氣味吸附劑的制作方法
【專利說明】氣味吸附劑
[0001] 本發(fā)明屬于氣味吸附領(lǐng)域，特別涉及吸水性聚合物顆粒和吸收性衛(wèi)生制品.本發(fā) 明涉及氣味吸附劑，吸水性聚合物顆粒，氣味吸附劑的制備方法、衛(wèi)生制品以及涉及氣味吸 附劑用于減少、消除或防止另人不愉快的氣味的用途.
[0002] 如果必要的話，人體排泄物如尿、糞便或者經(jīng)血可以使用已知的衛(wèi)生制品來收集. 例如，棉塞或者衛(wèi)生巾可以用于收集經(jīng)血，可以穿戴尿布來收集尿和/或糞便，特別是對于 尚不具有排泄控制能力的人，如嬰幼兒，或者不再具有這種能力的人，如在腸道和/或泌尿 性失禁的情況下.
[0003] 這些衛(wèi)生制品使得排泄物的衛(wèi)生收集成為可能，并且避免了例如弄臟衣服、被褥 或環(huán)境.現(xiàn)有技術(shù)的衛(wèi)生制品，特別是例如尿布，常常有利地包含即使在圍壓下也能結(jié)合和 保留相當(dāng)量液體的吸水性聚合物顆粒.
[0004] 即使當(dāng)排泄物被收集在衛(wèi)生制品中時，與上述排泄物有關(guān)的可能發(fā)生的一個問題 是，由這些排泄物散發(fā)出來的惱人氣味.
[0005] 例如，尿通常會隨著時間出現(xiàn)氨的味道.取決于其它因素，諸如飲食攝入、患病或 藥物治療，尿液可能還會具有其它不好的氣味.例如，已知吃蘆筍能夠?qū)е氯说哪蛞褐杏袕?烈氣味。這種強烈氣味是由于人體中的天冬氨酸的代謝.能夠?qū)е履蛞哼@種不期望氣味的 其它食物或飲品包括例如酒類、洋蔥、味道增強劑、香味和風(fēng)味化學(xué)品、咖啡、辛香料等.尤 其是辣的食物能導(dǎo)致尿液有氣味，這是因為其中存在的化合物常常不能完全被人的腎臟分 解，并因此進入到尿液中.接受某種飲食方案的特殊患者，經(jīng)受特定藥物治療的普通患者， 或腎功能衰退的老人會產(chǎn)生具有令人討厭的氣味成分的尿液。患有尿失禁的患者越來越傾 向于分泌脲酶，脲酶與尿液中的尿素反應(yīng)，并由此釋放有毒的氨。有一種已知的病癥是魚腥 癥(fish odor syndrome)。這種病癥是基于季銨化合物的排泄增多。
[0006] 因此，如果將尿液收集在衛(wèi)生制品，例如尿布中，過不了多久，尿液中令人討厭的 氣味成分就會散發(fā)出氣味，這種氣味對于尿布穿戴者和他或她的周圍環(huán)境而言都是不愉快 的·
[0007] 根據(jù)RfimppChemie Lexikon，尿液成分濃度經(jīng)歷生理學(xué)變化，一些物質(zhì)甚至?xí)?以每日變化的濃度排泄，因此尿液組成的詳細情況總是基于所謂的24小時尿液。健康成年 人的24小時尿液中的成分包括，例如，尿素(平均約20g)、尿酸（約0.5g)、肌酸酐（約1.2g)、 氨(約〇.5g)、氨基酸(約2g)、蛋白質(zhì)（約60mg)、還原性物質(zhì)（約0.5g，其中有約70mg的D-葡萄 糖或尿糖）、檸檬酸(約〇.5g)和其他有機酸，以及一些維生素(C、B12和其它）.存在的無機離 子包括：Na+(約5.9g)、K +(約2.7g)、NH4+(約0.8g)、Ca2+G々0.5g)、Mg2+G々0.4g)、Cl - Gt 8.9g)、P043-(約4. lg)、S042-(約2.4g)。干物質(zhì)含量約在50-72g之間.尿液中已被識別的揮發(fā) 性組分包括烷基呋喃類、酮類、內(nèi)酯類、吡咯類、異硫氰酸烯丙酯、二甲砜和其它物質(zhì).揮發(fā) 性組分通常是摩爾質(zhì)量在約1000g/m 〇l以下的分子，具有高蒸氣壓.
[0008] 在此背景下，對于盡可能的減少(特別是由尿排泄物引起的)這種令人討厭的氣味 存在根本需求。因此已經(jīng)有不少嘗試來提供衛(wèi)生制品解決所提到的氣味問題.
[0009]與該總背景相關(guān)的本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題特別是，使提供減少尿液散發(fā)的惡 臭的衛(wèi)生制品成為可能。
[0010]因此發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明范圍內(nèi)，組合使用沸石和過一硫酸和/或其鹽可解決上述問 題·
[0011] 本發(fā)明的一個方面因此是一種氣味吸附劑，特別是用在優(yōu)選吸收性的衛(wèi)生制品中 的氣味吸附劑，包含：
[0012] a)過一硫酸和/或其鹽，
[0013] b)沸石。
[0014] 這種氣味吸附劑的優(yōu)點在于能夠有效地減少尿液散發(fā)的惡臭，特別是由于尿液的 難聞分解產(chǎn)物(例如氨）引起的惡臭，還有由于在排泄時立即氣味難聞的那些尿液成分引起 的惡臭，例如由于飲食、疾病或藥物治療所引起的那些。
[0015] 本發(fā)明的氣味吸附劑的使用，特別是在優(yōu)選吸收性的衛(wèi)生制品中的使用，使得簡 單提供減少尿液散發(fā)的惡臭的衛(wèi)生制品成為可能，并由此將潛在的令人討厭的臭味降到最 低·
[0016] 發(fā)現(xiàn)有利的是，本發(fā)明氣味吸附劑中的組分a)和b)協(xié)同作用，即二者的整體效果 大于單獨組分a)加組分b)的效果.
[0017] 過一硫酸和/或其鹽本身是已知的.這種酸也被稱作卡羅酸(Caro's acid)，對應(yīng) 于H〇-S〇2_〇-〇H.過一硫酸的鹽也被稱為卡羅酸鹽(caroates)，實例是過一硫酸氫鉀(KHS〇5) 和過一硫酸氫鈉(NaHSO 5).整體考慮本發(fā)明，在本發(fā)明中，特別優(yōu)選的是式2KHS0s · KHS04 · K2S04的所謂的過一硫酸鉀三鹽.
[0018] 沸石本身同樣是已知的.沸石是結(jié)晶鋁硅酸鹽，其許多形式天然存在，但也可合成 制備。從一般文獻和專利文獻已知的合成沸石的實例為沸石A、沸石X、沸石Y、沸石P、沸石L、 絲光沸石、ZSM 5以及ZSM 11。
[0019] 沸石是由硅氧化物、鋁氧化物和眾多金屬離子組成的化合物.它們的組成表示為 Μ2/ζ0 · AI2O3 · xSi〇2 · yH2〇,其中M是一價或多價金屬，H和/或銨等，z是其價態(tài)，X為從1.8至 約12，y為0至約8。結(jié)構(gòu)上，沸石由通過氧橋連接的Si0和A1 〇4四面體構(gòu)成.由同樣構(gòu)造和同 樣大小的相互連接的孔形成通道體系.根據(jù)孔開口大小，沸石被命名為：例如，沸石A (4.2A)、沸石X(7.4A).在加熱時，大多數(shù)沸石單純釋放它們的水，而晶體結(jié)構(gòu)沒有改變.因 此，沸石可以容納其它化合物，并因此例如充當(dāng)催化劑或離子交換劑。進一步，沸石通過將 具有比孔開口小的橫截面的分子帶入到晶格通道體系中還呈現(xiàn)篩選效果。較大的分子被排 除。在鋁硅酸鹽構(gòu)架中需要陽離子來平衡AlO 4四面體的負電荷。
[0020]沸石的合成已經(jīng)被非常詳細地描述，特別是描述在Zeolite Synthesis，ACS Symposium Series 398，Eds.M.L.0celli and H.E.Robson(1989)第2-7頁中。專利申請DE 19532500 Al中公開了可有利的用在本發(fā)明中的疏水沸石的合成，例如，構(gòu)架中二氧化硅與 氧化鋁之比>100,且具有高濕熱穩(wěn)定性和耐堿水溶液性的疏水沸石。
[0021] 本發(fā)明中的名稱"沸石，，特別包括孔徑大到足以吸收至少一種有氣味的有機分子 物類的任何微孔晶體結(jié)構(gòu)，或包含這種結(jié)構(gòu)的組合物。本發(fā)明中的名稱"沸石，，還特別包括 所謂的分子篩，分子篩是具有高吸附能力或離子交換性質(zhì)的天然和合成沸石的一般公認的 名稱.
[0022] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，氣味吸附劑中有利地包含高硅沸石。本發(fā)明中 的高硅應(yīng)被理解為特別是指:二氧化硅/氧化鋁比例>10,優(yōu)選>20,更優(yōu)選>50,以及再更 優(yōu)選> 100.最優(yōu)選二氧化娃/氧化錯比例>500.
[0023]特別適于本發(fā)明目的的沸石可例如由UOP以名稱Abseents?獲得.合適的沸石還 例如描述在專利US 4,795,482，US 5,013,335和US 4,855，154中，這些文獻通過引用并入 本文.
[0024]特別有利的可用于本發(fā)明中的沸石具有0 · 1_50μπι，特別是0 · 5-10μπι的粒度·這對 應(yīng)于本發(fā)明的優(yōu)選實施方案.該尺寸范圍提供了特別好和有效的氣味吸附，特別是對身體 流體的有氣味分子.
[0025]用于測定沸石粒度的一個合適方法是標(biāo)準(zhǔn)篩分析，但是，取決于粒度，其它技術(shù)例 如光學(xué)顯微術(shù)，圖像分析，光學(xué)或電阻區(qū)域傳感等也是適用的。用于測量粒度的方法考慮的 是單獨沸石顆?；虼祟愵w粒的附聚物。
[0026] 特別地，可以使用粒徑為約3μπι的"Abscents?3〇〇〇"沸石。"Abscents?3〇〇〇"沸 石是來自美國伊利諾伊州，DES Plaines的UOP實驗室的沸石.
[0027] 在本發(fā)明進一步優(yōu)選的實施方案中，基于沸石加上過一硫酸和/或其鹽的總量，本 發(fā)明的吸附劑包含〇. 0001-15重量份，優(yōu)選0.005-3重量份，特別優(yōu)選0.01-0.5重量份的過 一硫酸和/或其鹽，和〇. 0005-5重量份，優(yōu)選0.001-1.5重量份，特別優(yōu)選0.01-0.75重量份 的沸石。
[0028] 當(dāng)在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的吸附劑包含吸水性聚合物顆粒時，基于由 過一硫酸和/或其鹽、沸石和吸水性聚合物顆粒形成的總量，所述吸附劑優(yōu)選包含:0.0001-15重量％，優(yōu)選0.005-3重量％，特別優(yōu)選0.01-0.5重量％的過一硫酸和/或其鹽(尤其是過 一硫酸鉀三鹽的形式），0.0005-5重量％ (優(yōu)選0.001-1.5重量％，特別優(yōu)選0.01-0.75重 量％)的沸石，同時在這種情況