,尤其在卫生制品中。

许多其它的专利涉及许多吸附胶体材料,面料,尿布和月经带的设计及其类似物,并列于其后的详细说明和实施例中。详细说明的全部文件在此作为参考文献。

本发明包括的颗粒状组合物由颗粒状吸附胶凝材料和沸石气味调节剂混合物组成,其中高达10%重量的上述颗粒状气味调节剂被基本上粘接在上述吸附胶凝材料面上。(出于清楚的目的,沸石的“负荷”百分数是基于结果颗粒总重量计算出来的)。在此所用吸附胶凝材料可以是,如,现有技术中熟知的聚丙烯酸酯胶凝材料或丙烯酸接枝淀粉胶凝材料。在优选的形式中,上述气味调节剂颗粒基本上在颗粒状吸附胶凝材料的表面。

典型地,所用的吸附胶凝材料的尺寸大于75μ,气味调节剂的尺寸少于10μ。另一种方案,小尺寸颗粒AGM′S(即微细)可以用来制备大量AGM/沸石聚集体。

在此,优选的沸石是“中等”硅/铝的沸石和“高”硅/铝沸石。也可以使用混合物。典型的低灰份组合物由约1%~9%重量的少于10μ的颗粒状沸石气味调节剂基本固着在颗粒状丙烯酸或淀粉-丙烯酸吸附胶凝材料表面上组成。

如上提及的,其它类物品的有用组合物包括颗粒状沸石气味调节剂和颗粒状吸附胶凝材料的聚集体;上述聚集体的颗粒尺寸大约是50μ,上述聚集体包括2-15μ的气味调节剂颗粒和10-100μ的颗粒状吸附胶凝材料。此类聚集料允许制造商在制造吸附物品中方便地将沸石与吸附胶凝材料“微粒”共用。较高数量的沸石,例如,高达50%重量,更为典型地约为20%重量,能存在于此类聚集体中。

本发明还包括控制广谱气味的方法,包括氨味,将有味材料与上述颗粒或聚集体接触。

本发明还包括尿布,月经带(尤其是卫生巾和贴身内裤),成人失控物品及其类似物,在它的最广泛的情形下,是物品的制造,包括:(a)控制气味一定数量的上述组合物;(b)载体物质。

本发明还包括用来吸附水性液体的结构,与此同时调节与上述液体相关的不希望产生的气味,包括:

(a)液体吸附材料;

(b)上述类型的组合物,由吸附胶凝材料和沸石材料组成,以提供气味调节并附加液体吸附能力。

按本发明一种典型的结构例子包括:

(a)受液前表面,由可渗透液体的面料组成;

(b)上述二元组份气味调节颗粒或聚集体;

(c)吸附层,优选配置有关上述气味调节颗粒;

(d)液体不可渗透柔性背面材料,如聚乙烯,聚丙烯及其类似物。

任意的,这里所述的结构还包括在合适位置保持上述结构的物品(如布带,胶带)以完整它们的指定功能。

这里所述的优选结构是那些面料是连续不吸附聚合物薄膜,上述薄膜是水性液体可渗透,借助繁多的孔眼和通道的通过能力来实现。另外,面料还包括非吸附纤维或长丝网状材料,它借助繁多的孔眼或通道的通过能力使水性液体可渗透。

这里所述的结构在任何环境下是有用的,其中对体液的吸附是理想的。具体地讲,这里所述的结构用作尿布,特别用作卫生巾和贴身内裤。

这里所述的所有百分比、范围和比率未经特别说明均为重量。

本发明方案中组合物和调节气味的方法包括结合使用沸石型材料和吸附胶凝材料,(“AGM”),如后面更为全面的描述。

使用这里所公开的上述沸石/AGM气味调节技术之物品可以采用通常商业实践中熟知的成份进行制备,参考文献由这里指出的不同的专利和一般的卫生制品专利文献以及这类产品的贸易目录构成。这类产品通常包括有吸附“芯”放入“面料”和“底料”之间。用于生产一次性尿布,月经带、绷带及类似物品的方法和装置可从专利和机械文献中得知。

在用于装配月经带,一次性尿布及类似物品成份是公知的同时,下面将以实施例的形式进行描述。应该将这是公开的本发明理介成此类项目和结构以新的组合形成气味调节吸附材料,而不是它们本身的成份。

1、沸石气味调节剂-用于实施本发明的沸石材料是已知的,参考文献可以由大量典型的合成工序的文献组成。

为了为解本发明组合物,物品和方法的组成和用途(但不是限制),把注意力集中在后谈参考文献内容所描述的合成工序上:ZEOL ITE  SYNTHESIS,ACS  Symposium  Series  398,Eds.M.L.Occelli和H.E.Robson,(1989),2-7页;ZEOLITE  MOLECULAR  SIEVES,Structure,Chemistry  and  Use,作者为D.W.Breck,John  Wiley  &  Sons(1974)245-250页,313-314页,348-352页;MODERN  APPLICATIONS  OF  MOLECULAR  SIEVE  ZEOLITE,Ph.D.Dissertation  of  S.M.Kuznicki,u.of  UTah(1980),购自University  Microfilms  Intenational,Ann  Arbor,Michigan,2-8页。

这里所用的沸石应理介成不是纤维状的,例如,不同类型的Mordenites和某些Y型沸石,因为这些会引起石棉型安全问题。据此,这里所用词汇“沸石”倾向于只包含非纤维状沸石。更具体地讲,这里所用的优选沸石是基本上疏水的,因为当用于此处公开的物品和工艺时它们通常必须有效地吸附存在于体液中的气味。在某些天然产生的沸石满足本发明目的时,商业上可购得的合成沸石通常更为可取。

常规概念,传统沸石由铝/硅结构组成,并带有阳离子M,提供总体的电中性。沸石经验结构可以描述成:

XAlO2·YSiO2

和电中性沸石如:

X/nM·XAlO2·YSiO2·ZH2O

其中:X和Y都是整数,M是阳离子,n是阳离子电荷数。如经验式指出的那样,沸石还可包括亲合水(ZH2O)。参照文献可以明白M可以为广泛种类的阳离子,如,Na+,K+,NH+4,烷基氨,重金属和类似物。本发明实施不需要特别选择阳离子;据此,钠离子是方便和 优选的。

要明白的是这里所用第一类优选的沸石有着完全不同于US4795482和US4826497公开的沸石的SiO2/AlO2比率。另一种情形,第一类沸石的整数X和Y的比率是使沸石的特征如“中”硅/铝比沸石;而US4795482和4826497则是高硅/铝沸石。

在不受理论限制的同时,它表明了用在本发明实施中的“中”硅/铝沸石产生了某些优于“高”沸石的优点。首先,中沸石对氨型气味相对高沸石有着较高的吸附力。在除去尿和月经味时这是重要的。其次,中沸石(700~800m2/g)比高沸石(400m2/g)有更大的表面积。在重量比上,这将导致更有效的气味吸附率;或者,换句话讲,使用较少的沸石以吸附指定数量的气味。再者,中沸石显示更耐湿,在水存在时保留它们的气味调节能力的大部分。

用于本发明的“中”沸石其特征在于SiO2/AlO2比少于10。典型的,AlO2:SiO2摩尔比为2-10。

中沸石的合成不构成本发的一部分,因为在众多的沸石文献中已知许多合成法。下面简单地给出,而不是限制合成工序。

在不同的起始原料生成沸石的同时,同样的沸石可从不同的反应物制得。某些反应物的改变影响最终沸石的结构和组合物。

-添加成份的改性、比率和顺序;

-基料的强度;

-温度(环境温度至大约100℃);

-机械作用如搅拌;

-胶化时间(1小时至几天)。

一旦完成所要求的胶化,即将胶体倾入铁弗龙或不锈钢容器中并放置在高压釜中。在一未确定时间内在自身压力下胶体承受恒定 的或变化的温度时结晶形成开始。由胶体转变成晶体时基本上有3个可以辨别的物相。物相是(1)诱导或成核(开始晶体生成);(2)晶体生长;(3)相转变。影响晶体形成和生长速率的的某些因素是温度,pH值,以及晶种或用于结构定向,搅拌和离心的样板材料的添加。

相转变完成后,从高压釜中取出浆料并过滤。洗涤晶体并在约100℃下进行干燥。如果需要可进一步改性。

合成后改性-某些合成后改性是得到其它传统的沸石。相反离子可以如此交换″

这就赋予了独特的吸附力并对孔径进行改性,如,A,X或Y沸石。另外,传统沸石的稳定性是可能的。如:合成一种超稳态Y沸石(USY),如“VALFOR  CP300-56”的典型方法如下:

NaY+NH+4或NH+交换→NH4NaY+煅烧(650-800℃)→USY

特殊沸石的合成-几种合成后改性方法被用来制备特殊的沸石。方法包括(1)孔的改性;(2)表面改性;和(3)结构改变。前面的二种方法由化学蒸汽沉积在沸石中或上的吸附类型组成。孔改性剂如SiH4和BH3,表面改性剂如Si(OCH4)4,SiCl4,TiCl4和SeCl4被用来赋予沸石新的特殊性能。最常用的结构改变方法是从主要构架中去除铝(即,去铝)。可采用几种路线的一种完成去铝,如(1)酸提; (2)蒸汽(700-900℃);或(3)低温SiCl4处理。去铝的一个例子是:

下述文献进一步说明这里所用典型的中沸石的合成:Lok,B.M.,Cannan,T.R.,以及Messina,C.A.,“The  Role  of  Organic  Molecules  in  Molecular  Sieve  Synthesis”沸石3,282-291(1983);Barrer,R.M."Zeolites  and  Their  Synthesis”沸石1,130-140(1981);ZEOLITES  FOR  THE  NINETIES,第八届国际沸石会议资料,Eds.P.A.Jacobs和R.A.van  Santen(1989)119-372页;以及MOLECULAR  SIEVES,Adv.Chem.Ser.121.Eds.W.M.Meier和J.B.Uytterhoeven(1973)。

适用于此的多种中沸石是可从如Philadelphia  Quartz和Conteka供应商那儿可购得的。此类材料以不同商品或商标名销售,如Philadelphia  Quartz的VALFOR  CP301-68,VALFOR300-63,VALFOR  CP300-35和VALFOR  CP300-56,以及Conteka的CBV100系列沸石(不同于上述的Mondenite)。

另一种可用于实施本发明的气味调节剂包括“高比率”沸石。此类材料包括,如,已知的ZSM“分子筛”沸石,β沸石等类型,颗粒尺寸范围通常在1-10μ),以及联合碳化公司和UOP出品的商标名ABSCENTS的沸石材料,典型的购得的白粉状材料粒径在3-5μ之间(见:ABSCENTS,A  New  Approach  for  Odor  Control  by  A.J.Gioffre,copyright  1988  by  the  union(arbide  Corporation)。在控制带有硫化物气味,如硫醇类,硫醇以及控制某些氨气味时, 此类材料优于“中”沸石。

采用ABSCENTS型沸石以控制气味完整地在US4795482中描述,1989年1月3日,Gioffre和Marcus。通常,这些分子筛气味调节剂借助化学气味调节物质将气味截留在它们的分子晶格结构中而显示它的功能。按它们作用模式,这些气味调节剂的特征在于它们的物理参数,如下所述。由Gioffre和Marcus报道的这些气味调节剂至少90%是晶状硅质分子筛,其中,最好至少为95%四面体构架氧化物单元是SiO2四面体,并且在25℃时,4.6蒸汽压时对水的吸收力为小于10wt%。在铝硅质分子筛情形下,那些“高比率”沸石气味调节剂有SiO2/AlO2摩尔比从35至无限,最好是200-500。这类硅质分子筛有着至少5.5A的孔径,最好至少6.2A。25℃下,4.6P/Po的蒸汽压对水蒸汽优选的吸附能力少于6%。如,Gioffre和Marcus所指出的那样,这些分子筛的效率不取决于水热形成导致在微孔结构的内部孔穴中水合的水的存在与否。事实上,至少主要组份,通常基本上是所有的这类初始亲合水,它可以存在于吸附剂中,在去除任何孔封闭模板剂的工艺中予以去除。煅烧有效地去除任何有机部分。同样水洗、浸提或用苛性或稀释的矿物酸溶液洗涤也被优选用来去除微孔系流中的过量合成反应剂。降低碱金属含量,尤其非沸石型,即,吸着的碱金属化合物也是有益的。这些工序也有助于去除初始的亲合水。

Gioffere和Marcus进一步公开,此类硅分子筛包括微孔晶态铝硅酸盐,即,沸石分子筛以及如此命名的硅多晶型物。相对其后的组合物,它们的晶上理想上是全部由SiO2四面体单元组成,但合成过程通常含有至少痕量的来自合成剂铝杂质的铝成份。铝硅型分子筛由大量的已知晶型沸石组成。这些高硅型分子筛既可从商业上购得 也可按现有技术的已知方法制备,包括直接水热合成或包括特定型式的晶格去铝。由E.M.Flanigan撰写的“高”硅/铝比沸石和硅分子筛的综合性文章被发表在“Proc.5th  Int.Conf.Zeotites,Naples,1980”上,L.V.C.Rees,ed.,Heyden,London,760-780页。为方便起见,也可以这样理解,所有此类材料在此被简称为“沸石”。

相对前述的ABSCENTS气味调节剂,重要的是它们的微孔群是开口的以使得晶体的内部空穴能够容纳气味分子。在采用大的有机封闭离子,诸如四烷基铵离子,生成铝硅酸盐或硅多晶型物的情形下,为确保吸附气味分子,需要去除电荷平衡有机离子和任何吸着的封闭材料。在这样一个去除工艺中,并且也在去除无机碎屑中,初始亲合水也被去除。暴露在大气中,一部分亲合水被再次获得,但这并不影响优选用于实施本发明的分子筛的性能,即,分子筛既可在水合也可在脱水状态下使用,但通常脱水状态是优选的。对实施本发明来讲在上述指出的大多数去铝工序的情形中,初始的脱水也可排除,如果愿意,也同样可被取代。

更为特别地,Gioffre和Marcus公开的多孔硅分子筛介质的种类,其中初始的合成中的水合水基本上被去除,并且它有着不大于10%的吸水能力,最好是不大于6%,测定是在25℃水蒸汽压(p/po)4.6的条件下进行,其除味的功能采用非常普通的手段测定。许多采用有机封闭剂制备的合成沸石被容易地制成高硅形式一部分甚至有意不向反应混合物中添加铝。这些沸石是标明亲有机质的,包括ZSM-5(US3702886);ZSM-11(US3709979);ZSM-35(US4016245);ZSM-23(US4076842;以及ZSM-38(US4046859)仅列举一些。按照这些作者的意见,已知的硅酸盐类和氟硅酸盐类的硅分子筛尤其 适合用作气味调节剂。这些材料分别公开在US4061724和US4073865上。在上述公开的分子筛范围中,它们被合成为SiO2/AlO2比大于35,它们适用于存在未经任何处理的颗粒以增加它们的疏水程度。未被直接合成为既有理想的高Si/Al比又和/或的高疏水性的分子筛可以接受去铝加工,氟处理和类似处理,最终生成亲有机质的沸石产品。高温蒸汽工序用于处理Y型沸石以生成疏水产物由P.K.Maher等在“Molecular Sieve Zeolites”上报道,Advan.Chem.Ser.101,American Chemical Society,Washington,D.C.,1971,P.266。更为近期报道的工艺通常应用于制造“高”沸石类,包括去铝和硅的替代物进入去铝的晶格位置。该工艺公开在US4503023上,发明人Skeels等人,公开日为1985年3月5日。用卤素或卤化物对沸石进行处理以增加它们的疏水性公开在US4569833和US4297335上。蒸汽处理Y型沸石,参照US4331694制备,命名为“LZ-10”,尤其适合作气味调节剂。

多种其它改性的沸石型材料,诸如镁-铝-磷-硅氧化物分子筛在US4793833中由Lok等人描述,(专利人UOP)也能在此采用。还可照见US4604110;4437429;和4648977,采用其它的沸石气味调节组合物。

沸石混合物,尤其是上述提及的“中等”和“高”SiO2/AlO2沸石的混合物也可按所要求的方式用于实施本发明中。

Ⅱ、吸附胶凝材料-从近期的商业实践中已知,收附胶凝材料(有时指“超级吸附剂”),可在吸附物品中用。通常,此类AGM′S仅被采用它们的液体吸附性能。此类材料与水(如,尿,血及类似物)接触形成水凝胶。一种优选的生成水凝胶的类型,吸附胶凝材 料基于多元酸,尤其是聚丙烯酸。这种类型的生成水凝胶聚合材料是那些接触诸如水或体液的液体后,吸收此类液体并形成水凝胶的材料。按这种方式,流进吸附结构的液体被获得并固着。这些优选的吸附胶凝材料通常基本上由水不溶、轻度交联、部份中和的能形成水凝胶的聚合材料组成,它们可由可聚合不饱和含酸单体制备。在此类材料中,由不饱和含酸单体形成的聚合组份可全部由胶凝剂组成,或可接枝到其它类型的聚合部份上,如淀粉或纤维素。丙烯酸接枝淀粉材料属于后一种类型。因而,优选的吸附胶凝材料包括水解丙烯腈接枝淀粉,丙烯酸接枝淀粉,聚丙烯酸马来酐基共聚物以及它们的混合物。特别优选的吸附胶凝材料是聚丙烯酸酯和丙烯酸接枝淀粉。

天然的优选吸附胶凝材料的聚合组份通常是轻微交联的。交联使得这些优选的形成水凝胶的吸附材料基本上水不溶,交联还部份程度上决定了胶体的体积和形成水凝胶的可提取的聚合物性能。适宜的交联剂在现有技术中公知,它们包括,(1)至少有二个可聚合双键的化合物;(2)至少有一个可聚合双键和至少一个与含酸单体材料反应的官能团的化合物;(3)至少有二个与含酸单体材料反应的官能团的化合物;(4)能形成离子交联的多价金属化合物。上述类型的交联剂由Masuda等人在US4076663中详细描述;公开日1978年2月28日。优选的交联剂是不饱和单或多元羧酸与多元醇的二或多元酯。二丙烯酰胺和二或三烯丙胺。特别优选的交联剂是N,N′-亚甲基二丙烯酰胺,三羟甲基丙烷  三丙烯酸酯和三烯丙基胺。交联剂通常由0.001~5摩尔%的优选材料组成。更为优选地,交联剂由0.01~3摩尔%的在此使用的吸附胶凝材料组成。

优选的轻度交联的能形成水凝胶的吸附胶凝材料通常以它们部分中和的形式使用。针对这里所述的目的,当用来形成聚合物的至少25%,优选50%的单体是含酸性基团的单体时,此类材料被考虑用成盐阳离子进行部分中和。适合的成盐阳离子包括碱金属,铵,取代的铵和胺。用来中和含酸性基团的单体所用的总单体百分含量被指定为“中和程度”。典型地,商业用吸附胶凝材料中和度少于90%。

在此使用的优选吸附胶凝材料是那些对流入吸附物品中的液体有相对高的获取能力和材料;该能力可定量为上述吸附凝材料的“胶体体积”。胶体体积被定义成任何指定的吸附胶凝剂缓冲垫吸附的合成尿的数量,指定为每克胶凝剂所吸附的合成尿的克数。

合成尿(见Brandt等人,如下所述)中的胶体积可这样测定,将约0.1-0.2份干的吸附胶凝材料与约20份合成尿一起形成悬浮液。该悬浮液保持在环境温度下仔细搅拌约1小时,以达到溶胀平衡。然后计算悬浮液中胶凝剂的重量部分以及从全部悬浮液体积中去掉生成的水凝胶后液体的体积比得出胶体积(合成尿克数/每克吸附胶凝剂)。用于本发明的优选的吸附胶凝材料有着约20-70克的胶体积,更优选的是约30-60克合成尿/每克吸附胶凝材料。

大部分优选的吸附胶凝材料的另一特性涉及的是存在于上述材料中的可提取聚合材料的含量。可提取聚合物含量可以这样测定,将优选的吸附胶凝材料的样品与合成尿接触一段时间(如,至少16小时),它需要达到可提取平衡,然后从上层清液中过滤形成的水凝胶,最后测定过滤物中聚合物的含量。用来测定优选吸附胶凝剂缓冲垫的可提取聚合物含量的具体工序列于US4654039中,发明人Brandt,Goldman和Inglin,公开日1987年3月31日,再版号32 649。尤其是用于吸附制品中的吸附胶凝材料是那样在合成尿中有着不大于17%的平衡可提取量,尤其不大于10%重量的吸附胶凝材料。

此前所述的吸附胶凝材料通常以分散微粒的形式使用。此类吸附胶凝材料可以是任意形状的,如,球状或半球状,立方体,棒状的多面体等等。形状有着大的最大尺寸/最小尺寸比,类似针状和片状,也在此试用。吸附胶凝材料颗粒的聚集体也被使用。

吸附胶凝材料颗粒尺寸可在很宽的范围内变化。由于工业化原因,平均粒径少于30μ是不理想的。颗粒最小尺寸大于2mm也会引起在吸附物品中感觉砂粒,从消费者舒适观点来讲是不理想的。进一步讲,液体吸附比可受到颗粒尺寸的影响。较大颗粒很大地降低了吸附率。在此优选的是基本上所有粒径30μ-2mm之间的吸附胶体材料颗粒。这里所用的“颗粒尺寸”指的是最小尺寸的单颗粒的加权平均数。

用在吸附芯中吸附胶凝材料的数量取决于所要求的吸附容量,通常为吸附芯的2-50%重量,更典型的是约5-20%。

当吸附胶凝材料被用在吸附物品的芯层中时,这种芯可采用任何工艺和技术制备,它能提供一种纤维和胶凝材料颗粒混合而成的织物。例如,织物芯可通过基本上干的亲水纤维混合物和吸附胶凝材料颗粒进行气流叠层而生成,如果愿意或需要,可加重重最终织物。该工艺由Weisman和Goldman在US4610678中全部描述,公开日86.9.9,正如US4610678指出的那样,借助这样工艺的空气叠层织物由基本上未粘合纤维以及小于等于10%的水份组成。

由亲水纤维和吸附胶凝材料颗粒组成的织物的吸附芯密度在确定芯层的吸附性能以及对使用此类芯层的吸附物品来讲是重要的。 在此吸附芯的密度优选在0.06~0.3g/cm3之间。更好地选择在0.9~0.22g/m3之间。典型的吸附芯基重量0.02-0.12g/cm3。

该类芯层的密度值可从基重以及厚度中计算。厚度是在承压0.137psi(0.94kpa)条件下测定的。密度和基重值包括吸附胶凝材料和气味调节材料的重量。这里的芯层密度不需要整个芯层的均匀。在上述限定的密度范围中,芯层可保持相对高或相对低一些的密度区域。

Ⅲ、辅助吸附剂-典型地,经过加工的吸附物品还含有纤维状吸附材料,诸如棉短绒,纤维素浆粕,化学热机械桨粕及类似物,这些在实践中已知。

Ⅳ、前面料-加工后的物品通常带有一层受液面料。所用的前面料(或面料)优选的是“不污染”疏水、液体可渗透的片材。用来实施本发明的此类疏水材料可参照已在专利文献中描述的方法制备。如,参照US4324246,Mullane和Smith,1982年4月13日,热塑材料的例子之一,如0.0038cm厚度的聚乙烯膜被加热到软化点以上。(软化点是热塑性材料可被加工或模制的温度,它低于材料的熔点。)加热了薄膜状热塑性材料然后与被加热了的成形丝网接触。成形丝网是开孔的金属丝网,有着想要的孔径,图案和配置。采用真空向丝网另一侧牵伸加热的薄膜,将薄膜形成想要的图案及孔径。在真空仍施加于薄膜的同时,一个热空气喷咀在膜上通过。热空气喷咀按成形丝网的图案和孔的尺寸对膜加工。

按Mullane等人专利制备的液体可渗透片被简称为“成形膜”。该薄膜的厚度是重要的,如果厚度太大,液体会积累在孔隙中而不容易通过。对于制造诸如尿布,月经带,失禁物品及类似物的吸附 制品,膜的厚度典型地在少于0.075cm,优选少于0.064cm。

另一种在此应用的成膜片材是弹性三维织物,它表现为纤维状外观,触感,由液体不可渗塑料,与上述有大量孔的织物组成,孔隙由大量交叉的纤维状原件限制,所有这些都公开在US4342314中,发明人Radel和Thompson,1982年8月3日。Radel和Thompson片材可采用疏水塑料制备,诸如聚乙烯,聚丙烯,PVC,及其类似物,并已知用于吸附制品上,如月经带及类似物。

还有一种类型的可用片材是US3929135中Thompson描述的,1975年12月30日,由疏水聚合物膜组成,膜上有孔,孔呈锥形毛细管状。这些“锥形毛细管状”片材也已知用在吸附制品上,包括成人失禁制品。他的可用上面提及的各种疏水聚合物来制造;典型地采用低密度聚乙烯,厚度0.0025~0.0051cm。

参照US3,929,135制造便于进一步目测的锥形毛细管状片材。使用中,此类锥形毛细管状面料的毛细管的顶点与叠层吸附芯材料接触。通常,锥形毛细管是平截头的圆锥体,但它应理解成任何普通的锥形结构,诸如三角、正方形或多边形底面的,都在“锥形毛细管”这个词的范围内;但是为方便起见描述成圆锥形毛细管。也应这样理解,锥形毛细管可以是不对称的(即一侧的锥形角不同于另一侧的锥角)并且锥角可以从底边至顶角的距离内连续改变(即曲线)。在后一种情形中,锥形的角定义为它的最小顶角孔径点上的毛细管侧边的切线构成的三角。锥形角适用于实施本发明面料的范围在10°~60°。

毛细管锥孔径规定为在面料平面上锥形毛细管上测得的最大孔径的尺寸。顶角孔径被规定为上述锥形毛细管顶角中测得的最大孔 径的尺寸,所述的顶角是远距面料平面。在锥形毛细管是截锥体形式时,锥底孔和顶角孔径分别是锥底直径和顶角孔径。其后所用的锥底直径和顶角直径,与锥底孔径和锥顶顶径可分别地互换。

锥形毛细管顶角直径应是允许液体容易地通过面料表面到重叠的下层吸附芯所需的直径。顶角直径约0.004~0.100英寸(0.010~0.254cm),优选0.005~0.020英寸(0.013~0.051cm)。

选择锥形毛细管锥底直径以满足二个要求。这二个要求的第一个是接触使用者皮肤的面料表面的服用感觉。业已发现,当锥底直径在0.006~0.250英寸的范围内时(0.015~0.635厘米),可使聚乙烯呈现令人满意的,象布一样的无蜡特性。优选地,锥底直径应该在0.030~0.060英寸(0.076~0.152厘米)范围内。第二个要求是毛细管锥底直径足够小以允许预期的每液滴至少接触穿过一个毛细管。对上述尺寸的要求可以满足方便尿布和卫生制品的需要。

毛细管的高度定义为面料最外表面(即,直接与使用者皮肤接触的表面)与锥形毛细管顶角之间的距离。当然,这个高度取决于前面描述的顶角直径,锥底直径以及锥形角的选择。锥形毛细管的高度应提供这样一个结构,即在使用中有最小的折叠倾向。构成面料的材料性能很大程度上决定了高度的适当范围。当面料是低密度聚乙烯,厚度在0.001~0.002英寸(0.003~0.005厘米),顶角直径和锥底直径在优选的范围内,锥角α在它的要求范围内,锥形毛细管高度在0.003~0.159英寸范围内(0.008~0.404厘米)。

面料表面的相对干燥状态意味着接触面料的大部分液体透过它传送到吸附层中。这就意味着接触面料的每个排出的液滴必须与锥形毛细管的锥底接触。如果间隙区域(锥形毛细管锥底之间的间隙区 域)保持在最小的程度,这种状态能达到最佳。最小限定值是锥形毛细管式锥毛细管处于紧密布置的情况取得的。(其中,每个毛细管的底面周边与相邻毛细管表面周边在整个边缘上相接触)。最小间隙区域的优选排列倾向于能确保单独的液滴至少与一个锥形毛细管接触。在一次性尿布中,优选的排列是前述的锥形毛细管规则排列,每平方英寸面积有30-1500个锥形毛细管(5-231个毛细管/每平方厘米)。

锥形毛细管片材可以用现有技术中已知的几个方法中的任何一个制备。一种尤为适宜的方法是提供一个加热的凸模,凸模上分布着所要求的锥形毛细管的形状和排列方式(在下文称针摸)。要保持每个凸模处于这样的情形下,即它的顶角从针模的底面向处延伸。部分片材被引入与模和弹性衬板之间的加热针模接触。加压使模,片材和弹性衬板组合,这样就在片材上形成锥形毛细管,这样就制得了锥形毛细管面料。制造面料的另一种方法是将部分不透液材料在适当的模具上进行真空成形。以上述一个方法形成锥形毛细管片状物后,需要从毛细管的顶端以物理方式移出材料,以确保顶角直径是所要求的值。例如,移出这种材料可以通过对顶角进行拉制磨蚀,或通过加热成形的面片,以便熔化敞开锥顶端。也可参见US4629643,Curro和Linman,1986年12月16日,改善触觉的微隙聚合薄膜,也可用来实施本发明。

用于实施本发明的,甚为优选的可渗液成膜片材是US4463045上Ahr等人公开的,1984年7月31日,专利所涉及的说明可进一步确定Ahr等人所述结构的观测结果。

通常,US4463045所提供的片材被设计成不仅提供所要求布状触 觉,而且基本上去除了表面光泽。因而,塑料制成的片材没有不希望有的光泽和“塑料”的外观。

此类非常合适的片材可以简单地描述为宏观扩展的三维塑料“织物;,当暴露在光线下时至少一个基本上不显示光泽的可见表面,基本上所有上述可见表面显示出规则排列,微观结构的不连续表面变形,每个上述表面变形有着取向垂直于上述表面变形的取向的表面的半径,每个上述表面弯形有着少于6mil的最大尺寸,平面上测得取向基本上垂直于它的半径当观察者的眼睛与上述织物平面之间的距离至少约12英寸时,上述表面变形不能用肉眼辨别,每个上述表面变形也没有大到足够标出直径4mil圆环的平面区域,并且,所有相邻表面变形是这样配置的,即在上述可见表面的任何部分上的所说变形中间的任何平面上能内切的圆的最大直径小于4mil,因此,任投射到上述可见表面的任何部位的光不能被所述的表面变形反射投向各个方向,这样,上述可见表面基本上不显光泽。

1045片材至少有一部分上述表面弯形是由表面向外凸出的,还至少有一部分上述表面弯形是由上述织物凹陷的。

这些较好的片材的制造通过成形网筛式结构实现,凭借支承件上的“网格”形成上述偏差。(这种片材的制备在US4463045中描述,它们的制法不是本发明的一部分)。一般来讲,形成的表面变形与机织网支承结构上的网棱相吻合,在生产中,支承结构与上述塑性片材的可见表面接触。

在优选的制法中,接触上述片材可见表面的织物网格支承结构由直径1~2μ的长丝组成,网格数为160长丝/每线性英寸(2.54cm)×160根长丝/每线性英寸(2.54cm)之间。以及400×400根长丝/线 性英寸(2.54cm)之间。

较好的片材是上述表面变形幅度至少0.2mil,最好是至少约0.3mil。最好是,所用片材的每个表面变形,当垂直于上述表面变形出现的那个被测表面时,所有相邻表面变形的平均幅度值在+-20%内,理想的是+-10%。

背面用亲水胶乳处理过的“一步法”片材在US4735843中描述,Noda,1988年4月5日,这些也能在本发明中使用。

除上述用先进技术生产的片材,本发明的实施也可用简孔的憎水材料。

从上述内容可清楚,在实施本发明中所用较好的“片”状或“膜”状材料与无纺布实际上不相同,其特征是大量的纤维叠合至材料的厚度。但这些片材(较好的是憎水热塑性聚合材料制备的)。在使用中提供清洁,抗污或不会污染表面的片材。

可用的另一种上述材料包括,如,各种非吸收性纤维或长丝织物,它是利用大量孔或通道使水液渗过。这种片材可参照专利文献中描述的方法制备。如US4636419,Madsen等人,1987年1月13日,包括由二种不同化学类型的丝带(二者熔化或软化点不同)组成的网片接触,然后冷却,所形成的聚合物网材是纵横向不同的性质。该片材也可在本发明实施中使用。

另一种片材是formaminous网状物,包括长丝网状物,上述网状物包括在位移角20-90度上取向的二束长丝。参见EP215417,Sneyd等人,1986年6月9日,以便进一步了解此种材料。上述片材可用憎水的聚乙烯,聚丙烯和PVC制备。在吸收制品,如月经带中使用这些材料是公知的。通常,片材的基重为0.5~5.0盎司/码2,(0.0016-0.016g/cm2),厚度为5~25mil,孔面积占30-80%,筛目20-40。一般的无纺面料也可使用。

Ⅴ、背料-背料是普通的,包括不可渗流体的聚合物片材,如聚乙烯,聚丙烯,其厚度薄到有足够的柔性。聚乙烯片材厚度为0.001~0.5mm。可冲洗式生物可降解的背料也可用,如用于内裤衬里。

Ⅵ、选择性固定部件-吸收结构可有可无,但最好设置一个部件,使吸收结构能固定在使用者第一部位或附近,使之有效。如,尿布和失禁用衣可设置系带。卫生巾可按公知方法在其背料上设置胶带。各种已知针、扣、带可选用。

Ⅶ、选择性气味调节材料-本发明组合物和制品还可含有效量的控制气味的各种非沸石辅助除臭材料。如,活性炭,硅藻土,氯化十六烷基吡啶鎓、氯化锌、铜盐,铜离子等。这种材料通常占组合物0.01~15%,换言之,上述材料,如活性炭,在所述吸收制品中,一般为0.1~5.0g,以达到除臭效果。

Ⅷ、AGM/沸石除臭剂颗粒-一种简而有效地制备本发明混合型除臭/吸液颗粒的方法如下。夹进/在AGM颗粒上的沸石(1-10μ)与预成型AGM颗粒在干态下于一个合适的混合机中预混。沸石占AGM的比例在1-10%总重量。混合的同时,缓慢地将水加入以减少结块(气溶胶,喷涂或滴加)。所需水量(或其它水性介质)接近所用沸石量的2-5倍。混合0.25-2.0小时后,加热干燥混合物。用筛网和其它合适方法除大的结块和超小的沸石颗粒。

实施例1

商业聚丙烯酸酯AGM颗粒(225gms)和商业沸石颗粒如ABSCENTS (25gms)混合并在旋转舱中搅拌大约5分钟。在5分钟内喷入70ml水,然后,另外再将混合物共混0.5小时,在60℃烘箱中干燥18小时。筛分析指出下列颗粒尺寸分布:

目(μ)  颗粒分布

克  %

20目上(850)  97  39

50目上(300)  114  46

100目上(150)  27  11

325目上(45)  6  2

通过325目  6  2

对大于850目的大颗粒进行研磨得到较小的颗粒。

实施例Ⅱ

采用SiO2∶AlO2比为8的中沸石颗粒重复实施例Ⅰ的过程。

实施例Ⅲ

混合气味调节剂如下:

组份  百分比(wt)

ABSCENTS(平均5μ)  8

淀粉丙烯酸酯AGM*  92

*如SANWET;平均颗粒尺寸250μ。

用实施例Ⅰ的方法制备实施例Ⅲ的组合物。

实施例Ⅳ

适用作尿布、卫生巾及类似物的吸附结构的填塞料由如下适宜的均匀混合物组成:

组份  百分比(wt)

Kraft纤维素纤维(SSK*)  72

ABSCENTS/AGM**颗粒  14

*Southern  Softwood  Kraft

**按实施例Ⅰ制备

实施5

适用于月经周期中的轻质贴身内裤,它能配置在厕所里处理即(“冲洗”),包括填塞料(表面积117cm2;SSK空气毡3.0g),该填塞料含有1.5克按例Ⅱ制备的AGM/沸石颗粒,上述填塞料可以配置在US4463045的面料和一纤维状的非织造的可冲洗的下片之间。

实例Ⅵ

卫生巾形式的月经带制品有二块挡板从吸附孔向外延伸,采用实例Ⅳ的填塞料(表面积117cm2;8.5克SSK空气毡)制备这种月经带制品,Vam Tillburg在870818的US 4687478中描述的那样。以US 4463045的无光泽片材作面料。

例Ⅶ

按下列所述采用例Ⅳ的除臭剂制备一次性婴儿尿布。所列尺寸是用在6_10公斤婴儿的尿布上。对不同大小的儿童或对成人失禁用三角裤这些尺寸可以(据实际情况)按比例改变。

1、背层:0.025_0.070mm聚乙烯;顶部和底部宽度33cm;二侧至宽度中心向内收束28.5cm;长度50.2cm。

2、面料:锥形毛细管的聚乙烯面料,参照US  3929135,如上所述;顶端和未端宽度33cm;二侧至宽度中心向内收缩为28.5cm;长度50.2cm。

3、吸附芯:含有例Ⅳ  AGM/沸石的气流法置备的木桨纤维;Taber,硬度7~9.5,8.4mm厚度,轧光;顶端和末端的宽度28.6cm;二侧至宽度中心向内收束为10.2cm;长度44.5cm。

4、松紧腿绑带:4根独立的橡皮带(每侧2个);宽4.77mm;长370mm;厚度0.178mm(所有前述尺寸指松弛状态)。

按标准形式制备例Ⅶ的尿布,即用面料层盖住带有气味控制材料的芯,再放在背层上,并胶合住。

松紧带(依据带相对芯最近和最远设计成“内”和;“外”)伸长到约50.2cm并设置在沿芯每个纵向侧边(每侧二个带)的面料和背料之间。从芯宽度最窄处沿每侧的内带设置成约55mm。(从弹性内边测量)。这和在沿尿布的每侧提供一空间,所述的尿布由内弹性物之间的柔性面料/背料以及固定边缘的芯片组成。内带在张紧状态 下沿长度方向被粘贴。外带设置在内带13mm处,并且以张紧状态沿长度下粘贴。因为  面料和背料是柔性的,向下粘贴的带形成了有弹性的尿布侧边。

实例Ⅷ

用等量的SANWET/VALFOR  CP  300_56颗粒,其重量组成为92%SANWET/8%  VALFOR,代替AGM/ABSCENTS以改性例Ⅳ的填塞料。填塞料还可另外含有0.1活性碳。

可以这样理解,本发明的实施不仅用于人体气味,还可用于动物气味。

例Ⅸ

一种猫用草垫制品,包括下列成分

组份  百分比(wt)

碎纤维素*90

除臭材料**10

*严密的颗粒形式

**AGM颗粒尺寸50μ;湿度;10%wt ABSCENTS加10%wt CBV 100沸石(5_10μ,它们用水与AGM(聚丙烯酸酯)颗粒聚集在一起。聚集颗粒平均500_700μ。

可由前面看到,本发明的组合物以一定量用于除臭以实现所要求的效果。这个量可按最终用途和气味量而定,当然可以改变。典 型地,月经带制品可使用适量的上述组合物以提供至少0.2~0.4克气味控制剂。为了帮助制定配方者,可以做这种组合物的气味控制能力的简单试验。包括把气味调节剂放在所要求的填塞料中,均匀加入5ml等分试样,试样设计成洋葱/氨气味介质(20克商业用洋葱粉,900ml水,水中含有7.5克NaHPO4·7H2O,4.5克K2SO4,1.8克MgCl2·H2O,3.0克NaCl,15克脲;10ml 1N Hcl;搅拌4小时,过滤;如果需要,加入NH4OH和水以形成NH4OH浓度为500-1500ppm)。在带有嗅孔的密闭容器中平衡1小时后,组合物的气味调节能力可就此判定,由此来调节使用量。

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由吸附胶凝材料结合气味调节剂组成的组合物。优选的颗粒状组合物易于加工,被用来制造月经带、尿布、绷带及类似物品。借助控制氨味吸附胶凝材料增强了组合物的气味调节能力。在不同的加工操作中避免气味调节剂的活性减退。。

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