经设计多孔分子的涂层的有效气味控制的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于物品的涂层，其包含非沸石二氧化硅介孔结构。本发明的涂层已 经显示出有效减少气味的能力。
【背景技术】
[0002] 气味是卫生产品中常常被抱怨的问题之一。我们对难闻气味的反感是在整个文明 化过程中发展的人类自卫机制的一部分。对于许多个人护理吸收性物品、医疗吸收性物品 等等，需要在使用期间减少、防止或消除气味。对于尿布和其它失禁产品，需要减少或消除 存在于尿液中的氨的气味。对于女性卫生产品，需要减少或消除三甲胺和三乙胺的气味。其 它常见的产生气味的物质包括异戊酸、二甲基二硫醚以及二甲基三硫醚。
[0003] 尽管人类鼻子的感觉水平低于一些动物物种，但在空气中在极低浓度下其仍会检 测到某些化合物。举例来说，可以在按体积计每10亿0.2份下检测到三甲胺。人类鼻子对 某些化学物质的敏感度的不同水平使得气味测量、防止以及减少的目标难以实现。虽然一 般来说，在此应用中提及的气味不是有毒的，但是他们令人讨厌并且可能引起厌恶反应。
[0004] 一次性物品以挤制膜、泡沫以及无纺物形式由热塑性聚合物制成。这些物品的问 题是其被设计用于短期用途，但可能不立即弃置，使得在弃置之前可能会有微生物生长，从 而产生形成毒素、刺激物或气味的问题。对于成人谨慎性是吸收性物品的合乎需要的特征， 并且所述谨慎性的一部分包括消除来自用过的物品的恶臭。
[0005] 对于卫生物品，力图避免的不适体味主要是具有不同结构和官能团的有机分子， 如胺、酸、醇、醛、酮、酚醛树脂、多环物、吲哚、芳香族物、聚芳香族物等。其也可以由含硫官 能团，如硫氣基、疏基、硫化物基团和/或^硫化物基团构成。
[0006] 目前所属领域中所用的控制气味的典型方法一般包括使用气味控制剂。气味控制 剂包括气味抑制剂、气味吸收剂、气味吸附剂以及抑制气味的其它化合物。气味抑制剂防止 气味形成。举例来说，已知使用氨基聚羧酸化合物可抑制从尿液中的尿素形成氨。气味吸 收剂和吸附剂在形成气味之后去除气味。通过吸收或吸附去除气味的气味控制剂的实例包 括活性碳、二氧化硅以及环糊精。
[0007] 使用基于羧酸的酸性气味控制剂和其衍生物来中和或抑制从氨和其它形成气味 的碱性化合物形成气味。从氢氧化铵水溶液释放的氨是尿液中产生气味的主要物质之一。 酸性气味控制剂的缺点之一是其本身不耐久，使得其在一或多次攻击水性液体之后进入溶 液中并且可能使液体酸化。如果一些酸化水性液体从吸收性物品渗漏并且进入到穿戴者的 皮肤，那么穿戴者可能经受发痒、皮瘆和/或其它不适影响。
[0008] 先前，酸性气味控制剂以粉末、涂层等形式应用于吸收性物品，所述形式也倾向于 容易溶解。需要或希望具有耐久气味控制剂的吸收性物品，其以宽范围的恶臭化合物为目 标并且保留其气味控制功能并且在一或多次攻击水性液体之后不进入溶液中。
【发明内容】
[0009] 在本发明的一个方面中，提供一种用于物品的涂层，其包含非沸石二氧化硅介孔 结构。介孔由IUPAC定义为孔径直径在2nm与50nm之间。在无纺物或其它物品表面上施 加多孔二氧化硅纳米粒子可以有利地借助于喷涂来施加。多孔二氧化硅纳米粒子可以在接 触时吸收、中和以及囊封粪便或其它气味。这些物品不仅传递改进的气味控制和流体处理 特性，而且能够甚至在长时间穿戴之后，典型地在物品中的体液陈化之后维持这些特性。
【附图说明】
[0010] 图1显不MCF粒子的扫描电子显微镜图像。
[0011] 图2显示在与图2相比更近的放大率下的MCF粒子的扫描电子显微镜图像。
[0012] 图3显示在与图3相比更近的放大率下的MCF粒子的扫描电子显微镜图像。
[0013] 图4是显示实例中使用的多孔二氧化硅粒子的粒度分布的图。
【具体实施方式】
[0014] 宙义
[0015] 术语"介孔"意指材料具有直径在2nm到50nm，更优选2nm到40nm，或甚至5nm 到30nm范围内的孔。在这一方面，孔径被认为是孔的最大垂直横截面尺寸，其可以使 用如所属领域中一般已知的队吸附测定，如文章"多孔固体的表征建议"，J.鲁克罗尔， D.阿维尼尔，W.费尔布里奇，D.H.埃弗雷特，J.H.海恩斯，N.佩尔尼科内，J.D.F.拉姆 塞，K. S. W.辛，以及Κ. K.昂格尔；《纯粹与应用化学》；第66卷，第8期；第1739-1758页； 1994("Recommendations for the Characterization of Porous Solids''，J. RouqueroI， D. Avnir，I Fairbridge，D. H. Everett，J. H. Haynes，N. Pernicone，J. D. F. Ramsay， K. S. W. Sing, and K. K. Unger ：Pure&Appl. Chem. ：Vol 66, No. 8 ;PP 1739-1758 ;1994)中所 描述。
[0016] 出于本发明的目的，术语"非沸石"意指在X射线衍射中不具有超过6度的峰的材 料。在本发明的一个实施例中，介孔二氧化硅结构在X射线衍射中不具有任何超过1度的 峰。
[0017] 测试方法
[0018] 气味的感官测量
[0019] 极具气味的化合物的性质是在低浓度下，其被人类鼻子检测到，甚至在有较少气 味的气体以较高浓度存在时。高敏感度和辨别使得鼻子出于其目的远优于已经开发出的任 何化学或仪器方法。因此，仍然需要人类观测者小组（以及感官仪器）从事于气味的检测 和评估，确切地说因为气味公害本身通过嗅觉测定。但是，尽管这一部分描述了借助于专门 小组和嗅觉计来定量并且可再现地测量气味的感官技术，以下部分接着描述可用于分离并 且鉴别气味组分（鼻子始终无法做到）的仪器技术。
[0020] 对于气味剂，察觉到的气味强度与浓度的分数幂成比例，并且可以使用所选气味 剂在空气中的一系列标准浓度来提供强度标度以便与直接在其来源处收集的有气味气体 的样品比较。但对可行或可耐受浓度和样品体积存在限制；此外，在高浓度下快速出现适应 并且比较技术涉及测试设备和工作的重复。
[0021] 气味测定法的基本原理是有气味气体的样品用无气味的空气稀释到各种程度以 得到气味正好被50%的专家小组成员察觉到所需的稀释数。
[0022] 气味分析的方法因此通常基于气相色谱分离然后物理检测和测量分离的组分。在 气相色谱方法中，样品掺合到惰性载气流中并且流动通过含有特性经选择以使得不同组分 经不同程度滞留的材料的柱子。
[0023] 本发明的除气味离型衬垫的效用可以用顶空气相色谱测试测量。墨在去除气味方 面的效用也可以依据"相对吸附效率"测量，相对吸附效率使用顶空气相色谱测定并且依据 每克墨吸附的气味的毫克数测量。
[0024] 气味控制的顶空测定
[0025] 气味控制的效用可以通过测定围绕样品（无纺物）的顶空中常见气味剂分子浓度 的减少百分比来展示。
[0026] 可以使用顶空气相色谱/质谱（HS-GC/MS)分析来测量顶空中分子存在和浓度的 变化。
[0027] 使用分析天平将大约0.2g无纺（涂布或未涂布）样品称重到20mL安捷伦 (Agilent)顶空小瓶中。小瓶用含有硅酮涂布隔片的磁性波纹盖封闭。向小瓶中添加含有如 下所述的已知量的吡啶和二乙基硫醚的ImL气体标准溶液。使用格斯特尔（Gerstel)MPS-2 顶空取样器在40°C下平衡小瓶15分钟。在平衡之后，将1.0 mL气体注入到GC/MS系统中。
[0028] 不含有气味控制材料的对照样品（空白）与用气味控制材料改性的样品一起分 析。
[0029] 使用配备有安捷伦5975C质谱仪的安捷伦7890A气相色谱仪进行GC/MS顶空测 试。使用具有〇. 5 μπι膜厚度的瓦里安（Varian)VF-1701，30mX0. 32mm柱来分离组分。在分 流/不分流入口中使用标准SGE聚集衬管。质谱仪的温度对于输送管设定成280°C，对于四 极杆设定为150°C以及对于源头设定为230°C。质谱仪经配置用于EI模式，其从10-550m/ z扫描。
[0030] GC烘箱温度程式化保持在50°C下2分钟，并且然后以10°C /min的速率加热到 80°C。在1分钟溶剂延迟之后收集质量范围10-550的总离子色谱图（TIC)。从TIC获得气 味分子的反应的积分峰面积并且用于测定与不存在气味控制材料的对照样品（空白）相比 气味分子的减少百分比。
[0031] 气体标准制各：
[0032] 向1升泰德拉（Tedlar)袋填充氦气。向这个袋中添加10 μ L吡啶和二乙基硫醚。 下文显示所计算的浓度。
[0033] 表1 :标准气味剂浓度
【主权项】
1. 一种用于物品的涂层，其包含非沸石二氧化硅介孔结构。
2. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述物品是聚烯烃类无纺物。
3. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述物品是纤维。
4. 根据权利要求3所述的涂层，其中所述纤维是聚烯烃类纤维。
5. 根据权利要求3所述的涂层，其中所述纤维是纤维素纤维。
6. 根据权利要求3所述的涂层，其中所述纤维是无纺层的一部分。
7. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述物品是吸收芯。
8. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述物品是吸收芯并且所述吸收芯是纤维性质的 纤维素衬底。
9. 根据权利要求1所述的涂层，其中与无所述涂层的类似物品相比，所得物品在去除 顶空中的氨气方面展示至少50%的改进。
10. 根据权利要求9所述的涂层，其中所述改进是至少90%。
11. 一种改进卫生物品的气味控制的方法，其包含用非沸石二氧化硅介孔结构涂布所 述卫生物品的步骤。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述物品展示顶空中的氨气减少至少50%。
13. -种适用于去除一或多种目标气体的物品，其中所述物品包含表面并且所述表面 具有包含非沸石二氧化硅介孔结构的涂层。
14. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述介孔结构是多孔泡沫。
15. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述介孔结构具有有序孔而不是非晶形主体。
16. 根据权利要求1所述的涂层，其中所述涂层包含具有至少200m Vg的预涂布表面积 的非沸石介孔二氧化硅结构。
17. 根据权利要求13所述的物品，其中所述经涂布物品包含每平方米未涂布物品 0.05g到3g之间的涂层。
【专利摘要】本发明涉及用于物品(例如卫生和吸收性物品)的涂层，其包含例如孔径直径在2nm与50nm之间的非沸石二氧化硅介孔结构。本发明的涂层己经显示出有效减少气味的能力。
【IPC分类】A61F13-84, A61L15-46
【公开号】CN104837459
【申请号】CN201380064061
【发明人】E·E·阿斯兰-盖勒耳, G·J·克拉森, R·R·库普曼斯, S·T·马泰乌奇
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】EP2911636A1, US20140121619, WO2014066716A1