專利名稱：掩蔽的活性炭基材的制作方法
背景技術(shù)：
氣味控制添加劑傳統(tǒng)上被結(jié)合到基材中以達(dá)到各種不同的目的。例如，吸收制品可包含氣味控制添加劑以吸收被吸收流體或其降解產(chǎn)物包含的產(chǎn)生惡臭的化合物。這些化合物的例子包括脂肪酸、氨、胺、含硫化合物、酮和醛。有各種不同類型的氣味控制添加劑被用于這一目的。例如，活性炭被用于減少多種多樣氣味。盡管其作為吸收劑具有優(yōu)異性能，但活性炭在一次性吸收制品中的應(yīng)用一直受到其黑顏色的限制。當(dāng)結(jié)合到貼身穿的制品中時(shí)，活性炭顆粒也可造成不希望的噪音或提供不可心的粗砂摩擦感。另外，許多用于成形活性炭基材的傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)于消費(fèi)者使用來說確實(shí)太復(fù)雜和/或成本太高。
因此，目前需要一種具有優(yōu)良物理性能并且能減少氣味的活性炭基材。另外，還需要一種制造此種活性炭基材的改良方法。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一種實(shí)施方案，公開一種包含氣味控制涂層的基材。該氣味控制涂層包含活性炭、粘結(jié)劑和掩蔽劑。粘結(jié)劑包含水溶性有機(jī)聚合物，而掩蔽劑包含掩蔽粒子。掩蔽粒子的粒度小于活性炭的平均粒度。所形成的涂層可減少氣味并且從美學(xué)上也可以比傳統(tǒng)活性炭基材有魅力。
按照另一種實(shí)施方案，公開一種包含氣味控制涂層的基材。該氣味控制涂層包含約1wt％～約50wt％活性炭、小于約40wt％的粘結(jié)劑以及約20wt％～約80wt％無機(jī)掩蔽粒子。該粘結(jié)劑包含非離子纖維素醚，而無機(jī)粒子的平均粒度小于約35μm。
按照本發(fā)明另一種實(shí)施方案，公開一種包含氣味控制涂層的基材。該氣味控制涂層包含約1wt％～約50wt％活性炭、小于約40wt％粘結(jié)劑以及約20wt％～約80wt％碳酸鈣粒子。粘結(jié)劑包含非離子纖維素醚，而碳酸鈣粒子的平均粒度小于約20μm。
本發(fā)明其它特征和方面將在下面詳細(xì)說明。
代表性實(shí)施方案的詳細(xì)描述定義這里使用的術(shù)語″吸收制品″是指任何能吸水或其它流體的制品。一些吸收制品的例子包括但不限于，個(gè)人護(hù)理吸收制品，例如，尿布、訓(xùn)練褲、吸收性內(nèi)褲、成人失禁產(chǎn)品、女性衛(wèi)生產(chǎn)品(例如，衛(wèi)生巾)、泳裝、嬰兒抹布等；醫(yī)用吸收制品，例如，服裝、開窗術(shù)材料、貼身墊、繃帶、吸收性帷簾和醫(yī)用抹布；用餐抹布；服裝制品；等。適合成形此種吸收制品的材料和方法乃是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
這里所使用的術(shù)語″非織造織物或纖網(wǎng)″是指一種其結(jié)構(gòu)由單根纖維或絲鋪置構(gòu)成的纖網(wǎng)，然而此種鋪置不是像針織織物中那樣的可辨認(rèn)方式。非織造織物或纖網(wǎng)采用多種方法成形，如熔噴法、紡粘法、及粘合梳理纖網(wǎng)法等。
本文所使用的術(shù)語″熔噴″是指如下纖維成形方法將熔融熱塑性材料從多個(gè)纖細(xì)，通常為圓形的紡絲孔(die capillary)中以熔融纖維形式擠出到逐漸匯聚的高速氣體物流(例如空氣流)中，氣體物流將熔融熱塑性材料的纖維拉細(xì)，直徑變小，可能小到微纖維的直徑范圍。然后，熔融纖維被高速氣體物流夾帶，并且沉積在收集表面上，形成由無規(guī)分布(disburse)的熔噴纖維組成的纖網(wǎng)。此類方法，例如公開在美國(guó)專利3,849,241(Butin等)中，在此將其全部?jī)?nèi)容收作參考用于所有目的。一般而言，熔噴纖維可以是微纖維，其可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，直徑一般小于10μm，且當(dāng)沉積到收集表面上時(shí)通常是發(fā)粘的。
本文所使用的術(shù)語″紡粘″是指一種成形小直徑基本連續(xù)的纖維的方法，其中將熔融熱塑性材料從紡絲板的多個(gè)纖細(xì)，通常為圓形的紡絲孔中擠出，隨后，擠出纖維的直徑，借助例如噴射牽伸(eductive drawing)和/或其它熟知的紡粘機(jī)理迅速拉細(xì)。紡粘非織造纖網(wǎng)的生產(chǎn)描述并舉例說明在美國(guó)專利4,340,563(Appel等)、美國(guó)專利3,692,618(Dorschner等)、美國(guó)專利3,802,817(Matsuki等)、美國(guó)專利3,338,992及3,341,394(Kinney)、美國(guó)專利3,502,763(Hartman)以及3,502,538(Levy)、美國(guó)專利3,542,615(Dobo等)和5,382,400(Pike等)中，在此將其全部?jī)?nèi)容收作參考用于所有目的。紡粘纖網(wǎng)當(dāng)沉積在收集表面時(shí)一般不發(fā)粘。紡粘纖維的直徑有時(shí)可小于約40μm，通常介于約5～約20μm。
這里所使用的術(shù)語″共成形″一般指一種復(fù)合材料，包含由熱塑性纖維和第二非熱塑性材料組成的混合物或穩(wěn)定的基質(zhì)。作為例子，共成形材料可采用這樣的方法制造，其中至少一種熔噴紡絲頭布置在料斗附近，在纖網(wǎng)成形的同時(shí)通過料斗加入其它材料到其中。此種其它材料可包括但不限于，纖維狀有機(jī)材料如木質(zhì)或非木質(zhì)漿粕，例如，棉、人造絲、回收紙、漿粕短絨以及還有超吸收性顆粒，無機(jī)和/或有機(jī)吸收性材料，處理的聚合物短纖維等。此類共成形材料的某些例子公開在美國(guó)專利4,100,324(Anderson等)；5,284,703(Everhart等)和5,350,624(Georger等)；在此將它們?nèi)氖兆鲄⒖加糜谒心康摹?br> 這里所使用的術(shù)語″水蒸氣透過速率″(WVTR)一般指水蒸氣滲透穿過材料的速率，用每平方米每24小時(shí)的克數(shù)為單位(g/m2/24h)衡量。用于測(cè)定材料的WVTR的試驗(yàn)可隨著材料的本性而變化。例如，在某些實(shí)施方案中，WVTR可大致按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)E-96E-80測(cè)定。該試驗(yàn)特別能很好地適合估計(jì)WVTR高達(dá)約3,000g/m2/24h的材料。另一種測(cè)定WVTR的技術(shù)涉及PERMATRAN-W 100K水蒸氣滲透分析系統(tǒng)的采用，這是一種由Modern Controls，Minneapolis，Minnesota市售供應(yīng)的產(chǎn)品。此種系統(tǒng)可特別好地適用于估計(jì)WVTR大于約3,000g/m2/24h的材料。然而，正如技術(shù)上公知的，其它測(cè)定WVTR的系統(tǒng)和技術(shù)也可采用。
這里所使用的術(shù)語″透氣性(breathable)¨是指使水蒸氣和氣體透過但不使液態(tài)水透過。例如，″透氣性阻隔層″和″透氣性薄膜″允許水蒸氣從它穿過，但對(duì)于液態(tài)水則基本不透。材料的″透氣性″用水蒸氣透過速率(WVTR)衡量，該數(shù)值越高，表示材料越容易使水蒸氣透過，數(shù)值越低，表示材料越不容易使水蒸氣透過。例如，即便涂布?xì)馕犊刂仆繉右院?，″透氣性″材料仍可具有約500～約20,000g/m2/24h的水蒸氣透過速率(WVTR)，在某些實(shí)施方案中介于約2,000～約15,000g/m2/24h，而在某些實(shí)施方案中，約5,000～約14,000g/m2/24h。
發(fā)明詳述現(xiàn)在詳細(xì)研究本發(fā)明的各種各樣的實(shí)施方案，下面給出它們當(dāng)中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。通過解釋提供每一實(shí)施例，但這不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，有各種各樣修改和變換方案可在本發(fā)明范圍內(nèi)制定出來，而不偏離本發(fā)明范圍或精神。例如，作為一種實(shí)施方案一部分舉例說明或描述的特征可用于另一種實(shí)施方案從而產(chǎn)生又一種另外的實(shí)施方案。因此，意圖是，本發(fā)明涵蓋此類修改和變換方案。
一般地，本發(fā)明涉及一種涂以氣味控制涂層的基材。氣味控制涂層包含用于吸收一種或多種有氣味的化合物的活性炭以減少氣味，還包含水溶性粘結(jié)劑和掩蔽粒子。水溶性粘結(jié)劑的使用能增加基材上的組合物的耐久性，即便當(dāng)組合物以高固體施涂量(add-on level)施涂時(shí)。另外，水溶性粘結(jié)劑還可為所得的基材提供優(yōu)良的懸垂性(drapability)和較小的殘留氣味。掩蔽粒子可以起掩蔽劑的作用以改變或掩蔽與傳統(tǒng)活性炭基材相聯(lián)系的黑顏色，還能改善基材的氣味控制性能。
一般而言，活性炭可由各種各樣原料制成，例如，由鋸屑、木頭、木炭、泥炭、褐煤、煙煤、椰子殼等?；钚蕴康哪承┖线m的形式及其成形技術(shù)描述在美國(guó)專利5,693,385(Parks)；5,834,114(Economy等)；6,517,906(Economy等)；6,573,212(McCrae等)以及美國(guó)專利申請(qǐng)2002/0141961(Falat等)和2004/0166248(Hu等)，所有這些全文收入本文作為參考用于所有目的。在任何情況下，活性炭的濃度一般都應(yīng)微調(diào)以利氣味控制，而不會(huì)對(duì)基材的其它性能產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，活性炭可在涂層(干燥前)中以約1wt％～約50wt％的數(shù)量，在某些實(shí)施方案中以約2wt％～約30wt％的數(shù)量，并在某些實(shí)施方案中以約5wt％～約20wt％的數(shù)量存在。
氣味控制涂層還包含粘結(jié)劑，用于增加涂層在基材上的耐久性，即便當(dāng)以高涂布量存在時(shí)。粘結(jié)劑也可起膠粘劑的作用而將一種基材粘合到另一種基材上。除了改進(jìn)耐久性之外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，某些類型粘結(jié)劑可為所得的涂布的基材提供某些性質(zhì)。例如，水溶性有機(jī)聚合物可用作本發(fā)明的粘結(jié)劑以改善懸垂性和殘留氣味。另外，所述水溶性有機(jī)聚合物也可提供比其它類型粘結(jié)劑更富美感的涂層。一類合適的水溶性有機(jī)聚合物包括多糖及其衍生物。多糖是包含重復(fù)碳水化合物單元的聚合物，其可以是陽離子、陰離子、非離子和/或兩性的。在一種特定實(shí)施方案中，多糖是一種非離子、陽離子、陰離子和/或兩性纖維素醚。合適的非離子纖維素醚可包括但不限于，烷基纖維素醚，例如，甲基纖維素和乙基纖維素；羥烷基纖維素醚，例如，羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基羥丁基纖維素、羥乙基羥丙基纖維素、羥乙基羥丁基纖維素和羥乙基羥丙基羥丁基纖維素；烷基羥烷基纖維素醚，例如，甲基羥乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、乙基羥丙基纖維素、甲基乙基羥乙基纖維素和甲基乙基羥丙基纖維素；以及諸如此類。
合適的纖維素醚可包括，例如，由Akzo Nobel，Stamford，Connecticut，以商品名″BERMOCOLL″銷售的那些。另一些其它合適的纖維素醚是由Shin-Etsu化學(xué)公司，東京，日本，以商品名″METOLOSE″銷售的那些，包括METOLOSE SM型(甲基纖維素)、METOLOSE SH型(羥丙基甲基纖維素)和METOLOSE SE型(羥乙基甲基纖維素)。合適的非離子纖維素醚的一種具體例子是乙基取代度(DS)等于0.8～1.3并且羥乙基摩爾取代度(MS)等于1.9～2.9的乙基羥乙基纖維素。乙基取代度代表每個(gè)已起反應(yīng)的葡萄糖酐單元上存在的羥基基團(tuán)平均數(shù)，其可在0～3之間變化。摩爾取代度代表已與每個(gè)葡萄糖酐單元起反應(yīng)的羥乙基基團(tuán)的平均數(shù)。一種此類纖維素醚是BERMOCOLL E 230FQ，它是Akzo Nobel銷售的乙基羥乙基纖維素。其它合適的纖維素醚也可從Hercules公司，Wilmington，Delaware以商品名″CULMINAL″購(gòu)得。
本發(fā)明水溶性粘結(jié)劑的另一個(gè)功效是，它能促使氣味控制涂層在含水環(huán)境中從基材上受控釋放。具體地說，在接觸水溶液以后，水溶性粘結(jié)劑溶解并喪失其某些粘合品質(zhì)，從而允許其它氣味控制涂層的組分從基材上被釋放。這可應(yīng)用在各種各樣領(lǐng)域，例如，硬表面抹布，此時(shí)要求氣味控制組分釋放到被揩凈的環(huán)境中以便達(dá)到持續(xù)氣味控制效果。然而，在其它情況下，可能要求氣味控制涂層保持粘附在基材上，例如當(dāng)基材被用于某種類型吸收制品中時(shí)。在此種實(shí)施方案中，可能要求使用一種基本不溶解在含水環(huán)境中的不溶于水的助粘結(jié)劑。從而，即使在水溶性粘結(jié)劑溶解后，該助粘結(jié)劑也可幫助使氣味控制涂層的組分保持粘附在基材上。合適的助粘結(jié)劑可包括，例如，交聯(lián)后變得不溶于水的那些。交聯(lián)可按照各種不同方式實(shí)現(xiàn)，包括粘結(jié)劑與多官能交聯(lián)劑反應(yīng)。此類交聯(lián)劑的例子包括但不限于，二羥甲基脲三聚氰胺-甲醛、脲-甲醛、聚酰胺表氯醇等。
在某些實(shí)施方案中，聚合物膠乳可用作助粘結(jié)劑。適合用于膠乳(lattices)中的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般等于或小于約30℃，以便所得基材的柔性基本上不受限制。另外，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般也等于或大于約-25℃，以盡可能減少聚合物膠乳的粘滯性。例如，在某些實(shí)施方案中，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度介于約-15℃～約15℃，在某些實(shí)施方案中介于約-10℃～約0℃。例如，某些可用于本發(fā)明的合適的聚合物膠乳可基于例如但不限于以下的聚合物苯乙烯-丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯均聚物、醋酸乙烯-乙烯共聚物、醋酸乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-氯乙烯-醋酸乙烯三元共聚物、丙烯酸聚氯乙烯聚合物、丙烯酸聚合物、丁腈聚合物，和任何其它本領(lǐng)域公知的適宜陰離子聚合物膠乳聚合物。上面描述的聚合物膠乳的電荷可方便地改變，正如技術(shù)上公知的，通過在制備聚合物膠乳期間利用具有要求電荷的穩(wěn)定劑來改變。此種聚合物膠乳體系的具體技術(shù)更詳細(xì)地描述在美國(guó)專利6,573,212(McCrae等)中。
粘結(jié)劑和任選助粘結(jié)劑的總濃度一般可根據(jù)所獲基材要求的性質(zhì)來改變。例如，高總粘結(jié)劑濃度可給所涂布的基材提供較好物理性質(zhì)，但也可能對(duì)其它性質(zhì)具有負(fù)面影響，例如，對(duì)它所施加到的基材的吸收能力。反之，低總粘結(jié)劑濃度未必提供所要求的耐久程度。因此，在大多數(shù)實(shí)施方案中，粘結(jié)劑在氣味控制涂層中的總用量，包括水溶性粘結(jié)劑和任何任選的助粘結(jié)劑，小于約40wt％，在某些實(shí)施方案中介于約0.5wt％～約25wt％，在某些實(shí)施方案中介于約1wt％～約15wt％。為提高基材的懸垂性和氣味控制性能，水溶性粘結(jié)劑一般占到粘結(jié)劑總用量的至少約50wt％，在某些實(shí)施方案中至少約75wt％，在某些實(shí)施方案中至少約90wt％。反之，當(dāng)使用時(shí)，助粘結(jié)劑一般占到粘結(jié)劑總用量的小于約50wt％，在某些實(shí)施方案中小于約25wt％，在某些實(shí)施方案中小于約10wt％。
一般而言，包含活性炭的氣味控制涂層具有有時(shí)在美學(xué)上令使用者不愉快的深黑色顏色。為進(jìn)一步改善此種涂層的美學(xué)外觀，在本發(fā)明中使用各種粒子來掩蔽，至少在某種程度上，比較黑的活性炭粒子。借此方式，呈現(xiàn)給使用者的顏色可能在美學(xué)上較令人愉快。任何類型的、呈現(xiàn)在美學(xué)上比活性炭更令人愉快的顏色的粒子都可用于本發(fā)明。可使用的無機(jī)掩蔽粒子的恰當(dāng)例子包括但不限于，碳酸鹽(例如，碳酸鈣)；硅酸鹽，例如，硅酸鈣、硅酸鋁(例如，云母粉、粘土等)、硅酸鎂(例如，滑石粉)、石英、硅酸鈣螢石等；氧化鋁；二氧化硅；二氧化鈦；等。粒子的濃度一般可根據(jù)粒子的本性，和要求的氣味控制和改變顏色的程度來改變。例如，粒子可以以約20wt％-約80wt％的數(shù)量存在于氣味控制涂層中，在某些實(shí)施方案中約30wt％-約70wt％，在某些實(shí)施方案中約40wt％-約60wt％。
本發(fā)明人已驚奇地發(fā)現(xiàn)，粒度小于活性炭粒子粒度的粒子能更有效地達(dá)到要求的掩蔽功能。具體地說，不擬囿于理論，但據(jù)信，小粒度使得每單位面積更大數(shù)目的掩蔽粒子，這由此提供比較大粒子所提供的較好的累積掩蔽效果。一般而言，此類小掩蔽粒子的平均粒度小于約50μm，在某些實(shí)施方案中小于約35μm，在某些實(shí)施方案中小于約20μm。另外，某些活性炭粒子的平均粒度為約35μm。在此種工況中，掩蔽粒子的平均粒度一般小于約35μm，優(yōu)選小得多，例如，小于約10μm。
雖不要求，但掩蔽粒子也可以是多孔的。不擬囿于理論但據(jù)信，多孔粒子可給有氣味的化合物提供通道以便更好地接觸活性炭。例如，該粒子可具有平均直徑大于約5埃的孔隙/通道，在某些實(shí)施方案中大于約20埃，在某些實(shí)施方案中大于約50埃。此種粒子的表面積也可大于約15m2/g，在某些實(shí)施方案中大于約25m2/g，在某些實(shí)施方案中大于約50m2/g。表面積可采用Bruanauer，Emmet和Teller的物理氣體吸附(B.E.T.)方法來測(cè)定，Journal ofAmerican Chemical Society，卷60，1938，p.309，以氮?dú)庾鳛槲綒怏w。
在一種具體的實(shí)施方案中，用碳酸鹽掩蔽粒子(例如，碳酸鈣)來改變通常與活性炭氣味吸附劑相聯(lián)系的黑色。獲得的涂層顏色可以是，例如，本質(zhì)上帶藍(lán)色或帶灰色。如上所述，此類顏色從美學(xué)上可令使用者更愉快，特別是當(dāng)涂層被用于為消費(fèi)者/個(gè)人使用所設(shè)計(jì)的基材時(shí)。合適的平均粒度約5μm的白色碳酸鈣粒子可從Omya公司，Proctor，Vermont購(gòu)得。
其它掩蔽劑也可用于本發(fā)明的氣味控制涂層中以改善其美學(xué)魅力。例如，氣味控制涂層可包括著色劑，例如，顏料、染料、油墨等。著色劑可占到涂層的約0.01～約20wt％，在某些實(shí)施方案中約0.1wt％～約10wt％，在某些實(shí)施方案中約0.5wt％～約5wt％。同樣，著色劑可與氣味控制涂層分別施涂以便提供氣味控制涂層顏色與著色劑顏色之間有美學(xué)魅力的對(duì)比。例如，著色劑可以是無機(jī)和/或有機(jī)顏料?？捎糜诒景l(fā)明的市售供應(yīng)的有機(jī)顏料的某些例子包括由Clariant公司，夏洛特，N.C.，以商品名GRAPHTOL或CARTAREN銷售的那些。其它顏料，例如，色淀化合物(藍(lán)色淀、紅色淀、黃色淀等)，也可被使用。無機(jī)和/或有機(jī)染料也可用作著色劑。范例有機(jī)染料類別包括三芳基甲基染料、單偶氮染料、噻嗪染料、嗪染料、萘二甲酰亞胺染料、吖嗪染料、菁染料、靛藍(lán)染料、香豆素染料、苯并咪唑染料、對(duì)醌型(Paraquinoidal)染料、熒光素染料、重氮鹽染料、偶氮-重氮染料(azoic diazo dye)、苯二胺染料、重氮染料、蒽醌染料、三偶氮染料、氧雜蒽染料、二氨基吖啶染料、磺酞染料、酞菁染料、類胡蘿卜素染料、胭脂紅酸染料、天藍(lán)染料、吖啶染料等。一種特別合適的染料類別包括為識(shí)別而可按其顏色指數(shù)(CI)分類的蒽醌化合物。例如，可用于本發(fā)明的某些合適的蒽醌，按照其顏色指數(shù)分類，包括酸性黑48、酸性藍(lán)25(D&C綠No.5)、酸性藍(lán)40、酸性藍(lán)41、酸性藍(lán)45、酸性藍(lán)129、酸性綠25、酸性綠27、酸性綠41、媒染紅11(Alizarin)、媒染黑13(Alizarin藍(lán)黑B)、媒染紅3(Alizarin紅S)、媒染紫5(Alizarin紫羅蘭3R)、自然紅4(胭脂紅酸)、分散藍(lán)1、分散藍(lán)3、分散藍(lán)1 4、自然紅1 6(紅紫素)、自然紅8、活性藍(lán)2以及諸如此類。一種特別合適的著色劑由Akzo NobelInks以商品名″Hydrofilm 4000″銷售。
另一些其它組分，例如，表面活性劑、電解質(zhì)鹽、pH調(diào)節(jié)劑等，也可包括在本發(fā)明氣味控制涂層中。盡管不要求，但此類附加組分通常占到氣味控制涂層的小于約5wt％，在某些實(shí)施方案中小于約2wt％，在某些實(shí)施方案中介于約0.001wt％～約1wt％。例如，正如技術(shù)上熟知的，可用電解質(zhì)鹽控制水溶性粘結(jié)劑的膠凝溫度。合適的電解質(zhì)鹽可包括但不限于，堿金屬鹵化物或硫酸鹽，例如，氯化鈉、氯化鉀等；堿土金屬鹵化物或硫酸鹽如氯化鈣、氯化鎂以及諸如此類。
如上所述，本發(fā)明氣味控制涂層被施涂在一種基材上。該基材可簡(jiǎn)單地作為氣味控制涂層的物理載體，或者它可執(zhí)行結(jié)合到其中的制品的其它功能。為將本發(fā)明氣味控制涂層施涂到基材上，典型的做法是首先將諸組分溶解或分散在溶劑中形成涂布制劑。例如，一種或多種上面提到的組分可與溶劑進(jìn)行混合，或者順序地或者同時(shí)地，結(jié)果形成可輕易地施涂到基材上的涂布制劑。任何能分散或溶解這些組分的溶劑都是適合的，例如，水；醇如乙醇或甲醇；二甲基甲酰胺；二甲基亞砜；烴類如戊烷、丁烷、庚烷、己烷、甲苯和二甲苯；醚如乙醚和四氫呋喃；酮和醛如丙酮和甲乙酮；酸如乙酸和甲酸；以及鹵化溶劑如二氯甲烷和四氯化碳；以及它們的混合物。溶劑在涂布制劑中的濃度一般應(yīng)高到足以允許容易施涂、操作等。然而，如果溶劑的數(shù)量過大，沉積到基材上的活性炭的量可能太少，以致不能提供所要求的氣味減小。雖然溶劑的實(shí)際使用濃度一般將取決于活性炭和它所施涂到的基材的類型，但一般以涂布制劑的約40wt％～約99wt％的數(shù)量存在，在某些實(shí)施方案中以約50～約95wt％的數(shù)量，在某些實(shí)施方案中以約60wt％～約90wt％的數(shù)量存在。
加入到涂布制劑中的其它組分的數(shù)量可根據(jù)要求的氣味減小量、所用施涂方法的濕涂布量(pick-up)等來改變。例如，活性炭可占到涂布制劑的約0.01wt％～約20wt％，在某些實(shí)施方案中約0.1wt％～約15wt％，在某些實(shí)施方案中約0.5wt％～約10wt％。水溶性有機(jī)聚合物可占到涂布制劑的約0.01wt％～約20wt％，在某些實(shí)施方案中約0.1wt％～約15wt％，在某些實(shí)施方案中約0.5wt％～約10wt％。另外，掩蔽粒子可占到涂布制劑的約0.1wt％～約40wt％，在某些實(shí)施方案中約0.5wt％～約30wt％，在某些實(shí)施方案中約1wt％～約20wt％。
可改變涂層制劑的固體含量和/或粘度以達(dá)到所要求的氣味減小的程度。例如，涂布制劑的固體含量可介于約1％～約30％，在某些實(shí)施方案中約3％～約25％，在某些實(shí)施方案中約5％～約15％。通過改變制劑的固體含量，可控制涂布制劑中的活性炭和其它組分的存在。例如，為形成較高含量活性炭的涂布制劑，可提供一種具有較高固體含量的制劑，以便在施涂過程期間在制劑中結(jié)合進(jìn)較高百分率氣味吸收劑。另外，涂布制劑的粘度也可根據(jù)涂布方法和/或所用粘結(jié)劑的類型來改變。例如，飽和涂布方法(例如，浸涂)可采用較低粘度，而液滴涂布技術(shù)則可采用較高粘度。一般而言，該粘度介于約500～約2×106厘泊，例如采用Brookfield DV-I粘度計(jì)(配LV-IV轉(zhuǎn)子)進(jìn)行測(cè)定。要求的話，可在涂布制劑中使用增稠劑或其它粘度改性劑以便增加或降低粘度。
涂布制劑可采用任何傳統(tǒng)技術(shù)施涂到基材上，例如，棒、輥、刮刀、幕涂、印刷(例如，凹印)、噴涂、縫型模，或浸涂技術(shù)。構(gòu)成基材的材料(例如，纖維)可在結(jié)合到基材中之前和/或以后接受涂布。涂布制劑可施涂到基材的一面或兩面。例如，氣味控制涂層一般地存在于在使用期間可能要接觸目標(biāo)氣味的基材的至少那個(gè)表面上。另外，涂布制劑可覆蓋基材的整個(gè)表面，或者可僅覆蓋表面的一部分。當(dāng)在多個(gè)表面上施涂氣味控制涂層時(shí)，各個(gè)表面可順序地或同時(shí)地進(jìn)行涂布。
不論采用何種涂布方式，都可將獲得的涂布的基材加熱到一定溫度以便將溶劑從涂層中趕出。例如，涂布的基材可加熱到至少約50℃的溫度，在某些實(shí)施方案中至少約70℃，在某些實(shí)施方案中至少約80℃的溫度。通過盡可能減少所獲涂層中溶劑的量，騰出更大的活性炭表面積供接觸有氣味的化合物，從而強(qiáng)化了氣味的減少。然而，應(yīng)當(dāng)理解，相對(duì)少量的溶劑可能依然存在于氣味控制涂層中。例如，氣味控制涂層可包含小于約0.5wt％的溶劑，在某些實(shí)施方案中小于約0.1wt％，在某些實(shí)施方案中小于約0.01wt％。
一般而言，各種各樣不同基材中的任何一種皆可與本發(fā)明氣味控制涂層相結(jié)合。例如，非織造織物、機(jī)織織物、針織織物、紙幅、薄膜、泡沫塑料等皆可涂以氣味控制涂層。當(dāng)使用時(shí)，非織造織物可包括但不限于，紡粘纖網(wǎng)(穿孔或非穿孔的)、熔噴纖網(wǎng)、粘合梳理纖網(wǎng)、氣流鋪網(wǎng)纖網(wǎng)、共成形纖網(wǎng)、水利纏結(jié)纖網(wǎng)以及諸如此類。在典型情況下，用于成形基材的聚合物的軟化或熔融溫度應(yīng)高于為將溶劑從涂布制劑中趕出所需要的溫度。此類聚合物的一種或多種組分的軟化溫度可介于，例如，約100℃～約400℃，在某些實(shí)施方案中約110℃～約300℃，在某些實(shí)施方案中約120℃～約250℃。此種聚合物的例子包括但不限于，合成聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、尼龍6、尼龍66、KEVLAR、間同立構(gòu)聚苯乙烯、液晶聚酯等)；纖維素聚合物(軟木漿、硬木漿、熱磨機(jī)械漿等)；其組合；以及諸如此類。
氣味控制涂層的固體施涂量也可根據(jù)要求改變?！骞腆w施涂量″通過從處理后的基材重量(干燥后)中減去未處理的基材重量，用所計(jì)算得到重量除以未處理的基材重量，然后再乘100％來確定。本發(fā)明的一項(xiàng)特殊優(yōu)點(diǎn)是高固體施涂量以及由此帶來的高水平氣味控制作用可在基本上不犧牲涂層的耐久性而獲得的。在某些實(shí)施方案中，例如，施涂量為至少約20％～約600％，在某些實(shí)施方案中約60％～約500％，在某些實(shí)施方案中約100～約400％。氣味控制涂層的厚度也可變化。例如，厚度可介于約0.001mm～約0.4mm，在某些實(shí)施方案中約0.01mm～約0.30mm，在某些實(shí)施方案中約0.01mm～約0.20mm。如此相對(duì)薄的涂層可改善基材的柔性，同時(shí)卻仍提供均一的加熱。
為維持基材的吸收率、孔隙率、柔性和/或某些其它特性，有時(shí)可能要求施涂氣味控制涂層，以便覆蓋基材的一個(gè)或多個(gè)表面的面積的小于100％，在某些實(shí)施方案中約10％～約80％，在某些實(shí)施方案中約20％～約60％。例如，在一種特定實(shí)施方案中，氣味控制涂層以預(yù)定圖案(例如，矩形圖案、鉆石形格子、圓點(diǎn)等)施涂到基材上。盡管不要求，但此種圖案化的氣味控制涂層可提供充分氣味控制作用卻不需要覆蓋基材表面積的很大一部分。這可能是優(yōu)化柔性、吸收率或基材的其它特性所要求的。然而，應(yīng)當(dāng)知道，涂料也可均一地施涂到基材的一個(gè)或多個(gè)表面上。另外，圖案化的氣味控制涂層還可給每個(gè)區(qū)提供不同的功能。例如，在一種實(shí)施方案中，用兩個(gè)或更多個(gè)可重疊或未必重疊的涂布區(qū)域的圖案處理基材。所述區(qū)域可以在基材的相同或不同表面上。在一種實(shí)施方案中，一個(gè)基材區(qū)域被涂以第一氣味控制涂層，而另一區(qū)域則涂以第二氣味控制涂層。同樣，制品可包含第一涂布的基材和第二涂布的基材。在任一種情況下，一個(gè)區(qū)域或基材可被配置以減少一種類型的氣味，而另一區(qū)域或基材可被配置以減少另一類型的氣味。替代地，一個(gè)區(qū)域或基材的氣味控制涂層的水平可高于另一區(qū)域或基材，從而提供不同程度的氣味控制作用。
本發(fā)明氣味控制涂層可用于種類廣泛的制品。要求的話，氣味控制涂層可用于吸收制品的一種或多種零部件中，例如，在透液層(例如，體側(cè)襯里，浪涌(surge)層等)、基本不透液層、透氣性層(例如，外包覆層、通風(fēng)層、阻擋層等)、吸收劑芯、彈性膜等。此種吸收制品的幾個(gè)例子描述在美國(guó)專利5,197,959(Buell)；5,085,654(Buell)；5,634,916(Lavon等)；5,569,234(Buell等)；5,716,349(Taylor等)；4,950,264(Osborn，III)；5,009,653(Osborn，III)；5,509,914(Osborn，III)；5,649,916(DiPalma等)；5,267,992(Van Tillburg)；4,687,478(VanTillburg)；4,285,343(McNair)；4,608,047(Mattingly)；5,342,342(Kitaoka)；5,190,563(Herron等)；5,702,378(Widlund等)；5,308,346(Sneller等)；6,110,158(Kielpikowski)；6,663,611(Blaney等)；以及WO99/00093(Patterson等)，在此將它們?nèi)氖兆鲄⒖加糜谒心康摹?br> 本發(fā)明氣味控制涂層為多功能的并且也可與其它類型制造制品配合使用。例如，該氣味控制涂層可用于空氣過濾器中，例如，住宅過濾器、通風(fēng)過濾器、一次性面罩和面罩濾材。范例面罩，例如，描述和展示在，例如，美國(guó)專利4,802,473；4,969,457；5,322,061；5,383,450；5,553,608；5,020,533；5,813,398；和6,427,693，在此將它們?nèi)氖兆鲄⒖加糜谒心康?。在一種實(shí)施方案中，用本發(fā)明氣味控制涂層涂布的基材可用作面罩的過濾層。過濾層，例如，熔噴非織造纖網(wǎng)、紡粘非織造纖網(wǎng)及其層合物乃是技術(shù)上熟知的。
在另一種其它實(shí)施方案中，氣味控制涂層可與服裝配合使用。例如，服裝，例如，肉類和海鮮包裝工業(yè)圍裙/工作服，雜貨店圍裙、造紙廠圍裙/工作服，農(nóng)場(chǎng)/乳品場(chǎng)服裝、打獵服裝等，可與本發(fā)明氣味控制涂層結(jié)合在一起。作為例子，獵人常常穿著針對(duì)特定打獵環(huán)境偽裝的服裝。本發(fā)明氣味控制涂層于是可用于成形為偽裝圖案。具體地說，氣味控制涂層可提供要求的彩色圖案和有助于減少打獵期間人的氣味。
本發(fā)明氣味控制涂層的有效性可用各種不同方式衡量。例如，氣味控制涂層所吸附的有氣味的化合物的百分率可利用本文描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)來測(cè)定。在某些實(shí)施方案中，例如，本發(fā)明氣味控制涂層能吸附特定有氣味的化合物的至少約25％，在某些實(shí)施方案中至少約45％，在某些實(shí)施方案中至少約65％。該氣味控制涂層去除氣味的有效性也可根據(jù)″相對(duì)吸附效率″來衡量，該數(shù)值也采用頂空氣相色譜法測(cè)定并根據(jù)每克氣味控制涂層吸附的氣味的毫克數(shù)來表示。要知道，任何一種類型氣味控制涂層的表面化學(xué)可能不適合減少所有類型的氣味，并且一種或多種有氣味的化合物的低吸附可能被其它有氣味的化合物的良好吸附補(bǔ)償。
本發(fā)明將結(jié)合下面的實(shí)施例得到更好的理解。
試驗(yàn)方法針對(duì)氣味的定量吸附，利用所謂″頂空氣相色譜法″的試驗(yàn)做了測(cè)定。頂空氣相色譜法是在Agilent Technologies 5890，Series II氣相色譜儀以及Agilent Technology 7694頂空采樣器(AgilentTechnologies，Waldbronn，Germany)上進(jìn)行的。氦氣被用作載氣(注入口壓力12.7psig；頂空瓶壓力15.8psig；供料管線壓力60psig)。DB-624柱被用于有氣味的化合物，它長(zhǎng)30m，內(nèi)徑0.25mm。這樣的柱可從J&W Scientific，Inc.of Folsom，California，購(gòu)得。
頂空氣相色譜法采用的操作參數(shù)表示在下表1中
表1頂空氣相色譜法裝置采用的操作參數(shù)

試驗(yàn)程序涉及，將0.0075-0.0120g織物，取決于炭涂層水平，放入到20cm3頂空瓶中。利用針筒，又在瓶?jī)?nèi)放入一等分?jǐn)?shù)量的有氣味的化合物。具體地說，試驗(yàn)利用2μL吡啶實(shí)施。瓶用蓋子和隔膜密封起來并被放入到37℃下的頂空氣相色譜烘箱內(nèi)。10min后，將空心針刺透隔膜并進(jìn)入到瓶?jī)?nèi)。隨后，將1cm3頂空樣品(瓶?jī)?nèi)的空氣)注入到氣相色譜儀中。首先，試驗(yàn)只有1等分?jǐn)?shù)量有氣味的化合物的對(duì)照瓶以便定義0％的有氣味的化合物的吸附。計(jì)算被樣品除掉的頂空有氣味的化合物的數(shù)量，將來自帶有樣品的瓶的有氣味的化合物對(duì)應(yīng)的峰值面積與來自有氣味的化合物對(duì)照瓶的峰值面積進(jìn)行比較。
實(shí)施例1展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。首先，提供一種粘合梳理纖網(wǎng)織物，它具有7″×12″的尺寸和0.9盎司每平方碼的基重。該織物由75wt％雙組分纖維和25wt％聚酯纖維的共混物成形。雙組分纖維由Fibervisions，Inc.，Covington，Georgia以商品名″ESC 215″供應(yīng)，它具有聚乙烯皮層和聚丙烯芯，3.0旦，0.55wt％″HR6″油劑(finish)。聚酯纖維從Invista，Wichita，Kansas以商品名″T-295″獲得，它具有6.0旦和0.5wt％L1油劑。
涂布制劑按如下制備。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，5.0g″Metolose SM4000″(甲基纖維素，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd供應(yīng))和12.5g氯化鈉(Mallinckrodt)在熱板上、攪拌下加入到150.1g溫?zé)?約70℃)蒸餾水中。約5min后，撤去熱板并讓液體在攪拌下冷卻。隨后，100.1g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到制劑中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有40.8％的固體含量。隨后，加入10.0g活性炭粉末到制劑中。該活性炭由MeadWestvaco Corp.以商品名″Nuchar SA-20″獲得。加入炭以后，制劑的顏色從亮白色變成淺黑色。
隨后，將燒杯放在冰浴上以冷卻制劑和增加其粘度。當(dāng)制劑溫度達(dá)到約17℃時(shí)，觀察到粘度急劇增加。隨后，撤去冰浴，用刮板手工攪拌制劑，以待它升溫至約室溫。制劑的固體百分?jǐn)?shù)經(jīng)測(cè)定為25.0％。該水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也一并載于下表2。
表2水性制劑的諸組分

隨后，織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在110℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥10～15min。隨后，根據(jù)初始織物重量(1.9g)、干涂布的織物重量(1.7g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表3。
表3涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有中等灰色和良好懸垂特性，盡管有高粒子施涂量。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定織物，趕出83mg吡啶每克織物。
實(shí)施例2展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。涂布制劑按如下制備。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，5.0g″Metolose SM4000″(甲基纖維素，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd供應(yīng))在熱板上、攪拌下加入到149.3g溫?zé)?約70℃)蒸餾水中。約5min后，撤去熱板并讓液體在攪拌下冷卻。隨后，74.3g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到制劑中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.7％的固體含量。隨后，加入12.0g活性炭粉末到制劑中。該活性炭由MeadWestvaco Corp.以商品名″Nuchar SA-1500″獲得。加入炭以后，制劑的顏色從亮白色變成淺黑色。讓制劑冷卻幾個(gè)小時(shí)。
隨后，將燒杯放在冰浴上以冷卻制劑和增加其粘度。當(dāng)制劑溫度達(dá)到17℃時(shí)，觀察到粘度急劇增加。隨后，撤去冰浴，用刮板手工攪拌制劑，以待它升溫至約室溫。制劑的固體百分?jǐn)?shù)經(jīng)測(cè)定為15.5％。該水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也一并載于下表4。
表4水性制劑的諸組分

然后，如在實(shí)施例1中所述的粘合梳理織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在110℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥約15min。隨后，根據(jù)初始織物重量(1.9g)、干涂布的織物重量(4.4g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表5。
表5涂層諸組分

該織物據(jù)觀察具有中等灰色和良好懸垂特性，盡管有高粒子施涂量。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定織物，趕出139mg吡啶每克織物。
實(shí)施例3展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。涂布制劑按如下制備。在400 mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，5.0g″Bermocoll E230 FQ″(乙基羥乙基纖維素，由Akzo Nobel獲得)在熱板上、攪拌下加入到150.0g溫?zé)?約70℃)蒸餾水中。約5min后，撤去熱板并讓液體在攪拌下冷卻。當(dāng)溶液冷卻(約23℃)并顯著更澄清和粘稠時(shí)，經(jīng)測(cè)定固體含量在2.9％。隨后，75.7g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到制劑中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.6％的固體含量。隨后，加入12.0g活性炭粉末到制劑中。該活性炭由MeadWestvaco Corp.以商品名″Nuchar SA-20″獲得。該最終制劑攪拌約30min，隨后測(cè)定粘度和固體百分?jǐn)?shù)。粘度為3930cP(Brookfield Model DV-I粘度計(jì)，帶有LV-2轉(zhuǎn)子，1.0rpm)，并且固體百分?jǐn)?shù)是15.4％。該水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也一并載于下表6。
表6水性制劑的諸組分

然后，如在實(shí)施例1中所述的粘合梳理織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在110℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥約15min。隨后，根據(jù)初始織物重量(1.9g)、干涂布的織物重量(4.8g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表7。
表7涂層諸組分

該織物據(jù)觀察具有中等灰色和良好懸垂特性，盡管有高粒子施涂量。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定織物，趕出115mg吡啶每克織物。
實(shí)施例4展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。涂布制劑按如下制備。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，3.0g″Bermocoll E230 FQ″(乙基羥乙基纖維素，由Akzo Nobel獲得)在熱板上、攪拌下加入到201.3g溫?zé)?約70℃)蒸餾水中。約5min后，撤去熱板并讓液體在攪拌下冷卻。當(dāng)溶液冷卻(約23℃)時(shí)，經(jīng)測(cè)定固體含量在1.1％。粘度，又經(jīng)測(cè)定為76.5cP，采用Brookfield Model DV-I粘度計(jì)，帶有LV-2轉(zhuǎn)子，60rpm。隨后，36.3g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到制劑中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.4％的固體含量。隨后，加入4.5g活性炭粉末到制劑中。該活性炭由MeadWestvaco Corp.以商品名″Nuchar SA-20″獲得。
這些組分?jǐn)嚢杓s15min后，再次測(cè)定粘度，采用與上面描述的相同裝置。該數(shù)值僅為101.5cP，對(duì)于棒涂方法來說被認(rèn)為太低。因此，將制劑加熱至約70℃并另外加入2.0g Bermocoll E230FQ。該最終制劑在攪拌下以冰浴冷卻至室溫后，粘度經(jīng)測(cè)定為635cP(儀器設(shè)置同上，但用12rpm的轉(zhuǎn)子)。固體百分?jǐn)?shù)經(jīng)測(cè)定為7.95％。水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也載于下表8。
表8水性制劑的諸組分

隨后，如實(shí)施例1中所述織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。另外，一塊5.5″×12.0″的聚丙烯紡粘織物(基重0.55盎司每平方碼)也用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在110℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥約10～15min。隨后，根據(jù)初始織物重量(1.8g，對(duì)于粘合梳理纖網(wǎng)來說；0.8g，紡粘纖網(wǎng))、干涂布的織物重量(3.3g，粘合梳理纖網(wǎng)；1.2g，紡粘纖網(wǎng))和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表9和10。
表9粘合梳理纖網(wǎng)的涂層的諸組分

表10紡粘纖網(wǎng)的涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有中等灰色和良好懸垂特性，盡管有高粒子施涂量。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定粘合梳理織物，趕出78mg吡啶每克織物。
實(shí)施例5
展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。涂布制劑按如下制備。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，5.0g″Bermocoll E230 FQ″(乙基羥乙基纖維素，由Akzo Nobel獲得)在熱板上、攪拌下加入到204.7g溫?zé)?約70℃)蒸餾水中。約5min后，撤去熱板并讓液體在攪拌下冷卻。當(dāng)溶液冷卻(約26℃)時(shí)，經(jīng)測(cè)定固體含量在2.2％。粘度，又經(jīng)測(cè)定為397cP，采用Brookfield Model DV-I粘度計(jì)，帶有LV-2轉(zhuǎn)子，30rpm。隨后，41.6g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到制劑中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.9％的固體含量。隨后，加入4.8g活性炭粉末到制劑中。該活性炭由MeadWestvaco Corp.以商品名″Nuchar SA-20″獲得。另外，21.2g″Hydrofilm 4000″、水性苯胺印刷油墨(青色)，由AkzoNobel Inks供應(yīng)，也加入到該制劑中。固體百分?jǐn)?shù)是43.4％。
這些組分?jǐn)嚢杓s30min后，再次測(cè)定粘度，采用與上面描述的相同裝置。該數(shù)值是555cP，并且固體含量是10.75％。水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也載于下表11。
表11水性制劑的諸組分

隨后，如實(shí)施例1中所述的織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在90℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥過夜。隨后，根據(jù)初始織物重量(2.1g)、干涂布的織物重量(4.0g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表12。
表12涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有鮮艷、深藍(lán)色，類似于青色油墨的顏色。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定粘合梳理織物，趕出76mg吡啶每克織物。
實(shí)施例6展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。涂布制劑按如下制備。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，5.0g″Bermocoll E230 FQ″(乙基羥乙基纖維素，由Akzo Nobel獲得)在熱板上、攪拌下加入到202.1g溫?zé)?約70℃)蒸餾水中。約5min后，撤去熱板并讓液體在攪拌下冷卻。當(dāng)溶液冷卻(約22℃)時(shí)，在攪拌下向制劑中加入37.1g碳酸鈣粒子水淤漿。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.9％的固體含量。隨后，加入4.8g活性炭粉末到制劑中。該活性炭由MeadWestvaco Corp.以商品名″Nuchar SA-20″獲得。另外，3.4g″Hydrofilm 4000″、水性苯胺印刷油墨(青色)，由Akzo Nobel Inks供應(yīng)，也加入到該制劑中。這些組分?jǐn)嚢杓s15min后，測(cè)定粘度，采用與實(shí)施例5中描述的相同裝置。粘度是574cP，并且固體含量是8.57％。水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也載于下表13。
表13水性制劑的諸組分

隨后，如實(shí)施例1中所述的織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在110℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥15～20min。隨后，根據(jù)初始織物重量(2.0g)、干涂布的織物重量(3.5g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表14。
表14涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有鮮艷、深藍(lán)色。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定粘合梳理織物，趕出75mg吡啶每克織物。
實(shí)施例7展示按照本發(fā)明形成氣味控制基材的能力。涂布制劑按如下制備。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，170.5g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到151.7g活性炭油墨中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.8％的固體含量?；钚蕴坑湍蒑eadWestvaco Corp.，Stamford，Connecticut，以商品名″DPX-8433-68B″獲得，它包含12-16wt％活性炭，20-24wt％苯乙烯丙烯酸粘結(jié)劑和62-66wt％水。攪拌約30min后，制劑的粘度經(jīng)測(cè)定為100.0cP(LV-2轉(zhuǎn)子，60RPM)，并且固體百分?jǐn)?shù)是30.6％。
隨后，191.5g上面描述的制劑在攪拌下被置于250mL硬質(zhì)玻璃燒杯并加熱至63℃。加入3.8g″Bermocoll E230 FQ″(乙基羥乙基纖維素，由Akzo Nobel獲得)，于是制劑變得顯著更粘稠，特別是在撤去熱板并且制劑在冷水中冷卻至室溫后。固體百分?jǐn)?shù)經(jīng)測(cè)定為32.8％。粘度經(jīng)測(cè)定為1,700,000cP，采用Brookfield Model DV-I粘度計(jì)，帶有LV-4轉(zhuǎn)子，0.3rpm。水性制劑的每種組分的計(jì)算濃度也載于下表15。
表15水性制劑的諸組分

隨后，如實(shí)施例1中所述織物的一面用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂以該制劑。施涂水性制劑以后，涂布的織物在110℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱內(nèi)干燥20min。隨后，根據(jù)初始織物重量(2.0g)、干涂布的織物重量(6.3g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表16。
表16涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有炭黑色。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定粘合梳理織物，趕出71mg吡啶每克織物。
實(shí)施例8制備用于比較的涂布制劑，它包含活性炭油墨，由MeadWestvaco Corp.，Stamford，Connecticut以商品名″DPX-8433-68B″獲得，其用蒸餾水按照50/50進(jìn)行稀釋。于是，獲得的制劑含有6-8wt％活性炭，10-12wt％苯乙烯丙烯酸粘結(jié)劑和81-83wt％水。活性炭制劑的固體含量是16.0％。隨后，7-英寸寬、200-碼的一卷粘合梳理織物，例如，在實(shí)施例1中描述的，隨后以約17英尺/分鐘的速度涂以該制劑。該織物通過在頂面施涂來自塑料管″淋浴″的制劑，底面則由涂布輥從金屬盤拾取該制劑而達(dá)到制劑的飽和。飽和的織物在90psig的輥隙中榨干，隨后在4個(gè)水蒸氣烘缸表面進(jìn)行干燥(測(cè)定的溫度115.6℃、115℃、117.8℃和114.4℃)。隨后，根據(jù)一塊7″×18″的未處理的織物(2.91g)、干涂布的織物重量(4.39g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層的諸組分濃度。結(jié)果載于下表17。
表17涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有炭黑色并且僵硬，極可能由于活性炭涂層中存在高含量粘結(jié)劑的緣故?？椢镞€具有氣味，非常像DPX-8433-68B活性炭油墨中存在的殘留粘結(jié)劑。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定織物，趕出81mg吡啶每克織物。
實(shí)施例9制備用于比較的涂布制劑，它包含活性炭油墨，由MeadWestvaco Corp.，Stamford，Connecticut以商品名″DPX-8433-68B ″獲得，含有12-16wt％活性炭、20-24wt％苯乙烯丙烯酸粘結(jié)劑和62-66wt％水?；钚蕴恐苿┑墓腆w含量是34.8％。隨后，實(shí)施例1中描述的織物，通過在頂面施涂來自塑料漏斗的制劑，底面則由涂布輥從金屬盤拾取該制劑而達(dá)到制劑的飽和。飽和的織物穿過輥隙被榨干，隨后在固定的水蒸氣烘缸表面進(jìn)行干燥。隨后，根據(jù)未處理的織物重量(1.7g)、干涂布的織物重量(4.1g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層的諸組分濃度。結(jié)果載于下表18。
表18涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有炭黑色并且僵硬，極可能由于活性炭涂層中存在高含量粘結(jié)劑的緣故?？椢镞€具有氣味，非常像DPX-8433-68B活性炭油墨中存在的殘留粘結(jié)劑。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定織物，趕出110mg吡啶每克織物。
實(shí)施例10
制備用于比較的涂布制劑。具體地說，該制劑是按如下所述制備的。在400mL硬質(zhì)玻璃燒杯中，170.5g碳酸鈣粒子水淤漿在攪拌下加入到151.7g活性炭油墨中。該碳酸鈣水淤漿從Omya，Inc.以商品名″XC4900″獲得并具有27.8％的固體含量?；钚蕴坑湍蒑eadWestvaco Corp.，Stamford，Connecticut以商品名″DPX-8433-68B″獲得，它包含12-16wt％活性炭、20-24wt％苯乙烯丙烯酸粘結(jié)劑和62-66wt％水。攪拌約30min后，制劑的粘度經(jīng)測(cè)定為100.0cP(LV-2轉(zhuǎn)子，60RPM)，并且固體百分?jǐn)?shù)是30.6％。隨后，所得制劑利用60號(hào)單纏繞計(jì)量棒涂布到實(shí)施例1中描述的織物的一面。然而，由于粘度低，制劑基本飽和了整個(gè)織物，而不是大多數(shù)局限于涂布的一面。水性制劑每一種組分的計(jì)算濃度也載于下表19。
表19水性制劑的諸組分

隨后，根據(jù)未處理的織物重量(2.1g)、干涂布的織物重量(9.1g)和水性制劑的組成計(jì)算涂層諸組分的濃度。結(jié)果載于下表20。
表20涂層的諸組分

該織物據(jù)觀察具有炭黑色并且僵硬，而不是當(dāng)采用白色碳酸鈣粒子時(shí)可能預(yù)期的灰色。另外，采用上面描述的頂空氣相色譜法試驗(yàn)，測(cè)定織物，趕出86mg吡啶每克織物。
雖然已結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但要知道，本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解以上內(nèi)容后將輕易地想出這些實(shí)施方案的替代、變換和等價(jià)物。因此，本發(fā)明范圍應(yīng)視為所附權(quán)利要求及其等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種包含氣味控制涂層的基材，所述氣味控制涂層包含活性炭、粘結(jié)劑和掩蔽劑，所述粘結(jié)劑包含水溶性有機(jī)聚合物，而所述掩蔽劑包含平均粒度小于所述活性炭的平均粒度的掩蔽粒子。
2.權(quán)利要求1的基材，其中所述活性炭占到所述氣味控制涂層的約1wt％～約50wt％，優(yōu)選所述氣味控制涂層的約5wt％～約20wt％。
3.權(quán)利要求1的基材，其中所述粘結(jié)劑占到所述氣味控制涂層的小于約40wt％，優(yōu)選是所述氣味控制涂層的約0.5～約25wt％。
4.權(quán)利要求1的基材，其中所述粘結(jié)劑還包含聚合物膠乳。
5.權(quán)利要求1的基材，其中所述水溶性有機(jī)聚合物占到所述粘結(jié)劑的至少約50％，優(yōu)選所述粘結(jié)劑的至少約90％。
6.權(quán)利要求1的基材，其中所述掩蔽粒子是無機(jī)粒子。
7.權(quán)利要求1的基材，其中所述掩蔽粒子的平均粒度小于約50μm，優(yōu)選小于約20μm。
8.權(quán)利要求1的基材，其中所述掩蔽粒子占到所述氣味控制涂層的約20wt％～約80wt％，優(yōu)選是所述氣味控制涂層的約30wt％～約70wt％。
9.權(quán)利要求1的基材，其中所述水溶性有機(jī)聚合物包括非離子纖維素醚。
10.一種包含氣味控制涂層的基材，所述氣味控制涂層包含約1wt％～約50wt％活性炭、小于約40wt％粘結(jié)劑和約20wt％～約80wt％無機(jī)掩蔽粒子，所述粘結(jié)劑包含非離子纖維素醚，并且所述無機(jī)粒子的平均粒度小于約35μm。
11.權(quán)利要求10的基材，其中所述活性炭占到所述氣味控制涂層的約5wt％～約20wt％，所述粘結(jié)劑占到所述氣味控制涂層的約0.5wt％～約25wt％，并且所述無機(jī)粒子占到所述氣味控制涂層的約30wt％～約70wt％。
12.權(quán)利要求10的基材，其中所述無機(jī)粒子的平均粒度小于約20μm。
13.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的基材，其中所述掩蔽粒子是碳酸鈣粒子。
14.一種包含氣味控制涂層的基材，所述氣味控制涂層包含約1wt％～約50wt％活性炭、小于約40wt％粘結(jié)劑和約20wt％～約80wt％碳酸鈣粒子，所述粘結(jié)劑包含非離子纖維素醚，并且所述碳酸鈣粒子的平均粒度小于約20μm。
15.權(quán)利要求9～14中任何一項(xiàng)的基材，其中所述非離子纖維素醚選自烷基纖維素醚、羥烷基纖維素醚、烷基羥烷基纖維素醚及其組合。
16.權(quán)利要求9～14中任何一項(xiàng)的基材，其中所述非離子纖維素醚占到所述粘結(jié)劑的至少約90％。
17.權(quán)利要求9～14中任何一項(xiàng)的基材，其中所述粘結(jié)劑基本上由所述非離子纖維素醚組成。
18.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的基材，其中該基材包含非織造纖網(wǎng)。
19.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的基材，其中所述掩蔽粒子是多孔的。
20.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的基材，其中固體施涂量介于約20％～約600％。
21.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的基材，其中所述氣味控制涂層包含著色劑。
22.一種個(gè)人護(hù)理吸收制品，它包含以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的基材。
全文摘要
提供一種包含氣味控制組合物的基材。該氣味控制組合物包括用于吸附一種或多種有氣味的化合物以減少氣味的活性炭。該氣味控制組合物還包含水溶性粘結(jié)劑，用于提高當(dāng)施涂到基材上時(shí)活性炭的耐久性。除了改進(jìn)耐久性之外，此種水溶性粘結(jié)劑還可給制成的涂布基材提供良好的懸垂性和低殘留氣味。
文檔編號(hào)A61L15/46GK101090742SQ200580044799
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者R·B·昆西三世 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司