KR20070057222A - 악취-감소 퀴논 화합물 - Google Patents

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Abstract

악취-감소 퀴논 화합물 및 임의로 고표면적 입자를 포함하는 악취 제어 조성물이 제공된다. 한 실시양태에서, 악취-감소 퀴논 화합물은 화학식 I의 안트라퀴논 [식중, 숫자 1 내지 8은 작용기에 대한 임의적인 치환 위치를 지칭한다]이다. 예를 들어, 안트라퀴논의 위치 5 내지 8은 작용기로 치환되지 않을 수 있다. 이같은 퀴논 화합물의 예로는 애시드 블루(Acid Blue) 25, 애시드 그린(Acid Green) 41, 애시드 블루 45, 모던트 바이올렛(Mordant Violet) 5, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, D&C 그린(Green) 제5호, 애시드 그린 27, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된 염료로부터 수득된 것들이 포함될 수 있다.
악취-감소 퀴논 화합물, 악취 제어 조성물, 퀴논 염료, 고표면적 입자, 흡수 용품

Description

악취-감소 퀴논 화합물{ODOR-REDUCING QUINONE COMPOUNDS}
관련 출원
본 출원은 미국 특허 출원 제10/325,474호 (2002년 12월 20일 출원)의 일부 계속 출원이다.
악취 제어 첨가물은 다양한 이유로 기체(substrate) 내로 통상적으로 혼입되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제6,225,524호 (Guarracino, et al.)에는 흡수성 겔화 재료 및 실리카를 포함하는 악취 제어 조성물을 갖는 기체가 기술되어 있다. 마찬가지로, 미국 특허 제6,376,741호 (Guarracino, et al.)에는 실리카 및 제올라이트 (즉, 결정질 알루미노실리케이트)를 포함하는 악취 제어 조성물을 갖는 기체가 기술되어 있다. 예를 들어, [Guarracino, et al. ('524 특허)]에서 바람직한 것으로 언급된 한 유형의 실리카는 입자 크기가 4-12 마이크론이고 공극 부피가 1-2 g/㎖인 비정질 실리카이다. 또다른 유형의 바람직한 실리카는 중간 공극 직경이 90 내지 110 옹스트롬이고, 표면적이 250 ㎡/g 내지 350 ㎡/g이며, 평균 입자 크기가 63 내지 200 마이크론인 실리카 겔인 것으로 언급된다. 불행하게도, 통상적인 악취 제어 조성물, 예컨대 상기 기술된 것들은 많은 용도에서 원하는 완전한 수준의 악취 제어를 수득하는데 효과적이지 않은 것으로 입증되었다.
따라서, 특히 기체에 적용될 때, 개선된 악취 제어 성질을 나타낼 수 있는 악취 제어 조성물이 요구된다.
발명의 개요
본 발명의 한 실시양태에 따라, 섬유상 기체를 포함하는 제조품이 개시된다. 섬유상 기체는 악취 제어 조성물을 포함하고, 이는 악취-감소 퀴논 화합물 및 고표면적 입자 (예를 들어, 콜로이드성 나노입자)로 구성된다. 예를 들어, 악취-감소 퀴논 화합물은 하기의 구조를 갖는 안트라퀴논일 수 있다:
Figure 112007024765319-PCT00001
[식중, 숫자 1 내지 8은 작용기에 대한 임의적인 치환 위치를 지칭한다]. 한 실시양태에서, 예를 들어, 안트라퀴논의 위치 5 내지 8은 작용기로 치환되지 않는다. 이같은 퀴논 화합물의 예로는 애시드 블루(Acid Blue) 25, 애시드 그린(Acid Green) 41, 애시드 블루 45, 모던트 바이올렛(Mordant Violet) 5, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, D&C 그린(Green) 제5호, 애시드 그린 27, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된 염료로부터 수득된 것들이 포함될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시양태에 따르면, 1개 이상의 액체 투과성 층 및 액체 흡수성 코어(core)를 포함하는 흡수 용품이 개시된다. 액체-투과성 층, 액체-흡수성 코어, 또는 이의 조합물은 악취 제어 조성물을 함유한다. 악취 제어 조성물은 악취-감소 퀴논 화합물을 포함한다. 본 발명의 또다른 실시양태에 따르면, 악취- 감소 퀴논 화합물 및 고표면적 입자를 포함하는 악취 제어 조성물이 개시된다. 또한, 본 발명의 또다른 실시양태에 따르면, 퀴논 염료들로 구성되는 군으로부터 악취를 감소시킬 수 있는 퀴논 화합물을 선택하는 단계; 퀴논 화합물을 포함하는 악취 제어 조성물을 형성시키는 단계; 및 악취 제어 조성물을 악취성 화합물과 접촉시키는 단계를 포함하는 악취 감소 방법이 개시된다.
당업자에게 지시된, 최상의 모드를 포함하는 본 발명의 완전하고 실시가능하게 하는 개시가 명세서의 나머지 부분에 더욱 상세하게 기재되고, 이는 하기와 같은 첨부된 도면을 참고로 한다:
도 1는 시간 (시)에 대응하는 평균 마늘 악취 제어 순위를 작도한 실시예 2의 결과의 그래프이고;
도 2는 시간 (시)에 대응하는 평균 소변 악취 제어 순위를 작도한 실시예 3의 결과의 그래프이다.
본 명세서 및 도면에서의 참조 문자의 반복 사용은 본 발명의 동일 또는 유사한 특징 또는 요소를 나타내도록 의도된다.
본 발명의 기타 특징 및 양상이 하기에 더욱 상세하게 논의된다.
정의
본원에서 사용된 용어 "제타 전위"는 계면에서 발생하는 전위 구배를 지칭한다. 제타 전위는, 예를 들어, Brookhaven Instrument Corporation (Holtsville, New York)으로부터 입수가능한 Zetapals 기구를 사용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 수용액에 대해 미리 설정된 기구의 디폴트 기능을 사용하여, 샘플 1 내지 3방울을 1 mM의 KCl 용액을 함유하는 큐벳 내로 첨가함으로써 제타 전위 측정을 수행할 수 있다.
본원에서 사용된 "흡수 용품"은 물 또는 기타 유체를 흡수할 수 있는 임의의 용품을 지칭한다. 일부 흡수 용품의 예로는 개인 위생 흡수 용품, 예컨대 기저귀, 배변연습용 팬츠, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금자용 제품, 여성 위생 제품 (예를 들어, 생리대), 수영복, 아기용 와이프(wipe) 등; 의료용 흡수 용품, 예컨대 가먼트(garment), 천공 재료, 언더패드(underpad), 붕대, 흡수성 드레이프(drape), 및 의료용 와이프; 식품 서비스 와이퍼(wiper); 직물; 의류 용품 등이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 이같은 흡수 용품의 형성에 적절한 재료 및 공정은 당업자에게 주지되어 있다.
본원에서 사용된 용어 "부직포 또는 부직웹"은 교차되었지만 편직된 직물에서와 같이 식별가능한 방식으로 교차되지는 않은 개별적인 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직포 또는 부직웹은, 예를 들어, 멜트블로윙(meltblowing) 공정, 스펀본딩(spunbonding) 공정, 본디드 카디드 웹(bonded carded web) 공정 등과 같은 많은 공정으로부터 형성되어 왔다.
본원에서 사용된 용어 "멜트블로윙"은 용융된 열가소성 재료를 다수의 미세한, 통상적으로 원형인 다이 모세관을 통과시켜 용융 섬유로서, 용융된 열가소성 재료의 섬유를 가늘게 하여 이의 직경을 감소시키는 집중(converging) 고속 기체 (예를 들어, 공기) 스트림 내로 압출시킴으로써 섬유가 형성되고, 이때의 직경은 미세섬유 직경까지 감소될 수 있는 공정을 지칭한다. 그 후, 멜트블로운(meltblown) 섬유가 고속 기체 스트림에 의해 운반되고 집적 표면 상에 침착되어, 랜덤하게 분배된 멜트블로운 섬유의 웹이 형성된다. 이같은 공정은, 예를 들어, 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제3,849,241호 (Butin, et al.)에 개시되어 있다. 일반적으로, 멜트블로운 섬유는 연속성 또는 비연속성일 수 있는 미세섬유일 수 있고, 직경이 일반적으로 10 마이크론 미만이며, 집적 표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성이다.
본원에서 사용된 용어 "스펀본딩"은 용융된 열가소성 재료를 방사구의 다수의 미세한, 통상적으로 원형인 모세관으로부터 압출시키고, 이때 압출된 섬유의 직경이, 예를 들어, 끌어내는 인취작용 및/또는 기타 주지된 스펀본딩 메커니즘에 의해서, 급격히 감소됨으로써 작은 직경의 실질적으로 연속성인 섬유가 형성되는 공정을 지칭한다. 스펀-본디드(spun-bonded) 부직웹의 생산은, 예를 들어, 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제4,340,563호 (Appel, et al.), 제3,692,618호 (Dorschner, et al.), 제3,802,817호 (Matsuki, et al.), 제3,338,992호 (Kinney), 제3,341,394호 (Kinney), 제3,502,763호 (Hartman), 제3,502,538호 (Levy), 제3,542,615호 (Dobo, et al.), 및 제5,382,400호 (Pike, et al.)에 기술되어 있다. 스펀본드(spunbond) 섬유는 집적 표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성이지 않다. 스펀본드 섬유는 때때로 직경이 약 40 마이크론 미만일 수 있고, 종종 약 5 내지 약 20 마이크론 사이이다.
상세한 설명
이제 본 발명의 다양한 실시양태가 상세하게 언급될 것이고, 이의 1개 이상의 실시예가 하기에 기재된다. 각각의 실시예는 본 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시를 위해서 제공된다. 실제로, 본 발명의 범주 또는 취지를 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 변종이 본 발명에서 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태의 일부로서 설명 또는 기술된 특징이 또다른 실시양태에서 사용되어 추가적인 실시양태가 산출될 수 있다. 따라서, 본 발명이 이같은 변형 및 변종을 포함하도록 의도된다.
일반적으로, 본 발명은 퀴논 화합물을 포함하는 악취 제어 조성물에 관한 것이다. 퀴논은 퀴노이드 고리를 갖는 화합물의 부류, 예컨대 안트라퀴논, 나프타퀴논, 벤조퀴논, 히드로퀴논 등을 지칭한다. 안트라퀴논은, 예를 들어, 하기의 일반식을 갖는다:
Figure 112007024765319-PCT00002
상기 일반식에 제시된 숫자는 작용기의 치환이 발생할 수 있는 융합 고리 구조 상의 위치를 나타낸다. 융합 고리 구조 상에서 치환될 수 있는 이같은 작용기의 예로는 할로겐 기 (예를 들어, 염소 또는 브롬 기), 술포닐 기 (예를 들어, 술폰산 염), 알킬 기, 벤질 기, 아미노 기 (예를 들어, 1차, 2차, 3차 또는 4차 아민), 카르복시 기, 시아노 기, 히드록시 기, 인 기 등이 포함된다. 이온화 능력이 생성되는 작용기는 종종 "발색단"으로 지칭된다. 발색단으로의 고리 구조의 치환은 화합물의 흡광 파장에서의 이동을 야기한다. 따라서, 발색단 (예를 들어, 히드록실, 카르복실, 아미노 등)의 유형 및 치환 정도에 따라, 다양한 색상 및 강도의 광범위한 퀴논이 형성될 수 있다. 또한 기타 작용기, 예컨대 술폰산을 사용하여, 특정 유형의 화합물 (예를 들어, 분자량이 더 높은 안트라퀴논)이 수용성이게 할 수 있다.
안트라퀴논 화합물은 "표준값"으로 종종 칭해지는 색 지수 (CI: Color Index) 숫자에 의해 식별용으로 분류될 수 있다. 예를 들어, "CI" 값에 의해 분류된, 본 발명에서 사용될 수 있는 일부 적절한 안트라퀴논에는 애시드 블랙(Acid Black) 48, 애시드 블루 25 (D&C 그린 제5호), 애시드 블루 40, 애시드 블루 41, 애시드 블루 45, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, 애시드 그린 27, 애시드 그린 41, 모던트 레드(Mordant Red) 11 (알리자린(Alizarin)), 모던트 블랙(Mordant Black) 13 (알리자린 블루 블랙(Alizarin Blue Black) B), 모던트 레드 3 (알리자린 레드(Alizarin Red) S), 모던트 바이올렛 5 (알리자린 바이올렛(Alizarin Violet) 3R), 내츄럴 레드(Natural Red) 4 (카르민산(Carminic Acid)), 디스퍼스 블루(Disperse Blue) 1, 디스퍼스 블루 3, 디스퍼스 블루 14, 내츄럴 레드 16 (푸르푸린(Purpurin)), 내츄럴 레드 8, 리액티브 블루(Reactive Blue) 2 등이 포함된다. 예를 들어, 애시드 블루 25, 애시드 그린 41, 애시드 블루 45, 모던트 바이올렛 5, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, 및 애시드 그린 27의 구조가 하기에 기재된다:
Figure 112007024765319-PCT00003
애시드 블루 25
Figure 112007024765319-PCT00004
애시드 그린 41
Figure 112007024765319-PCT00005
애시드 블루 45
Figure 112007024765319-PCT00006
모던트 바이올렛 5
Figure 112007024765319-PCT00007
애시드 블루 129
Figure 112007024765319-PCT00008
애시드 그린 25
Figure 112007024765319-PCT00009
애시드 그린 27
상기 언급된 바와 같이, 기타 퀴논이 본 발명에서 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 하기의 일반식을 갖는 나프타퀴논을 사용할 수 있다:
Figure 112007024765319-PCT00010
나프타퀴논 화합물의 위치 1-6은 상기 기술된 방식으로 작용기로 치환될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용될 수 있는 나프타퀴논 화합물의 적절한 예로는 하기의 구조를 갖는 1,4 나프타퀴논 및 1,2 나프타퀴논이 포함된다:
Figure 112007024765319-PCT00011
색을 부여하는 이들의 주지된 능력 이외에, 본 발명가들은 특정 퀴논 화합물이 악취를 또한 제거할 수 있다는 것을 뜻밖에 발견하였다. 이론에 한정되지 않으면서, 많은 화합물에 의해 야기되는 악취는 전자를 악취성 화합물로 및/또는 악취성 화합물로부터 전달함으로써 제거되는 것으로 여겨진다. 특히, 환원/산화 ("산화환원") 반응을 통한 악취성 화합물의 전자 환원은 이와 관련된 특징적인 악취의 생산을 억제하는 것으로 여겨진다. 특정 퀴논 화합물이 악취를 제거할 수 있다는 놀라운 발견은 산화환원 반응에서 산화제로서 기능할 수 있는 이들의 능력으로 인한 것으로 여겨진다. 많은 통상적인 악취성 화합물들은 산화환원 반응을 통해 산화될 수 있다 (즉, 전자를 공여할 수 있다). 예를 들어, 악취성 화합물에는 메르캅탄 (예를 들어, 에틸 메르캅탄), 암모니아, 아민 (예를 들어, 트리메틸아민 (TMA), 트리에틸아민 (TEA) 등), 술피드 (예를 들어, 황화 수소, 디메틸 디술피드 (DMDS) 등), 케톤 (예를 들어, 2-부타논, 2-펜타논, 4-헵타논 등), 카르복실산 (예를 들어, 이소발레르산, 아세트산, 프로피온산 등), 알데히드, 테르페노이드, 헥사놀, 헵타날, 피리딘 등이 포함될 수 있다. 산화 시, 이같은 화합물과 관련된 악취가 종종 제거되거나, 또는 적어도 감소된다. 산화환원 반응을 통한 퀴논 화합물의 환원이 용이하게 가역적이고, 따라서 환원된 퀴논 화합물이 임의의 공지된 산화제 (예를 들어, 산소, 공기 등)에 의해 재-산화될 수 있는 것으로 또한 여겨진다. 환원/산화 반응은 신속하고, 실온에서 발생할 수 있다. 따라서, 악취 제어 메커니즘으로 퀴논 화합물이 소비될 수 있지만, 이들은 공기에의 노출에 의해 간단하게 재생될 수 있다. 따라서, 원하는 색을 부여하는 퀴논 화합물의 능력에 현저하게 영향을 미치지 않으면서 장기간의 악취 제어가 달성될 수 있다.
또다른 물질로부터 전자를 받아들이는 (즉 환원되는) 퀴논 화합물의 능력을 산화환원 전위차법으로 공지된 기술을 사용하여 정량할 수 있다. 산화환원 전위차법은 수소 (0으로 설정됨)와 비교하여 전자에 대한 물질의 친화력 - 전자음성도 -을 측정하는 기술이다 (볼트 단위). 수소보다 더욱 강하게 전자음성인 (즉, 수소를 산화시킬 수 있는) 물질은 산화환원 전위가 양성이다. 수소보다 덜 전자음성인 (즉, 수소를 환원시킬 수 있는) 물질은 산화환원 전위가 음성이다. 두 물질의 산화환원 전위 간의 차이 (ΔE)가 클수록, 덜 양성인 물질에서 더 양성인 (더 전자음성인) 물질로 전자가 자발적으로 흐르게 하는 힘이 더 크다. 당업계에 주지된 바와 같이, 산화환원 전위는 임의의 다양한 시판되는 계량기, 예컨대 Hanna Instruments, Inc. (Woonsocket, Rhode Island)에서 시판하는 산화 환원 전위 (ORP: Oxidation Reduction Potential) 테스터를 사용하여 측정할 수 있다. 퀴논 화합물의 산화환원 전위는, 예를 들어, 약 -50 밀리볼트 (mV) 미만일 수 있고, 일부 실시양태에서는 약 -150 mV이고, 일부 실시양태에서는 약 -300 mV 미만이며, 일부 실시양태에서는 약 -500 mV 미만이다. 모든 경우는 아니지만, 산화환원 전위는 퀴논 구조 상의 작용기, 예컨대 술폰산의 수 및 위치를 기초로 변할 수 있다. 예를 들어, 2-술폰산 안트라퀴논의 산화환원 전위는 -380 mV이고; 2,6-디술폰산 안트라퀴논의 산화환원 전위는 -325 mV이며; 2,7-디술폰산 안트라퀴논의 산화환원 전위는 -313 mV이다. 유사하게, 2-술폰산 나프타퀴논의 산화환원 전위는 -60 mV이다. 다른 작용기의 사용 또한 화합물의 궁극적인 산화환원 전위에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 아미노- 및 아르아미드 작용기를 또한 함유하는 애시드 블루 25의 산화환원 전위는 -605 mV이다.
악취성 화합물을 산화시키는 능력에 더하여, 본 발명가들은 특정 퀴논 화합물의 화학 구조로 악취 제거가 개선된다는 것을 또한 발견하였다. 예를 들어, 1개 이상의 치환되지 않은 고리를 갖는 안트라퀴논 화합물은 각각의 고리에서 작용기로 치환된 것들보다 악취 억제가 더 양호할 수 있다. 흥미롭게, "첫번째" 고리 (즉 위치 5 내지 8)에서 치환되지 않은 안트라퀴논 화합물이 악취 감소에 특히 효과적인 것으로 나타난다. 위치 5 내지 8에서 치환되지 않은 안트라퀴논 화합물의 적절한 예로는 상기에 구조가 기재된 애시드 블루 25, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, 및 애시드 그린 27이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 퀴논 화합물이 고수준의 악취 감소를 달성할 수 있지만, 화합물에 대한 캐리어(carrier)로서 작용하는 고표면적 입자의 사용을 통해 악취 감소 수준을 추가로 증강시키는 것이 때대로 바람직하다. 일부 경우에, 퀴논 화합물은 퀴논 구조 내에 존재하는 산소 원자를 통해 고표면적 입자 (예를 들어, 알루미늄)의 원자와 배위 결합을 형성하는 것으로 여겨진다. 본원에서 사용된 "배위 결합"은 한 원자가 양쪽 전자를 쌍에 공급하는, 2개의 원자 간의 공유 전자쌍을 지칭한다. 사용될 때, 이같은 입자의 고표면적은 추가적인 악취 감소 방법을 제공할 수 있다.
고표면적 입자는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 산화마그네슘, 이산화티탄, 산화철, 산화아연, 산화구리, 유기 화합물 예컨대 폴리스티렌, 및 이의 조합물이 포함되지만 이에 한정되지 않는 다양한 재료로부터 형성될 수 있다. 입자의 표면적은 약 50 ㎡/g 내지 약 1000 ㎡/g일 수 있고, 일부 실시양태에서는 약 100 ㎡/g 내지 약 600 ㎡/g이고, 일부 실시양태에서는 약 180 ㎡/g 내지 약 240 ㎡/g이다. 표면적은 질소를 흡착 기체로 하여 [Bruanauer, E㎜et, and Teller, Journal of American Chemical Society, Vol. 60, 1938, p. 309]의 물리적 기체 흡착 (B.E.T.) 방법에 의해 측정할 수 있다.
입자는 원하는 결과에 따라 다양한 형태, 형상, 및 크기를 지닐 수 있다. 예를 들어, 입자는 구, 결정, 막대, 디스크, 튜브, 끈 등의 형상일 수 있다. 입자의 평균 크기는 일반적으로 약 500 마이크론 미만이고, 일부 실시양태에서는 약 100 마이크론 미만이고, 일부 실시양태에서는 약 100 나노미터 미만이며, 일부 실시양태에서는 약 1 내지 약 50 나노미터이고, 일부 실시양태에서는 약 2 내지 약 50 나노미터이고, 일부 실시양태에서는 약 4 내지 약 20 나노미터이다. 본원에서 사용된 입자의 평균 크기는 이의 평균 길이, 폭, 높이 및/또는 직경을 지칭한다. 원한다면, 입자는 또한 비교적 비공질(nonporous)이거나 고체일 수 있다. 즉, 입자의 공극 부피가 약 0.5 ㎖/g 미만일 수 있고, 일부 실시양태에서는 약 0.4 ㎖/g 미만이고, 일부 실시양태에서는 약 0.3 ㎖/g 미만이며, 일부 실시양태에서는 약 0.2 ㎖/g 내지 약 0.3 ㎖/g이다. 이론에 한정되지 않으면서, 이같은 작은 크기 및 고표면적의 입자는 많은 악취성 화합물에 대한 흡착 능력을 개선시킬 수 있을 것으로 여겨진다. 또한, 입자의 고체 성질, 즉 낮은 공극 부피가, 입자의 악취 흡착 특징을 희생시키지 않으면서, 입자의 균일성 및 안정성을 증강시킬 수 있을 것으로 여겨진다.
고표면적 입자를 형성시키는데 사용된 재료와 상관없이, 입자가 적용될 기체에 반대인 "제타 전위"를 갖도록 입자를 선택할 수 있다. 필수적이지는 않지만, 기체에 대해 반대인 제타 전위를 갖는 입자의 사용은 이온성 상호작용을 통해 입자가 기체에 결합하는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시양태에서, 입자의 제타 전위는 약 +20 밀리볼트 (mV)를 초과하는 양성일 수 있고, 일부 실시양태에서는 약 +30 mV를 초과하며, 일부 실시양태에서는 약 +40 mV를 초과한다. 표면 전하가 양성임으로써, 입자는 이온성 인력을 통한 음성 표면 전하를 보유하는 기체 (예를 들어, 셀룰로스성 섬유를 함유하는 기체)에의 결합에 적합하다. 입자와 기체 사이의 전하 차이에 의존적으로, 결합은 때때로 비교적 영구적이고 실질적일 수 있다. 결과적으로, 화학 결합제 또는 기타 부착 메커니즘이 필요하지 않을 수 있다. 일부 경우에, 또한 입자의 전하는 이온성 인력을 통해 퀴논 염료와의 결합이 일어나도록 할 수 있다. 예를 들어, 양성 전하를 띠는 입자는 음성 전하를 띤 퀴논 화합물 (예를 들어, 산 염료)에 어느 정도 결합할 수 있다.
양성 제타 전위는 다양한 방식으로 본 발명의 고표면적 입자에 부여될 수 있다. 한 실시양태에서, 입자는 양성 전하를 띤 재료로부터 전체적으로 형성된다. 예를 들어, 알루미나 입자를 본 발명에 따라 악취 감소에 사용할 수 있다. 일부 적절한 알루미나 입자는 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제5,407,600호 (Ando, et al.)에 기술되어 있다. 또한, 시판되는 알루미나 입자의 예로는, 예를 들어, Nissan Chemical Industries Ltd로부터 입수가능한 Aluminasol 100, Aluminasol 200, 및 Aluminasol 520이 포함된다. 별법적으로, 양성 제타 전위는 코어 재료의 표면 상에 존재하는 연속적인 또는 비연속적인 코팅물에 의해 부여될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 입자는 양성 전하를 띤 재료로부터 전체적으로 형성된 입자보다 다양한 pH 범위에 걸쳐 안정성이 더 양호하다. 한 특정 실시양태에서, 입자는 알루미나로 코팅된 실리카 입자로부터 형성된다. 이같은 알루미나-코팅 실리카 입자의 시판되는 예는 Nissan Chemical (Houston, Texas)로부터 입수가능한 Snowtex-AK이다.
실리카 입자는 함께 연결될 수 있거나 연결될 수 없는 단위를 포함한다. 이같은 단위들이 연결되는지의 여부는 중합 조건에 일반적으로 좌우된다. 예를 들어, 실리케이트 용액의 산성화로 Si(OH)4가 산출될 수 있다. 이러한 용액의 pH가 7 미만으로 감소되거나 또는 염이 부가되면, 단위들이 사슬로 서로 융합하여 "겔"을 형성하는 경향이 있을 수 있다. 반면에, pH가 중성 pH 또는 7 초과로 유지되면, 단위들이 분리되고 점진적으로 성장하여 "졸"을 형성하는 경향이 있을 수 있다. 실리카 입자는 당업계에 주지된 임의의 다양한 기술, 예컨대 투석, 전기투석, 해교, 산 중성화, 및 이온 교환에 따라 일반적으로 형성될 수 있다. 이같은 기술의 일부 예는, 예를 들어, 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제5,100,581호 (Watanabe, et al.); 제5,196,177호 (Watanabe, et al.): 제5,230,953호 (Tsugeno, et al.) 및 제5,985,229호 (Yamada, et al.)에 기술되어 있다.
예시의 목적으로만, 알루미나-코팅 실리카 졸의 형성을 위한 이온-교환 기술의 한 실시양태가 이제 더욱 상세하게 기술될 것이다. 먼저, 규소 (SiO2) 대 알칼리 금속 (M2O)의 몰비가 약 0.5 내지 약 4.5인 알칼리 금속 실리케이트를 제공한다. 예를 들어, 몰비가 약 2 내지 약 4인 나트륨 물유리를 사용할 수 있다. 예를 들어, 약 2 중량％ 내지 약 6 중량％ 농도로 물에 용해시킴으로써 알칼리 금속 실리케이트의 수용액을 수득한다. 그 후 알칼리 금속 실리케이트를 함유하는 수용액을 1개 이상의 이온-교환 수지와 접촉시킨다. 예를 들어, 용액을 먼저 강산과 접촉시켜 수용액 내의 모든 금속 이온을 이온-교환시킬 수 있다. 이같은 강산의 예로는 염산, 질산, 황산 등이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다. 접촉은 수용액을 약 0℃ 내지 약 6O℃, 일부 실시양태에서는 약 5°C 내지 약 50℃의 온도에서 강산이 충전된 컬럼에 통과시킴으로써 달성될 수 있다. 컬럼을 통과시킨 후, 생성된 규산-함유 수용액의 pH 값은 약 2 내지 약 4일 수 있다. 원한다면, 또다른 강산을 규산-함유 수용액체 첨가하여, 불순물 금속 성분을 해리된 이온으로 전환시킬 수 있다. 이러한 추가적인 강산은 생성된 용액의 pH를 약 2 미만, 일부 실시양태에서는 약 0.5 내지 약 1.8로 저하시킬 수 있다.
강산으로부터의 음이온 및 금속 이온은 강산 (즉, 양이온-교환 수지) 및 강염기 (음이온-교환 수지)의 연속 적용에 의해 용액으로부터 제거할 수 있다. 적절한 강염기의 예로는 수산화나트륨, 수산화칼륨 등이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 연속 적용의 결과로, 규산-함유 수용액의 pH 값은 약 2 내지 약 5일 수 있다. 그 후 이러한 산성 수용액을 1가지 이상의 추가적인 강염기와 접촉시켜 용액을 약 7 내지 약 9의 pH 값에서 안정화시킬 수 있다.
그 후, 안정화된 규산-함유 수용액을 액체 온도가 약 70°C 내지 약 100℃로 유지되는 용기 내로 공급한다. 이러한 공정으로 실리카의 농도가 약 30 중량％ 내지 약 50 중량％로 증가된다. 그 후, 생성된 수성 실리카 졸에 실리카 이외의 다가 금속 산화물이 실질적으로 없도록, 안정적인 수성 실리카 졸이 상기 기술된 바와 같이 강산 및 강염기와 연속적으로 접촉될 수 있다. 최종적으로, 암모니아가 수성 졸에 첨가되어, 이의 pH 값을 약 8 내지 약 10.5로 증가시킴으로써, 실리카 농도가 약 30 중량％ 내지 약 50 중량％이고, 평균 입자 크기가 약 10 내지 약 30 나노미터이며, 실리카 이외의 다가 금속 산화물이 실질적으로 없는 안정적인 실리카 졸이 형성될 수 있다.
실리카 졸을 알루미나로 코팅하기 위해, 이를 실리카 졸 내의 SiO2의 양을 기초로 약 0.2 중량％ 내지 약 10 중량％의 염기성 금속 염의 수용액과 혼합한다. 사용될 수 있는 일부 적절한 염기성 금속 염의 예로는 염화알루미늄, 아세트산알루미늄, 질산알루미늄, 포름산알루미늄 등이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 생성된 수성 졸은 알루미늄 이온으로 코팅된 콜로이드성 실리카 입자를 함유한다. 일부 실시양태에서, 기타 재료가 알루미나 대신 또는 알루미나와 함께 실리카 상에 코팅될 수 있다. 예를 들어, 지르코늄계 염을 사용하여 지르코니아를 실리카 졸 상에 코팅할 수 있다.
그 후, 수성 졸의 pH를 알칼리성 수용액으로 약 4 내지 약 7로 조정하여, 양성 전하를 띤 실리카 졸을 제공한다. 알칼리성 수용액은, 예를 들어, 알칼리금속 수산화물 (예컨대 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 및 세슘 수산화물), 수산화암모늄, 수용성 4차 수산화암모늄, 수산화구아니딘, 수용성 알킬아민 (예컨대 에틸아민, 이소프로필아민, 및 n-프로필아민), 수용성 알칸올아민 (예컨대 모노에탄올아민 및 트리에탄올아민), 벤질아민, 및 피페리딘을 포함할 수 있다. 알칼리성 물질은 용액 내에 0.5 중량％ 내지 약 30 중량％의 농도로 존재할 수 있다. 원한다면, 생성된 알칼리성 입자에 음성 전하를 띤 실리카 입자 및 염기성 금속 염을 1가지 이상 추가적으로 연속적으로 적용하여, 원하는 입자 크기를 갖는 더욱 안정적인 양성 전하를 띤 실리카 졸을 형성시킬 수 있다.
사용되는 경우, 고표면적 입자의 양은 퀴논 화합물에 관하여 일반적으로 변할 수 있다. 예를 들어, 고표면적 입자 대 퀴논 화합물의 비율은 약 10 내지 약 10,000일 수 있고, 일부 실시양태에서는 약 50 내지 약 5,000이며, 일부 실시양태에서는 약 100 내지 약 1,000이다.
원한다면, 악취 제어 조성물을 기체에 적용할 수 있다. 예를 들어, 기체에 적용하기 전에 퀴논 화합물 및/또는 고표면적 입자를 함께 혼합하여 악취 제어 조성물을 형성시킬 수 있다. 별법적으로, 악취 제어 조성물의 성분들을 개별적으로 기체에 적용할 수 있다 (예를 들어, 고표면적 입자를 퀴논 화합물 전에 적용한다). 이와 상관없이, 기체는 악취성 화합물의 흡착을 용이하게 하는 증가된 표면적을 제공할 수 있다. 또한, 기체는 다른 목적, 예컨대 수 흡수를 충족시킬 수도 있다. 본 발명에 따라 악취를 감소시키는 것 이외에, 퀴논 화합물은 당업계에 주지된 바와 같이 미학적인 디자인 또는 패턴을 기체에 부여할 수도 있다. 따라서, 사용된 퀴논 화합물의 특정 유형을 주의깊게 선택함으로써, 생성된 기체가 개선된 악취 감소를 달성할 수 있고, 또한 원하는 색 및/또는 패턴을 지닐 수 있다. 이로써 염료 및 악취 감소제 (예를 들어, 활성탄)가 일반적으로 별도의 처리로 간주되는 것에서 상당한 비용 절감 및 효율이 야기될 수 있다.
임의의 다양한 여러 기체에 본 발명에 따른 악취 제어 조성물이 혼입될 수 있다. 예를 들어, 부직포, 직포, 편직물, 습강지(wet-strength paper), 필름, 발포체 등에 악취 제어 조성물이 적용될 수 있다. 사용되는 경우, 부직포에는 스펀본디드 웹 (천공 또는 비-천공), 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어-레이드(air-laid) 웹, 코폼(coform) 웹, 수력-얽힘 웹 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 일부 실시양태에서, 예를 들어, 악취 제어 조성물은 1개 이상의 종이 웹을 함유하는 종이 제품, 예컨대 안면용 티슈, 욕실용 티슈, 종이 타월, 냅킨 등에서 사용될 수 있다. 종이 제품은 제품을 형성하는 웹이 단층을 포함하거나 층을 이룬 (즉 다층을 갖는) 단일-겹일 수 있거나, 또는 제품을 형성하는 웹 자체가 단층 또는 다층일 수 있는 다중-겹일 수 있다. 일반적으로, 이같은 종이 제품의 기본 중량은 약 120 g/㎡ (gsm) 미만이고, 일부 실시양태에서는 약 80 gsm 미만이고, 일부 실시양태에서는 약 60 g/㎡ 미만이며, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 60 gsm이다.
제품의 종이 웹(들)을 형성하는데 임의의 다양한 재료를 또한 사용할 수 있다. 예를 들어, 종이 제품의 제조에 사용된 재료는 크래프트(kraft) 펄프, 술파이트 펄프, 열기계 펄프 등과 같이 다양한 펄프화 공정에 의해 형성된 섬유를 포함할 수 있다. 펄프 섬유는 길이-칭량 평균을 기초로 평균 섬유 길이가 1 ㎜ 초과, 특히 약 2 내지 5 ㎜인 연목(softwood) 섬유를 포함할 수 있다. 이같은 연목 섬유로는 북부 연목, 남부 연목, 적목(赤木), 적색 삼나무, 솔송나무, 소나무 (예를 들어, 북부 소나무), 전나무 (예를 들어, 흑색 전나무), 이들의 조합물 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명에 적절한 예시적인 시판되는 펄프 섬유로는 Kimberly-Clark Corporation으로부터 상표명 "Longlac-19"로 입수가능한 것들이 포함된다. 강목(hardwood) 섬유, 예컨대 유칼리나무, 단풍나무, 박달나무, 미루나무 등을 또한 사용할 수 있다. 일부 예에서, 유칼리나무 섬유가 웹의 연성을 증가시키는데 특히 바람직하다. 유칼리나무 섬유는 또한 웹의 밝기를 증강시키고, 불투명도를 증가시키고, 웹의 공극 구조를 변화시켜 이의 흡상(wicking) 능력을 증가시킨다. 또한, 원한다면, 예를 들어 신문지, 재생 보드지, 및 사무 폐기물과 같은 공급원으로부터의 섬유 펄프와 같은 재활 재료로부터 수득된 2차 섬유를 사용할 수 있다. 또한, 기타 천연 섬유, 예컨대 마닐라삼, 사바이풀(sabai grass), 밀크위드 솜 (milkweed floss), 파인애플 잎 등을 본 발명에서 또한 사용할 수 있다. 또한, 일부 예에서, 합성 섬유를 또한 사용할 수 있다. 일부 적절한 합성 섬유로는 레이온 섬유, 에틸렌 비닐 알콜 공중합체 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
원한다면, 기체는 흡수 용품의 전체 또는 일부를 형성할 수 있다. 한 실시양태에서, 예를 들어, 흡수 용품은 액체-투과성 신체측 라이너, 신체측 라이너 하부의 액체-투과성 서지(surge) 층, 서지 층 하부의 액체-흡수성 코어, 및 흡수성 코어 하부의 수증기 투과성, 액체 불투과성 외부 커버를 포함한다. 본 발명의 악취 제어 조성물로 처리된 기체는 임의의 1개 이상의 액체 투과성 (비-보유) 및 흡수성 층으로서 사용될 수 있다. 흡수 용품의 흡수성 코어는, 예를 들어, 친수성 섬유의 매트릭스를 포함하는 흡수성 부직웹으로부터 형성될 수 있다. 한 실시양태에서, 흡수성 웹은 셀룰로스성 플러프(fluff) 섬유의 매트릭스를 함유할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 플러프의 한 유형은 U.S. Alliance (Childersburg, Alabama, U.S.A.)로부터 입수가능한 상표명 CR1654로 확인되고, 주로 연목 섬유를 함유하는, 표백되고 고도로 흡수성인 술페이트 목재 펄프이다. 또다른 실시양태에서, 흡수성 부직웹은 수력얽힘 웹을 함유할 수 있다. 수력얽힘 공정 및 여러 섬유의 다양한 조합을 함유하는 수력얽힘 복합 웹은 당업계에 공지되어 있다. 전형적인 수력얽힘 공정은 물의 고압 제트 스트림을 사용하여 섬유 및/또는 필라멘드를 얽히게 하여 고도로 얽힌 통합된 섬유성 구조물, 예를 들어 부직포를 형성시킨다. 스테이플 길이 섬유 및 연속 필라멘트의 수력얽힘 부직포는, 예를 들어, 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제3,494,821호 (Evans) 및 제4,144,370호 (Boulton)에 개시되어 있다. 연속 필라멘트 부직웹 및 펄프 층의 수력얽힘 복합 부직포는, 예를 들어, 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제5,284,703호 (Everhart, et al.) 및 제6,315,864호 (Anderson, et al.)에 개시되어 있다.
또다른 유형의 적절한 흡수성 부직웹은 코폼 재료이고, 이는 전형적으로 셀룰로스 섬유와 멜트블로운 섬유의 블렌드이다. 용어 "코폼"은 열가소성 섬유와 제2의 비-열가소성 재료의 혼합물 또는 안정화된 매트릭스를 포함하는 복합 재료를 일반적으로 지칭한다. 예를 들어, 코폼 재료는 웹이 형성되는 동안 다른 재료가 이를 통해 웹에 부가되는 슈트(chute) 주변에 1개 이상의 멜트블로운 다이 헤드가 배열된 공정에 의해 제조될 수 있다. 이같은 다른 재료로는 섬유성 유기 재료 예컨대 목재성 또는 비-목재성 펄프 예컨대 면, 레이온, 재활용지, 펄프 플러프 및 또한 초흡수성 입자, 무기 흡수성 재료, 처리된 중합체성 스테이플 섬유 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 이같은 코폼 재료의 일부 예는 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제4,100,324호 (Anderson, et al.): 제5,284,703호 (Everhart, et al.); 및 제5,350,624호 (Georger, et al.)에 개시되어 있다.
원한다면, 흡수성 부직웹은 초흡수성 재료를 또한 함유할 수 있다. 초흡수제는 자체 중량에 비해 많은 양의 유체를 흡수하는 능력을 갖는다. 생리대에서 사용된 전형적인 초흡수제는 자신의 중량의 약 5 내지 약 60배의 혈액을 흡수할 수 있다. 초흡수성 재료는 입자, 섬유 및 플레이크가 포함되지만 이에 한정되지 않는 다양한 형태로 생산된다. 팽윤 상태에서 기계적 안정성이 높고, 유체를 신속하게 흡수하는 능력을 가지며, 액체 결합 용량이 강력한 초흡수제는 전형적으로 흡수 용품 내에서 잘 작용한다. 히드록시관능성 중합체가 이러한 용도에 대해 양호한 초흡수제인 것으로 발견되었다. 예를 들어, 히드로겔-형성 중합체, 예컨대 폴리아크릴산 및 폴리비닐 알콜의 부분적으로 중성화된 가교 중합체를 사용할 수 있다. 중합체가 형성된 후, 이를 약 1％ 무수 시트르산 분말과 혼합한다. 시트르산은 생리혈 및 혈액을 흡수하는 초흡수제의 능력을 증가시키는 것으로 발견되었다. 이는 생리대 또는 기타 여성용 패드에서 사용하는데 특히 이롭다. 물이 없는, 미세하게 분쇄된 무수 시트르산 분말을, 미량의 퓸드(fumed) 실리카와 함께, 적절한 입자 크기로 스크리닝되었을 수 있는 중합체와 혼합한다. 이러한 혼합물을 또한 복합재 또는 적층 구조물로 형성시킬 수 있다. 이같은 초흡수제는 특히 Dow Chemical 및 Stockhausen, Inc.로부터 수득할 수 있다. 이러한 초흡수제는 로드(load) 하의 흡수성 값이 약 25를 초과하는 폴리아크릴산 및 폴리비닐 알콜의 가교 공중합체의 부분적으로 중성화된 염이다. 일부 적절한 초흡수제는 미국 특허 제4,798,603호 (Meyers, et al.), 재(Re).32,649호 (Brandt, et al.) 및 제4,467,012호 (Pedersen, et al.), 제4,604,313호 및 제4,655,757호 (McFarland, et al.), 제6,387,495호 (Reeves, et al.), 뿐만 아니라 공개된 유럽 특허 출원 0,339,461 (Kellenberger)에 기술되어 있다.
상기 지시된 바와 같이, 악취 제어 조성물은 흡수 용품의 액체 투과성 층, 예컨대 신체측 라이너 또는 서지 층 내로 또한 혼입될 수 있다. 전형적으로 이같은 액체 투과성 층은 액체를 신속하게 전달하도록 의도되고, 따라서 일반적으로 상당한 양의 수성 액체를 보유하거나 흡수하지 않는다. 이같은 방식으로 액체를 전달하는 재료로는 열가소성 스펀본디드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어 레이드 웹 등이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 에틸렌과 프로필렌의 공중합체, 에틸렌 또는 프로필렌과 C4-C2O 알파-올레핀의 공중합체, 에틸렌과 프로필렌 및 C4-C2O 알파-올레핀의 삼량체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 프로필렌 비닐 아세테이트 공중합체, 스티렌-폴리(에틸렌-알파-올레핀) 엘라스토머, 폴리우레탄, A-B 블록 공중합체 [식중 A는 폴리(비닐 아렌) 부분 예컨대 폴리스티렌으로 형성되고, B는 엘라스토머성 중간블록(midblock) 예컨대 공액 디엔 또는 저급 알켄이다], 폴리에테르, 폴리에테르 에스테르, 폴리아크릴레이트, 에틸렌 알킬 아크릴레이트, 폴리이소부틸렌, 폴리-1-부텐, 에틸렌-1-부텐 공중합체가 포함되는 폴리-1-부텐의 공중합체, 폴리부타디엔, 이소부틸렌-이소프렌 공중합체, 및 임의의 상기의 것들의 조합물이 비제한적으로 포함되는 광범위한 열가소성 재료를 사용하여 이러한 비-보유성 부직웹을 구축할 수 있다.
임의의 다양한 주지된 적용 기술을 사용하여 악취 제어 조성물, 또는 이의 성분들을 기체에 적용할 수 있다. 적절한 적용 기술에는 프린팅(printing), 침지, 분무, 용융 압출, 용매 코팅, 분말 코팅 등이 포함된다. 악취 제어 조성물은 기체의 매트릭스 내로 혼입될 수 있고/있거나 이의 표면 상에 함유될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 악취 제어 조성물은 기체의 1개 이상의 표면 상에 코팅된다. 한 특정 실시양태에서, 플렉소그래픽(flexographic) 프린팅, 그라비어(gravure) 프린팅, 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅과 같은 프린팅 기술을 사용하여 악취 제어 조성물의 코팅물을 기체 상에 "패턴 프린팅"할 수 있다. 이같은 프린팅 기술의 다양한 예는 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제5,853,859호 (Levy, et al.) 및 미국 특허 출원 공보 제2004/0120904호 (Lye, et al.)에 기술되어 있다.
기체 상에 존재하는 악취 제어 조성물의 양은 기체의 성질 및 이의 목적 용도, 악취 제어 조성물의 성질 등에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 더 낮은 첨가량 수준이 기체의 최적의 흡수성 또는 기타 특징을 제공할 수 있는 반면, 더 높은 첨가량 수준이 최적의 악취 감소를 제공할 수 있다. 유사하게, 악취 제어 조성물이 퀴논 화합물만을 함유하는 경우 더 낮은 첨가량 수준이 더욱 일반적일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 고형분 기준 첨가량 수준은 약 0.001 ％ 내지 약 20％ 범위일 것이고, 일부 실시양태에서 약 0.01％ 내지 약 10％이며, 일부 실시양태에서 약 0.05％ 내지 약 5％이다. "고형분 기준 첨가량"은 처리되지 않은 기체의 중량을 처리된 기체 (건조 후)의 중량으로부터 빼고, 이러한 계산된 중량을 처리되지 않은 기체의 중량으로 나눈 후, 100%로 곱하여 결정된다.
유사하게, 기체 표면 상의 악취 제어 조성물의 피복 백분율을 선택적으로 변화시켜 악취 감소를 개선시킬 수 있다. 전형적으로, 피복 백분율은 소정의 표면의 면적의 약 50％ 초과이고, 일부 실시양태에서 약 80％ 초과이며, 일부 실시양태에서는 약 100％이다. 표면 상에 균일하게 존재하는 경우에도 (예를 들어, 약 100％ 피복), 기체는 여전히 다공성일 수 있다. 예를 들어, 코팅된 기체의 다공성은 액체 투과성이 필요한 용도, 예컨대 흡수 용품에서 기체가 여전히 사용될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 코팅된 기체의 다공성은 기체성인 악취성 화합물이 이를 통과하도록 하여, 악취 제어 조성물의 하부측면 (기체를 향하는 표면)을 악취성 화합물에 노출시킨다. 이러한 방식으로, 악취 제어 조성물의 전체적인 표면적이 악취 감소에 더욱 효과적으로 사용된다. 대부분의 실시양태에서, 코팅된 기체는 125 파스칼 (0.25 인치의 물)의 기압차 하에 1분 이내에 약 20 세제곱 피트 이상의 공기가 1 제곱 피트의 기체를 통과할 수 있도록 하는 다공성을 나타낸다. 바꿔 말하면, 이같은 기체는 공기 투과성이 약 20 세제곱 피트/분 (cfm) 이상인 것으로 언급된다. 일부 실시양태에서, 공기 투과성은 125 파스칼의 기압차 하에 약 20 cfm 내지 약 500 cfm 범위이고, 일부 실시양태에서 약 50 cfm 내지 약 400 cfm 범위이며, 일부 실시양태에서는 약 75 cfm to 약 300 cfm 범위이다. 공기 투과성 (125 파스칼의 기압차 하에 재료의 제곱 피트 당 부피 공기 유동)은 다양한 방식으로 측정할 수 있다. 예를 들어, "프레이저 공기 투과성(Frazier Air Permeability)"는 프레이저 에어 퍼미어빌리티 테스터(Frazier Air Permeability Tester) (Frazier Precision Instrument Co. (Gaithersburg, Md.))로 연방 테스트 표준(Federal Test Standard) 191A, 방법 5450에 따라 결정되고, 3개 샘플 판독의 평균값으로 보고된다.
악취 제어 조성물의 성질은 이의 목적 용도에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 악취 제어 조성물은 수용성 분말일 수 있다. 물에서의 가용성으로 인해, 분말은 수성계 악취성 화합물, 예컨대 소변의 존재 하에 용해될 수 있다. 이러한 방식으로 분말이 유체 내에 균일하게 분산되어, 더 높은 농도의 악취-감소 화합물이 악취성 화합물과 접촉하게 된다. 분말의 용해는 악취성 화합물의 색을 변화시키는 부수적인 이점을 또한 갖고, 이는 소비자에게 더욱 미학적으로 만족스러울 수 있다. 한 실시양태에서, 예를 들어, 악취 제어 조성물은 수용성 안트라퀴논 분말, 예컨대 애시드 블루 25, 애시드 그린 41, 애시드 블루 45, 모던트 바이올렛 5, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, 또는 애시드 그린 27의 분말이다. 이같은 분말은 Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, Missouri)로부터 시판된다. 기타 적절한 수용성 안트라퀴논 분말, 예컨대 D&C 그린 제5호는 Noveon Hilton Davis, Inc. (Cincinnati, Ohio)로부터 시판된다. 원한다면, 분말을 기체 (예를 들어, 흡수 용품의 층)에 적용할 수 있다.
원한다면, 악취 제어 조성물은 또한 수용액일 수 있다. 이같은 수용액은 임의로 기체에 적용된 후 건조될 수 있다. 수용액 내의 퀴논 화합물의 양은 악취 제어 수준 및 사용된 임의의 색 패턴 또는 디자인을 기초로 일반적으로 변할 것이다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 퀴논 화합물은 수용액의 약 0.001 중량％ 내지 약 20중량％를 구성할 수 있고, 일부 실시양태에서 약 0.01 중량％ 내지 약 15 중량％이고, 일부 실시양태에서 약 0.1 중량％ 내지 약 10 중량％이며, 일부 실시양태에서 약 0.25 중량％ 내지 약 5 중량％이고, 일부 실시양태에서 약 0.5 중량％ 내지 약 2 중량％이다. 유사하게, 수용액 내의 고표면적 입자의 양 또한 변할 수 있다. 예를 들어, 고표면적 입자는 수용액의 약 0.1 중량％ 내지 약 25％를 구성할 수 있고, 일부 실시양태에서 약 0.25 중량％ 내지 약 15 중량％이고, 일부 실시양태에서는 약 0.5 중량％ 내지 약 10 중량％이며, 일부 실시양태에서는 약 1 중량％ 내지 약 5 중량％이다.
본 발명의 악취 제어 조성물은 다용도성이고, 또한 다른 유형의 제조품과 함께 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 악취 제어 조성물이 에어 필터, 예컨대 가정용 필터, 벤트(vent) 필터, 일회용 안면마스크(facemask), 및 안면마스크 필터에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 안면마스크는 모든 목적을 위해 거명에 의해 전체적으로 본원에 포함된 미국 특허 제4,802,473호; 제4,969,457호; 제5,322,061호; 제5,383,450호; 제5,553,608호; 제5,020,533호; 제5,813,398호; 및 제6,427,693호에 예를 들어 기술 및 제시되어 있다. 한 실시양태에서, 본 발명의 악취 제어 조성물로 코팅된 기체는 안면마스크의 여과 층으로 사용될 수 있다. 여과 층, 예컨대 멜트블로운 부직웹, 스펀본드 부직웹, 및 이의 적층물은 당업계에 주지되어 있다.
악취 제어 조성물은 실내용 변기, 요양원 등에서 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 악취 제어 분말은 소변에 분해성이어서 이의 악취를 감소시키는 단독형(stand-alone) 제품으로 사용될 수 있다. 또다른 실시양태에서, 악취 제어 조성물은 벽, 벽지, 유리, 화장실, 및/또는 주방용 조리대에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 악취 제어 조성물을 화장실 설비에서 사용할 수 있다. 기타 용도로는 냉장고 매트 및 섬유 유연제 시트가 비제한적으로 포함된다. 악취 제어 조성물은 샘물로부터 화합물을 제거하기 위해 수 처리 시스템에서 또는 소변으로부터 생성된 악취를 감소시키기 위해 화장실 탱크에서 또한 사용될 수 있다. 악취 제어 조성물은 악취를 제거하기 위한 액체 세제 및 가정용 세정제에서 또한 사용될 수 있다. 또다른 실시양태에서, 악취 제어 조성물은 에어로졸 악취 중화제/탈취제로 사용된다. 악취 제어 조성물은 기체 및 악취성 화합물의 제거를 위해 공기 내로 악취 제어 조성물이 분무되도록 하는 추진제와 함께 포장된다. 악취 제어 조성물은 가정용 공기 청정제에서 사용될 수 있거나, 또는 기화기 또는 가습기로부터 방사되는 미스트(mist)와 함께 사용될 수 있다.
또다른 실시양태에서, 악취 제어 조성물은 가먼트와 함께 사용될 수 있다.예를 들어, 가먼트, 예컨대 육류 및 해산물 포장 산업용 앞치마/의복, 식료품점용 앞치마, 제지 공장용 앞치마/의복, 농장/낙녹업용 가먼트, 사냥용 가먼트 등에 본 발명의 악취 제어 조성물이 혼입될 수 있다. 예를 들어, 사냥꾼들은 특정 사냥 환경에 대해 위장된 가먼트를 종종 착용한다. 따라서 본 발명의 악취 제어 조성물이 위장 패턴을 형성하는데 사용될 수 있다. 특히, 퀴논 화합물은 원하는 색 패턴을 부여할 수 있고, 또한 사냥 동안 인간 냄새를 감소시키는 것을 도울 수 있다.
본 발명의 악취 제어 조성물의 유효성을 다양한 방식으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 악취 제어 조성물에 의해 흡착된 악취성 화합물의 백분율을 본원에 기재된 헤드스페이스(headspace) 기체 크로마토그래피 테스트를 사용하여 결정할 수 있다. 일부 실시양태에서, 예를 들어, 본 발명의 악취 제어 조성물은 특정한 악취성 화합물의 적어도 약 25％, 일부 실시양태에서는 적어도 약 45％, 일부 실시양태에서는 적어도 약 65％를 흡착할 수 있다. 악취 제거에서의 악취 제어 조성물의 유효성을 "상대적인 흡착 효능(Relative Adsorption Efficiency)"의 관점에서 또한 측정할 수 있고, 이는 헤드스페이스 기체 크로마토그래피를 사용하여 또한 결정되고, 악취 제어 조성물 당 흡착된 악취 밀리그램의 관점에서 측정된다. 임의의 한 유형의 악취 제어 조성물의 표면 화학이 모든 유형의 악취를 감소시키는데 적절하지 않을 수 있고, 1가지 이상의 악취성 화합물의 낮은 흡착이 다른 악취성 화합물의 양호한 흡착에 의해 보상될 수 있다는 것을 인지하여야 한다.
본 발명은 하기의 실시예들을 참조로 더욱 양호하게 이해될 것이다.
테스트 방법
정량적 및 정성적 테스트를 실시예에서 사용하였다. 정량적 악취 흡착은 "헤드스페이스 기체 크로마토그래피"로 공지된 테스트를 사용하여 실시예 9에서 결정하였다. 헤드스페이스 기체 크로마토그래피 테스트는 애질런트 테크놀러지(Agilent Technology) 7694 헤드스페이스 샘플러 (Agilent Technologies (Waldbronn, Germany))를 사용하여 애질런트 테크놀러지즈 5890, 시리즈 II(Agilent Technologies 5890, Series II) 기체 크로마토그래프 상에서 수행하였다. 헬륨을 캐리어 기체로 사용하였다 (주입부 압력: 12.7 psig; 헤드스페이스 바이알 압력: 15.8 psig; 공급 라인 압력 60 psig). 길이가 30 미터이고 내부 직경이 0.25 밀리미터인 DB-624 컬럼을 악취성 화합물에 대해 사용하였다. 이같은 컬럼은 J&W Scientific, Inc. (Folsom, California)로부터 입수가능하다.
헤드스페이스 기체 크로마토그래피에 사용된 작동 파라미터가 하기 표 1에 제시된다:
헤드스페이스 기체 크로마토그래피에 대한 작동 파라미터
헤드스페이스 파라미터
구역 온도, ℃ 오븐 37
루프 42
TR. 라인 47
이벤트 시간, 분 GC 사이클 시간 10.0
바이알 균등화 시간 10.0
압력화 시간 0.20
루프 충전 시간 0.20
루프 균등화 시간 0.15
주입 시간 0.30
바이알 파라미터 최초 바이알 1
최종 바이알 1
쉐이크 오프
테스트 절차는 악취-흡수 안트라퀴논 염료 (0.1 중량％) 및 Snowtex-AK 콜로이드성 나노입자 (1.0 중량％)가 7 중량％ 코팅된 82 ㎎ (1"×2" 스트립)의 티슈 랩을 20 ㎤ 헤드스페이스 바이알 내에 놓는 것을 수반하였다. 주사기를 사용하여, 분취량의 악취성 화합물을 또한 바이알 내에 놓았다. 특히, 테스트를 839 ㎍의 에틸 메르캅탄 (1 ㎕), 804 ㎍ (1 ㎕)의 이소발레르알데히드, 및 726 ㎍ (1 ㎕)의 트리에틸아민 (TEA)으로 수행하였다. 각각의 샘플을 3중으로 테스트하였다. 그 후 바이알을 캡 및 격막으로 밀봉하고, 37℃의 헤드스페이스 기체 크로마토그래피 오븐 내에 놓았다. 2시간 후, 빈 바늘을 격막을 통해 바이알 내로 삽입하였다. 그 후 헤드스페이스의 1 ㎤ 샘플 (바이알 내의 공기)를 기체 크로마토그래피 내로 주입하였다. 먼저, 분취량의 악취성 화합물만이 있는 대조군 바이알을 테스트하여 0％ 악취성 화합물 흡착을 정의하였다. 샘플에 의해 제거된 헤드스페이스 악취성 화합물의 양을 계산하기 위해, 샘플이 있는 바이알로부터의 악취성 화합물에 대한 피크 면적을 악취성 화합물 대조군 바이알로부터의 피크 면적과 비교하였다.
정성적인 악취 감소 또한 통상적인 악취, 예컨대 마늘 및 소변에 대해 평가하였다. 특히, 악취가 주위 공기에 의해 희석되지 않도록, 조심스럽게 마개를 돌려서 연 후, 각 병의 뚜껑을 제어 방식으로 들어올림으로써 패널리스트들이 방향제-함유 병을 평가하였다. 샘플 신원이 알려지지 않는 것을 확실히 하기 위해 병을 감싸고 암호화하였다.
실시예 1
퀴논 화합물을 종이 타월 상에 코팅하는 능력을 시험하였다. 특히, D&C 그린 제5호를 먼저 1ℓ의 탈이온수에 용해시켜 5개의 샘플 용액 (샘플 2-6)을 형성시켰고, 이때 D&C 그린 제5호의 농도는 각각 0.001 중량％, 0.01 중량％, 0.1 중량％, 0.25 중량％, 및 0.5 중량％였다. 각각의 용액은 알루미나로 코팅된 콜로이드성 실리카 나노입자이고 Nissan Chemical America (Houston, Texas)로부터 시판되는 1 중량％의 Snowtex AK (SN-AK) 입자를 또한 함유하였다. 입자의 평균 입자 크기는 10 내지 20 나노미터이고, 표면적은 180 내지 240 ㎡/g이다. 1 중량％의 SN-AK 입자만의 용액을 또한 대조군으로 형성시켰다 (샘플 1). Scott® 종이 타월 (Kimberly-Clark Corp. 시판)을 칭량하고, 9O℃에서 하룻밤 동안 오븐-건조시키고, 다음날 다시 칭량하여, 각각의 타월 내의 잔류 물의 양을 계산하였다. 그 후, 타월을 각각의 용액에 침지시키고, 하룻밤 동안 걸어서 건조시킨 후, 다시 칭량하였다. 그 후, 처리된 타월을 탈이온수에서 헹궈서 임의의 결합되지 않은 염료를 제거하고, 다시 하룻밤 동안 걸어서 건조시켰다. 처리된 타월을 칭량한 후, 이를 다시 한번 하룻밤 동안 90℃에서 오븐건조시키고 칭량하여, 건조 첨가량 백분율 (100 × [최종 건조 중량 / 초기 건조 중량])을 결정하였다.
샘플 1-6에 대한 결과적인 첨가량 백분율은 각각 5.7％ ± 1.8％, 4.8％ ± 1.3％, 4.3％ ± 0.9％, 7.0％ ± 1.2％, 2.8％ ± 0.8％, 및 0.9％ ± 0.8％였다. 샘플 1 (대조군 샘플)과 샘플 2-3 (0.001 중량％ 및 0.01 중량％ D&C 그린 제5호) 간의 차이는 유의하지 않았다. 최고 첨가량은 0.1 중량％ D&C 그린 제5호가 사용된 샘플 4에 대해 달성되었다. 그러나, 첨가량 수준은 염료 농도가 더 증가된 샘플 5-6에서 감소되었다. 이론에 제한되지 않고, 더 높은 염료 농도는 SN-AK 입자가 종이 타월에 결합하는 것을 더욱 어렵게 할 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 코팅물은 SN-AK-결합 염료 입자보다 많은 염료 입자를 함유하게 되어, 타월이 더욱 가볍게 되고 첨가량 백분율이 더욱 낮아지게 된다. 그럼에도 불구하고, 염료 입자의 중량이 SN-AK 입자보다 상당히 낮기 때문에, 염료 단독의 첨가량 수준은 본질적으로 계산하기 어렵다.
실시예 2
마늘 악취 감소에서의 퀴논 염료의 유효성을 시험하였다. 먼저, 실시예 1의 각각의 처리된 타월의 스트립 (샘플 2-6)을 절단하고, 약 125 ㎎의 갓 절단된 마늘이 있는 병 내에 놓았다. 코팅되지 않은 Scott® 종이 타월 (샘플 7)로부터의 스트립, 뿐만 아니라 실시예 1의 대조군 타월 (샘플 1)을 또한 대조군으로 테스트하였다. 마늘 악취를 3, 19, 27, 41, 및 121시간 간격에 개인 패널에 의해 평가하였다. "7"의 점수를 가장 악취를 풍기는 병에 할당하였고, "1"의 점수를 가장 악취를 덜 풍기는 병에 할당하였다. 결과가 도 1에 제시된다.
제시된 바와 같이, 마늘 악취가 가장 극적으로 감소된 것으로 인지되는 수준을 나타내기 위하여 "4"의 점수에서 도 1에 선이 그려진다. 대조군 샘플은 마늘 악취를 감소시키지 않았고, 거의 만장일치로 6 또는 7의 점수를 받았다. 0.1 중량％, 0.25 중량％, 및 0.5 중량％의 염료 농도 (샘플 4-6)가 마늘 악취의 제거에서 가장 효과적인 것으로 나타났다. 샘플 2-3 (0.001 중량％ 및 0.01 중량％ D&C 그린 제5호)의 거동은 시간-의존적인 것으로 발견되었다. 특히, 이러한 처리는 처음에는 마늘 악취의 제거에 효과적이지 않았지만, 시간이 증가할수록 개선되는 것으로 나타났다. 그러나, 121시간 후, 처리는 마늘 악취를 더이상 감소시키지 않았고, 이는 이들의 능력을 넘어섰음을 가리킨다.
실시예 3
소변 악취 감소에서의 퀴논 염료의 유효성을 시험하였다. 먼저, 실시예 1의 처리된 타월의 스트립 (샘플 2-4 및 6)을 Poise® 패드 (Kimberly-Clark Corp. 시판)의 가제 영역과 동일한 크기로 절단하였다. 코팅되지 않은 Scott® 종이 타월로부터의 스트립 (샘플 7), 뿐만 아니라 실시예 1의 대조군 타월 (샘플 1)을 또한 대조군으로 테스트하였다. 그 후, Poise® 패드를 절단하여 열고, 종이 타월 스트립을 티슈-랩 영역 내에 놓았다. 그 후, 티슈를 다시 랩핑하고, 패드를 재조립하였다. 패드를 소변 악취를 테스트하기 위한, 무작위로 표지된 보존병 내에 놓았다. 그 후 Kimberly-Clark Corporation의 직원인 간호사에 의해 인간 여성의 소변을 수집하여 풀링(pooling)하였다. 풀링된 소변을 자동화된 피펫 에이드(aid)를 사용하여 각각의 패드에 50㎖ 분취량으로 첨가하였다. 37℃에서 패드가 소변에 함침되도록 하고, 소변 악취를 6, 24, 및 30시간 후에 개인 패널에 의해 평가하였다. "6"의 점수를 가장 악취를 풍기는 병에 할당하였고, "1"의 점수를 가장 악취를 덜 풍기는 병에 할당하였다. 결과가 도 2에 제시된다.
제시된 바와 같이, 소변 악취가 가장 극적으로 감소된 것으로 인지되는 수준을 나타내기 위하여 "3.5"의 점수에서 도 2에 선이 그려진다. 대조군 샘플은 소변 악취를 가장 풍기는 것으로 일관적으로 인지되었다. 반면에, 샘플 4 및 6은 소변 악취를 가장 덜 풍기는 것으로 일관적으로 판정되었다. 흥미롭게, 샘플 3은 처음에는 소변 악취에 대해 매우 양호한 것으로 생각되었지만, 시간이 지남에 따라 이러한 거동이 지속되지 않았다. 이론에 제한되지 않고, 이러한 거동에 대한 이유는 6시간 후에 존재하는 비교적 낮은 수준의 소변 악취에 관련되는 것으로 여겨진다. 이같은 낮은 수준의 악취는 평가에서 약간의 복잡함을 나타내는데, 이는 패널리스트가 매우 적은 악취의 순위를 매기는 것이 어려울 수 있기 때문이다 (악취가 매우 유사해 보이는 경향이 있다).
실시예 4
소변 악취 감소에서의 퀴논 염료의 유효성을 시험하였다. 특히, D&C 그린 제5호를 먼저 1ℓ의 탈이온수에 용해시켜 5개의 샘플 용액 (샘플 9-12)을 형성시켰고, 이때 D&C 그린 제5호의 농도는 각각 0.01 중량％, 0.1 중량％, 0.25 중량％, 및 0.5 중량％였다. 각각의 용액은 알루미나로 코팅된 콜로이드성 실리카 나노입자이고 Nissan Chemical America (Houston, Texas)로부터 시판되는 1 중량％의 Snowtex AK (SN-AK) 입자를 또한 함유하였다. 입자의 평균 입자 크기는 10 내지 20 나노미터이고, 표면적은 180 내지 240 ㎡/g이다. 1 중량％의 SN-AK 입자만의 용액을 또한 대조군으로 형성시켰다 (샘플 8). 티슈의 롤 (기본 중량이 16.6 g/㎡인 1겹의 백색 셀룰로스 랩 시트)로부터 9" × 6" 시트를 절단하여 티슈 랩의 샘플을 형성시켰다. 샘플을 칭량하고, 9O℃에서 하룻밤 동안 오븐-건조시키고, 다음날 다시 칭량하여, 각각의 타월 내의 잔류 물의 양을 계산하였다. 그 후, 랩을 각각의 용액에 침지시키고, 하룻밤 동안 걸어서 건조시킨 후, 다시 칭량하였다. 그 후, 처리된 랩을 탈이온수에서 헹궈서 임의의 결합되지 않은 염료를 제거하고, 다시 하룻밤 동안 걸어서 건조시켰다. 처리된 랩을 칭량한 후, 이를 다시 한번 하룻밤 동안 90℃에서 오븐건조시키고 칭량하여, 건조 첨가량 백분율 (100 × [최종 건조 중량 / 초기 건조 중량])을 결정하였다.
샘플 8-12에 대한 결과적인 첨가량 백분율은 각각 7.9％ ± 1.3％, 6.8％ ± 0.7％, 8.O％ ± 5.1 ％, 1.3％ ± 2.9％, 및 3.2％ ± 1.5％였다. 샘플 8 (대조군 샘플)과 샘플 9 (0.01 중량％ D&C 그린 제5호)의 첨가량 수준 간의 차이는 유의하지 않았다. 첨가량 수준은 샘플 11 및 12를 제외하고는 각각의 샘플에 대해 대략 동등하였다. 이론에 제한되지 않고, 더 높은 염료 농도는 SN-AK 입자가 종이 타월에 결합하는 것을 어렵게 하는 것으로 여겨진다. 따라서, 코팅물은 SN-AK-결합 염료 입자보다 많은 염료 입자를 함유하게 되어, 타월이 더욱 가볍게 되고 첨가량 백분율이 더욱 낮아지게 된다. 염료 입자의 중량이 SN-AK 입자보다 상당히 낮기 때문에, 염료 단독의 첨가량 수준은 본질적으로 계산하기 어렵다. 또한, 0.1 ％ 코팅 재료에 대한 표준 편차가 비교적 높았다. 습윤화되었을 때, 티슈 랩은 취급하기가 극도로 어렵고, 샘플이 부서지기 쉬웠다. 이러한 특정한 셋트는 해지거나, 찢어지거나, 다른 것들보다 불균일하게 코팅될 수 있다.
일단 형성되면, 패드 내의 가제를 둘러싼 티슈 랩을 조심스럽게 찢고, 가제를 샘플로 다시 랩핑한 후, 패드를 재구성시킴으로써 샘플을 Poise® 패드 (Kimberly-Clark Corp. 시판) 내에 놓았다. 처리되지 않은 Poise® 패드 (샘플 13)를 대조군으로 사용하였다. 또한, 처리되지 않은 Poise® 패드 (샘플 13)를 대조군으로 사용하였다. 또한 활성화된 탄소 잉크로 처리된 티슈 랩이 가제 주변에 있는 Poise® 패드 (샘플 14)를 또한 비교용으로 사용하였다. 활성화된 탄소 잉크는 MeadWestvaco Inc. (Covington, Virginia)로부터 상표명 "NUCHAR PMA" 하에 수득하였다. 잉크는 14-16 중량％ 활성탄, 11-14 중량％ 스티렌-아크릴산 공중합체 및70-75 중량％ 물을 함유하는 것으로 여겨진다. 활성화된 탄소 잉크를 코로나-처리된 폴리에틸렌 필름 상에 그라비어 프린트하였다 (10.7 중량％ 잉크). 또한, 잉크를 셀룰로스 티슈 랩 (기본 중량이 16.6 g/㎡인 1겹의 백색 셀룰로스 랩)에 "침지 & 압착" 방법을 사용하여 또한 적용한 후, 증기 캔 상에서 건조시켰다. 생성된 잉크의 기본 중량은 5 내지 8 g/㎡였다. SCA Incontinence Care (Eddystone, PA)로부터 시판되고 악취를 감소시키기 위해 OdaSorb Plus™이 사용된 것으로 언급된 Serenity® Night & Day™ 실금자용 패드를 비교용으로 또한 사용하였다 (샘플 15).
패드를 소변 악취를 테스트하기 위한, 무작위로 표지된 보존병 내에 놓았다. 그 후 Kimberly-Clark Corporation의 직원인 간호사에 의해 인간 여성의 소변을 수집하여 풀링하였다. 풀링된 소변을 자동화된 피펫 에이드를 사용하여 각각의 패드에 50㎖ 분취량으로 첨가하거나, 또는 37℃에서 하룻밤 동안 숙성시킨 후 각각의 패드에 첨가하였다. 신선한 소변을 받은 패드를 37℃에서 인큐베이터 내에 하룻밤 동안 놓고, 소변 악취를 24시간 후에 개인 패널에 의해 평가하였다. 미리 인큐베이션된 소변을 받은 패드는 평가 전에 인큐베이터 내에서 추가로 5시간 동안 반응하도록 하였다 (즉, 총 29시간). "8"의 점수를 가장 악취를 풍기는 병에 할당하였고, "1"의 점수를 가장 악취를 덜 풍기는 병에 할당하였다. 결과가 표 2-3에 제시된다. 각각의 군에 대한 평균값이 또한 표 4에 기재된다.
샘플 8-15에 대한 악취 순위 (신선한 소변 적용)
샘플 순위 (패널리스트의 수)
1 2 3 4 5 6 7 8
8 (대조군 - - - - 1 2 2 -
9 - - - - - 2 1 2
10 1 3 - - 1 - - -
11 - - 3 1 1 - - -
12 - 1 2 1 1 - - -
13 (대조군 - - - - 1 - 2 2
14 (비교예) 4 - - 1 - - - -
15 (비교예) - 1 - 2 - 1 - -
샘플 8-15에 대한 악취 순위 (미리 인큐베이션된 소변 적용)
샘플 순위 (패널리스트의 수)
1 2 3 4 5 6 7 8
8 (대조군 - - - 1 1 1 - 2
9 - - - - - 3 2 -
10 1 2 1 - 1 - - -
11 1 1 - 2 1 - - -
12 - 1 2 1 1 - - -
13 (대조군 - - - - - - 2 3
14 (비교예) 1 - 1 - 2 - 1 -
15 (비교예) 2 1 - 1 - 1 - -
평균 악취 순위
신선한 소변 미리 인큐베이션된 소변
샘플 평균 순위 샘플 평균 순위
8 (대조군) 9 10 11 12 13 (대조군) 14 (비교예) 15 (비교예) 6.2 7.0 2.4 3.6 3.4 7.0 1.6 4.8 8 (대조군) 9 10 11 12 13 (대조군) 14 (비교예) 15 (비교예) 6.2 6.4 2.6 3.1 3.0 7.6 2.8 4.2
제시된 바와 같이, 샘플 9가 악취 감소에서 활성탄과 거의 동등하게 효과적이었다. 또한, 염료-함유 샘플은 활성탄의 검정색 대신 미학적으로 만족스럽고, 유색 패턴 또는 디자인이 가능하게 한다.
실시예 5
소변 악취 감소에서의 다양한 퀴논 염료의 유효성을 비교하였다. 먼저 Kimberly-Clark Corporation의 직원인 간호사에 의해 인간 여성의 소변을 수집하여 풀링하였다. 풀링된 소변을 자동화된 피펫 에이드를 사용하여 각각의 패드에 50㎖ 분취량으로 첨가하였다. 그 후, 염료 분말의 최종 농도가 8 mM (0.5 중량％와 등가)이도록, 애시드 블루 129 및 애시드 그린 27 (Sigma-Aldrich Chemical Co., Inc. (St. Louis, Mo.) 시판), 뿐만 아니라 D&C 그린 제5호 (Noveon Hilton Davis, Inc. (Cincinnati, Ohio) 시판)을 칭량하고, 50㎖의 소변을 함유하는 보존병 내에 놓았다. 보존병을 37℃에서 하룻밤 동안 인큐베이터 내에 놓고, 6시간 및 24시간 후에 개인 패널에 의해 평가하였다. "10"의 점수를 가장 악취를 풍기는 병에 할당하였고, "1"의 점수를 가장 악취를 덜 풍기는 병에 할당하였다. 결과가 표 5-6에 제시된다. 각각의 군에 대한 평균값이 또한 표 7에 기재된다.
6시간 후의 악취 순위
샘플 순위 (패널리스트의 수)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
소변 (대조군) - - - - - - - - - 5
애시드 그린 27 - - - 3 2 - - - - -
D&C 그린 제5호 1 - 3 - 1 - - - - -
애시드 블루 129 4 - - 1 - - - - - -
24시간 후의 악취 순위
샘플 순위 (패널리스트의 수)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
소변 (대조군) - - - - - - - - - 6
애시드 그린 27 1 - 2 - - - 3 - - -
D&C 그린 제5호 - - - 3 1 - 2 - - -
애시드 블루 129 5 - 1 - - - - - - -
평균 악취 순위
6시간 후 24시간 후
샘플 평균 순위 샘플 평균 순위
소변 애시드 그린 27 D&C 그린 제5호 애시드 블루 129 10.0 4.4 3.0 1.6 소변 애시드 그린 27 D&C 그린 제5호 애시드 블루 129 10.0 4.5 5.2 1.3
지시된 바와 같이, 애시드 블루 129, D&C 그린 제5호, 및 애시드 그린 27은 소변 악취 감소에서 효과적으로 기능하였다.
실시예 6
소변 악취 감소에서의 다양한 염료의 유효성을 비교하였다. 이러한 실시예에 대해 선택된 염료는 애시드 블루 25, 애시드 블루 45, 애시드 블루 129, FD&C 블루 제1호 (트리아릴메탄 염료), 애시드 그린 27, 애시드 그린 41, 및 모던트 바이올렛 5 (알리자린 바이롤렛 3R) (Sigma-Aldrich Chemical Co., Inc. (St. Louis, Missouri) 시판), 뿐만 아니라 D&C 그린 제5호 (Noveon Hilton Davis, Inc. (Cincinnati, Ohio) 시판)의 분말이었다. 먼저 Kimberly-Clark Corporation의 직원인 간호사에 의해 인간 여성의 소변을 수집하여 풀링하였다. 풀링된 소변을 자동화된 피펫 에이드를 사용하여 각각의 패드에 50㎖ 분취량으로 첨가하였다. 염료 분말의 최종 농도가 1.6 mM (0.1 중량％와 등가)이도록, 상기 언급된 염료의 분말을 칭량하여 50 ㎖의 소변을 함유하는 보존병 내에 놓았다. 보존병을 37℃에서 하룻밤 동안 인큐베이터 내에 놓고, 24시간 후에 개인 패널에 의해 평가하였다. "10"의 점수를 가장 악취를 풍기는 병에 할당하였고, "1"의 점수를 가장 악취를 덜 풍기는 병에 할당하였다. 이러한 연구로부터의 결과는 소변에 용해된 1.6 mM 농도의 안트라퀴논 분말이 악취 제어 거동의 평가에 최적이지 않았음을 가리켰다.
그럼에도 불구하고, 모던트 바이올렛 5이 악취 감소에서 D&C 그린 제5호만큼 잘 작용하지 않았다는 것이 관찰되었다. 이러한 염료들은 구조 이성질체이고, 즉 술폰산-함유 페닐 고리가 D&C 그린 제5호에 대해서는 시스-배열이고 모던트 바이올렛 5에 대해서는 트랜스-배열이다. 따라서, D&C 그린 제5호는 위치 1 및 4 ("제2" 안트라퀴논 고리)에서 치환되는 반면, 모던트 바이올렛 5는 위치 1 및 5 ("제1" 및 "제2" 안트라퀴논 고리 모두)에서 치환된다. 이론에 제한되지 않고, 염료의 악취 제어 성질은 안트리퀴논 구조의 위치 5 내지 8 ("제1" 안트라퀴논 고리)이 치환되지 않는 경우에 개선될 수 있는 것으로 여겨진다.
실시예 7
소변 악취 감소에서의 다양한 염료의 유효성을 비교하였다. 이러한 실시예에 대해 선택된 염료는 애시드 블루 25, 애시드 블루 45, 애시드 블루 129, FD&C 블루 제1호(트리아릴메탄 염료), 애시드 그린 25, 애시드 그린 27, 애시드 그린 41, 모던트 바이올렛 5 (알리자린 바이올렛 3R), 1,2 나프타퀴논-2-술폰산 포타슘 염, 및 1,4 나프타퀴논-2-술폰산 포타슘 염이었다. 먼저 Kimberly-Clark Corporation의 직원인 간호사에 의해 인간 여성의 소변을 수집하여 풀링하였다. 풀링된 소변을 자동화된 피펫 에이드를 사용하여 각각의 패드에 50㎖ 분취량으로 첨가하였다. 염료 분말의 최종 농도가 8 mM (0.5 중량％와 등가)이도록, 상기 언급된 염료의 분말 (Sigma-Aldrich Chemical Co., Inc. (St. Louis, Missouri) 및 Noveon Hilton Davis, Inc. (Cincinnati, Ohio) 시판)을 칭량하여 50 ㎖의 소변을 함유하는 보존병 내에 놓았다. 보존병을 37℃에서 하룻밤 동안 인큐베이터 내에 놓았다.
염료의 평가를 보조하기 위해, 보존병을 오전 평가를 위해 2개의 군으로 나누고, 양쪽 군의 최적의 것들을 오후 평가 (총 24시간 후)에서 비교하였다. 가장 악취를 덜 풍기는 것에서 가장 악취를 풍기는 것으로 병의 순위 (가장 악취를 풍기는 것을 7로 하여 1 내지 7의 등급)를 매기는 것에 더하여, 패널리스트들에게 제2의 (소변 악취가 아닌) 악취가 존재하였는지, 및 존재하는 경우 제2의 악취의 불쾌한 정도 (가장 불쾌한 것을 5로 하여 1 내지 5의 등급)를 판단하도록 요청하였다.
제1군에 대한 결과가 하기 표 8 및 9에 기재된다.
악취 제어 순위 (제1군)
샘플 소변 악취 순위 (패널리스트의 수) 제2의 악취 순위
1 2 3 4 5 6 7
순수한 소변 - - 1 - - 1 3 -
알라자린 바이올렛 3R - 1 - 3 1 1
1,2 나프타퀴논 - 1 2 1 - - 1 4,5,2
애시드 블루 25 1 1 1 1 1 - - 2
애시드 그린 25 3 1 - - - 1 - 1,1,4,1,1
애시드 그린 41 1 2 1 1 - - - 1
FD&C 블루 제1호 - - - 1 4 - - 3
평균 소변 악취 순위 (제1군)
샘플 평균 점수
순수한 소변 알라자린 바이올렛 3R 1,2 나프타퀴논 애시드 블루 25 애시드 그린 25 애시드 그린 41 FD&C 블루 제1호 6.0 5.8 3.8 3.0 2.2 2.4 4.8
이러한 제1군에서, 애시드 블루 25, 애시드 그린 25, 및 애시드 그린 41 모두 악취를 제거하는데 효과적으로 기능하였다. 대다수의 패널리스트들이 애시드 그린 25에 제2의 악취가 있었다고 느꼈지만, 대부분의 패널리스트들에 의해 불쾌한 것으로 발견되지 않았다. 즉, 이러한 악취에 관한 논평은 "약간 화학적", "쓰레기같은", "흙같은" 또는 "축축한"에 이르렀다. 게다가, 불쾌한 제2의 악취가 존재하는 것으로 발견되었지만, 1,2-나프타퀴논 또한 소변 악취를 효과적으로 감소시켰다.
제2군에 대한 결과가 하기 표 10 및 11에 기재된다.
악취 제어 순위 (제2군)
샘플 소변 악취 순위 (패널리스트의 수) 제2의 악취 순위
1 2 3 4 5 6
순수한 소변 - - - - - 5 -
애시드 블루 45 - 1 2 1 1 - 4,4
1,4 나프타퀴논 2 2 1 - - - 5,3,5,4
애시드 블루 129 3 - 2 - - - 1,3
애시드 그린 27 - 2 - 1 2 - 2
D&C 그린 제5호 - - - 3 2- - 4
평균 소변 악취 순위 (제2군)
샘플 평균 점수
순수한 소변 애시드 블루 45 1,4 나프타퀴논 애시드 블루 129 애시드 그린 27 애시드 그린 25 6.0 3.4 1.8 1.8 3.6 4.4
이러한 제2군에서, D&C 그린 제5호는 다른 염료들에 비해 잘 작용하지 않았다. 나프타퀴논 화합물은 불쾌한 제2의 악취가 있는 것으로 또다시 발견되었다. 애시드 그린 25 및 D&C 그린 25는 동일한 구조를 갖지만, 순도 수준이 약간 상이하고, 즉, D&C 그린 제5호는 89％ 순수하고 애시드 그린 25는 75％ 순수하다. 애시드 그린 25 (1군)의 성능이 화합물 내의 불순물, 예컨대 자연에서 안트라퀴논인 것들의 결과인 것이 가능하다.
오후에, 양쪽 군에서의 주요 작용물들을 단일 군으로 평가하도록 패널리스트들에게 요청하였다. 이러한 평가에서, 가장 악취가 덜 풍기는 병을 "1"로, 가장 악취가 풍기는 병을 "10"으로 순위를 매기고, 나머지 병은 2-9 사이에서 순위를 매기도록 패널리스트들에게 지침을 제공하였다. 이러한 유형의 순위매김을 선택하여 최상의 화합물과 두번째로 양호한 화합물 간에 얼마나 많은 간격이 존재하는지, 뿐만 아니라 가장 악취를 풍기는 화합물이 두번째로 악취를 풍기는 화합물보다 얼마나 많이 불량한지에 대한 생각을 수득하였다. 결과가 표 12-14에 제시된다 (표 14에는 통계적 변칙이 무시된 평균 소변 악취 순위가 제시된다).
악취 제어 순위 (24시간 후)
샘플 소변 악취 순위 (패널리스트의 수) 제2의 악취 순위
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
순수한 소변 - - - - - - - 2 1 2 5
애시드 블루 25 - - - 1 - - 1 - 2 1 4
애시드 그린 25 3 1 - - - - - - 1 1,1,4,1,2
애시드 그린 41 1 2 1 - - - 1 - - - 1,3,2
애시드 블루 129 1 - 1 1 1 1 - - - - 4,5
애시드 그린 27 - 1 - - - - - 2 1 1 4
D&C 그린 제5호 - 1 - 1 - - 2 - - 1 4
평균 소변 악취 순위
샘플 평균 점수
순수한 소변 애시드 블루 25 애시드 그린 25 애시드 그린 41 애시드 블루 129 애시드 그린 27 D&C 그린 제5호 9.0 6.8 3.0 3.0 3.8 6.4 6.0
평균 소변 악취 순위 (통계적 보정)
샘플 평균 점수
순수한 소변 애시드 블루 25 애시드 그린 25 애시드 그린 41 애시드 블루 129 애시드 그린 27 D&C 그린 제5호 9.0 8.8 1.3 2.0 3.8 8.8 7.0
지시된 바와 같이, 애시드 그린 25, 애시드 그린 41 및 애시드 블루 129에서 최상의 악취 감소가 달성되었다.
실시예 8
소변 악취 감소에서의 다양한 염료의 유효성을 시험하였다. 특히, 애시드 그린 25, 애시드 그린 41, 애시드 블루 129, 및 D&C 그린 제5호를 테스트하였다. 염료의 농도가 8 mM (0.5 중량％와 등가)이도록 상기 언급된 염료의 분말 (Sigma-Aldrich Chemical Co., Inc. (St. Louis, Missouri) 및 Noveon Hilton Davis, Inc. (Cincinnati, Ohio) 시판)을 물에 용해시켰다. 티슈의 롤 (기본 중량이 16.6 g/㎡인 1겹의 백색 셀룰로스 랩 시트)로부터 9" × 6" 시트를 절단하여 티슈 랩의 샘플을 생성시키고, 칭량하고, 9O℃에서 하룻밤 동안 오븐-건조시키고, 다음날 다시 칭량하여, 각각의 랩 내의 잔류 물의 양을 계산하였다. 그 후, 랩을 각각의 염료 용액에 침지시키고, 하룻밤 동안 걸어서 건조시킨 후, 다시 칭량하였다. 그 후, 처리된 랩을 탈이온수에서 헹궈서 임의의 결합되지 않은 염료를 제거하고, 다시 하룻밤 동안 걸어서 건조시켰다. 처리된 랩을 칭량한 후, 이를 다시 한번 하룻밤 동안 90℃에서 오븐건조시키고 칭량하여, 건조 첨가량 백분율 (100 × [최종 건조 중량 / 초기 건조 중량])을 결정하였다. 각각의 샘플에 대한 첨가량 백분율은 약 1.6중량％였다.
2개의 상이한 셋트의 Poise® 패드 (Kimberly-Clark Corp. 시판)를 테스트하였다. 제1셋트의 염료-코팅 티슈 랩 (SN-AK 없음)을 Poise® 패드의 가제 영역 주변에 삽입하였다. Poise® 패드를 절단하여 열고, 가제를 둘러싼 티슈 랩을 조심스럽게 제거하고, 염료-코팅된 티슈 랩으로 교환하였다. 제2셋트의 염료-코팅 티슈 랩 (SN-AK 없음)은 패드의 상부 (내부 대신)에 염료 코팅물을 사용하였다. 이러한 패드는 용액을 각 패드의 상부에 도포함으로써 구축하였다. 패드의 초흡수성 영역이 용액에 함침되는 것을 방지하기 위해, 코팅 전에 패드를 절단하여 열고, 플라스틱 랩의 층을 패드의 상부층과 초흡수성 코어 사이에 놓았다. 절단하여 열었지만 상부가 물로만 코팅된 패드를 대조군으로 사용하였다. 모든 패드를 실온에서 하룻밤 동안 건조시킨 후, 테스트용 보존병 내에 놓았다. 대조 목적으로, 절단하여 열었지만 이의 원래의 티슈 랩을 유지시킨 Poise® 패드를 또한 테스트하였다. 또한, SCA Incontinence Care (Eddystone, PA)로부터 시판되고 악취를 감소시키기 위해 OdaSorb Plus™이 사용된 것으로 언급된 Serenity® Night & Day™ 실금자용 패드를 비교용으로 또한 사용하였다.
그 후, 신선한 인간 여성 소변을 풀링하고, 50㎖ 분취량을 피펫을 사용하여 패드에 적용하였다. 보존병을 37℃ 인큐베이터 내에 하룻밤 동안 놓고, 다음날 평가하였다. 패널 멤버에 의한 평가 시, 애시드 그린 25 및 애시드 그린 41이 제2셋트의 패드에 대해 최상으로 작용하였고, 애시드 그린 25, 애시드 그린 41, 및 애시드 블루 129가 제1셋트에 대해 최상으로 작용하였음이 결정되었다. 가장 효과적인 화합물 및 코팅 방법을 결정하기 위한 최종 평가를 위해 병들을 함께 풀링하였다. 불쾌한 임의의 제2의 악취를 1-5의 등급으로 순위를 매기도록 패널리스트들에게 또다시 요청하였다. 결과가 표 15 및 16에 제시된다.
악취 제어 순위 (30시간 후)
샘플 소변 악취 순위 (패널리스트의 수) 제2의 악취 순위
1 2 3 4 5 6 7 8
Poise® 패드 (제1셋트) (대조군) - 2 - - - 2 - - 1
Poise® 패드 (제2셋트) (대조군) - - - - - 1 3 - -
Serenity® (비교예) - - - - - - - 4 5
애시드 그린 41 (제2셋트) - 2 1 1 - - - - 1
애시드 블루 129 (제1셋트) 1 - 1 2 - - - - -
애시드 그린 25 (제1셋트) - - 1 1 1 1 - - 4
애시드 그린 25 (제2셋트) 3 - - - - - 1 - -
평균 소변 악취 순위
샘플 평균 점수 표준 편차
Poise® 패드 (제1셋트) Poise® 패드 (제2셋트) Serenity® 애시드 그린 41 (제2셋트) 애시드 그린 25 (제2셋트) 애시드 블루 129 (제1셋트) 애시드 그린 41 (제1셋트) 애시드 그린 (제1셋트) 순수한 소변 4.00 6.75 8.00 2.75 2.50 3.00 4.50 4.50 9.00 2.30 0.50 0.00 0.96 3.00 1.40 1.00 1.30 9.00
애시드 그린 25이, 상부-시트 코팅물로 사용되었을 때, 전반적으로 최상의 작용물인 것으로 발견되었고, 애시드 그린 41이 뒤를 이었다 (또한 상부-시트 코팅물로서). 애시드 블루 129 (티슈-랩 코팅물) 또한 매우 잘 작용하였다.
실시예 9
소변 악취 감소에서의 다양한 퀴논 염료의 유효성을 시험하였다. 고상 마이크로추출 (SPME: Solid Phase MicroExtraction)을 사용한 탐색적 연구를 사용하여, 소변 악취 감소를 시험하고 퀴논 염료의 사용에 의해 야기된 "악취 지문" 변화를 확인하였다. 정량에 사용된 GC/MS 분석 조건은 하기와 같았다:
기구: 애질런드 테크놀러지즈(Agilent Technologies) 5973N GC/MS
컬럼: J&W DB-35MS (s/n US4568641H)
(30m, 0.25㎜ ID, 0.25u 필름)
오븐 프로그램:
수준 속도 (℃/분) 최종 온도 (℃) 최종 시간 (분)
초기 40 1
1 5 100 0
2 10 200 0
3 15 300 0
캐리어 기체: 헬륨, 2.0 ㎖/분 (일정 유속)
인젝터: 스플릿(Split) 5:1, 250 ℃
검출기: GC/MS
공급원 온도: 23O℃
쿼드(Quad) 온도: 15O℃
인터페이스: 25O℃
EM: 1188 v.
HED: 1000O v.
역치: 200 샘플: 22
스캔: 33-250 Da
Kimberly-Clark의 직원인 간호사에 의해 인간 여성 소변을 수집하고 풀링하였다. 염료의 최종 농도가 8 mM이도록, 소변 분취량 (10 ㎖)을 애시드 그린 25, D&C 그린 제5호, 애시드 블루 129 또는 애시드 그린 41 분말을 함유하는 GC 헤드스페이스 바이알에 첨가하였다. 순수한 소변의 바이알을 대조군 샘플로 사용하였다. 크림핑(crimping)에 의해 바이알을 밀봉하고, 하룻밤 동안 37℃에서 인큐베이트하였다. 그 후, 샘플을 고상 마이크로추출 (SPME) 어셈블리에 약 30분 동안 노출시켜 분석용 휘발물을 수집하였다. SPME 어셈블리에는 수동 섬유 홀더 (Supelco 카탈로그# 57330-U) 및 스테이블플렉스(StableFlex) 섬유 상의 85-㎛ 카르복센/폴리디메틸실리콘 (Supelco 카탈로그# 57334-U)이 사용되었다. 각각의 바이알을 염료를 함유하지 않은 소변 대조군과 비교하였다. 연구에서 사용된 모든 안트라퀴논 염료는 소변 악취의 동일한 피크에서의 감소가 유사하였다. 현저한 감소가 케톤 (2- 및 4-헵타논), 디메틸술피드, 인돌, 티몰 및 멘톨 피크에서 관찰되었다.
실시예 10
다양한 색 및 디자인으로 악취-감소 안트라퀴논 염료를 프린트하는 능력을 시험하였다. 특히, 탈이온수 내의 염료 용액 (5 중량％ 염료) 40㎖, 에틸렌 글리콜 3㎖, 글리세롤 1.5㎖, 폴리에틸렌 글리콜 (MW = 200) 3㎖, 1,3-프로판디올 1.5㎖, 및 Surfynol™ 465 0.05㎖를 혼합함으로써 안트라퀴논 염료의 셋트를 잉크-젯 제형으로 배합하였다. 잉크-젯 잉크 제형으로 배합된 안트라퀴논 및 나프타퀴논 염료는 D&C 그린 제5호, 애시드 그린 41, 애시드 블루 129, 카르민산 (적색), 및 1,4-나프타퀴논-2-술폰산 (황색)이었다. 각각의 제형을 MacDermid ColorSpan Inc. (Edie Prairie, Minnesota)에서 시판하는 30㎖ 마르가리타(margarita) 카트리지 내로 로딩하였다. 그 후, Scott® 종이 타월 및 와이어-텍스쳐 코폼 적층물 (WTCL: wire-textured coform laminate) 기체 상에의 프린트를 위해 카트리지를 칼라스팬(Colorspan) 와이드 포맷 잉크-젯 프린터 (McDermid Colorspan)에 로딩하였다. 수득된 프린트는 프린트 이미지 및 해상도가 우수하게 선명하였다.
본 발명이 이의 특정 실시양태에 관하여 상세하게 기술되었지만, 상기 기술된 것들을 이해하면서 당업자가 이러한 실시양태들에 대한 변형, 이의 변종 및 이에 대한 등가물을 쉽게 생각할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 첨부된 청구항 및 이에 대한 임의의 등가물의 범주로서 평가되어야 한다.

Claims (22)

  1. 고표면적 입자 및 악취-감소 퀴논 화합물을 포함하는 악취 제어 조성물을 함유하는 섬유상 기체를 포함하는 제조품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 섬유상 기체가 부직포, 직포 또는 종이 웹을 포함하는 제조품.
  3. 제1항에 있어서, 제조품이 흡수 용품인 제조품.
  4. 고표면적 입자 및 악취-감소 퀴논 화합물을 포함하는 악취 제어 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 악취-감소 퀴논 화합물이 안트라퀴논, 나프타퀴논, 벤조퀴논, 히드로퀴논 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 제조품 또는 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 악취-감소 퀴논 화합물이 하기 구조식을 갖는 안트라퀴논인 제조품 또는 조성물:
    Figure 112007024765319-PCT00012
    [식 중, 숫자 1 내지 8은 작용기에 대한 임의적인 치환 위치를 지칭한다].
  7. 제6항에 있어서, 상기 안트라퀴논이 할로겐 기, 알킬 기, 벤질 기, 아미노 기, 카르복시 기, 시아노 기, 히드록시 기, 인 기, 술폰산 기 또는 이들의 조합물로 치환된 제조품 또는 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 안트라퀴논의 1개 이상의 고리가 작용기로 치환되지 않은 제조품 또는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 안트라퀴논의 5 내지 8 위치가 작용기로 치환되지 않은 제조품 또는 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 악취-감소 퀴논 화합물이 애시드 블루(Acid Blue) 25, 애시드 그린(Acid Green) 41, 애시드 블루 45, 모던트 바이올렛(Mordant Violet) 5, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, D&C 그린 제5호, 애시드 그린 27, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된 염료로부터 수득된 제조품 또는 조성물.
  11. 제5항에 있어서, 상기 악취-감소 퀴논 화합물이 나프타퀴논인 제조품 또는 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 악취-감소 퀴논 화합물의 산화환원 전위가 약 -50 밀리볼트 미만, 바람직하게는 약 -150 밀리볼트 미만, 더욱 바람직하게는 약 -300 밀리볼트 미만인 제조품 또는 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면적 입자의 평균 크기가 약 100 나노미터 미만이고, 표면적이 약 50 내지 약 1000 ㎡/g이며, 공극 부피가 약 0.5 ㎖/g 미만인 제조품 또는 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면적 입자가 알루미나, 실리카, 또는 이의 조합물을 포함하는 제조품 또는 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면적 입자의 제타 전위가 양의 값인 제조품 또는 조성물.
  16. 퀴논 염료들로 구성되는 군으로부터 악취를 감소시킬 수 있는 퀴논 화합물을 선택하는 단계;
    상기 퀴논 화합물을 포함하는 악취 제어 조성물을 형성시키는 단계; 및
    상기 악취 제어 조성물을 악취성 화합물과 접촉시키는 단계
    를 포함하는 악취 감소 방법.
  17. 제16항에 있어서, 섬유상 기체를 상기 악취 제어 조성물로 처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 악취 제어 조성물의 건조 고형분 기준 첨가량이 약 0.1 중량％ 내지 약 20 중량％, 바람직하게는 약 0.5 중량％ 내지 약 10 중량％인 방법.
  19. 제16항에 있어서, 악취 제어 조성물이 고표면적 입자를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 퀴논 화합물이 하기 구조식을 갖는 안트라퀴논인 방법:
    Figure 112007024765319-PCT00013
    [식중, 숫자 1 내지 8은 작용기에 대한 임의적인 치환 위치를 지칭한다].
  21. 제20항에 있어서, 상기 안트라퀴논의 5 내지 8 위치가 작용기로 치환되지 않은 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 퀴논 화합물이 애시드 블루 25, 애시드 그린 41, 애시드 블루 45, 모던트 바이올렛 5, 애시드 블루 129, 애시드 그린 25, D&C 그린 제5호, 애시드 그린 27, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된 방법.
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