气味控制组合物的制作方法

专利名称：气味控制组合物的制作方法
背景技术：
由于各种原因，气味控制添加剂已经被通常引入纤维材料中。例如，Guarracino等人的美国专利6,225,524描述了具有气味控制组合物的基材，该组合物包括吸收性凝胶材料和硅石。相似地，Guarracino等人的美国专利6,376,741描述了具有气味控制组合物的基材，该组合物包括硅石和沸石(即，结晶硅铝酸盐)。不利的是，已经证明常规气味控制组合物在当与吸收制品(absorbent arficle)一起使用时在获得所需要的全面气味控制方面不太有效。
因此，需要一种当被施用到基材上时能显示改进的气味控制性能的气味控制组合物。
发明概述根据本发明的一个实施方案，公开了一种气味控制组合物，其包含由硅源和环糊精模板形成的氧化硅化合物(例如硅石、金属硅酸盐等)。硅源可以选自烷氧基硅烷(例如四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等)、卤化硅(例如四氟化硅、四氯化硅、四溴化硅等)以及它们的混合物。环糊精可以选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、其衍生物(例如羟烷基α-环糊精、烷基α-环糊精、羟烷基β-环糊精、烷基β-环糊精、羟烷基γ-环糊精、烷基γ-环糊精等)以及它们的混合物。在一些实施方案中，氧化硅化合物具有约100-1500m2/g的B.E.T.表面积，和在一些实施方案中，氧化硅化合物具有约500-1000m2/g的B.E.T.表面积。另外，氧化硅化合物可以具有小于约20nm的平均孔径(median pore diameter)，在一些实施方案中小于约10nm和在一些实施方案中小于约5nm。
气味控制组合物还含有过渡金属，占气味控制组合物的约0.2-10重量％，在一些实施方案中占气味控制组合物的约0.5-5重量％，和在一些实施方案中占约气味控制组合物的约1-3重量％。过渡金属可以选自钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银以及它们的混合物，并且可以形成或不形成氧化硅化合物晶格的一部分。
根据本发明的另一个实施方案，公开了气味控制组合物，其含有从硅源和模板形成的氧化硅化合物。该气味控制组合物还含有占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属，其中氧化硅化合物具有小于约20nm的平均孔径。
根据本发明的另一个实施方案，公开了一种被气味控制组合物涂覆的基材。该气味控制组合物可以构成基材的约0.5-25重量％，和在一些实施方案中构成基材的约1-10重量％。该气味控制组合物含有氧化硅化合物和占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属。
根据本发明的另一个实施方案，公开了一种个人护理吸收制品，其含有至少一层液体传输层和一种液体吸收芯。基材形成了液体传输层、液体吸收芯或其组合的至少一部分，其中该基材被气味控制组合物涂覆。该气味控制组合物含有氧化硅化合物和占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属。
本发明的其它特征和方面将在下面详细描述。
附图简述在下面参考附图向本领域技术人员更全面和详细地公开本发明，包括其最佳实施方式，其中

图1显示了实施例2中DMDS的除去量与老化天数的关系。
在说明书和附图中重复使用的参考字符代表本发明的相同或相似的特征或元素。
代表性实施方案的详细描述定义在这里使用的“吸收制品(absorbent article)”表示任何能吸收水或其它流体的制品。一些吸收制品的例子包括、但不限于个人护理吸收制品，例如尿布、训练裤、吸收内裤、成人失禁用品、妇女卫生用品(例如卫生巾)、游泳衣、婴儿擦巾等；医用吸收制品，例如衣服、外科材料、underpads、绷带、吸收条(absorbent drapes)和医用擦巾；食品用擦巾；衣用制品；等。适合于形成这些吸收制品的材料和方法是本领域技术人员熟知的。
在这里使用的术语“非织造织物或网”表示一种网，其结构是单个纤维或线相互交织、但不象编织织物那样是可辨认的方式。非织造织物或网已经通过许多方法形成，例如熔喷法(melt blowingprocesses)、纺粘法、粘合梳理网法等。
在这里使用的术语“熔喷”表示这样的方法，其中纤维是如下形成的通过将熔融的热塑性材料挤出通过多个细的、通常圆形的口模毛细管，作为熔融的纤维进入到会聚的高速度气体流(例如空气流)中，使熔融热塑性材料纤维的直径减小，该直径可以是微纤维直径。然后，熔喷的纤维被高速度气体流携带，沉积在收集表面上，形成无规分布的熔喷纤维网。这种方法公开在例如Butin等人的美国专利3,849,241中，将其全部内容引入本文。一般而言，熔喷纤维可以是微纤维，微纤维可以是连续的或不连续的，通常具有小于10微米的直径，通常当沉积在收集表面上时是发粘的。
在这里使用的术语“纺粘”表示这样的方法，其中小直径的基本连续的纤维是如下形成的将熔融的热塑性材料挤出通过多个细的、通常圆形的喷丝板毛细管，然后例如通过牵引拉伸和/或其它公知的纺粘机理快速降低被挤出的纤维的直径。纺粘非织造网的生产方法公开在例如Appel等人的美国专利4,340,563、Dorschner等人的美国专利3,692,618、Matsuki等人的美国专利3,802,817、Kinney等人的美国专利3,338,992、Kinney等人的美国专利3,341,394、Hartman等人的美国专利3,502,763、Levy等人的美国专利3,502,538，Dobo等人的美国专利3,542,615和Pike等人的美国专利5,382,400中，将其全部内容引入本文。纺粘纤维通常当沉积在收集表面上时是不发粘的。纺粘纤维可以有时具有小于约40微米的直径，其直径通常是约5-20微米。
详细描述下面详细描述本发明的各个实施方案以及一个或多个例子。每个例子是用于解释目的，不限制本发明。实际上，对本领域技术人员在不偏离本发明范围或精神的情况下显然可以对本发明进行各种改进和变型。例如，作为一个实施方案的一部分描述或解释的特征可以用于另一个实施方案，从而产生再一个实施方案。因此，本发明包括这些改进和变型。
总体而言，本发明涉及一种气味控制组合物，其含有氧化硅化合物，例如硅石、金属硅酸盐等。氧化硅以各种程度的结晶度存在，从完全结晶到无定形(非晶)，可以从天然来源(例如硅藻土)和合成来源获得。例如，在一个具体的实施方案中，硅石可以从硅源和模板形成。硅源可包括例如烷氧基硅烷、卤化硅(例如四氟化硅、四氯化硅、四溴化硅等)等。一些合适的可以在本发明中使用的烷氧基硅烷化合物包括、但不限于四烷氧基硅烷，例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷。这些硅烷的具体例子是四甲基原硅烷(TMOS)或四乙基原硅烷(TEOS)。
各种模板也可以用于合成微孔硅石。这些模板的通常例子包括、但不限于非离子、阳离子、阴离子和/或两性的表面活性剂。例如，基于环氧乙烷的非离子表面活性剂可以用作模板用于合成硅石。在另一个实施方案中，环糊精可以用作模板用于合成硅石。适用于本发明的环糊精的一些例子包括、但不限于α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精，分别由6、7、8和9个D-葡糖分子组成。上述环糊精分子的衍生物也可以用于本发明，例如羟烷基α-环糊精、烷基α-环糊精、羟烷基β-环糊精、烷基β-环糊精、羟烷基γ-环糊精、烷基γ-环糊精等。用环糊精模板制备的硅石具有各种优点。例如环糊精是环状多糖，含有若干D-葡糖分子，特征在于具有用作各种分子的容器的圆柱状中空孔道。该孔道的内部通常是疏水的，而该孔道的外部通常是亲水的。因此，当置于水溶液中时，环糊精分子堆叠成长的孔道状排布。因此，当基于环糊精的溶液与硅源组合时，环糊精分子可以限定所得硅石结构中的孔，对应于它们的长的孔道状形状。以此方式，环糊精用作硅石的“纳米铸塑”材料，使得其孔径能够通过简单变化环糊精分子来控制。
在摩尔基础上，在反应混合物中的硅源的量可以至少等于模板的量，和有利地比模板的量大数倍。具体而言，模板与硅源的摩尔比通常是约10-6至约1，在一些实施方案中，该摩尔比是约10-4至约1。加入硅源和模板的混合物中的水(用于进行硅烷化合物的水解)的量通常是约1-100摩尔/摩尔烷氧基硅烷化合物，和在一些实施方案中是约2-30摩尔/摩尔烷氧基硅烷化合物。
硅源的水解和混合物的胶凝通常在约20-150℃的温度下进行，在一些实施方案中在约40-80℃的温度下进行。在一些实施方案中，硅源的水解和硅烷醇缩合可以通过向混合物中加入酸或碱作为催化剂来加速。合适的酸催化剂的例子包括例如盐酸或乙酸。实际上，当小部分的烷氧基硅烷化合物被上述四卤化硅例如四氯化硅代替时，四氯化硅的水解会产生氯化氢，其可以用作催化剂来促进烷氧基硅烷化合物的水解和胶凝。
在进行充足的水解和胶凝后，硅胶可以被干燥以除去任何液体组分，例如水或甲醇。硅胶进行干燥或脱水的温度通常不超过模板的分解温度。例如，硅胶可以在旋转蒸发器中在约50-100℃的温度下减压干燥成干燥形式的凝胶。干燥的硅胶然后煅烧，获得硅石粉末。煅烧可以在例如含氧气氛中在不会引起孔结构显著崩溃的温度下进行，例如温度是约300-750℃，和在一些实施方案中是约400-600℃。在煅烧后，从硅石中除去模板，留下能用于吸收各种气味不良的化合物的孔。
在一些实施方案中，氧化硅化合物可以具有受控的、微孔的孔径分布，例如小于约20nm的平均孔径，在一些实施方案中小于约10nm和在一些实施方案中小于约5nm。氧化硅化合物还通常具有较高的表面积。例如，氧化硅化合物可以具有约100-1500m2/g的B.E.T.表面积，在一些实施方案中是约400-1200m2/g，和在一些实施方案中是约500-1000m2/g。不限于任何理论，认为这种小孔径分布和高表面积能改进氧化硅化合物对于许多气味不良的化合物的吸收能力。具体地说，认为大量的小孔能使氧化硅化合物比接触的其它化合物更有选择性地吸收气味不良的化合物。
根据本发明，气味控制组合物还含有过渡金属。可以用于本发明的一些合适的过渡金属的例子包括、但不限于钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银等。不限于任何理论，认为过渡金属在气味控制组合物中的存在能够改进氧化硅化合物的路易斯酸性，进而使其更能接受许多气味不良化合物的自由电子对。
过渡金属可以按照各种方式引入气味控制组合物中。例如，过渡金属盐和/或氧化物可以与氧化硅化合物在其形成之前、过程中和/或之后组合。例如，一些可以用于本发明的过渡金属盐包括、但不限于卤化物，例如氯化铁、氯化铜等；硫酸盐；硝酸盐；乙酸盐；草酸盐；碳酸盐；等。在一些实施方案中，过渡金属盐和/或氧化物可以与氧化硅前体材料组合，例如硅源和/或模板。当按照这种方式组合时，认为盐和/或氧化物的过渡金属可以通过金属与硅原子交换形成氧化硅化合物晶格的一部分，从而形成过渡金属硅酸盐。当然，过渡金属盐也可以与氧化硅化合物在其合成之后组合。在这种情况下，认为过渡金属通常不会进入该化合物的晶格，使得所得氧化硅化合物含有约100重量％的硅石。
过渡金属在气味控制组合物中的相对量可以根据过渡金属的性质、基材、目标气味不良化合物和其它因素而变化。例如认为过渡金属的在较低浓度下存在改进了氧化硅化合物的气味吸收性，但是也认为实际上当以过高的浓度使用时会降低气味吸收性。因此，在一些实施方案中，过渡金属可以占气味控制组合物的约0.2-10重量％，在一些实施方案中占气味控制组合物的约0.5-5重量％，和在一些实施方案中占约气味控制组合物的约1-3重量％。相似地，氧化硅可以占气味控制组合物的约90-99.8重量％，在一些实施方案中占气味控制组合物的约95-99.5重量％，和在一些实施方案中占约气味控制组合物的约97-99重量％。
根据本发明，上述气味控制组合物被施用到基材上以帮助降低基材向环境中散发气味。该组合物的量可以根据基材的性质和预期用途而变化。但是，在大多数实施方案中，该气味控制组合物构成基材的约0.5-25重量％，在一些实施方案中构成基材的约1-10重量％，和在一些实施方案中构成基材的约2-8重量％。该气味控制组合物可以使用各种公知的施用技术被施用到基材上。例如，该组合物可以被引入基材的基体内和/或涂覆到其表面上。将该组合物施用到基材上的合适方法包括印刷、喷涂、熔体挤出、溶剂涂覆等。在一个具体的实施方案中，该气味控制组合物在形成基材过程中被分散在纤维内。
可以在任何不同基材中引入本发明的气味控制组合物。例如，本发明的气味控制组合物可以施用在膜、非织造织物、织造织物、编织织物、湿强度纸等上。当使用时，非织造织物可以包括、但不限于纺粘网(带孔的或不带孔的)、熔喷网、粘合梳理网、空气铺置网、共成型网、水力缠结网等。
在许多情况下，基材将形成吸收制品的全部或一部分。吸收制品通常包括液体传输体侧层、位于体侧层之下的液体传输涌浪层、位于涌浪层之下的液体吸收芯以及位于吸收芯之下的可透过水汽但不能透过液体的外覆盖层。在一些实施方案中，本发明的经过处理的基材可以用作任何液体传输层(非保持性)和吸收层。吸收制品的吸收芯例如可以从包含亲水纤维基体的吸收性非织造网形成。在一个实施方案中，吸收性网可以含有纤维素绒毛纤维基体。一种可以用于本发明的绒毛是商品名CR1654，可以从U.S.Alliance，Childersburg，Alabama，USA获得，是一种经过漂白的高吸收性硫酸盐木浆，其主要含有柔软的木纤维。在另一个实施方案中，吸收性非织造网可以含有水力缠结的网。水力缠结方法和含有不同纤维组合的水力缠结复合网是本领域熟知的。典型的水力缠结方法使用水的高压喷射流来缠结纤维和/或微纤维以形成高度缠结的固化纤维结构，例如非织造织物。常产长纤维和连续纤丝的水力缠结非织造织物例如公开在Evans的美国专利3,494,821和Bouolton的美国专利4,144,370中，将其全部内容引入本文。连续纤丝非织造网和浆料层的水力缠结复合非织造织物例如公开在Everhart等人的美国专利5,284,703和Anderson等人的6,315,864中，将其全部内容引入本文。
其它类型的合适的吸收性非织造网是共成型材料，其典型地是纤维素纤维和熔喷纤维的共混物。术语“共成型”通常表示复合材料，包含热塑性纤维和第二种非热塑性材料的混合物或稳定化基质。例如，共成型材料可以通过这样的方法形成，其中至少一个熔喷模头位于斜道附近，通过该斜道在网形成时将其它材料加入网中。这些其它材料包括、但不限于纤维有机材料例如木类或非木类浆料，例如棉、人造丝、回收纸、浆绒毛以及超吸收性颗粒，无机吸收材料，经过处理的聚合物常产纤维等。这些共成型材料的一些例子公开在Anderson等人的美国专利4,100,324、Everhart等人的美国专利5,284,703和Georger等人的5,350,624中，将其全部内容引入本文。
如果需要，吸收性非织造网还可以含有超吸收性材料。超吸收剂具有吸收相对于其自身重量很大量的流体的能力。用于卫生巾的典型超吸收剂可以在任何时候吸收其自身重量约5-60倍的血液。超吸收性材料按照各种形式生产，包括但不限于颗粒、纤维和薄片。在溶胀状态具有高机械稳定性、具有快速吸收流体的能力和具有强液体结合能力的那些超吸收剂通常在吸收制品中具有很好的性能。已经发现羟基官能聚合物是用于该应用的良好超吸收剂。例如，可以使用形成水凝胶的聚合物，例如部分中和的交联的聚丙烯酸和聚乙烯醇的共聚物。在形成聚合物之后，它与约1％的无水柠檬酸粉末混合。已经发现柠檬酸能提高超吸收剂吸收月经和血液的能力。这对于在卫生巾或其它妇女用垫中的应用是特别有利的。细研磨的无水柠檬酸粉末(不含水的)与痕量的热解法硅石一起与已经筛分到适宜粒度的聚合物混合。该混合物也可以成型为复合或层压结构。这种超吸收剂可以从DowChemical and Stockhausen，Inc获得。该超吸收剂是聚丙烯酸和聚乙烯醇的交联共聚物的部分中和的盐，具有载荷下吸收值大于约25。一些合适的超吸收剂描述在Meyers等人的美国专利4,798,603、Brandt等人的Re.32,649和Pedersen等人的4,467,012，McFarland等人的4,604,313和4,655,757，Reeves等人的6,387,495，以及Kellenberger等人的公开欧洲专利申请0,339,461。
如上所述，气味控制组合物也可以施用到吸收制品的液体传输层上，例如体侧层或涌浪层(surge layer)。这些液体传输层典型地用于快速传输液体，因此通常不会保留或吸收显著量的含水液体。以此方式传输液体的材料包括、但不限于热塑性纺粘网、熔喷网、粘合梳理网、空气铺置网等。各种热塑性材料可以用于构成这些非保留性非织造网，包括、但不限于聚酰胺，聚酯，聚烯烃，乙烯/丙烯共聚物，乙烯或丙烯与C4-C20α-烯烃的共聚物，乙烯与丙烯和C4-C20α-烯烃的三元共聚物，乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，丙烯/乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯/聚(乙烯/α-烯烃)弹性体，聚氨酯，A-B嵌段共聚物，其中A是由聚乙烯基芳烃结构部分例如聚苯乙烯形成，B是弹性中间嵌段例如共轭二烯或低级烯烃，聚醚，聚醚酯，聚丙烯酸酯，乙烯/丙烯酸烷基酯，聚异丁烯，聚1-丁烯，聚1-丁烯共聚物(包括乙烯-1-丁烯共聚物)，聚丁二烯，异丁烯-异戊二烯共聚物，以及上述的任何混合物。
尽管上面已经描述了基材和吸收制品的各种实施方案，应该理解的是其它实施方案也可以用于本发明。实际上，气味控制组合物的组合可以与各种不同基材一起使用以实现本发明的优点。
因此，作为本发明的结果，可以形成具有改进的气味控制性能的基材。具体地说，认为具体选择氧化硅化合物和过渡金属对组合物降低气味的能力有协同效应。例如，气味控制组合物可以降低气味，例如硫化合物，例如二甲基二硫(DMDS)；氨；胺，例如三甲胺(TMA)、三乙胺(TEA)等；醛；酮；羧酸；氯化乙烷，例如三氯乙烷等。气味控制组合物也可以用于其它功能。例如，在一个实施方案中，气味控制组合物可以用于吸收由水果产生的乙烯以抑制腐烂。
可以参考以下实施例更好地理解本发明。
测试方法在实施例中使用公知为“顶空气相色谱法”的测试测定气味吸收。顶空气相色谱实验在Agilent Technologies 5890，Series II气相色谱用Agilent Technology 7694顶空取样器进行(德国，Waldbronn，Agilent Technologies)。用氦作载气(注射口压力12.7psig；顶空小瓶压力15.8psig；供应线压力是60psig)。DB-624柱用于三甲胺(TMA)和二甲基二硫(DMDS)，长度为30米，内径是0.25毫米。这种柱可以从Folsom Califonia的J & W Scientific，Inc获得。HAYESEP P 60/80柱用于氨，长度为8英尺，内径是0.085英寸。这种柱可以从Deerfield，Illinois的Alltech Associates，Inc获得。
用于顶空气相色谱的操作参数显示在下表1中表1用于顶空气相色谱的操作参数
测试程序包括将0.005-0.006g样品放入20立方厘米的顶空小瓶中。使用注射器，将等分的气味不良剂(TMA，氨或DMDS)也放入小瓶中。小瓶然后用盖子和隔膜密封，并于37℃放入顶空气相色谱烘箱中。在10分钟后，空心针经由隔膜插入小瓶中。顶空的1立方厘米样品(在小瓶内的空气)然后被注射入气相色谱中。
开始时，用仅仅含有等分气体不良剂(TMA，氨或DMDS)的小瓶作为对照测试其气味不良剂吸收将其值定义为0％。为了计算被样品除去的顶空气味不良剂的量，被样品从小瓶除去的气味不良剂的峰面积与气味不良剂对照小瓶得到的峰面积比较。实验用3.8mg的DMDS(3.6微升)、1.5mg的NH3(6微升的28％NH3/H2O溶液)、2.0mg的TMA(5.0微升的40％TMA/H2O溶液)和0.005-0.006g的样品进行。每个样品测量两次。
实施例1举例说明了气味控制组合物吸收气味不良化合物的能力。开始时，受控孔径硅石前体的样品(样品A)如下形成。将20.0g的羟丙基β-环糊精(从Cerestar获得)加入含有0.643g溶解的硫酸铁七水合物(从Aldrich获得)的250ml烧瓶中的30.0g的蒸馏水中。加入盐酸(37％HCl)以将溶液的pH降低到约2。然后，加入40.0g的原硅酸四甲酯(TMOS，98％，Aldrich)，将该溶液搅拌约5分钟，然后转移到500ml圆底烧瓶中。该烧瓶与rot-a-vap在真空下在40℃连接10分钟以除去挥发物。第二天从烧瓶中取出玻璃状反应产物，然后在陶瓷坩埚中于110℃干燥17小时。为了除去环糊精模板，样品使用称为“过量氧”的程序煅烧，包括将固体放入坩埚中，盖子微启，在马弗炉中在空气中于460℃煅烧17小时。所得的样品A的铁改性的硅石具有Fe/Si摩尔比为0.009，对应于1.8重量％的Fe/Si。
然后如上所述检测样品A的气味吸收。为了对比，也检测如上所述形成的对照样品，不添加金属(对照1#)。另外，也检测各种商业可得的硅石组合物。对照2#是ZSTM1115MP，一种从Rhodia Inc，Cranbury，新泽西获得的沉淀法硅石；对照3#是TixosilTM38A，一种从Rhodia Inc，Cranbury，新泽西获得的沉淀法硅石；对照4#是BritesorbTMC930，一种从PQ Corp，Valley Forge，宾西法尼亚获得的食品级硅胶。
结果显示在表2中，显示除去的气味不良化合物的毫克数/每克样品。
表2气味吸收特性
如上所示，与对照样品相比，样品A具有较高的NH3、TMA和DMDS的吸收。
实施例2受控孔径硅石前体的样品(样品B)按照实施例1所述形成，不同的是使用称为“受限氧”的煅烧程序。该煅烧程序包括将固体放入坩埚中，盖子紧密固定，在马弗炉中在空气中于460℃煅烧17小时。所得的样品B的铁改性的硅石具有Fe/Si摩尔比为0.009，对应于1.8重量％的Fe/Si。
表面积是通过Bruanauer，Emmet和Teller的物理气体吸收(B.E.T.)法，(参见Journal of American Chemical Society，60卷，1938，309页)检测，氮气用作吸收气体。分析通过MicromeriticsInstrument Corp.，Norcross，Georgia使用ASAP 2010物理吸收分析仪进行。测得B.E.T.表面积是733m2/g。从等温数据测得平均孔径是1.9nm。
另外，样品A(实施例1)和样品B(实施例2)都在室温和50％相对湿度下老化约90天。如上所述检测老化样品的DMDS气味。结果显示在图1中。如其所示，与用“过量空气”煅烧形成的样品(样品A)相比，用“受限空气”煅烧形成的样品(样品B)显示在老化时具有更好的DMDS气味吸收。
实施例3证明了气味控制组合物吸收气味不良化合物的能力。开始时，受控孔径硅石前体的样品(样品C)如下形成。将20.0g的羟丙基β-环糊精(从Cerestar获得)加入含有0.300g溶解的氯化铜(从Aldrich获得)的250ml烧瓶中的30.0g的蒸馏水中。加入盐酸(37％HCl)以将溶液的pH降低到约2。然后，加入40.0g的原硅酸四甲酯(TMOS，98％，Aldrich)，将该溶液搅拌约5分钟，然后转移到500ml圆底烧瓶中。该烧瓶与rot-a-vap在真空下在40℃连接10分钟以除去挥发物。第二天从烧瓶中取出玻璃状反应产物，然后在陶瓷坩埚中于110℃干燥17小时。样品C使用实施例1中的“过量氧”程序煅烧。所得的样品C的铜改性的硅石具有Cu/Si摩尔比为0.008，对应于1.9重量％的Cu/Si。
然后如上所述检测样品C的气味吸收，并与实施例1的对照样品比较。结果显示在表3中，显示除去的气味不良化合物的毫克数/每克样品。
表3气味吸收特性
如上所示，与对照样品相比，样品C具有显著更高的TMA和NH3吸收。另外，样品C的DMDS吸收也显著高于对照样品2#、3#和4#。
在另一个实验中，样品C和对照1#(实施例1)都在室温和50％相对湿度下老化约5个半月。然后，老化的样品在空气中于135℃干燥10小时。如上所述检测老化样品的DMDS气味吸收。结果列在下表4中。
表4对于DMDS的老化气味吸收特性
*在样品制备约1天内收集如上所示，样品C在老化和干燥后保持良好的相对吸收效率。尽管样品C在老化后具有比对照1#低的相对吸收效率，但是应该理解的是任何给定的气味控制组合物或基材的孔结构和表面化学不可能适合减少所有类型的气味，在老化之前或之后对于一种或多种气味不良化合物的低吸收性可以通过对其它气味不良化合物的良好吸收来补偿。另外，如上所示，在老化时的吸收效率降低在干燥后逆转。不限于任何理论，认为在老化组合物内存在的水分子在一定程度下降低了气味吸收性，特别是对于例如不溶于水的DMDS的气味吸收。因此，气味吸收可以进一步通过干燥以除去过量水分子来改进。
实施例4受控孔径硅石前体的样品(样品D)按照实施例3所述形成，不同的是使用实施例2中称为“受限氧”的煅烧程序。所得的样品D的铜改性的硅石具有Cu/Si摩尔比为0.008，对应于1.9重量％的Cu/Si。
样品C(实施例3)、样品D(实施例4)和对照1#(实施例1)在室温和50％相对湿度下老化约5个月。然后，老化的样品在空气中于115℃干燥13小时。如上所述检测老化样品的DMDS气味吸收。结果显示在表5中。
表5对于DMDS的老化气味吸收特性
*在样品制备约1天内收集如上所示，与用“过量空气”煅烧形成的样品相比，用“受限空气”煅烧形成的样品显示在老化时具有更好的DMDS气味吸收。同样可见，干燥改进了“受限空气”下煅烧的样品的DMDS气味吸收，改进程度大于在“过量空气”下煅烧的样品的DMDS气味吸收。
虽然已经根据具体实施方案详细描述了本发明，但是本领域技术人员在上述理解的基础上可以领会这些实施方案的替换方案、变型和等价方案。因此，本发明的范围应该是所附的权利要求以及任何等价形式。
权利要求
1.一种气味控制组合物，其包含从硅源和环糊精模板形成的氧化硅化合物，所述气味控制组合物还含有占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属。
2.权利要求1的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物是金属硅酸盐，所述过渡金属形成至少一部分所述金属硅酸盐。
3.权利要求1的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物包含约100重量％的硅石。
4.权利要求1的气味控制组合物，其中所述硅源是选自烷氧基硅烷、卤化硅以及它们的混合物。
5.权利要求1的气味控制组合物，其中所述硅源是选自四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷以及它们的混合物。
6.权利要求1的气味控制组合物，其中所述环糊精是选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、其衍生物，以及它们的混合物。
7.权利要求1的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有约100-1500m2/g的B.E.T.表面积。
8.权利要求1的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有约500-1000m2/g的B.E.T.表面积。
9.权利要求1的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有小于约20nm的平均孔径。
10.权利要求1的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有小于约10nm的平均孔径。
11.权利要求1的气味控制组合物，其中所述过渡金属是选自钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银以及它们的混合物。
12.权利要求1的气味控制组合物，其中所述过渡金属占气味控制组合物的约0.5-5重量％。
13.一种气味控制组合物，其含有从硅源和模板形成的氧化硅化合物，该气味控制组合物还含有占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属，其中氧化硅化合物具有小于约20nm的平均孔径。
14.权利要求13的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物是金属硅酸盐，所述过渡金属形成至少一部分所述金属硅酸盐。
15.权利要求13的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物包含约100重量％的硅石。
16.权利要求13的气味控制组合物，其中所述硅源是选自烷氧基硅烷、卤化硅以及它们的混合物。
17.权利要求13的气味控制组合物，其中所述硅源是选自四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷以及它们的混合物。
18.权利要求13的气味控制组合物，其中所述模板是环糊精，其选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、其衍生物，以及它们的混合物。
19.权利要求13的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有约100-1500m2/g的B.E.T.表面积。
20.权利要求13的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有约500-1000m2/g的B.E.T.表面积。
21.权利要求13的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有小于约10nm的平均孔径。
22.权利要求13的气味控制组合物，其中所述氧化硅化合物具有小于约5nm的平均孔径。
23.权利要求13的气味控制组合物，其中所述过渡金属是选自钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银以及它们的混合物。
24.权利要求13的气味控制组合物，其中所述过渡金属占气味控制组合物的约0.5-5重量％。
25.一种被气味控制组合物涂覆的基材，该气味控制组合物构成基材的约0.5-25重量％，其中所述气味控制组合物含有氧化硅化合物和占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属，其中所述氧化硅化合物是从硅源和环糊精模板形成的。
26.权利要求25的基材，其中所述硅源是选自烷氧基硅烷、卤化硅以及它们的混合物。
27.权利要求25的基材，其中所述硅源是选自四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷以及它们的混合物。
28.权利要求25的基材，其中所述环糊精是选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、其衍生物，以及它们的混合物。
29.权利要求25的基材，其中所述过渡金属是选自钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银以及它们的混合物。
30.权利要求25的基材，其中所述氧化硅化合物具有约100-1500m2/g的B.E.T.表面积。
31.权利要求25的基材，其中所述氧化硅化合物具有约500-1000m2/g的B.E.T.表面积。
32.权利要求25的基材，其中所述氧化硅化合物具有小于约20nm的平均孔径。
33.权利要求25的基材，其中所述氧化硅化合物具有小于约10nm的平均孔径。
34.权利要求25的基材，其中所述过渡金属占气味控制组合物的约0.5-5重量％。
35.权利要求25的基材，其中所述气味控制组合物构成基材的约0.5-25重量％。
36.权利要求25的基材，其中所述气味控制组合物构成基材的约1-10重量％。
37.一种个人护理吸收制品，其含有至少一层液体传输层和一种液体吸收芯，其中基材形成了液体传输层、液体吸收芯或其组合的至少一部分，其中该基材被气味控制组合物涂覆，所述气味控制组合物含有氧化硅化合物和占气味控制组合物的约0.2-10重量％的过渡金属，其中所述氧化硅化合物是从硅源和环糊精模板形成的。
38.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述硅源是选自烷氧基硅烷、卤化硅以及它们的混合物。
39.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述硅源是选自四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷以及它们的混合物。
40.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述环糊精是选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、其衍生物，以及它们的混合物。
41.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述氧化硅化合物具有约400-1200m2/g的B.E.T.表面积。
42.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述氧化硅化合物具有小于约10nm的平均孔径。
43.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述过渡金属是选自钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银以及它们的混合物。
44.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述气味控制组合物构成基材的约0.5-25重量％。
45.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述气味控制组合物构成基材的约1-10重量％。
46.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述过渡金属构成所述气味控制组合物的约0.5-5重量％。
47.权利要求37的个人护理吸收制品，其中所述个人护理吸收制品包括液体传输衬里、液体传输涌浪层、液体吸收芯和能透气但不透液体的外覆盖层，所述基材形成所述衬里、所述涌浪层、所述吸收芯、所述外覆盖层或其组合的至少一部分。
全文摘要
本发明提供一种气味控制组合物，其包含氧化硅化合物和占气味控制组合物的约0.2－10重量％的过渡金属。所述氧化硅化合物是从硅源和模板(例如环糊精模板)形成的。
文档编号A61L9/014GK1720068SQ200380105156
公开日2006年1月11日 申请日期2003年10月17日 优先权日2002年12月23日
发明者R·B·昆西三世, J·G·麦唐纳 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司