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Hintergrund der Erfindung
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Geruchskontroll-Additive
werden üblicherweise
aus einer Vielzahl von Gründen
in Fasermaterialien eingearbeitet. So ist beispielsweise in dem
US-Patent Nr. 6 225 524 (Guarracino, et al.) ein Substrat beschrieben,
das eine Geruchskontroll-Zusammensetzung umfasst, die ein absorptionsfähiges Gel-bildendes
Material und Siliciumdioxid enthält.
Auch in dem US-Patent Nr. 6 376 741 (Guarracino et al.) ist ein
Substrat beschrieben, das eine Geruchskontroll-Zusammensetzung umfasst, die Siliciumdioxid
und einen Zeolith (d.h. ein kristallines Aluminosilicat) enthält. Unglücklicherweise
haben sich die konventionellen Geruchskontroll-Zusammensetzungen
als unwirksam erwiesen in Bezug auf die Erzielung der erwünschten
hochwirksamen Geruchskontrolle, wenn sie in Kombination mit absorptionsfähigen Gegenständen bzw.
Artikeln verwendet werden.
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Es
besteht daher ein Bedarf für
eine Geruchskontroll-Zusammensetzung, die verbesserte Geruchskontroll-Eigenschaften
aufweisen kann, wenn sie auf ein Substrat aufgebracht bzw. angewendet
wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einer
Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung eine Geruchskontroll-Zusammensetzung,
die eine Siliciumoxid-Verbindung (z.B. Siliciumdioxid, ein Metallsilicat
und dgl.) umfasst, die aus einer Siliciumquelle und einem Cyclodextrin-Templat
(-Matrix) hergestellt worden ist. Die Siliciumquelle kann ausgewählt werden
aus der Gruppe, die besteht aus Alkoxysilanen (z.B. Tetraethoxysilanen,
Tetrapropoxysilanen, Tetrabutoxysilanen und dgl.), Siliciumhalogeniden
(z.B. Siliciumtetrafluorid, Siliciumtetrachlorid, Siliciumtetrabromid
und dgl.) und Kombinationen davon. Das Cyclodextrin kann ausgewählt werden
aus der Gruppe, die besteht aus α-Cyclodextrin, β-Cyclodextrin, γ-Cyclodextrin, δ-Cyclodextrin,
Derivaten davon (z.B. Hydroxyalkyl-α-cyclodextrin, Alkyl-α-cyclodextrin,
Hydroxyalkyl-β-cyclodextrin,
Alkyl-β-cyclodextrin,
Hydroxyalkyl-γ-cyclodextrin,
Alkyl-γ-cyclodextrin
und dgl.) und Kombinationen davon. Bei einigen Ausführungsformen
weist die Siliciumoxid-Verbindung eine B. E. T.-Oberflächengröße von etwa
100 bis etwa 1500 m2/g und bei anderen Ausführungsformen
von etwa 500 bis etwa 1000 m2/g auf. Außerdem kann
die Siliciumoxid-Verbindung einen mittleren Porendurchmesser von
weniger als etwa 20 nm, bei einigen Ausführungsformen von weniger als etwa
10 nm und bei anderen Ausführungsformen
von weniger als etwa 5 nm aufweisen.
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Die
Geruchskontroll-Zusammensetzung umfasst ferner ein Übergangsmetall,
das etwa 0,2 bis etwa 10 Gew.-%, bei einigen Ausführungsformen
etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% und bei anderen Ausführungsformen etwa 1 bis etwa
3 Gew.-% der Geruchskontroll-Zusammensetzung
darstellt. Das Übergangsmetall
kann ausgewählt
werden aus der Gruppe, die besteht aus Scandium, Titan, Vanadin,
Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Silber und Kombinationen
davon und es kann Teil des Kristallgitters der Siliciumoxid-Verbindung sein oder
nicht.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Geruchskontroll-Zusammensetzung
eine Siliciumoxid-Verbindung, die aus einer Siliciumquelle und einem
Templat (einer Matrix) hergestellt worden ist. Die Geruchskontroll-Zusammensetzung
umfasst ferner ein Übergangsmetall,
das etwa 0,2 bis etwa 10 Gew.-% der Geruchskontroll-Zusammensetzung
darstellt, wobei die Siliciumoxid-Verbindung einen mittleren Porendurchmesser
von weniger als etwa 20 nm aufweist.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung ein Substrat, auf das eine Geruchskontroll-Zusammensetzung
aufgebracht (angewendet) worden ist. Die Geruchskontroll-Zusammensetzung
kann etwa 0,5 bis etwa 25 Gew.-% und bei einigen Ausführungsformen
etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% des Substrats darstellen. Die Geruchskontroll-Zusammensetzung
umfasst eine Siliciumoxid-Verbindung und ein Übergangsmetall in einer Menge
von etwa 0,2 bis etwa 10 Gew.-% der Geruchskontroll-Zusammensetzung.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung einen absorptionsfähigen Körperpflege-Gegenstand
bzw. -Artikel, der mindestens eine für Flüssigkeit durchlässige Schicht
und einen eine Flüssigkeit
absorbierenden Kern umfasst. Ein Substrat bildet mindestens einen
Teil der für
eine Flüssigkeit
durchlässigen
Schicht, des eine Flüssigkeit
absorbierenden Kerns oder Kombinationen davon, wobei das Substrat
mit einer Geruchskontroll-Zusammensetzung behandelt ist. Die Geruchskontroll-Zusammensetzung
umfasst eine Siliciumoxid-Verbindung und ein Übergangsmetall in einer Menge
von etwa 0,2 bis etwa 10 Gew.-% der Geruchskontroll-Zusammensetzung.
Weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend
näher erläutert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Eine
vollständige
und nacharbeitbare Beschreibung der vorliegenden Erfindung einschließlich ihrer besten
Ausführungsform,
die sich an einen Fachmann auf diesem Gebiet richtet, ist insbesondere
aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen zu entnehmen, wobei
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1 die
entfernte DMDS-Menge in Abhängigkeit
von der Alterung in Tagen in Beispiel 2 angibt.
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Die
wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der Beschreibung und
in der Zeichnung stehen für die
gleichen oder analoge Merkmale oder Elemente der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung repräsentativer
Ausführungsformen
Definitionen
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Der
hier verwendete Ausdruck "absorptionsfähiger Gegenstand
bzw. Artikel" bezieht
sich auf jeden Gegenstand bzw. Artikel, der Wasser oder andere Flüssigkeiten
absorbieren kann. Zu Beispielen für einige absorptionsfähige Gegenstände bzw.
Artikel gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, absorptionsfähige Körperpflege-Artikel,
wie z.B. Windeln, Trainingshosen, absorptionsfähige Unterhosen, Erwachsenen-Inkontinenzprodukte,
Frauen-Hygieneprodukte
(z.B. Damenbinden), Schwimmkleidung, Baby-Wischtücher und dgl.; absorptionsfähige medizinische
Artikel, wie z.B. Kleidungsstücke,
Fensterbildungs- bzw. Fenestration-Materialien, Einlagen bzw. Unterlagen,
Bandagen, absorptionsfähige
Tücher
und medizinische Wischtücher;
Lebensmittelservice-Wischtücher;
Bekleidungsartikel und dgl. Materialien und Verfahren, die zu der Herstellung
solcher absorptionsfähiger
Gegenstände
bzw. Artikel geeignet sind, sind dem Fachmann auf diesem Gebiet
allgemein bekannt.
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Unter
dem hier verwendeten Ausdruck "Vliesstoff
(nicht-gewebtes Gewebe)" oder
Vliesstoff-Bahn" ist eine
Bahn zu verstehen, die eine Struktur aus einzelnen Fasern oder Fäden aufweist,
die übereinanderliegend angeordnet
sind, jedoch nicht in einer identifizierbaren Weise, wie in einem
gewirkten Gewebe (Stoff). Vliesstoffe oder Vliesstoff-Bahnen können nach
vielen Verfahren hergestellt werden, beispielsweise unter Anwendung
von Meltblowing-Verfahren, Spunbonding-Verfahren, Bonded-Carded-Bahn-Verfahren
und dgl.
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Der
hier verwendete Ausdruck "Meltblowing" bezieht sich auf
ein Verfahren, bei dem Fasern gebildet werden durch Extrudieren
eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl
von feinen, in der Regel kreisförmigen
Düsenkapillaren
in Form von geschmolzenen Fasern in konvergierende Hochgeschwindigkeitsgas
(z.B. Luft)-Ströme,
welche die Fasern aus dem geschmolzenen thermoplastischen Material dünner machen
unter Herabsetzung ihres Durchmessers, der bis zu einem Mikrofaser-Durchmesser
betragen kann. Danach werden die Meltblown-Fasern von dem Hochgeschwindigkeits-Gasstrom
transportiert und auf einer Sammeloberfläche abgelagert zur Bildung
einer Bahn aus willkürlich
verteilten Meltblown-Fasern. Ein solches Verfahren ist beispielsweise
in dem US-Patent Nr. 3 849 241 (Butin, et al.) beschrieben. Allgemein
können
Meltblown-Fasern Mikrofasern sein, die endlos (kontinuierlich) oder
diskontinuierlich sind, die im Allgemeinen einen Durchmesser von
weniger als 10 μm
haben und im Allgemeinen klebrig sind, wenn sie auf einer Sammeloberfläche abgelagert
werden.
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Der
hier verwendete Ausdruck "Spunbonding" bezieht sich auf
ein Verfahren, bei dem im Wesentlichen kontinuierliche (endlose)
Fasern mit einem kleinen Durchmesser gebildet werden durch Extrudieren
eines geschmolzenen thermoplastischen Materials aus einer Vielzahl
von feinen, in der Regel kreisförmigen
Kapillaren einer Spinndüse,
wobei der Durchmesser der extrudierten Fasern dann schnell verkleinert
wird, beispielsweise durch Ausziehen und/oder durch Anwendung anderer
allgemein bekannter Spunbonding-Mechanismen. Ein Verfahren zur Herstellung
von Spun-Bonded-Vliesstoff-Bahnen ist beispielsweise beschrieben
und erläutert
in den US-Patenten Nr. 4 340 563 (Appel et al.), 3 692 618 (Dorschner,
et al.), 3 802 817 (Matsuki, et al.), 3 338 992 (Kinney), 3 341
394 (Kinney), 3 502 763 (Hartman), 3 502 538 (Levy), 3 542 615 (Dobo,
et al.) und 5 382 400 (Pike, et al.). Spunbond-Fasern sind im Allgemeinen
nicht-klebrig, wenn sie auf einer Sammeloberfläche abgelagert werden. Spunbond-Fasern
können
gelegentlich Durchmesser von weniger als etwa 40 μm haben und
haben häufig
einen Durchmesser zwischen etwa 5 und etwa 20 μm.
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Detaillierte Beschreibung
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Nachstehend
werden verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung anhand eines oder mehrerer Beispiele detailliert beschrieben.
Jedes Beispiel dient der Erläuterung
der Erfindung, ohne dass diese darauf beschränkt ist.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Geruchskontroll-Zusammensetzung,
die eine Siliciumoxid-Verbindung, wie z.B. Siliciumdioxid, ein Metallsilikat
und dgl. enthält.
Die Siliciumoxide liegen in variierenden Kristallinitätsgraden
vor von einem vollkristallinen Material bis zu einem amorphen (nicht-kristallinen)
Material und sie können
sowohl aus natürlichen
Quellen (wie z.B. Diatomeenerde) als auch aus synthetischen Quellen
stammen. Bei einer speziellen Ausführungsform kann Siliciumdioxid
beispielsweise gebildet werden aus einer Siliciumquelle und einem
Templat (Matrix). Die Siliciumquelle kann beispielsweise umfassen
Alkoxysilane, Siliciumhalogenide (z.B. Siliciumtetrafluorid, Siliciumtetrachlorid,
Siliciumtetrabromid und dgl.) und dgl. Einige geeignete Alkoxysilan-Verbindungen,
die erfindungsgemäß verwendet
werden können, umfassen,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Tetraalkoxysilane,
beispielsweise Tetramethoxy-, Tetraethoxy-, Tetrapropoxy- und Tetrabutoxysilane.
Spezielle Beispiele für
diese Silane sind Tetramethylorthosilan (TMOS) oder Tetraethylorthosilan
(TEOS).
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Zur
Synthese des mikroporösen
Siliciumdioxids kann auch eine Vielzahl von Templaten (Matrizen)
verwendet werden. Zu üblichen
Beispielen für
solche Template (Matrizen) gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, nicht-ionische, kationische,
anionische und/oder amphiphile Tenside. Beispielsweise können nicht-ionische
Tenside auf Ethylenoxid-Basis als Templat (Matrize) für die Siliciumdioxid-Synthese
verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform können Cyclodextrine
als Templat (Matrize) für
die Siliciumdioxid-Synthese verwendet werden. Zu einigen Beispielen
für Cyclodextrine,
die für
die erfindungsgemäße Verwendung
geeignet sind, gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, α-Cyclodextrin, β-Cyclodextrin, γ-Cyclodextrin, δ-Cyclodextrin,
die jeweils aus 6, 7, 8 und 9 D-Glucose-Molekülen bestehen. Derivate der oben
genannten Cyclodextrin-Moleküle
können
ebenfalls erfindungsgemäß verwendet
werden, wie z.B. Hydroxyalkyl-α-cyclodextrin,
Al kyl-α-cyclodextrin,
Hydroxyalkyl-β-cyclodextrin,
Alkyl-β-cyclodextrin,
Hydroxyalkyl-γ-cyclodextrin,
Alkyl-γ-cyclodextrin
und dgl. Siliciumdioxid, das unter Verwendung eines Cyclodextrin-Templats
hergestellt worden ist, kann eine Vielzahl von Vorteilen aufweisen.
Cyclodextrine sind beispielsweise ringförmige Polysaccharide, die mehrere
D-Glucose-Moleküle
enthalten können
und die charakterisiert sind durch einen zylindrischen zentralen
hohlen Kanal, der als Aufnahme-Gefäß für verschiedene Moleküle dienen
kann. Die inneren Abschnitte dieses Kanals sind im Allgemeinen hydrophob,
während
die äußeren Abschnitte
des Kanals im Allgemeinen hydrophil sind. Wenn die Cyclodextrin-Moleküle in einer
wässrigen
Lösung
vorliegen, werden sie dann in einer langen, kanalartigen Anordnung
gestapelt. Wenn die Lösung
auf Cyclodextrin-Basis mit
einer Siliciumquelle kombiniert wird, können die Cyclodextrin-Moleküle dann
die Poren in der resultierenden Siliciumdioxid-Struktur bilden,
die ihrer langen, kanalartigen Gestalt entsprechen. Auf diese Weise
wirkt das Cyclodextrin als "Nanocasting
bzw. Nanogieß"-Material für das Siliciumdioxid
und erlaubt die leichte Kontrolle seiner Porengröße durch einfaches Variieren
des Cyclodextrin-Moleküls.
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Bezogen
auf eine molare Basis kann die Menge der Siliciumquelle in der Reaktionsmischung
mindestens gleich sein der und zweckmäßig um das Mehrfache höher sein
als die Menge des Templats. Das Molverhältnis von Templat zu Siliciumquelle
liegt insbesondere im Allgemeinen in dem Bereich von etwa 10–6 bis
etwa 1 und bei einigen Ausführungsformen
in dem Bereich von etwa 10–4 bis etwa 1. Die Wassermenge,
die der Mischung aus der Siliciumquelle und dem Templat zugegeben
wird, um eine Hydrolyse der Silan-Verbindung zu bewirken, liegt
in der Regel in dem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 mol und bei
einigen Ausführungsformen in
dem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 mol pro mol der Alkoxysilan-Verbindung.
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Die
Hydrolyse der Siliciumquelle und die Gelierung der Mischung werden
in der Regel durchgeführt bei
einer Temperatur in dem Bereich von etwa 20 bis etwa 150 °C und bei
einigen Ausführungsformen
in einem Bereich von etwa 40 bis etwa 80 °C. Bei einigen Ausführungsformen
können
die Hydrolyse und die Silanol-Kondensation der Siliciumquelle durch
Zugabe einer Säure
oder einer Base zu der Mischung als Katalysator beschleunigt werden.
Zu Beispielen für
geeignete Säure-Katalysatoren
gehören
Chlorwasserstoffsäure oder
Essigsäure.
Wenn nämlich
ein kleiner Teil der Alkoxysilan-Verbindung durch ein Siliciumtetrahalogenid, wie
z.B. Siliciumtetrachlorid, ersetzt wird, kann, wie oben angegeben,
die Hydrolyse des Siliciumtetrachlorids zur Bildung von Chlorwasserstoff
führen,
der als Katalysator dienen kann, der die Hydrolyse und Gelierung
der Alkoxysilan-Verbindung fördert.
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Nach
einer ausreichenden Hydrolyse und Gelbildung wird das Silicagel
dann getrocknet, um irgendwelche flüssigen Komponenten, wie z.B.
Wasser oder Methanol, daraus zu entfernen. Die Temperatur, bei der das
Silicagel getrocknet oder dehydratisiert wird, übersteigt normalerweise nicht
die Zersetzungstemperatur des Templats. Beispielsweise kann das
Silicagel in einem Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck
bei einer Temperatur von etwa 50 °C
bis etwa 100 °C
getrocknet werden unter Bildung einer trockenen Form des Gels. Das
getrocknete Silicagel wird dann calciniert zur Herstellung eines
Siliciumdioxid-Pulvers. Das Calcinieren kann beispielsweise in einer
Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre
bei einer Temperatur durchgeführt werden,
die nicht bewirkt, dass die Porenstruktur im Wesentlichen kollabiert,
beispielsweise bei einer Temperatur von etwa 300 °C bis etwa
750 °C und
bei einigen Ausführungsformen
bei einer Temperatur von etwa 400 °C bis etwa 600 °C. Nach der
Calcinierung wird das Templat aus dem Siliciumdioxid entfernt, wobei
Poren zurückbleiben,
die zum Absorbieren verschiedener übelriechender Verbindungen
verwendet werden können.
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Bei
einigen Ausführungsformen
kann die Siliciumoxid-Verbindung eine kontrollierte mikroporöse Porengrößenverteilung
aufweisen, beispielsweise einen mittleren Porendurchmesser von weniger
als etwa 20 nm, in einigen Ausführungsformen
von weniger als etwa 10 nm, und in einigen speziellen Ausführungsformen von
weniger als etwa 5 nm, haben. Die Siliciumoxid-Verbindung weist
in der Regel auch eine verhältnismäßig große spezifische
Oberfläche
auf. Beispielsweise kann die Siliciumoxid-Verbindung eine B. E.
T.-Oberflä chengröße von etwa
100 bis 1500 m2/g, bei einigen Ausführungsformen
von 400 bis etwa 1200 m2/g und bei einigen speziellen
Ausführungsformen
von etwa 500 bis etwa 1000 m2/g, aufweisen.
Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass
eine solche enge Porengrößenverteilung
und eine derartige große spezifische
Oberfläche
das Adsorptionsvermögen
der Siliciumoxid-Verbindung für
viele übelriechende
Verbindungen verbessern kann. Insbesondere wird angenommen, dass
eine größere Anzahl
von kleineren Poren bewirkt, dass die Siliciumoxid-Verbindung übelriechende
Verbindungen selektiver adsorbiert als andere Verbindungen, denen
sie ausgesetzt ist.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Geruchskontroll-Zusammensetzung auch ein Übergangsmetall. Zu Beispielen
für geeignete Übergangsmetalle,
die erfindungsgemäß verwendet
werde können,
gehören,
ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Scandium, Titan, Vanadin,
Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Silber und dgl.
Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass
die Anwesenheit eines Übergangsmetalls
in der Geruchskontroll-Zusammensetzung die Lewis-Acidität der Siliciumoxid-Verbindung
verstärken
und sie somit empfänglicher
machen kann für
die freien Elektronenpaare vieler übelriechender Verbindungen.
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Das Übergangsmetall
kann der Geruchskontroll-Zusammensetzung auf verschiedene Arten
einverleibt werden. Beispielsweise kann ein Übergangsmetall-Salz und/oder -Oxid
mit der Siliciumoxid-Verbindung kombiniert werden vor, während und/oder
nach ihrer Bildung. Beispielsweise können einige Übergangsmetall-Salze
erfindungsgemäß verwendet
werden, wie z.B., ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist,
Halogenide, wie Eisenchlorid, Kupferchlorid und dgl.; Sulfate; Nitrate;
Acetate; Oxalate; Carbonate und dgl. Bei einigen Ausführungsformen
kann das Übergangsmetall-Salz
und/oder -Oxid mit den Siliciumoxid-Vorläufermaterialien, wie z.B. der
Siliciumquelle und/oder dem Templat, kombiniert werden. Wenn es
auf diese Weise kombiniert wird, kann das Übergangsmetall-Salz und/oder
-Oxid, wie angenommen wird, einen Teil des Gitters der Siliciumoxid-Verbindung
bilden durch Ersatz der Siliciumatome durch das Metall, wodurch
ein Übergangsmetallsilicat
gebildet wird. Natürlich kann
das Übergangsmetall-Salz
auch mit der Siliciumoxid-Verbindung kombiniert werden, nachdem
diese synthetisiert worden ist. In diesen Fällen wird, wie angenommen wird,
das Übergangsmetall
in der Regel nicht in das Gitter der Verbindung eingebaut, sodass
die resultierende Siliciumoxid-Verbindung etwa 100 Gew.-% Siliciumdioxid
enthält.
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Die
relative Menge des Übergangsmetalls
in der Geruchskontroll-Zusammensetzung kann variieren in Abhängigkeit
von der Art des Übergangsmetalls;
dem Substrat, den übelriechenden
Target-Verbindungen und anderen Faktoren. Beispielsweise verbessert
die Anwesenheit des Übergangsmetalls,
wie angenommen wird, die Geruchsadsorption der Siliciumoxid-Verbindung
bei einer verhältnismäßig niedrigen
Konzentration, es wird aber auch angenommen, dass die Geruchsadsorption
vermindert wird, wenn es in einer zu hohen Konzentration verwendet
wird. So kann in einigen Ausführungsformen
das Übergangsmetall
etwa 0,2 bis etwa 10 Gew.-% darstellen, bei einigen Ausführungsformen
kann es etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% und bei einigen speziellen Ausführungsform
etwa 1 bis etwa 3 Gew.-% der Geruchskontroll-Zusammensetzung darstellen.
Das Siliciumoxid kann etwa 90 bis etwa 99,8 Gew.-%, bei einigen
Ausführungsformen
etwa 95 bis etwa 99,5 Gew.-% und bei einigen speziellen Ausführungsformen
etwa 97 bis etwa 99 Gew.-% der Geruchskontroll-Zusammensetzung darstellen.
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Erfindungsgemäß wird die
vorstehend beschriebene Geruchskontroll-Zusammensetzung auf ein
Substrat aufgebracht (angewendet), um die Geruchsbildung in der
Umgebung, der das Substrat ausgesetzt ist, zu vermindern. Die Menge
der Zusammensetzung kann variieren in Abhängigkeit von der Art des Substrats
und dem gewünschten
Anwendungszweck. Bei den meisten Ausführungsformen stellt die Geruchskontroll-Zusammensetzung
etwa 0,5 bis etwa 25 Gew.-% des Substrats, bei einigen Ausführungsformen
etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% des Substrats und bei einigen speziellen
Ausführungsformen
etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% des Substrats dar. Die Geruchskontroll-Zusammensetzung
kann auf ein Substrat aufgebracht werden unter Anwendung einer Vielzahl
von allgemein bekannten Auftragsmethoden. So kann beispielsweise
die Zusam mensetzung in die Matrix des Substrats eingearbeitet oder
auf ihre Oberfläche
aufgebracht werden. Zu geeigneten Methoden zum Aufbringen der Zusammensetzung
auf ein Substrat gehören
das Aufdrucken, das Aufsprühen,
das Schmelzextrudieren, das Lösungsmittelbeschichten
und dgl. Bei einer speziellen Ausführungsform wird die Geruchskontroll-Zusammensetzung
innerhalb der Fasern während
der Bildung des Substrats dispergiert.
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Die
erfindungsgemäße Geruchskontroll-Zusammensetzung
kann einem beliebigen Vertreter einer Vielzahl von unterschiedlichen
Substraten einverleibt werden. Beispielsweise kann die Geruchskontroll-Zusammensetzung
auf Filme, Vliesstoffe, gewebte Gewebe, Wirkgewebe, nassfestes Papier
und dgl. aufgebracht werden. Wenn sie verwendet werden, können Vliesstoffe
umfassen, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Spunbonded-Bahnen
(perforierte oder nicht-perforierte Bahnen), Meltblown-Bahnen, Bonded-Carded-Bahnen, Airlaid-Bahnen,
Coform-Bahnen, hydraulisch verfilzte Bahnen und dgl.
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In
vielen Fällen
bildet das Substrat den gesamten oder einen Teil des absorptionsfähigen Gegenstandes
bzw. Artikels. Absorptionsfähige
Gegenstände
bzw. Artikel umfassen im Allgemeinen einen für Flüssigkeit durchlässigen körperseitigen Überzug (Liner),
eine für
Flüssigkeit
durchlässige
Aufsaug- bzw. Verteilungsschicht unterhalb des körperseitigen Überzugs
(Liners), einen Flüssigkeit
absorbierenden Kern unterhalb der Aufsaug- bzw. Verteilungsschicht
und einen für
Wasserdampf durchlässigen,
für Flüssigkeit
undurchlässigen äußeren Decküberzug unterhalb
des absorptionsfähigen
Kerns. Bei einigen Ausführungsformen
kann das behandelte erfindungsgemäße Substrat als eine oder mehrere
der für
Flüssigkeit
durchlässigen
(Flüssigkeit
nicht zurückhaltenden)
und absorptionsfähigen
Schichten verwendet werden. Ein absorptionsfähiger Kern des absorptionsfähigen Gegenstandes
bzw. Artikels kann beispielsweise hergestellt sein aus einer absorptionsfähigen Vliesstoffbahn,
die eine Matrix aus hydrophilen Fasern umfasst. Bei einer Ausführungsform
kann die absorptionsfähige
Bahn eine Matrix aus Cellulose-Flusenfasern enthalten. Ein Typ von
Flusenfasern, der erfindungsgemäß verwendet
werden kann, ist im Handel erhältlich
unter der Handelsbezeichnung CR1654, erhältlich von der Firma U. S.
Alliance, Childersburg, Alabama, USA, und dabei handelt es sich
um einen gebleichten, sehr absorptionsfähigen Sulfat-Holz-Zellstoff,
der in erster Linie Weichholz-Fasern enthält. Bei einer anderen Ausführungsform
kann die absorptionsfähige
Vliesstoffbahn eine hydroverfilzte Bahn enthalten. Hydroverfilzte
Verfahren und hydroverfilzte Verbundmaterial-Bahnen, die verschiedene
Kombinationen von unterschiedlichen Fasern enthalten, sind allgemein
bekannt. Ein typisches Hydroverfilzungsverfahren umfasst Wasser-Hochdruckströme, welche
die Fasern und/oder Filamente verfilzen unter Bildung einer stark
verfilzten konsolidierten Faserstruktur, beispielsweise eines Vliesstoffes.
Hydroverfilzte Vliesstoffe aus Fasern mit Stapelfaserlänge und
kontinuierlichen (endlosen) Filamenten sind beispielsweise beschrieben
in den US-Patenten Nr. 3 494 821 (Evans) und 4 144 370, (Bouolton).
Hydroverfilzte Verbundmaterial-Vliesstoffe aus einer kontinuierlichen
Filament-Vliesstoffbahn und einer Zellstoffschicht sind beispielsweise
beschrieben in den US-Patenten Nr. 5 284 703 (Everhart et al.) und
6 315 864 (Anderson et al.).
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Ein
anderer Typ einer geeigneten absorptionsfähigen Vliesstoffbahn ist ein
Coform-Material, bei dem es sich in der Regel um eine Mischung von
Cellulose-Fasern und Meltblown-Fasern handelt. Der hier verwendete
Ausdruck "Coform" bezieht sich auf
Verbundmaterialien, die eine Mischung oder eine stabilisierte Matrix aus
thermoplastischen Fasern und einem zweiten nicht-thermoplastischen Material umfassen.
Beispielsweise können
Coform-Materialien nach einem Verfahren hergestellt werden, bei
dem mindestens ein Meltblown-Düsenkopf
in der Nähe
einer Rinne angeordnet ist, durch welche andere Materialien der
Bahn zugesetzt werden, während
die Bahn gebildet wird. Zu solchen anderen Materialien gehören, ohne
dass die Erfindung darauf beschränkt
ist, organische Fasermaterialien, wie z.B. Holz- oder Nicht-Holz-Zellstoff, beispielsweise
Baumwolle, Reyon, Recycle-Papier, Zellstoff-Flusen und auch superabsorptionsfähige Teilchen,
anorganische absorptionsfähige
Materialien, behandelte polymere Stapelfasern und dgl. Einige Beispiele
für solche
Coform-Materialien sind in den US-Patenten Nr. 4 100 324 (Anderson,
et al.); 5 284 703 (Everhart. et al.) und 5 350 624 )Georger. et
al.) beschrieben.
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Gewünschtenfalls
kann die absorptionsfähige
Vliesstoffbahn außerdem
ein superabsorptionsfähiges Material
enthalten. Superabsorptionsfähige
Materialien haben die Fähigkeit,
eine große
Menge Flüssigkeit,
bezogen auf ihr Eigengewicht, zu absorbieren. Typische Superabsorbentien,
wie sie in Damenbinden verwendet werden, können etwa das 5- bis etwa das
60-fache ihres Gewichtes an Blut absorbieren. Superabsorptionsfähige Materialien
werden in einer großen
Vielzahl von Formen hergestellt, wie z.B., ohne dass die Erfindung darauf
beschränkt
ist, in Form von Teilchen, Fasern und Flocken. Superabsorbentien,
die eine hohe mechanische Stabilität im gequollenen Zustand, die
Fähigkeit,
eine Flüssigkeit
schnell zu absorbieren und ein hohes Flüssigkeits-Bindungsvermögen aufweisen,
sind in der Regel sehr gut geeignet in absorptionsfähigen Gegenständen bzw.
Artikeln. Gute Superabsorbentien für diese Anwendungszwecke sind,
wie gefunden wurde, Hydroxy-funktionelle Polymere. So kann beispielsweise
ein ein Hydrogel bildendes Polymer, z.B. ein partiell neutralisiertes
vernetztes Copolymer von Polyacrylsäure und Polyvinylalkohol, verwendet
werden. Nachdem das Polymer gebildet worden ist, wird es mit etwa
1 % wasserfreiem Citronensäure-Pulver
vermischt. Die Citronensäure
erhöht,
wie gefunden wurde, die Fähigkeit
des Superabsorbens, Menses und Blut zu absorbieren. Dies ist insbesondere
vorteilhaft für
die Verwendung in einer Damenbinde oder in anderen Frauen-Pads.
Das fein gemahlene wasserfreie Citronensäure-Pulver, das frei von Wasser
ist, wird zusammen mit Spurenmengen von abgerauchtem Siliciumdioxid
mit dem Polymer gemischt, das vorher auf eine geeignete Teilchengröße klassiert
sein kann. Diese Mischung kann auch zu einem Verbundmaterial oder
einer Laminatstruktur geformt werden. Solche Superabsorbentien können unter
anderem erhalten werden von den Firmen Dow Chemical und Stockhausen,
Inc. Bei diesem Superabsorbens handelt es sich um ein partiell neutralisierts
Salz eines vernetzten Copolymers von Polyacrylsäure und Polyvinylalkohol mit
einem Absorptionsvermögen
unter einer Belastung von mehr als etwa 25. Einige geeignete Superabsorbentien
sind beschrieben in den US-Patenten Nr. 4 798 603 (Meyers, et al.),
Re. 32, 649 (Brandt et al.) und 4 467 012 (Pedersen, et al.), 4
604 313 und 4 655 757 (beide McFarland et al.), 6 387 495 (Reeves,
et al.), sowie in der publizierten Europäischen Patentanmeldung 0 339
461 (Kellenberger).
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Wie
oben angegeben, kann die Geruchskontroll-Zusammensetzung auch auf
eine für
eine Flüssigkeit durchlässige Schicht
des absorptionsfähigen
Gegenstandes bzw. Artikels, beispielsweise auf den körperseitigen Überzug (Liner)
oder die Aufsaug- bzw. Verteilungsschicht aufgebracht werden. Diese
für Flüssigkeit durchlässigen Schichten
sollen in der Regel dazu dienen, die Flüssigkeit schnell abzutransportieren,
und sie halten somit im Allgemeinen nicht zurück oder absorbieren nicht signifikante
Mengen einer wässrigen
Flüssigkeit.
Materialien, welche die Flüssigkeit
in dieser Weise transportieren, umfassen, ohne dass die Erfindung
darauf beschränkt
ist, thermoplastische Spunbonded-Bahnen,
Meltblown-Bahnen, Bonded-Carded-Bahnen, Airlaid-Bahnen und dgl.
Zur Herstellung dieser eine Flüssigkeit
nicht zurückhaltenden
Vliesstoff-Bahnen
kann eine große
Vielzahl von thermoplastischen Materialien verwendet werden, wie
z.B., ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Polyamide, Polyester,
Polyolefine, Copolymere von Ethylen und Propylen, Copolymere von
Ethylen oder Propylen mit einem C4-C20-α-Olefin,
Terpolymere von Ethylen mit Propylen und einem C4-C20-α-Olefin,
Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Propylen-Vinylacetat-Copolymere,
Styrol-Poly(ethylen-α-olefin)-Elastomere,
Polyurethane, A-B-Block-Copolymere, worin A aus Poly(vinylaren)-Resten,
wie z.B. Polystyrol-Resten aufgebaut ist, und worin B einen elastomeren
Mittelblock, wie z.B. aus einem konjugierten Dien oder einem niederen
Alken darstellt, Polyether, Polyetherester, Polyacrylate, Ethylenalkylacrylate,
Polyisobutylen, Poly-1-buten, Copolymere von Poly-1-buten, die Ethylen-1-Buten-Copolymere
umfassen, Polybutadien, Isobutylen/Isopren-Copolymeren und Kombinationen
der oben genannten Verbindungen.
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Obgleich
vorstehend verschiedene Ausführungsformen
für Substrate
und absorptionsfähige
Gegenstände
bzw. Artikel beschrieben worden sind, ist klar, dass erfindungsgemäß auch andere
Ausführungsformen vorliegen
können.
Es kann nämlich
auch eine Kombination aus der Geruchskontroll-Zusammenset zung in
Verbindung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Substraten verwendet
werden, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
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Erfindungsgemäß kann somit
ein Substrat mit verbesserten Geruchskontroll-Eigenschaften hergestellt werden. Es
wird angenommen, dass insbesondere die spezielle Auswahl der Siliciumoxid-Verbindung
und des Übergangsmetalls
einen synergistischen Effekt auf die Fähigkeit der Zusammensetzung,
Gerüche
zu vermindern, hat. Beispielsweise kann die Geruchskontroll-Zusammensetzung
Gerüche,
wie z.B. von Schwefel-Verbindungen, beispielsweise Dimethyldisulfid
(DMDS); Ammoniak; Amine",
wie z.B. Trimethylamin (DMA), Triethylamin (TEA) und dgl.; Aldehyden;
Ketonen; Carbonsäuren;
chlorierten Ethanen, wie z.B. Trichlorethan; und dgl. vermindern.
Die Geruchskontroll-Zusammensetzung kann auch anderen Zwecken dienen.
So kann beispielsweise bei einer Ausführungsform der Erfindung die
Geruchskontroll-Zusammensetzung zum Adsorbieren von Ethylen verwendet
werden, das von Früchten
gebildet wird, um eine Fleckenbildung zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf die nachstehenden
Beispiele besser verständlich.
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Testverfahren
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Die
Geruchsadsorption wurde in den Beispielen unter Anwendung eines
Tests bestimmt, der als "Headspace
(Kopfraum)-Gaschromatographie-Test" bekannt ist. Der Headspace-Gaschromatographie-Test wurde
durchgeführt
unter Verwendung eines Agilent Technologies 5890, Serie II Gaschromatographen
mit einem Agilent Technology 7694-Headspace-Sampler (der Firma Agilent
Technologies, Waldbronn, Deutschland). Als Trägergas wurde Helium verwendet
(Druck an der Injektionsöffnung:
1,89 kg/cm2 (12,7 psig); Druck in dem Phiolen-Headspace: 2,1 kg/cm2 (15,8 psig); Druck in der Speiseleitung
5,2 kg/cm2 (60 psig). Es wurde eine DB-624-Kolonne
für das
Trimethylamin (TMA) und das Dimethyldisulfid (DMDS) verwendet, die
eine Länge
von 30 m und einen Innendurchmesser von 0,25 mm hatte. Eine solche
Kolonne ist erhältlich
von der Firma J & W
Scientific, Inc., Folsom, Kalifornien. Für Ammoniak wurde eine HAYESEP
P 60/80-Kolonne verwendet, die eine Länge von 2,4 m (8 ft) und einen
Innendurchmesser von 2,16 mm (0,085 inches) hatte. Eine solche Kolonne
ist erhältlich
von der Firma Alltech Associates, Inc., Deerfield, Illinois.
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Die
Betriebsparameter für
die Durchführung
der Headspace-Gaschromatographie
sind in der nachstehend Tabelle 1 angegeben.
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Tabelle
1 Betriebsparameter
für die
Headspace-Gaschromatograghie-Vorrichtung
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Das
Testverfahren umfasste das Einführen
von 0,005 bis 0,006 g der Probe in eine Phiole mit einem Headspace
(Kopfraum) von 20 cm3. Unter Verwendung
einer Spritze wurde ein aliquoter Anteil des übelriechenden Agens (TMA, Ammoniak
oder DMDS) ebenfalls in die Phiole eingeführt. Dann wurde die Phiole
mit einer Kappe und Septum verschlossen und in den Headspace-Gaschromatographie-Ofen
von 37 °C
gestellt. Nach 10 min wurde eine Hohlnadel duch das Septum in die
Phiole eingeführt.
Dann wurde eine 1 cm3-Probe des Headspace
(Luft im Innern der Phiole) in den Gaschromatographen injiziert.
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Am
Anfang wurde eine Kontrollphiole, die nur den aliquoten Anteil des übelriechenden
Agens (TMA, Ammoniak oder DMDS) enthielt, getestet, um eine Absorption
des übelriechenden
Agens von 0 % zu definieren. Zur Berechnung der Menge an übelriechendem
Agens in dem Headspace, die aus der Probe entfernt worden war, wurde
die Peak-Fläche
des übelriechenden
Agens aus der Proben-Phiole verglichen mit der Peak-Fläche des übelriechenden
Agens aus der Kontroll-Phiole. Der Test wurde durchgeführt mit
3,8 mg DMDS (3,6 μl),
1,5 mg NH3 (6 μl einer 28 %igen NH3/H2O-Lösung),
2,0 mg TMA (5,0 μl
einer 40 %igen TMA/H2O-Lösung) und 0,005 bis 0,006 g
der Probe. Jede Probe wurde doppelt getestet.
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Beispiel 1
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Dieses
Beispiel zeigt die Wirksamkeit der Geruchskontroll-Zusammensetzung
in Bezug auf die Absorption von übelriechenden
Verbindungen. Zuerst wurde eine Probe (Probe A) eines Siliciumdioxid-Vorläufers mit
einer kontrollierten Porengröße wie folgt
hergestellt: 20,0 g Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (erhalten von
der Firma Cerestar) wurden zu 30,0 g destilliertem Wasser in einem
250 mL-Becher gegeben, das 0,643 g gelöstes Eisensulfatheptahydrat
(erhalten von der Firma Aldrich) enthielt. Um den pH-Wert der Lösung auf
etwa 2 zu senken, wurde Chlorwasserstoffsäure (37 %ige HCl) zugegeben.
Dann wurden 40,0 g Tetramethylorthosilicat (TMOS, 98 %, Aldrich)
zugegeben und die Lösung
wurde etwa 5 min lang gerührt,
bevor sie in einen 500 mL-Rundkolben überführt wurde. Der Kolben wurde
dann 10 min lang unter einem Vakuum bei 40 °C an einem Rotationsverdampfer
angeschlossen, um die flüchtigen
Bestandteile zu entfernen. Das glasartige Reaktionsprodukt wurde
am nächsten
Tag aus dem Kolben herausgekratzt und dann in einem Porzellantiegel
17 h lang bei 110 °C
getrocknet. Zu Entfernung des Cyclodextrin-Templats wurde die Probe
unter Anwendung eines Verfahrens, das hier als "Sauerstoffüberschuss-Verfahren" bezeichnet wird,
calciniert, das umfasste die Anordnung des Feststoffes in einem
Tiegel mit leicht aufgelegtem Deckel und die Durchführung der
Calcinierung in einem Muffelofen an der Luft für 17 h bei 460 °C.
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Das
resultierende Eisen-modifizierte Siliciumdioxid der Probe A wies
ein Fe/Si-Molverhältnis von 0,009,
entsprechend 1,8 Gew.-% Eisen/Si auf.
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Dann
wurde die Probe A zur Bestimmung der Geruchsadsorption wie vorstehend
beschrieben getestet. Zu Vergleichszwecken wurde auch eine Kontrollprobe
getestet, die wie vorstehend angegeben hergestellt worden war, jedoch
ohne Zugabe eines Metalls (Kontrolle Nr. 1). Außerdem wurden verschiedene
handelsübliche
Siliciumdioxid-Zusammensetzungen ebenfalls getestet. Die Kontrolle
Nr. 2 war ZSTM 1115 MP, ein von der Firma
Rhodia, Inc., Cranbury, New Jersey, bezogenes gefälltes Siliciumdioxid;
die Kontrolle Nr. 3 war TixosilTM 38A, ein
von der Firma Rhodia, Inc., Cranbury, New Jersey, bezogenes gefälltes Siliciumdioxid;
und die Kontrolle Nr. 4 war BritesorbTM C930,
ein Silicagel von Lebensmittelqualität, das von der Firma PQ Corp.,
Valley Forge, Pennsylvania, erhalten worden war.
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Die
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 in Milligramm entfernter übelriecheder
Verbindung pro Gramm Probe angegeben.
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Tabelle
2: Geruchsadsorptions-Eigenschaften
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Wie
oben angegeben, ergab die Probe A eine höhere Adsorption von DMDS, TMA
und NH3 als die Kontrollproben.
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Beispiel 2
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Eine
Probe (Probe B) eines Siliciumdioxid-Vorläufers mit kontrollierter Porengröße wurde
wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, jedoch mit der Ausnahme,
dass ein Calcinierungsverfahren, hier als "begrenztes Sauerstoff-Verfahren" bezeichnet, angewendet
wurde. Dieses Calcinierungsverfahren umfasste die Anordnung des
Feststoffes in einem Tiegel mit einem fest sitzenden Deckel und
das Calcinieren in einem Muffelofen an der Luft für 17 h bei
460 °C.
Das resultierende Eisen-modifizierte Siliciumdioxid der Probe B
wies ein Fe/Si-Molverhältnis von
0,009 entsprechend 1,8 Gew.-% Fe/Si auf.
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Die
Oberflächengröße wurde
bestimmt durch Anwendung des physikalischen Gasadsorptions (B.E.T.)-Verfahrens
von Braunauer, Emmet und Teller, "Journal of American Chemical Society", Band 60, 1938, S.
309, mit Stickstoff als Adsorptionsgas. Die Analyse wurde durchgeführt von
der Firma Micromeritics Instrument Corp., Norcross, Georgia, unter
Verwendung eines physikalischen ASAP 2010 Adsorptions-Analysators. Die
B.E.T.-Oberflächengröße wurde
zu 733 m2/g bestimmt. Der mittlere Porendurchmesser
wurde ebenfalls bestimmt aus den Isothermen-Daten und betrug 1,9
nm. Außerdem
wurden die Probe A (Beispiel 1) und die Probe B (Beispiel 2) beide
etwa 90 Tage lang bei Raumtemperatur und einer relativen Feuchtigkeit
von 50 % gealtert. Die Geruchsadsorption von DMDS wurde für die gealterten
Proben wie vorstehend beschrieben getestet. Die Ergebnisse sind
in der 1 dargestellt. Wie daraus ersichtlich, schien
die durch Calcinieren bei "begrenzter
Luftzufuhr" hergestellte
Probe (Probe B) ein besseres Geruchsadsorptionsvermögen für DMDS nach
der Alterung zu haben als die Probe, die durch Calcinierung "mit Luftüberschuss" hergestellt worden
war (Probe A).
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Beispiel 3
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Dieses
Beispiel zeigt die Wirksamkeit der Geruchskontroll-Zusammensetzung
in Bezug auf die Adsorption von übelriechenden
Verbindungen. Zu Beginn wurde eine Probe (Probe C) aus einem Siliciumdioxid-Vorläufer mit
kontrollierter Porengröße wie folgt
hergestellt: 20,0 g Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (erhalten von
der Firma Cerestar) wurden zu 30,0 g destilliertem Wasser in einem
250 mL-Becher eingeführt,
das 0,300 g gelöstes
Kupferchlorid (erhalten von der Firma Aldrich) enthielt. Zur Herabsetzung
des pH-Wertes der Lösung
auf etwa 2 wurde Chlorwasserstoffsäure (37 % HCl) zugegeben. Dann
wurden 40,0 g Tetramethylorthosilicat (TMOS, 98 %, Aldrich) zugegeben
und die Lösung
wurde etwa 5 min lang gerührt,
bevor sie in einen 500 mL-Rundkolben überführt wurde. Der Kolben wurde
dann an einem Rotationsverdampfer 10 min lang unter Vakuum bei 40 °C angeschlossen,
um die flüchtigen
Bestandteile zu entfernen. Das glasartige Reaktionsprodukt wurde
am nächsten
Tag aus dem Kolben herausgekratzt und dann in einem Porzellantiegel
17 h lang bei 110 °C
getrocknet. Die Probe C wurde unter Anwendung des Verfahrens im "Sauerstoffüberschuss" wie in Beispiel
1 calciniert. Das resultierende Kupfer-modifizierte Siliciumdioxid der Probe
C wies ein Cu/Si-Molverhältnis
von 0,008 entsprechend 1,9 Gew.-% Cu/Si auf.
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Dann
wurde die Probe C in Bezug auf die Geruchsabsorption wie vorstehend
beschrieben getestet und mit den Kontrollproben des Beispiels 1
verglichen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 in Milligramm
entfernter übelriechender
Verbindung pro Gramm Probe angegeben.
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Tabelle
3: Geruchsadsorptions-Eigenschaften
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Wie
vorstehend angegeben, wies die Probe C eine viel höhere Adsorption
für TMA
und NH3 auf als die Kontrollproben. Außerdem war
auch die DMDS-Adsorption
der Probe C viel höher
als bei den Kontrollen Nr. 2, Nr. 3 und Nr. 4.
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In
einem weiteren Test wurden die Probe C und die Kontrolle Nr. 1 (Beispiel
1) etwa 5 1/2 Monate lang bei Raumtemperatur und einer relativen
Feuchtigkeit von 50 % gealtert. Danach wurden die gealterten Proben 10
h lang bei 135 °C
an der Luft getrocknet. Die Geruchsadsorption von DMDS wurde für die vorstehend
beschriebenen gealterten Proben getestet. Die Ergebnisse sind in
der nachstehenden Tabelle 4 angegeben. Tabelle
4: gealterte Geruchsadsorptions-Eigenschaften für DMDS
- * gesammelt innerhalb von etwa einem Tag
nach Probenherstellung
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Wie
oben angegeben, behielt die Probe C nach dem Altern und Trocknen
einen relativ guten Adsorptionswirkungsgrad bei. Obgleich die Probe
C einen niedrigeren relativen Adsorptionswirkungsgrad aufwies als die
Kontrolle Nr. 1 nach dem Altern, sei darauf hingewiesen, dass die
Porenstruktur und die Oberflächenchemie
einer gegebenen Geruchskontroll-Zusammensetzung oder eines gegebenen
Substrats nicht für
die Verminderung aller Geruchs-Typen geeignet zu sein braucht und
dass eine niedrige Adsorption gegenüber einer oder mehreren übelriechenden
Verbindungen vor oder nach der Alterung durch eine gute Adsorption
gegenüber
anderen übelriechenden
Verbindungen ausgeglichen werden kann. Außerdem wird, wie oben angegeben, die
Verminderung des Adsorptionswirkungsgrades nach dem Altern nach
dem Trocknen umgekehrt. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird
angenommen, dass Wassermoleküle,
die innerhalb der gealterten Zusammensetzung vorhanden sind, die
Geruchsadsorption etwas vermindern können, insbesondere bei Ge rüchen, wie
z.B. DMDS, die in Wasser nicht löslich
sind. Die Geruchsadsorption kann somit durch Trocknen weiter verbessert
werden, um diese überschüssigen Wasser-Moleküle zu entfernen.
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Beispiel 4
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Es
wurde eine Probe (Probe D) eines Siliciumdioxid-Vorläufers mit
kontrollierter Porengröße wie in Beispiel
3 beschrieben hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass das in
Beispiel 2 angegebene Calcinierungsverfahren bei "begrenzter Sauerstoffzufuhr" angewendet wurde.
Das resultierende Kupfer-modifizierte Siliciumdioxid
der Probe D wies ein Cu/Si-Molverhältnis von 0,008 entsprechend
1,9 Gew.-% Cu/Si auf.
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Die
Probe C (Beispiel 3), die Probe D (Beispiel 4) und die Kontrolle
Nr. 1 (Beispiel 1) wurden etwa 5 Monate lang bei Raumtemperatur
und einer relativen Feuchtigkeit von 50 % gealtert. Danach wurden
die gealterten Proben 13 h lang an der Luft bei 115 °C getrocknet.
Die Geruchsadsorption von DMDS wurden getestet bei den gealterten
Proben wie vorstehend beschrieben. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle 5 angegeben Tabelle
5: gealterte Geruchsadsorptions-Eigenschaften für DMDS
- * Gesammelt innerhalb von etwa 1 Tag nach
der Probenherstellung
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Wie
vorstehend angegeben, schien die durch Calcinierung bei "begrenzter Luftzufuhr" gebildete Probe ein
besseres Geruchsadsorptionsvermögen
für DMDS
nach der Alterung zu haben als die durch Calcinieren bei "Luft- Überschuss" hergestellte Probe. Daraus ist auch
zu ersehen, dass durch das Trocknen die DMDS-Geruchsadsorption der
durch Calcinieren bei "begrenzter
Luftzufuhr" hergestellten
Probe in einem stärkeren
Ausmaß verbessert
wurde als bei der Probe, die bei "Luft-Überschuss" calciniert worden war.
