技术领域
本发明涉及吸收性产品,诸如尿布、卫生巾或失禁用产品,其中含有淀粉基的异味控制剂。另外,本发明涉及淀粉基异味控制剂在控制吸收性产品中异味的应用。
技术背景
异味控制已经成为吸收性产品非常重要的特征。异味容易产生不良异味,此异味使使用者的舒适度下降,这些异味来自吸收性产品使用者的分泌物,或者来自吸收性产品内贮存的体液。因此,在使用这些产品时限制或完全阻止这些异味非常重要。
为防止异味出现,通常注重于(1)防止异味产生或者(2)防止异味从吸收性产品扩散至周围环境中。现有几种不同类型的异味控制剂具有这些作用。
例如,在掩盖异味方面通常使用香味。在吸附异味物质方面,可使用沸石、硅石、粘土、活性炭和/或环糊精。其中某些物质是水分敏感的。在中和异味方面,可使用小苏打、柠檬酸和/或酸性SAP。在抑制细菌生长方面,可使用醋酸铜、含银的SAP和/或酸性SAP。因此,不同类型的异味控制剂对不同的异味物质是有效的,而且具有不同的机理。例如,EP-A-811389公开了一种吸收性物品,其中含有异味控制系统,该系统可选自硅石、沸石、吸收胶凝物质、活性炭、环糊精,以及它们的混合物。可将该异味控制系统分层置于吸收核心上,或者将其混合至核心内。另外,也可将其分散在吸收性物品的边缘。
异味控制剂所面临的常见问题是它们具有水分敏感的倾向。例如,这就是应用沸石和硅石的案例。因此,因为吸收性产品吸收液体,所以变湿的吸收性产品部分还能有效地控制异味就尤为重要。
从US-A-6147028可知,在卫生巾中应用了一种异味控制剂,其形式为涂敷聚硅氧烷的淀粉颗粒。聚硅氧烷被认为是活性成分,因为它可提供一种疏水表面。
另外,US2005/0108828公开了天然直链淀粉(淀粉的一部分)在异味控制中的应用,例如控制纺织品中烟草或汗的异味。在此公开的文件中未提及吸收性产品。而且,由US-A-3622460可知,含淀粉化合物具有保留香味的特性。
此外,控制吸收性产品中的有机挥发性物质也很重要,因为它们具有不良的异味。
而且,US-A-5714445公开了一些物品,诸如吸收性物品,其中含有小颗粒的环糊精(一种淀粉基化合物),它用于控制异味。环糊精是一种环状分子,它由1,4-α-连接的葡萄糖单位组成。环糊精可由6、7或8个葡萄糖单位构成。环糊精的内径(腔)取决于葡萄糖单位的数目。该腔是疏水的,而且可与其他物质形成络合物,此依赖于其他物质的大小及疏水性。另外,当它是湿的时,它才能满足络合物的要求。环糊精的比表面积小于1m2/g。
因此,吸收性产品的异味控制剂需要几种有效的特性。某些应当具备的要求为一定程度的水分不敏感性、抑制各种类型异味化合物及其大小的能力、不是最小疏水性的化合物、廉价、处理恶臭的能力、环保性。
因此,本发明的目的是提供含有至少一种异味控制剂的吸收性产品,此异味控制剂符合现有要求,并可解决现存的问题。
发明内容
本发明的发明人已经发现物理或理化修饰的淀粉基异味控制剂可用于吸收性产品,(1)它具有增大的比面积,至少为5m2/g,和/或(2)其中淀粉基异味控制剂具有在水中形成络合物的能力,因此与现有技术相比,它可获得有益的作用,在异味控制剂的效力方面不是最差的。与现有技术相比,其与大尺寸间隔的异味化合物结合的能力得到提高。
因此,附加权利要求的权利要求1是针对一种吸收性产品,诸如尿布、卫生巾或尿失禁用产品,该产品具有纵向和横向,它包括底层和顶层,使用时底层远离使用者的身体,顶层接近使用者的身体,该产品具有前部、后部和胯部,胯部位于前部和后部之间,该产品还含有一种吸收性结构,此吸收性结构在顶层和底层之间,从前部纵向延伸至后部,而且该产品至少含有一种淀粉基异味控制剂,其特征在于该淀粉基异味控制剂的比面积至少为5m2/g,优选至少为10m2/g,更优选至少为50m2/g,更优选至少为100m2/g,最优选至少为200m2/g。因此获得用于干燥状态的非常有效的异味控制。例如吸收蒸汽的能力非常强。
优选对该淀粉基异味控制剂进行了物理或理化性质的修饰,以便比面积得到增大。其理化处理基本上由增大表面积的步骤(根据材料不同则方法不同),以及随后的脱水和固定组成。例如,尤其对于活性淀粉来说,理化修饰方法包括下列步骤:(a)在水中溶胀淀粉基异味控制剂材料,和(b)将步骤(a)中的材料脱水,以获得比面积增大的淀粉基异味控制剂。特别是对于直链淀粉来说,其理化修饰包括应用络合物形成剂从溶液中沉淀该淀粉基异味控制剂的步骤。尤其是对于直链糊精来说,其理化修饰包括沉淀淀粉基异味控制剂的步骤,或者应用络合物形成剂或者不用。
在一种优选实施方式中,该淀粉基异味控制剂具有在水中形成络合物的能力,因此在潮湿状态下也是有效的,也就是说当异味控制剂的活性位点已失活时或者已与水接触后才是有效的。
在另一种优选实施方式中,该淀粉基异味控制剂在潮湿和干燥条件下均是有效的。
在一种优选实施方式中,该淀粉基异味控制剂选自直链淀粉(优选为V-直链淀粉),活化淀粉和直链糊精。例如V-直链淀粉的比面积为20-200m2/g,而且实际上是水分不敏感的。通过活化淀粉,可使其表面积增大。另外,对于直链糊精来说也可获得增大的表面积。此外,淀粉基异味控制剂的比面积至少达到10m2/g,优选为50m2/g,更优 选为100m2/g,最优选为200m2/g,此适于干燥系统。
此外,V-直链淀粉在其螺旋结构中含有疏水性内侧端,它进一步提高了其吸附疏水物质的能力,这对于潮湿系统是适合的。而且,直链糊精由螺旋结构(类似V-直链淀粉)组成,因此具有以类似方式结合疏水化合物的能力。
在另一种优选实施方式中,将活化淀粉和/或直链糊精和/或直链淀粉(尤其是V-直链淀粉)主要放置于该产品的干燥部分,因此可利用这些物质较大的比面积。
在另一种优选实施方式中,将活化淀粉和/或直链淀粉(尤其是V-直链淀粉)和/或直链糊精放置于该产品的多个部位,在这些部位,大部分空气被压出该产品之外。因此,将这些物质放置在它们可有效发挥其能力而且可与恶臭气体接触的部位。
在另一种优选实施方式中,将直链糊精和/或直链淀粉(尤其是V-直链淀粉)主要放置于该产品的潮湿部分,或者放置于该产品的潮湿和干燥部分,因此可利用这些物质的络合物形成特性和较大的比面积。
在另一种优选实施方式中,应用直链淀粉(尤其是V-直链淀粉),活化淀粉和/或直链糊精的组合。
另外在另一种优选实施方式中,可应用其他的异味控制剂,例如它们选自酸性SAP、环糊精、活性碳、硅石和/或沸石。
在另一种优选实施方式中,将异味控制剂放置于顶层上面,和/或将其直接放置于顶层下面,和/或将其放置于该产品的吸收核心,和/或将其放置于该产品的边缘,和/或将其敷于顶层内,和/或将其敷于该产品的底层内或底层上面,或者将其敷于该产品任一其他层的内部或上面。
在另一方面,本发明涉及淀粉基异味控制剂在吸收性物品中控制异味的应用,该淀粉基异味控制剂的比面积至少为5m2/g,优选至少为10m2/g,更优选至少为50m2/g,更优选至少为100m2/g,最优选至少为200m2/g。该淀粉基异味控制剂优选选自直链淀粉(优选为V-直链淀粉),活化淀粉和直链糊精中的至少一种。
定义
“淀粉基异味控制剂”指含有(至少是部分含有)衍生自淀粉的物质的异味控制剂,这些物质诸如为天然淀粉,已活化的淀粉,已分馏的淀粉或者通过各种方法已改变的淀粉。
“物理或理化修饰”淀粉基异味控制剂指通过物理或理化方法处理,使其异味控制特性提高的淀粉基异味控制剂,其异味控制特性的提高形式为比面积增大。
“活化淀粉”指经溶胀或用适宜的盐或水混溶性有机溶剂处理后,其表面积增大和/或吸收特性提高的淀粉颗粒。
吸收性产品的“干燥部分”和“潮湿部分”指该产品使用中要保持干燥的部分(干燥部分)或者在使用中要吸收和/或传送液体的部分(潮湿部分)。因此,在使用中吸收液体后,干燥或潮湿状况将主要存在于这些不同的部分。
“比面积”或“比表面积”指可用于与其他物质结合和/或与其他物质相互作用的(比面积所涉及的物质的)面积,或者换句话说,即为1克物质的颗粒的总表面积。BET法用于测定比表面积。BET理论描述了氮分子对固体表面的吸附,该理论是基于对第一层吸附的能量的假设。通过测定解吸附后氮气的体积而计算比表面积。Brunauer、Emmett和Teller(BET)发展了该方法。熟练技术人员应当知道该测定所需的常用仪器。可选择的是,例如,当计算玉米淀粉的几何表面积时,当将其看作是一个固体球体时,应当考虑玉米淀粉的大小和属性(例如玉米淀粉的比质量=1500kg/m3;质量中位数直径=19-20μm;球体积=4πR3/3;球表面积为4πR2);即1g淀粉应当含有N个颗粒,可将这些颗粒看作是(硬的)球体。
本发明的详细描述
淀粉贮存在植物中,呈半结晶颗粒,它由高度有序的葡萄糖聚合物组成。在大多数情况下,它为25%直链淀粉和75%支链淀粉的混合物。 直链淀粉为线性α-1,4-葡聚糖,它具有一些分支点,而支链淀粉为α-1,4-和α-1,6-葡聚糖链的高度分支链。例如可从植物中获得淀粉(和直链淀粉),所述植物诸如浆栎、苹果、竹芋、香蕉、大麦、蜡质大麦、复活节百合、榆木、边材、鸢尾块茎、玉米(包谷)、杂交直链淀粉等级V的玉米、杂交直链淀粉等级VII的玉米、杂交糯玉米的玉米、燕麦、光粒豌豆、皱粒豌豆、木薯、欧洲萝卜、马铃薯、稻米、蜡质稻米、西米、蜡质高粱、甘薯、木薯淀粉和小麦(见表1,从″Starch,Chemistry and Technology″(second edition)Ed.Whistler,BeMiller,Paschall,1984,Chapter 8,Fractionationof starch by Austin H.Young(page 251)中可获得更详细的资料)。玉米、小麦和马铃薯是优选的淀粉来源。
因此,淀粉由两部分直链淀粉/支链淀粉组成。来源不同和品种不同则两者比例不同。最佳实例可见于耕种最广泛的淀粉来源:包谷(玉米)。在蜡质品种中,支链淀粉/直链淀粉的比例为99∶1。普通品种中此比例为75∶25,而直链淀粉含量高的品种此比例为25∶75。除此之外,蜡质品种也见于马铃薯和稻米。这些淀粉也由支链淀粉组成。
在淀粉的两种组分直链淀粉和支链淀粉中,直链淀粉最有用的作用是用作水状胶体。其扩展的构象使水溶性淀粉产生高度粘性,而且随温度的变化相当小。其延长而松弛的螺旋链具有比较疏水的内表面,此内表面不能较好地保持住水,而且较疏水的分子,诸如脂质和香气化合物,则能轻易地取代水。
为了获得具有高比面积的淀粉基异味控制剂,优选通过物理或理化方法修饰此物质原料。
物理修饰主要与机械处理有关,诸如研磨和粉碎,以及有时加热。处理在表面形成修饰,使表面积轻度增大。
淀粉颗粒的理化修饰是将其在水中膨胀,然后脱水。以这样的方式完成这种过程,即使得颗粒保持完整。将会产生由洞和孔组成的球体。因此,对淀粉、直链淀粉和直链糊精的理化修饰是这样一种过程,即采用这样的方法处理各自的基质,以便它们出现高的比表面积,然后 进行脱水程序,以使此较大的表面积保持不变(也参见实施例8)。
本发明淀粉基异味控制剂主要通过下面两种机理发挥作用:(1)(对于干燥系统)将恶臭吸附在表面积增大的淀粉或其一部分上。通过溶胀淀粉,然后彻底脱水或干燥可达到增大表面积的目的(参见实施例3)。(2)(对于潮湿系统)将(疏水)恶臭捕获在直链淀粉(尤其是V-直链淀粉)的螺旋结构中。在此情况下,直链淀粉也适用于短链直链淀粉,即直链糊精。
V-直链淀粉是一类直链淀粉。V-直链淀粉在其螺旋结构中具有一种疏水的内部(此适于潮湿系统)。这种结构的优势是它可以大量吸附疏水性物质。V-直链淀粉的比面积为20-200m2/g(此适于干燥系统)。
螺旋状V-直链淀粉(其中V代表德语“Verkleistemng”)在其干燥状态下可以吸附,这是因为其具有增大的表面积,而在其含水状态下它可以吸附,则是因为疏水物质的包涵特性。直链糊精(小型直链淀粉)也可在含水状态下具有这种特性。在潮湿状态下,V-直链淀粉由很长的螺旋(10圈以上)组成,此螺旋可捕获住恶臭化合物。
通过分馏从淀粉获得V-直链淀粉。例如高直链淀粉化的淀粉可由National starch获得:Hylon V(按照表1为A型)和Hylon VII(按照表1为B型),它们分别含有50%和70%的直链淀粉(未修饰的)。
V-直链淀粉将会结合潮湿系统及干燥系统中的疏水物质(对于V-直链淀粉的生产,参见实施例部分。也可参考EP-A-648116和US-A-3881991,在本公开中将它们作为参考文献)。直链淀粉是一种线性聚合物,它是淀粉的一部分,具有一些特性。其分子量根据来源不同而不同,约为100000至1000000Da。在高温下它可溶于水中(>150℃)。当被冷却至室温时它开始沉淀,此过程称为退减。这将是可预期的,因为非晶形直链淀粉不溶于水。加入各种化合物可增强此过程,这些化合物诸如为盐和水混溶性有机溶剂。硫酸镁可引起非晶形直链淀粉的沉淀。与此相反,使用有机溶剂可获得结晶(高度有序形式),这些有机溶剂可引起不溶性络合物的形成,其中直链淀粉已采用了螺旋结构。一旦从络合剂中游离出来并被干燥,这种形式的直链淀粉则 可溶于冷水。事实上,这种结构不是十分稳定的,因为在放置过程中,它将会发生沉淀(退减)。在任何沉淀物变得可视之前,此过程通常要用数个小时。在放置一天后,沉淀过程完成。尽管存在这种特点,仍容易分离出具有这种完整结构的直链淀粉。一种令人感兴趣的特征是该材料是多孔的,具有高的比表面积。因为存在高的比表面积(20g/m2-200g/m2),期望它可结合挥发性较强的材料所挥发的蒸汽。可从Adv.Carbohydrate Chemistry,16,299(1961)中获得由淀粉分离直链淀粉部分的详细情况,或者从实施例1中也可获得。
溶解在水中的V-直链淀粉可采用螺旋结构,而且在有机疏水物质存在的情况下这种性质将被增强。疏水化合物可能会诱导此螺旋结构,这是因为直链淀粉采用该结构,其中该螺旋结构的内侧参与疏水作用,而具有极性OH-基团的外侧直接溶于水。事实上,在疏水物质存在情况下,直链淀粉将围绕该疏水物质进行盘绕。
不同类型直链淀粉具有非常不同的特性(见下表)。
表1不同类型直链淀粉的特性概况
类型 过程 水溶解性 比表面积 A/B 盐 差(<0.1g/100ml) 低(<1m2/g) V 有机物 好(>1g/100ml) 高(20-200m2/g)
不同类型直链淀粉之间的络合物形成特性不同。A/B型仅在其表面形成简单的络合物。而V型将会溶解,而且也可在其结构内部形成络合物。
因此,直链淀粉(尤其是V型)可被看作是一种异味控制剂:
在干燥状态下,此直链淀粉将会结合(有机)蒸汽。已知比表面积较大的物质具有此特性,例如碳黑。如果直链淀粉包绕着卫生产品的湿区域,它将会捕获这些液体产生的恶臭。但是,如果直链淀粉变湿,它将会溶解,而且由于它具有与疏水材料形成络合物的能力,它将会继续捕获恶臭。这些特性使直链淀粉适于成为独特的异味控制剂,在干燥和潮湿阶段下均可使用。
可与直链淀粉结合的物质的实例例如为3-和2-甲基丁醛、胺、四氢呋喃、异戊酸、二甲硫、辛烯酮和辛烯醇。对于分泌中所产生的异味,这些物质是非常重要的。
活化淀粉可为水分敏感的,因为水分子易于与其表面结合,因此占据结合位点。它没有疏水部分(与直链淀粉不同),但是具有高的比表面积。
正常的淀粉为球形颗粒,平均直径为1-100μm,密度相当大(1.5)。其实际大小和分布依赖于来源。有限的表面积(0-0.1m2/g)则显示吸收和吸附现象仅起到有限的作用。溶胀该颗粒,然后脱水,则产生密度非常低的颗粒,而且其中存在大量的孔。在吸附方面,此材料更具活性。因为增强了这种特性,所以称这种所得淀粉为活性或活化淀粉,而且称获得这种淀粉的过程为淀粉的活化。
一旦暴露于潮湿空气,活化淀粉则逐渐丧失其高的比表面积。但是,这种过程进行的非常慢。
直链糊精的比表面积为10-60m2/g。它由支链淀粉产生。其分子量约为2000-10000。直链糊精由1,4-α-连接葡萄糖单位组成(类似环糊精)。每圈含有6-7个单位,共含2-7圈。基本上,可将直链糊精看作是直链淀粉分子,但是其链较短。直链糊精形成一种螺旋结构,该结构可捕获疏水性分子(对于直链糊精的生产,可参见实施例部分)。制备直链糊精最常见的方法是由支链淀粉部分制备。原则上,可应用各种淀粉的蜡质品种,也可应用各种淀粉的支链淀粉部分。一种可替代的方法是水解淀粉酶(参见US-A-3881991,在本公开中将其作为参考)。与环糊精不同,直链糊精的优势是因为每圈为6-7个葡萄糖单位,所以络合物形成则更为灵活。
表2本发明淀粉基异味控制剂的比较
活化淀粉 V-直链淀粉 直链糊精 来源 淀粉 淀粉 支链淀粉或直链淀粉 组成 支链淀粉/直链淀粉 直链淀粉 短链直链淀粉 部分 不适用 直链淀粉无天然存在的部分 支链淀粉或直链淀粉 无天然存在的部分 分子量 100mil-/200’-1mil 100’-1mil 2000-10000 表面积 20-150m2/g 20-200m2/g 10-60m2/g 螺旋结构 不确定,但类似 是,>10圈(每圈6-7单位) 是,2-7圈 水敏感性 是,类似沸石 无 在潮湿空气中将丧失一些 活性 吸附物 (挥发性)有机化合物和 水 有机化合物疏水化合物气体和液体 疏水性化合物 气体和液体 机理 干燥:高表面积, 结合有机挥发性化合物 潮湿:当暴露于潮湿时, 表面积将减少 干燥:高表面积将结合有机蒸汽潮湿:溶解在水中,疏水作用,形成螺旋结构 干燥:高表面积将结合有 机蒸汽 潮湿:疏水作用, 形成小的螺旋结构 络合物形成力 中等 良好 良好-中等
该吸收性产品可为任何吸收性产品,其中异味控制对于使用者使用和舒适来说都是重要的,这些产品诸如为尿布、卫生巾、护垫、失禁用外衣等。
本发明淀粉基异味控制剂可通过几种不同的方式应用于吸收性物品。重要的是应用它使它具有防止异味产生和/或防止气态异味扩散至吸收性产品周围的能力。所采用的完全扩散异味控制剂的浓度为1-100g/m2,优选为1-50g/m2,更优选为1-30g/m2,在此例如将其粘在底层或靠近皮肤的材料上,或者可选择地将其粘在填料上。例如,异味控制剂的量根据控制剂的类型及其能力,以及该产品的类型和大小不同而不同。也可将此异味控制剂放置在带状产品的beard中或带子上,或放置在贮存收集器中,以使其浓度为1-200g/m2,优选为1-50g/m2。另外,可将异味控制剂放置在特殊暴露的区域,在此异味控制剂的浓度可高达2500g/m2。
此外,如上所述,直链糊精和直链淀粉在潮湿和干燥系统中均是有效的,而且活化淀粉在干燥系统中更为有效。因此,可将本发明各种淀粉基异味控制剂进行联合使用,以获得具有本发明两种类型淀粉基 异味控制剂的优势的异味控制系统。在优选实施方式中,将直链糊精和/或V-直链淀粉涂敷于该吸收性产品一些将会变湿的部位,即能贮存或传送液体的部位。将活化淀粉和/或V-直链淀粉(由于具有高度比面积)涂敷于该吸收性产品一些将要保持干燥的部位,在这些部位可能恶臭气体会传送出该产品,这些部位诸如为产品的底层,纵缘和横缘,不会变湿的顶层部位(即不在入口区)以及该吸收性产品的其他部位。
而且,可将淀粉基异味控制剂涂敷于顶层,在此可将它涂敷于顶层面向使用者的整个侧面。也可将其涂敷为线条状或者斑点状。也可将此异味控制剂与顶层的材料混合,诸如与无纺布顶层的纤维混合。也可将其涂敷于顶层远离使用者的侧面。另外,可将此异味控制剂涂敷于下面的airlaid层或收集层,或者可将其涂敷于吸收核心。只要它是有效的,也可将此异味控制剂涂敷于该产品的底层,或者涂敷于侧翼、贮存收集器或该产品的纵缘或横缘。也可将异味控制剂涂敷于组合的多个部位。优选将异味控制剂涂敷于吸收核心和/或入口/收集层,或者这两者均涂敷。
可将此异味控制剂涂敷于一些材料之内或之上。例如,该异味控制剂可为纤维形式,它具有异味控制特性。另外,可将此异味控制剂撒在涂有胶水的表面。也可将此异味控制剂放置在贮存收集器或腰部松紧带中(例如通过将其夹在两层薄片之间)。如果将异味控制剂放置在腰部松紧带或腿部松紧带中,则可将其涂敷于分离的条带,或者将其粘在无纺布材料上,可将此材料折叠为一个袋状,或者可将其放在一种泡沫材料结构中,放在松紧带中,涂敷于纤维上,或者涂敷于底层上。也可将此异味控制剂放置在某些部分,在这些部分可能会有恶臭从该吸收性产品中传送至外面。
也可将本发明淀粉基异味控制剂与一种或多种附加的异味控制剂联合使用,诸如酸性SAP、环糊精、活性炭、硅石和/或沸石。在一种优选实施方式中,本发明淀粉基异味控制剂可与酸性SAP联合使用,此酸性SAP位于产品核心。
可渗透液体的顶层优选由在使用吸收性产品时具有干燥和柔软特性的材料构成,因为此顶层紧靠使用者的身体。所期望的是,该顶层具有柔软的纺织品样表面,它在反复变湿情况下仍可保持干燥。例如顶层可由无纺布材料构成,此材料具有柔软而光滑的表面,例如由聚丙烯纤维构成的纺粘无纺布。为了使贴近使用者皮肤的表面保持干燥,可使用疏水无纺布材料,该材料含有许多小孔,这样可在材料中形成开口,这些开口大于该材料的纤维之间的缝隙。在这种情况下,流体可通过顶层中的这些开口流到下面的吸收核心中。例如顶层材料的其他实例可为有孔的塑料薄膜,诸如有孔的聚乙烯薄膜。例如,通过粘合或其他类型的热粘合可将顶层与其下面的底层和吸收核心连接。
不渗透液体的底层由柔顺的材料组成,优选是一层薄的PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、聚酯或一些其他种类的适宜材料的塑料薄膜,诸如疏水无纺布层或薄膜和无纺布材料的层压片。经常使用这些类型的层压片,使底层的表面柔软而且类似纺织品。为了获得透气而舒适的产品,也可应用可呼吸的底层,它可防止流体从该吸收性产品中流出来,而且允许水分获得通风。这些可呼吸的底层可由单层材料组成,或者例如由吹制或浇铸的聚乙烯薄膜的层压片组成,例如可将此薄膜与纺粘无纺布或纺粘无纺布-熔喷无纺布-纺粘无纺布(SMS)的无纺布层进行层压。
吸收体通常由一层或多层纤维素纤维例如纤维素短纤浆构成。可以使用的其它物质是例如吸收性无纺材料、泡沫材料、合成纤维材料或泥炭。除纤维素纤维或其它的吸收性材料外,吸收体还可以含有被称作SAP(高级吸收聚合物)的超吸收性材料,该材料的形式为纤维、微粒、颗粒、薄膜或其类似物,该材料具有能够吸收对应于该超吸收性材料数倍重量的流体的能力。该超吸收性材料结合流体并形成含有流体的凝胶。而且,该吸收体可以含有结合剂、稳定形式的组分或其类似物。还可以使用附加的促进该特性的层,例如多种类型的扩散流体的材料层或被称作填塞物的插入物。为了改变吸收性质可以对该吸收体进行物理化学处理,例如,可以提供具有压缩区域的吸收层和/或将该吸收层压缩在整层中,以控制吸收体中的流体流量。还可以将 该吸收层包封在例如薄织物材料的袋中。
通常,吸收体在纵向上具有向外延伸的形状,可以例如基本是矩形、T形或沙漏形。为了提供有效的流体吸收,沙漏形吸收体的前部和后部宽于胯部,同时该设计便于产品成型和紧密地包绕使用者,因此,提供了环绕腿的更好的舒适度。
为了进一步防止流体或粪便漏出,吸收性产品还可以在位于朝向使用者面的侧面安置内部的流体阻挡层,该阻挡层与外层阻挡层纵向的内缘连接在一起。优选地,内阻挡层由基本上不能渗透液体的材料制成,例如疏水性的无纺或塑料薄膜,并形成了一种纵向通路,该通路的第一个缘与吸收性产品连接,并且第二个游离的缘适应于使用该吸收性产品时与使用者的紧密接触。第二个缘安置有一种或多种弹性元件,优选弹性线,它处于收缩状态将游离缘收紧,因此形成了一个直立的阻挡层。内阻挡层可以设计为单层的带,其中游离缘翻转向下以便包绕弹性元件以防止该弹性线与使用者直接接触。可选择地,该阻挡层可以由两个结合的层组成,因此弹性线与两层间的游离末缘连接。在此情况下,阻挡层的内层由顶层的延长部组成,外层是基本上不能渗透液体的材料,或者阻挡层的内层和外层可以由单一材料带组成,该材料带折叠环绕该弹性线。
该产品的后部和/或前部还可以配置有一种被称作腰部松紧带的东西,它由沿着前缘和/或后缘的弹性元件组成,目的是使该产品可以柔软和灵活地包绕使用者的腰部。适宜地,用胶水或熔接例如超声波熔接将弹性元件连接在底片和顶片之间。弹性元件可以由一种或多种弹性线组成,以一种被伸长的状态被用于各层之间,并因此形成了腰部松紧带。或者是,该松紧带以一种未被伸长的状态被用于各层之间,因此,在使用时两层反而是聚集的或褶皱的。另一种典型的适宜的松紧带的种类是弹性泡沫材料,该弹性泡沫材料由例如聚氨酯泡沫的薄带组成,它象弹性线一样可以被用在两层之间。当然,还可以在底层的外部或在顶层的内部置有弹性元件作为腰部松紧带。
任选地,本发明的吸收性产品置有阻挡层垫板(也称作“贮存收 集器”)。该阻挡层垫板的主要作用是防止流体从该吸收性产品中漏出。因此,为尿布的使用者提供一种良好的适合度是重要的。该阻挡层的近身体缘靠近吸收体,游离的远缘,与使用者的身体接触,以提供对流体的阻挡,并且该阻挡层还包括松紧带的方式。优选,该阻挡层挡板沿着吸收核心的整体长度延伸,但是在某些情况下不是必需的,只要它们提供了安全的防漏效果。该阻挡层的高度优选10-50mm,并且近缘和远缘能够在该产品的前部和后部末尾与顶层连接。
通过松紧带的方式,将阻挡层挡板保持直立,优选沿着位于顶层折叠部分内的远侧缘形成挡板。这种松紧带的方式可以是本领域中的任意种类的常规松紧带的方式,并且它适宜于装入挡板内。
该吸收性产品可以含有固定系统,此固定系统可以是适宜于该产品的任何种类,例如钩、袢或带。
在另一个实施方式中,吸收核心置有灯芯材料层,其中灯芯材料的作用是将流体向该吸收性结构的前部扩散。而且,该灯芯材料层不需要覆盖整个吸收核心,但是应当优选至少覆盖位于该外壳前部的吸收核心部分,更优选外壳的前部和胯部,最优选整个吸收核心。
灯芯材料层是一种能渗透水分的材料,优选薄织物纸或一种亲水性的无纺布,并且具有通过能够渗透液体的顶层分散流体即尿液的作用,优选向尿布的前部的方向扩散。灯芯材料层含有由于毛细力将流体引向更小的毛细管的小的毛细管。
具体实施方案
实施例1-淀粉分馏步骤
一般性评价
1、此步骤可用于其它小麦、玉米和马铃薯中的不同类型的淀粉。A型和B型直链淀粉在发现于天然的淀粉颗粒中,然而V型只能通过特异的方法制备(参见下文)。本发明中所述的直链淀粉主要(在一个优选的实施方式中)涉及V型。
2、所述的淀粉含有25%直链淀粉(线性)和75%支链淀粉
3、下面给出的步骤是实施例
分馏步骤
A、将在1升硫酸镁水溶液(20%)中含有50克淀粉的悬浮液在高压釜中在160℃下加热15分钟。将所得的淀粉溶液冷却至70℃,并将该硫酸镁的浓度调至9.4%(w/w),然后进一步冷却至室温。在冷却的过程中沉淀出直链淀粉。通过离心分离出该沉淀物。用水反复冲洗该沉淀物直至无盐,然后用乙醇冲洗两次并最后用乙醚冲洗并干燥。收率为12克非晶型直链淀粉。通过在一种适宜的络合物形成剂例如2-甲基-1-丁醇的存在下,将该直链淀粉溶于160℃的水中然后冷却,将如此获得的直链淀粉转化为V型(更多的步骤在下面给出的通过络合物形成剂分馏淀粉的实施例中描述)。
B、(替代的a)(V型直链淀粉)将在1升水和200毫升2-甲基-2-丁醇中含有50克淀粉的悬浮液在100℃下加热至淀粉成胶状。然后将该混合物在高压釜中在155℃下加热15分钟。然后冷却,沉淀出该直链淀粉络合物,通过离心,从仍然在溶液中的支链淀粉部分中分离出该直链淀粉。用含有该络合物形成剂(2-甲基-2-丁醇)的水溶液冲洗该沉淀物两次,用96%的乙醇冲洗两次并最后用纯的乙醇冲洗。在真空中在稍微升高的温度下仔细地干燥该固体。如此获得的该直链淀粉(V型)在干和湿的状态下均具有气味吸附所需的一些特性。
(替代的b)(V型直链淀粉)将在1升水和25毫升2-甲基-1-丁醇中含有50克淀粉的悬浮液在100℃下加热至淀粉成胶状。然后将该混合物在高压釜中在155℃下加热15分钟。然后冷却,沉淀出该直链淀粉络合物,通过离心,从仍然在溶液中的支链淀粉部分中分离出该直链淀粉。用含有相同浓度的2-甲基-1-丁醇的水溶液冲洗该沉淀物两次,用96%的乙醇冲洗两次并最后用纯的乙醇冲洗。在真空中在 稍微升高的温度下仔细地干燥该固体。如此获得的该直链淀粉(V型)在干和湿的状态下均具有气味吸附所需的一些特性。
实施例2-乙醛和二甲基硫化物与V型直链淀粉的结合
当V-型直链淀粉暴露于乙醛(AcH,沸点20℃)和二甲基硫化物(DMS沸点36℃)的饱和气体中时,相应的化合物结合至100%的程度。因此,该物质可以保持它自己的重量并且比与活化淀粉结合得更高。将饱和的直链淀粉暴露于空气中之后,有相当数量的被释放出,但是甚至在一天之后,有20%的AcH或DMS仍然保留在直链淀粉上。
实施例3-活化淀粉的制备
在此实施例中,使用来源于Sigma,art no S4126的玉米淀粉(Casno 9005-25-8)。以下列的比例将玉米淀粉与水和乙醇混合:1份淀粉加入10份水/乙醇的混合物中,其中乙醇在该液体混合物中为20%。将全部的混合物倒入耐热容器中,将该容器置于烘箱中100℃加热24小时,24小时后将该混合物倒入过量的甲醇中以冲洗掉在制备期间所存在的水,并仔细搅拌24小时。过滤掉来源于制备过程的甲醇和残余物(水和乙醇)。之后,仍然用甲醇“冲洗”玉米淀粉另外24小时。
由于它含有水,而且由于甲醇具有毒性,因此下一步骤是洗掉甲醇。该步骤通过与丙酮的合成完成(另一个可选择的方式可以是使用非极性溶剂例如n-戊烷)。在所有的冲洗步骤之后,在室温下将该玉米淀粉真空干燥。
由于在合成时,玉米淀粉易于形成结块,因此在干燥后将其研磨会更好。
结果
活化后,相对光滑的淀粉珠/颗粒已经变得较为多孔。
实施例4-直链糊精的制备
将蜡状的玉米淀粉(>99%支链淀粉)胶凝化(在80-100℃下)或溶于水中(>155℃)。冷却至室温后,更适于所用的特异性酶,用脱支酶培养该混合物。酶的特殊实例为假单胞菌属异淀粉酶(Hayashibara)(特异性条件:pH:5-6;温度:35-40℃)和支链淀粉酶Promozyme(NOVO)(特异性条件:pH:5;温度:55-58℃)供应商Novozy me。
反应进行大约24小时,然后获得一种溶液,该溶液主要由直链糊精组成。加热后,酶(蛋白质)产生絮凝物,通过过滤、离心或倾析可以将其去除。将所得的溶液缓慢冷却至室温(此步骤通常需要>8小时),静置后形成沉淀。一天后,通过离心或过滤分离出糊精。通过重复用乙醇冲洗去除粘着于糊精的水,然后用纯的乙醇冲洗并真空干燥。一种分离糊精的替代的方法是用如Hayashibara专利(US-A-3622460)中所述的方法进行喷雾干燥。该方法必须在仔细选择的条件下进行,即进口温度<100℃。
结晶形式糊精的可选择的制剂包括添加如脂肪醇(优选丁醇或更高级醇)的络合物形成剂。使用络合物形成剂使反应后的冷却具有较小的决定性。而且,通过喷雾干燥获得的产品更好(具有较高的比表面积)。
酶的剂量基于酶的活性,通常使用每克淀粉20个单位(范围在3至100单位之间),(在最佳条件下每分钟一个单位能够转化1摩尔的底物)。
实施例5-活化淀粉暴露于潮湿空气时的比表面积
表3.天然淀粉和活化淀粉暴露于潮湿空气时的比表面积(m2/g)
暴露时间(天) 相对湿度35% 相对湿度52% 相对湿度81% 0 122 122 122 3 110 88 25 10 102 88 16 17 103 81 16 24 98 78 10
脚注:直链淀粉的物理化学修饰由下列步骤组成:直链淀粉从它在水溶液中的无规构象至螺旋状形式的转化,通过与例如疏水性醇(优选C4)或者更高级的直链淀粉和该疏水性化合物的络合物的相互作用完成,它是不溶于水的,换句话说,形成了一种沉淀。通过水混溶性的溶剂将该沉淀物脱水导致该螺旋的固定。可以理解为由于以下的原因:水混溶性溶剂替代了水,充当了络合物形成剂。尽管溶剂例如甲醇、乙醇和丙醇是亲水性的,但只要它们的浓度足够高(分别为60、40和30%),仍然能够形成络合物。因此,改变了该络合物形成剂。通过重复该步骤几次,最终的结果是在没有水但有该直链淀粉不溶的挥发性有机溶剂存在的情况下直链淀粉以螺旋状的形式存在。通过蒸发将溶剂去除,该直链淀粉呈螺旋状的形式。
直链糊精的情况在某种程度上不同。通过酶水解从支链淀粉中制备的糊精最初可溶于水,但是静置后形成结晶沉淀。因此,与高分子量的直链淀粉不同,不需要络合物形成剂。通过仔细地脱水,分离出具有特异性质(螺旋状,高比表面积)的结晶形式。完成该步骤的特别简单的方法是喷雾干燥,它是优选的干燥形式。详细内容在Hayashibara专利中给出。
将具有比表面积为122m2/g的活化淀粉暴露在一个通有已知相对湿度空气的密闭容器中。确定损失的比表面积作为时间的函数,它遵循表3进行,其中损失较慢(经过数天),而且在潮湿条件下,淀粉仍然保持满意数量的比表面积。
实施例6-淀粉和碳黑对二甲苯和丁酮的吸附
表5.淀粉和碳黑对二甲苯和丁酮的吸附(g/100g基底物)
1比表面积<0.1m2/g
2比表面积120m2/g