KR20040070235A

KR20040070235A - 산성 냄새 억제/결합재 시스템으로 처리된 천연 섬유

Info

Publication number: KR20040070235A
Application number: KR10-2004-7009422A
Authority: KR
Inventors: 통 순; 쉥-신 후; 로날드 엘. 에덴스
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-08-06
Also published as: US6767553B2; WO2003051413A1; AR037785A1; US20030124171A1; MXPA04005850A; EP1455851A1; AU2002336733A1

Abstract

흡수성 재료일 수 있는 섬유성 재료는 카르복실산 기재 냄새 억제제로 처리된 다수의 천연 섬유를 포함하며, 이는 냄새 억제제를 용해시키지 않고 수성 액체를 포함하는 배출물을 견딜 수 있다. 산 기재 냄새 억제제는 유기실리콘 중합체 결합재에 의해 천연 섬유에 결합된다. 상기 결합재는 수불용성이고, 고도로 기체 투과성인 피복을 형성할 수 있다. 상기 결합재는 또한 고도로 다공성이어서, 억제하고자 하는 암모니아 및 기타 냄새나는 기체에 상기 냄새 억제제를 노출시킨다.

Description

산성 냄새 억제/결합재 시스템으로 처리된 천연 섬유{Natural Fibers Treated with Acidic Odor Control/Binder System}

많은 개인 위생용 흡수성 물품, 의약용 흡수성 물품 등의 경우, 사용 도중 냄새를 감소, 방지 또는 제거하는 것이 바람직하다. 기저귀 및 다른 실금자용 제품의 경우에는, 소변에 존재하는 암모니아의 냄새를 감소시키거나 제거하는 것이 바람직하다. 여성 생리 용품의 경우에는 트리메틸아민 및 트리에틸아민의 냄새를 감소시키거나 제거하는 것이 바람직하다. 다른 통상의 냄새 발생 물질은 이소발레르산, 디메틸 디설파이드 및 디메틸 트리설파이드를 포함한다.

냄새 억제제는 냄새 저해제, 냄새 흡수제, 냄새 흡착제 및 냄새를 억제하는 다른 화합물들을 포함한다. 냄새 저해제는 냄새가 형성되는 것을 방지한다. 예를 들면, 미국 특허 제 4,273,786 호(Kraskin)는 소변 중의 요소로부터 암모니아의 형성을 저해하기 위한 아미노폴리카르복실산 화합물의 사용을 가르쳐 준다. 냄새 흡수제 및 흡착제는 냄새가 형성된 후 그를 제거한다. 흡수나 흡착에 의해 냄새를제거하는 냄새 억제제의 예는 활성 탄소, 실리카 및 사이클로덱스트린을 포함한다.

카르복실산 기재의 산성 냄새 억제제 및 그들의 유도체는 암모니아 및 여타 염기성 냄새 형성 화합물로부터 냄새가 형성되는 것을 중화시키거나 저해하기 위해 사용된다. 수성 수산화 암모늄으로부터 방출된 암모니아는 소변 중의 주요한 냄새 발생 물질의 하나이다. 산성 냄새 억제제의 단점 중의 하나는 그들이 원래 내구성이지 않다는 것, 즉, 그들이 수성 액체를 갖는 1회 이상의 배출 후 용액 내로 들어가 그 액체를 산성화할 수 있다는 것이다. 만일 약간의 산성화된 수성 액체가 흡수성 물품으로부터 누출되어 착용자의 피부에 도달한다면, 착용자는 가려움, 발진 및/또는 다른 불편한 현상을 경험하게 될 수도 있다.

이전에는, 산성 냄새 억제제가 쉽게 용해되어 버릴 수 있는 분말, 피복 등의 형태로 흡수성 물품에 적용된 적이 있다. 그들의 냄새 억제 기능을 유지하면서 수성 액체를 갖는 1회 이상의 배출 후에 용액 내로 들어가지 않는 내구성을 갖는 산성 냄새 억제제를 포함하는 흡수성 물품에 대한 필요 또는 요구가 있다.

정의

"셀룰로오스 섬유"라는 용어는 목재, 종이, 목질 식물 및 특정 비목질 식물로부터의 섬유를 의미한다. 목질 식물은 예를 들면 낙엽수 및 침엽수를 포함한다. 비목질 식물은 예를 들면, 목면, 아마, 아프리카 수염새, 유액분비 식물, 밀짚, 황마 및 사탕수수 찌끼를 포함한다.

"천연 섬유"라는 용어는 셀룰로오스 섬유, 탄소 섬유 및 자연에 존재하는 기타 섬유, 뿐만 아니라 그러한 섬유들의 개질생성물(예를 들면, 처리된 셀룰로오스섬유, 활성화된 탄소 섬유 등)을 포함한다.

"평균 섬유 길이"라는 용어는 카자아니 오이 일렉트로닉스(Kajaani, Finland 소재의 Kajaani Oy Electronics)로부터 시판되는 카자아니 섬유 분석기 모델 번호 FS-100을 이용하여 측정된 섬유의 중량 평균 길이를 의미한다. 상기 시험 방법에 따라, 섬유 시료를 분해액(macerating liquid)으로 처리하여 섬유 뭉치 또는 부스러기(shives)가 존재하지 않도록 한다. 각 섬유 시료를 뜨거운 물에 분산시키고 약 0.001% 농도로 희석한다. 개별적인 시험 시료를 상기 희석 용액으로부터 약 50 내지 500 ml 분획으로 취하고 표준 카자아니 섬유 분석 방법을 이용하여 시험한다. 중량 평균 섬유 길이는 다음 수학식으로 표시될 수 있다:

상기 식 중, k = 최대 섬유 길이,

X_i= 개별적인 섬유 길이,

n_i= 길이 X_i를 갖는 섬유의 수, 및

n = 측정된 섬유의 총 수이다.

"카르복실산 기재 냄새 억제제"라는 용어는 카르복실산 및/또는 그들의 부분적으로 중화된 염을 기재로 하는 냄새 억제제를 포함한다. "다가(multi)-카르복실산 기재 냄새 억제제"라는 용어는 2 개 이상의 카르복실산 기 및/또는 그들의 부분적으로 중화된 염을 갖는 디카르복실산, 트리카르복실산, 폴리카르복실산 등을 기재로 하는 냄새 억제제를 포함한다.

"중합체 폴리카르복실산"이라는 용어는 그 반복 단위 중에 복수의 카르복실산 기를 갖는 중합체를 의미한다. 그 예로서 폴리아크릴산 중합체, 폴리말레산 중합체, 아크릴산의 공중합체, 말레산의 공중합체 및 이들의 조합을 들 수 있다. 다른 예들은 참고문헌으로 도입되는 미국 특허 제 5,998,511 호에 개시되어 있다.

"냄새 억제 시스템"이라는 용어는 개개의 냄새 억제제 및 2종 이상의 냄새 억제제의 (화학 반응 및/또는 배합에 의한) 조합을 통칭한다.

"부직포 또는 웹"이라는 용어는, 얽혀 있지만 편직물에서와 같이 규칙적이거나 식별가능한 방식으로는 아닌 개개의 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직포 또는 웹은 예를 들면 멜트블로우 공정, 스펀본드 공정, 에어 레이 공정 및 접착된 카드 웹 공정과 같은 다양한 공정으로부터 형성되어 왔다. 부직포의 기본 중량은 1 제곱야드 당 재료의 온스(osy) 또는 1 제곱 미터 당 그램(gsm)으로 통상적으로 표현되며, 유용한 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표시된다. (osy를 gsm으로 변환하려면 osy에 33.91을 곱해야 함을 주목하라.)

"미세섬유"라는 용어는 약 75 미크론 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 1 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 직경을 갖는 작은 직경 섬유를 의미하거나, 더욱 특별하게는 미세섬유는 약 1 미크론 내지 약 30 미크론의 평균 직경을 가질 수 있다. 섬유 직경의 또다른 빈번하게 사용되는 표현은 섬유 9000 미터 당 그램수로 정의되는 데니어이다. 원형 단면을 갖는 섬유의 경우, 데니어는 미크론 단위의 섬유 직경을 제곱하고 그램/cc 단위의 밀도를 곱하고, 0.00707을 곱하여 계산될 수 있다. 더 낮은 데니어는 더 가는 섬유를 의미하고, 더 높은 데니어는 더 두꺼운 또는 무거운 섬유를 의미한다. 예를 들어, 15 미크론의 직경을 갖는 폴리프로필렌 섬유는 이를 제곱하고, 그 결과에 .89 g/cc를 곱하고 .00707을 곱함으로써 데니어로 변환될 수 있다. 즉, 15 미크론 폴리프로필렌 섬유는 약 1.42(15²x 0.89 x .00707 = 1.415)의 데니어를 갖는다. 미국 밖에서는 측정의 단위는 "텍스(tex)"가 더욱 일반적인데, 이는 섬유 1 킬로미터 당 그램수로 정의된다. 텍스는 데니어/9로 계산될 수 있다.

"스펀본드 섬유"라는 용어는 원형 또는 다른 형태를 갖는 방사구로 된 다수의 미세 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로 압출한 다음, 상기 압출된 필라멘트의 직경을 예를 들면, 각각이 그 전체로서 참고문헌으로 여기에 도입되는, 미국 특허 제 4,340,563 호(Appel 등) 및 미국 특허 제 3,692,618 호(Dorschner 등), 미국 특허 제 3,802,817 호(Matsuki 등), 미국 특허 제 3,338,992 호 및 3,341,394 호(Kinney), 미국 특허 제 3,502,763 호(Hartmann), 미국 특허 제 3,502,538 호(Petersen) 및 미국 특허 제 3,542,615 호(Dobo 등)에 의해 급속하게 감소시킴으로써 형성된 작은 직경 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 급냉되면 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성이지 않다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며 종종 약 7 미크론보다 큰 평균 직경, 더욱 특별하게는 약 10 내지 30 미크론 사이의 평균 직경을 갖는다.

"멜트블로운 섬유"라는 용어는 통상적으로 원형인 다수의 미세 다이 모세관을 통해 용융된 열가소성 재료를 용융된 사 또는 필라멘트로서, 상기 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 미세섬유 직경이 될 수도 있도록 감소시키는 수렴하는 고속의 가열된 기체(예, 공기) 내로 압출함으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그후, 상기 멜트블로운 섬유는 고속의 기체 흐름에 실려 수집 표면 상에 침착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 공정은 예를 들면 미국 특허 제 3,849,241 호(Butin 등)에 개시되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속적 또는 비연속적일 수 있는 미세섬유이고, 일반적으로 직경이 10 미크론 미만이며, 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 자가 접착된다.

"중합체"라는 용어는 단독중합체, 예를 들면 블럭, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원중합체 등과 같은 공중합체 및 이들의 배합물 및 개질생성물을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 또한, 달리 구체적으로 한정되지 않는 한, "중합체"라는 용어는 물질의 모든 가능한 기하학적 배열을 포함하도록 한다. 상기 배열은 이소택틱, 신디오택틱 및 어택틱 대칭성을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.

"개인 위생용 흡수성 제품"이라는 용어는 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 유아용 닦개, 성인 실금자용 제품 및 여성 생리 용품을 비제한적으로 포함한다.

"의약용 흡수성 제품"이라는 용어는 의류, 언더패드, 붕대, 흡수성 드레이프 및 의약용 닦개를 비제한적으로 포함한다.

"흡수성 섬유"라는 용어는 0.9 중량% 염화 나트륨을 함유하는 수용액 중에서 그 중량의 약 5 내지 약 15 배 미만을 흡수할 수 있는 섬유를 의미한다. 상기 용어는 셀룰로오스 섬유를 포함하지만 초흡수성 재료는 포함하지 않는 것으로 의도된다.

"초흡수성" 또는 "초흡수성 재료"는, 가장 알맞은 조건에서, 0.9 중량% 염화 나트륨을 함유하는 수용액 중에서 그 중량의 약 15 배 이상, 더욱 바람직하게는 그 중량의 약 20 배 이상을 흡수할 수 있는 수팽윤성, 수불용성 유기 또는 무기 재료를 의미한다. 초흡수성 재료는 천연의, 합성의 및 개질된 천연의 중합체 및 재료일 수 있다. 또한, 초흡수성 재료는 실리카 겔과 같은 무기 재료, 또는 가교된 중합체와 같은 유기 화합물일 수 있다.

"실리콘 중합체", "폴리유기실록산" 및 "폴리실록산"이라는 용어들은 규소에 부착된 다양한 유기 라디칼과 함께 규소와 산소 원자가 교호되는 구조를 기초로 하는 실록산 중합체를 상호교환가능하게 의미한다:

발명의 요약

본 발명은 카르복실산 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템과 폴리유기실록산(즉, 실리콘 중합체)을 포함하는 결합재의 조합으로 처리된, 셀룰로오스, 활성 탄소 등을 포함하는 천연 섬유에 관한 것이다. 본 발명자들은 실리콘 중합체들이 카르복실산 냄새 억제제 (및 이들을 함유하는 시스템들) 및 천연 섬유 사이에 우수한 결합재로서 작용함을 발견하였다. 실리콘 중합체는 산성 냄새 억제제를 수성 액체에 의해 용해되거나 용액 속으로 달리 통과하는 것으로부터 보호하면서, 동시에 암모니아 따위의 냄새나는 기체가 냄새 억제제에 도달하는 것을 허용하는 독특한 능력을 갖는다. 달리 말하면, 실리콘 중합체는 수불용성이며 동시에 고도로 다공성이다.

본 발명의 한 구현예에서, 냄새 억제 시스템과 실리콘 중합체는, 실리콘 중합체가 용융된 형태이거나 용매에 용해 또는 현탁되어, 함께 조합된다. 냄새 억제 시스템과 실리콘 중합체의 조합은, 분무 피복, 브러싱, 인쇄, 침지, 압출 등에 의해 천연 섬유에, 바람직하게는 셀룰로오스 같은 흡수성 섬유에 적용된다.

본 발명의 또하나의 구현예에서는, 상기 냄새 억제 시스템을 분무 피복, 브러싱, 인쇄, 침지, 압출 등을 이용하여 천연 섬유에 먼저 적용한다. 그후 실리콘 중합체를 피복, 브러싱, 인쇄, 침지, 압출 등을 이용하여 상기 냄새 억제제 위로 천연 섬유에 적용한다.

본 발명의 한 구현예에서, 상기 냄새 억제 시스템은 카르복실산 냄새 억제제 뿐 아니라 활성 탄소 섬유를 포함한다. 임의의 전술한 기술을 이용하여 실리콘 중합체, 여타 천연 섬유(예, 셀룰로오스 섬유) 및 탄소 섬유가 조합될 수 있다. 실리콘 중합체는 셀룰로오스 또는 여타 천연 섬유에 뿐만 아니라 활성화된 탄소 섬유에 결합되어 일체화된 냄새 억제/결합재 시스템을 형성한다.

본 발명의 또다른 구현예에서, 냄새 억제 시스템은 다가-카르복실산 개질된키틴 또는 키토산 착물 냄새 억제제를 포함한다. 카르복실 부위는 암모니아 및 아민 기재 냄새의 흡수를 촉진한다. 키틴 또는 키토산의 아미노 기는 산 기재 냄새 화합물의 흡수를 촉진하며 소변 및 생리혈의 효소 분해를 억제함으로써 냄새 발생을 저해한다. 상기 냄새 억제 시스템은 또한 활성 탄소와 조합되어 아미노, 유황 및 산성 냄새의 추가적 억제를 제공할 수 있다.

현재 바람직한 구현예의 상세한 설명

본 발명에 따르면, 산성 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템은 실리콘 중합체 결합재와 함께 사용되어 천연 섬유 재료에 수성 암모니아 및 여타 염기성 냄새나는 화합물로부터의 냄새를 억제하는 능력을 제공하고, 1회 이상의 수성 액체 배출 후 냄새를 억제하는 능력을 유지한다.

천연 섬유 재료는 셀룰로오스 섬유를 사용하여 제조된 흡수성 재료일 수 있다. 천연 섬유 재료는 또한, 활성 탄소, 또는 셀룰로오스와 활성 탄소 섬유 또는 입자의 조합과 같은 또다른 냄새 억제제일 수도 있다. 처리된 천연 섬유 재료는 광범위한 개인 위생용 제품 및 의약용 제품, 및 기타 응용에 사용될 수 있다.

천연 섬유는 높은 평균 섬유 길이, 낮은 평균 섬유 길이 또는 높은 및 낮은 평균 섬유 길이 섬유의 조합을 가질 수 있다. 높은 평균 섬유 길이 섬유는, 전술한 카자아니 시험기와 같은 광학적 섬유 분석기를 이용하여 측정할 때, 일반적으로 약 1.5 mm보다 큰 평균 섬유 길이, 적절하게는 약 1.5 내지 6 mm의 평균 섬유 길이를 갖는다. 낮은 평균 섬유 길이 섬유는 전술한 카자아니 시험기와 같은 광학적 섬유 분석기를 이용하여 측정할 때, 일반적으로 약 1.5 mm 미만의 평균 섬유 길이,적절하게는 약 0.7 내지 1.2 mm의 평균 섬유 길이를 갖는다. 임의의 원천으로부터의 셀룰로오스 섬유, 및/또는 활성화된 탄소 섬유가 본 발명에 사용하기 적절하다. 목재, 종이 등으로부터의 섬유가 특히 적합하다.

상기 냄새 억제 시스템은 1종 이상의 산성 냄새 억제제, 바람직하게는 카르복실산 기재 냄새 억제제를 포함한다. 적절한 카르복실산 냄새 억제제는 시트르산, 말산, 타르타르산 등과 같은 히드록시카르복실산을 비제한적으로 포함한다. 다른 적합한 카르복실산 냄새 억제제는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 피루브산, 글리콜산, 젖산 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다.

산성 냄새 억제제는 1종 이상의 상용성 냄새 억제제와 조합(즉, 혼합 또는 반응)되어 향상된 냄새 억제 성질을 제공할 수 있다. 예를 들면, 히드록시 카르복실 냄새 억제제, 또는 또다른 다가-카르복실산 냄새 억제제가 키틴 또는 키토산과 조합될 수 있다. 이는 계산된 양의 키틴 및/또는 키토산을 계산된 양의 다가-카르복실산 냄새 억제제와 실온에서 30 분 동안 배합한 다음, 그 혼합물을 50℃의 오븐에서 8 시간 동안 건조시킴으로써 이루어질 수 있다. 출발 수용액의 산 농도는 바람직하게는 약 5 내지 55 중량%의 범위이다. 키토산 중 디아세틸화의 정도는 키토산을 상기 산 용액에 첨가하기 전에 결정되어야 한다. 산 용액에 첨가되는 키토산의 양은 키토산 중 유리 아미노 기 대 다가-카르복실산 중 유리 카르복실 기의 몰 당량비가 약 0.2 내지 0.4이도록 선택되어야 한다. 수득되는 냄새 억제 시스템은 암모니아, 트리메틸아민, 이소발레르산 및 유사한 냄새나는 화합물을 흡수, 중화및 그 형성을 저해하는 데 유용하다. 상기 구현예에서, 산은 적절하게는 시트르산, 말산 또는 타르타르산이고 바람직하게는 시트르산이다.

다가-카르복실산 냄새 억제제는 또한 유리 산기를 그의 금속 염으로 부분적으로 변환시킴으로써 냄새 억제제의 pH를 조절하기 위해 금속 산화물, 적절하게는 산화 아연과 조합될 수도 있다. 다른 적절한 금속 산화물은 카드뮴, 지르코늄, 크롬, 구리 등과 같은 전이 금속을 포함한다. 다가-카르복실산의 이와 같은 부분적 중화는 그것을 인체에 접촉하는 층 재료를 처리하는 데 더 유용하게 만들 수 있다. 수득되는 냄새 억제 시스템은 암모니아, 트리메틸아민, 이소발레르산 및 유사한 냄새나는 화합물을 흡수, 중화 및 그 형성을 저해하는 데 유용하다. 상기 구현예에서, 산은 적절하게는 시트르산, 말산 또는 타르타르산이고, 바람직하게는 시트르산이다.

상기 산성 냄새 억제제는 또한 킬레이트화제일 수도 있다. 적절한 킬레이트화제는 아미노폴리카르복실산, 그들의 알칼리 금속 염 및 그들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 적절한 아미노폴리카르복실산 및 그의 알칼리 금속(바람직하게는 나트륨) 염은 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA), EDTA의 알칼리 금속염(예를 들면, Na₂EDTA, Na₃EDTA 및 Na₄EDTA), 니트릴로트리아세트산, 시클로헥산디아민 테트라아세트산의 알칼리 금속(예, 나트륨) 염, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(DTPA), 히드록시에틸렌디아민 트리아세트산(HEDTA), 펜타소듐 디에틸렌트리아민 펜타아세테이트, 트리소듐 히드록시에틸 에틸렌디아민 트리아세테이트 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 특히 적절한 아미노폴리카르복실산은 EDTA이다. 적절한 킬레이트화제는 또한 폴리아미노 디숙신산 및 그들의 알칼리 금속 염을 포함하며, 이는 에틸렌디아민-N,N'-디숙신산, 디에틸렌트리아민-N,N"-디숙신산, 트리에틸렌테트라아민-N,N'"-디숙신산, 1,6-헥사메틸렌디아민 N,N-디숙신산, 테트라에틸렌펜타아민-N,N""-디숙신산, 2-히드록시프로필렌-1,3-디아민-N,N'-디숙신산, 1,2-프로필렌디아민-N,N'-디숙신산, 1,3-프로필렌디아민-N,N'-디숙신산, 시스-시클로헥산디아민-N,N'-디숙신산, 트랜스-시클로헥산디아민-N,N'-디숙신산 및 에틸렌-비스(옥시에틸렌니트릴로)-N,N'-디숙신산의 산 및 염을 포함한다. 하나의 적절한 폴리아미노 디숙신산은 에틸렌디아민-N,N'-디숙신산이다. 킬레이트화제는 냄새를 생성하는 반응에 개입함으로써 냄새가 생기는 것을 방지하는 냄새 저해제로서 작용할 뿐 아니라 존재하는 냄새 발생 화합물을 제거 또는 최소화하는 냄새 흡수제로서도 작용할 수 있다.

본 발명의 또다른 구현예에서, 활성 탄소 섬유가 또한 냄새 억제 시스템에 첨가될 수 있다. 활성 탄소는 트리에틸아민, 트리메틸아민, 디메틸 디설파이드 및 이소발레르산 따위의 각종 냄새를 방지 또는 감소시키는 데 도움을 주지만, 단독으로 암모니아 냄새를 중화시키지는 않는다. 활성화된 탄소 섬유를 다가 카르복실산 기재 냄새 억제제 및 전술한 조합과 조합함으로써, 광범위하게 다양한 냄새를 방지 및/또는 감소시키는 냄새 억제 시스템이 고안될 수 있다. 상기 구현예에서, 후술하는 실리콘 중합체 결합재는 a) 산수불용성기재 냄새 억제제 및 전술한 조합을 흡수성(예, 셀룰로오스) 섬유에 결합시키고, b) 상기 활성 탄소를 상기 산 기재 냄새억제제 및 조합 및/또는 상기 흡수성 섬유에 결합시키는 두 가지 목적으로 작용한다.

결합재는 폴리유기실록산(즉, 실리콘 중합체)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 실리콘 중합체는 반복되는 규소-산소 골격을 함유하며, 규소-탄소 결합에 의해 규소 원자의 상당한 부분에 부착된 유기 기 "R"을 갖는다. 적절한 "R" 기는 메틸, 고급 알킬, 플루오로알킬, 페닐, 비닐 등을 비제한적으로 포함한다. 구체적인 실리콘 중합체는 폴리(헥사메틸디실록산), 폴리(옥타메틸트리실록산), 폴리(데카메틸테트라실록산), 폴리(옥타메틸시클로테트라실록산), 폴리(옥타페닐시클로테트라실록산) 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 실리콘 중합체는 단독중합체, 랜덤 공중합체, 블럭 공중합체 및 이들의 조합의 형태일 수 있다. 바람직한 실리콘 중합체는 섬유성 재료에 적용하는 방법에 따라 변한다. 보다 높은 융점을 갖는 실리콘 중합체는 압출에 적합하다. 보다 낮은 융점을 갖는 실리콘 중합체는 분무, 침지 등에 의한 적용에 적합하다.

실리콘 중합체 결합재의 양은 섬유성 재료에 냄새 억제 시스템을 효과적으로 결합시키기 충분하지만, 냄새 억제 성능을 불필요하게 저해할 정도로 높지는 않아야 한다. 일반적으로, 실리콘 중합체는 건조한 무수분 무용매의 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 5 내지 200 중량부 실리콘 중합체의 양으로 존재하여야 한다. 적절하게는, 상기 실리콘 중합체는 건조 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 10 내지 100 중량부 실리콘 중합체의 양으로, 바람직하게는 건조 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 15 내지 50 중량부 실리콘 중합체의 양으로 존재하여야 한다. 결합재로서 특히 적절한 예시적인 실리콘 중합체는 다우 코닝(Dow Corning^(R)) 84 첨가제, 다우 코닝 36 에멀션 및 다우 코닝 Q2-3195를 포함한다.

본 발명의 한 구현예에서, 냄새 억제 시스템은 안료 및/또는 충진재와 같은 미립자 무기 재료를 포함할 수도 있다. 이산화 티탄, 점토, 탄산 칼슘 및/또는 실리카와 같은 미립자 재료는 냄새 억제 시스템의 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%로 첨가될 수 있다. 안료를 제공할 뿐 아니라, 상기 재료들은 실리콘 중합체 결합재의 다공성에 기여한다. 하나의 적절한 안료는 케미라 피그먼트 사(Savannah, Georgia 소재의 Kemira Pigment Co.)로부터 시판되는 케미라(KEMIRA^(R)) UDR-P이다.

실리콘 중합체는 그 조합물이 천연 섬유에 적용되기 전에, 냄새 억제 시스템과 함께 조합될 수 있다. 용융 배합, 용액 혼합, 분무 건조, 유동상 피복 등을 비제한적으로 포함하는, 광범위하게 다양한 배합 기술이 성분들을 조합하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시트르산을 포함하는 냄새 억제제는 적절하게는 약 0.1 내지 15 중량% 시트르산의 농도에서 물에 용해될 수 있다. 다음, 산화 아연의 계산된 양을 상기 용액 내에서 교반하여 유리 산 기를 그들의 금속 염으로 부분적으로 중화하여 용액 pH를 약 4.5로 한다. 다음, 다우 코닝 사에 의해 다우 코닝 84 첨가제로 시판되는 실리콘 중합체를 상기 시트르산/산화 아연 용액에, 건조 시트르산/산화 아연 시스템 1 중량부 당 약 0.1 내지 0.75 중량부의 양으로 첨가할 수 있다. 그 후, 상기 조합된 실리콘 중합체/냄새 억제 시스템을 섬유성 셀룰로오스 웹과 같은 천연 섬유 기질에 분무 건조, 유동상 피복, 회전 분무 피복 공정 또는 또다른 적절한 기술을 이용하여 적용할 수 있다. 추가로, 산화 티탄 안료가 예를 들면 시트르산/산화 아연 시스템 1 중량부 당 안료 약 0.75 중량부 이하로 첨가될 수 있다.

그렇지 않으면, 상기 실리콘 중합체는, 냄새 억제 시스템이 상기 천연 섬유 기질에 적용된 후 또는 그와 동시에, 냄새 억제 시스템과 함께 조합될 수 있다. 용융 압출, 인쇄, 침지, 피복, 브러싱 등을 비제한적으로 포함하는 광범위하게 다양한 기술이 상기 냄새 억제 시스템 및 실리콘 중합체 결합재를 기질에 적용하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 히드록시카르복실산을 함유하는 수성 냄새 억제제는 유동상에 분말 형태로 적용될 수 있다. 흡수성 셀룰로오스 섬유의 집합체와 같은 섬유성 기질이 냄새 억제 시스템을 위한 적절한 양의 키토산과 함께 유동상에 부가될 수 있다. 동시에, 다우 코닝 사에 의해 다우 코닝 84 첨가제로 시판되는 액체 실리콘 중합체가 유동상의 중심에 위치한 노즐을 통해 분무될 수 있다. 따라서, 실리콘 중합체 및 분말화된 냄새 억제 시스템(키토산 및 히드록시카르복실산을 포함)은 천연 섬유 기질에 대하여, 및 서로에 대하여 부착될 것이다. 활성 탄소가 냄새 억제 시스템의 부분으로서 사용될 경우, 탄소 입자 또는 섬유는 유동상을 이용하여 실리콘 중합체 결합재로 피복될 수도 있다.

광범위하게 다양한 유동상 피복 시스템이 흡수성 셀룰로오스 섬유 및/또는 활성 탄소 입자를 실리콘 중합체 결합재로 피복하는 데 적응될 수 있다. 예를 들면, 라스코 사(Lasko Co., Leominster, Mass.)의 아스코트 유닛(Ascoat Unit) 모델101과 같은 부르스터(Wurster) 유동상 피복기, 플루이드 에어 사(Fluid Air, Inc., Aurora, Illinois)의 매그너코터(Magnacoater^(R)), 또는 여기에 참고문헌으로 도입되는 1997년 4월 29일자 부여된 미국 특허 제 5,625,015 호(Brinen 등)에 기재된 개조된 부르스터 피복기가 사용될 수 있다. 피복기는 전형적으로 공기 분출 또는 다수의 주입 구멍을 갖는 분배 플레이트를 통해 바닥에서 공기가 주입되는 원통형 또는 테이퍼 용기(바닥에서보다 상단에서 더 큰 직경을 갖는)의 형태를 갖는다. 섬유 및/또는 입자는 기체상 흐름에서 유동화된다. 하나 이상의 분무 노즐이 액체 슬러리로 초기에 제공된 실리콘 중합체 피복 재료를 주입하거나, 움직이는 섬유 및/또는 입자와 양호한 접촉이 이루어질 수 있는 지점에서 발포시킨다. 섬유 및/또는 입자는 상향으로 이동하고 벽 또는 장벽 뒤로 내려오며, 거기에서부터 다시 유동상으로 들어가게 유도되어 다시 피복되거나, 제거되어 더 가공될 수 있다. 상승된 공기 온도 또는 다른 형태의 에너지의 적용(마이크로웨이브, 적외선 방사, 전자 빔, 자외선 방사, 수증기 등)이 섬유 및/또는 입자 상의 실리콘 중합체 피복 재료의 건조 또는 경화를 일으킬 수 있다. 섬유 및/또는 입자는 유동상을 통해 여러 번 재순환되어 원하는 양의 실리콘 중합체 결합재 피복을 제공할 수 있다.

원래의 부르스터 유동 상 피복기는 1957년 7월 16일자로 부여된 미국 특허 제 2,799,241 호(D.E. Wurster); 1963년 5월 14일자로 부여된 미국 특허 제 3,089,824 호(D.E. Wurster); 1964년 1월 7일자로 부여된 미국 특허 제 3,117,024 호(J.A. Lindlof 등); 1965년 7월 27일자로 부여된 미국 특허 제 3,196,827호(D.E. Wurster 및 J.A. Lindlof); 1965년 9월 21일자로 부여된 미국 특허 제 3,207,824 호(D.E. Wurster 등); 1966년 3월 21일자로 부여된 미국 특허 제 3,241,520 호(D.E. Wurster 및 J.A. Lindlof); 및 1966년 3월 31일자로 부여된 미국 특허 제 3,253,944 호(D.E. Wurster)에 기재되어 있으며, 이들은 모두 여기에 참고문헌으로 도입된다. 부르스터 피복기의 사용에 대한 보다 최근의 예는 1986년 11월 18일자로 부여된 미국 특허 제 4,623,588 호(Nuwayser 등)에 주어져 있으며, 이는 여기에 참고문헌으로 도입된다. 관련 장치는 1993년 10월 19일자로 부여된 미국 특허 제 5,254,168 호, "유동상 컬럼에 마주보는 분무 노즐을 갖는 피복 장치"에 개시된 리트먼(H. Littman)의 피복기이며, 이는 여기에 참고문헌으로 도입된다.

다른 피복 방법은 기체 흐름 중의 섬유 및/또는 입자 유동화에 의존할 필요가 없다. 섬유 및/또는 입자는, 진탕기 또는 기타 진동 장치에 의해 기계적으로 교반하면서, 하나의 용기로부터 다른 용기로 떨어뜨리면서, 피복 재료를 섬유 및/또는 입자의 표면 상에 유지시키기 위해 움직이는 용기 또는 진공이 적용되지 않고 작동될 수 있는 포어버그(Forberg) 피복기(Forberg AS, Larvik, Norway)와 같이 회전 패들을 갖는 용기에서 텀블링하면서, 또는 베드(bed)에서 휴지하면서, 피복 재료로 분무 또는 처리될 수 있고, 그 후 상기 섬유 및/또는 입자는 분리되거나 파쇄된다. 하나의 구현예에서는, 여기에 참고문헌으로 도입되는 1987년 6월 23일자로 부여된 미국 특허 제 4,675,140 호(Sparks 등)에 개시된 바와 같이, 섬유 및/또는 입자와 피복 액체 또는 슬러리가 먼저 조합된 다음 원심력에 의해 개별적으로 피복된 섬유 및/또는 입자로 분리된다. 건조 섬유 및/또는 입자를 피복하기 위한 시스템이 본 발명에 따르는 피복을 위해 적응될 수도 있다.

천연 섬유에 적용하기 위해 필요한 냄새 억제 시스템의 양은 시스템 중 냄새 억제제의 종류, 억제되는 냄새의 종류 및 양, 실리콘 중합체 결합재의 종류 및 양, 및 기타 요인들에 따라 변할 것이다. 건조 중량을 기준으로, 냄새 억제 시스템은 그것이 적용되는 천연 섬유의 약 0.1 내지 50중량%, 적절하게는 약 0.5 내지 30 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 15 중량%를 일반적으로 구성하여야 한다. 처리된 천연 섬유는 임의의 바람직한 양으로 비처리된 섬유와 배합될 수도 있다.

이렇게 형성된 처리된 천연 섬유(단독으로 또는 비처리된 섬유와 조합된)는 특히 개인 위생용 흡수성 물품을 포함하는 다양한 흡수성 제품 응용에 사용될 수 있다. 개인 위생 흡수성 제품은 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 유아용 닦개, 성인 실금자용 제품, 여성 생리 용품 등을 포함한다. 흡수성 제품에서, 상기 처리된 천연 섬유(만일 흡수성이면)는 흡수성 코어 또는 수성 액체를 흡수할 수 있는 여타 흡수성 복합재에 사용될 수 있다. 흡수성 복합재는 예를 들면 처리된 셀룰로오스 섬유를 단독으로 또는 비처리된 셀룰로오스 섬유 및/또는 초흡수성 재료와의 조합으로 포함할 수 있다. 처리된 천연 섬유는 또한 의류, 언더패드, 흡수성 드레이프, 붕대 및 의약용 닦개를 비제한적으로 포함하는 의약용 흡수성 제품에 사용될 수 있다. 다른 용도는 공기필터, 물 필터, 공업용 닦개, 가금용 패드 및 침대 패드를 포함한다.

예로서, 도 1은 본 발명의 한 구현예에 따르는 일회용 기저귀의 분해 투시도이다. 도 1을 참고하면, 일회용 기저귀(10)는 외부 커버(30), 신체측 라이너(20), 및 신체측 라이너(15)와 외부 커버(12) 사이에 흡수성 코어(25)를 포함한다. 신체측 라이너(20) 및 외부 커버(30)는 통상의 비흡수성 재료로 구성된다. "비흡수성"이란 이들 재료가 재료 1 그램 당 0.9% 염화 나트륨 수용액 5 그램 미만의 흡수 용량을 갖는 것을 의미한다. INDA 표준 시험 방법 IST 10.1 (95), "흡수 시간, 흡수 용량 및 심지화(wicking) 시간에 대한 표준 시험 방법"(INDA 발행, Association of the Nonwoven Fabrics Industry, Cary, North Carolina)은 흡수성을 측정하는 적절한 시험 방법에 대한 기초를 제공하며, 이는 참고문헌으로 도입된다.

신체측 라이너(상면시트)(20)는 고도로 액체 투과성인 재료로부터 구성된다. 신체측 라이너(20)는 착용자로부터의 액체를 기저귀(10)에 존재하는 흡수성 재료 또는 초흡수성 재료와 접촉하게 하는 작용을 한다. 신체측 라이너(20)는 다공성 직물 재료, 다공성 부직 재료, 다공성 필름, 개방 셀 발포체 및 탄 솜(batting)을 포함하는 재료로부터 제조될 수 있다.

또한, 부직 섬유로부터 제조된 서지 층(도시되지 않음)이 신체측 라이너(20)와 흡수성 코어(25) 사이에 첨가될 수 있다. 서지 층은 작업가능한 수준의 밀도 및 기본 중량을 갖는 서지 재료를 포함하여 액체 서지를 재빨리 수집하고 순간적으로 보유함으로써, 액체를 그의 초기 들어온 지점에서부터 이송하여 흡수성 코어(25) 및 흡수성 코어(25) 중의 초흡수성 재료로 실질적으로 방출시킨다.

기저귀(10)의 한 구현예는 신체측 라이너(20) 및 흡수성 코어(25) 사이에 장벽 티슈를 포함한다. 그렇지 않으면, 상기 장벽 티슈는 서지 층과 신체측라이너(20)의 사이 또는 서지 층과 흡수성 코어(25)의 사이에 있을 수 있다. 장벽 티슈는 임의의 느슨해진 초흡수성 재료가 신체측 라이너(20)를 통과하여 사용자와 접촉하는 것을 막아주는 데 유익하다. 장벽 티슈는 전형적으로 임의의 종류의 목재 펄프와 같은 천연 섬유 재료이다. 장벽 티슈는 또한 당 분야에 알려진 풍건된(UCTAD) 티슈 재료를 통해 크레이프되지 않은 것으로부터 제조될 수도 있다.

외부 커버 재료(배면시트)(30)는 수증기에 대하여 통기성이어야 한다. 외부 커버(30)는 실질적으로 액체 불투과성인 재료를 포함하는 것이 바람직하며, 탄성, 신장가능한 또는 비신장가능할 수 있다. 외부 커버(30)는 액체 불투과성 재료의 단일 층일 수 있지만, 바람직하게는 층들 중 하나 이상은 액체 불투과성인 다층의 라미네이트 구조를 포함한다. 예를 들면, 상기 외부 커버(30)는, 열적으로, 초음파로, 라미네이트 접착제로 또는 당 분야에 공지된 임의의 다른 적절한 수단에 의해 적절하게 한데 접합된 액체 투과성 외부 층 및 액체 불투과성 내부 층을 포함할 수 있다. 비드, 스프레이, 평행 소용돌이 등으로 연속적 또는 간헐적으로 적용될 수 있는 적절한 라미네이트 접착제는 파인들리 어드히시브즈 사(Wauwatosa, Wisconsin, U.S.A. 소재의 Findley Adhesives, Inc.) 또는 내셔널 스타치 앤 케미칼 사(Bridgewater, New Jersey, U.S.A. 소재의 National Starch and Chemical Company)로부터 입수될 수 있다. 상기 액체 투과성 외부 층은 임의의 적합한 재료일 수 있고, 일반적으로 천같은 질감 및/또는 짝지어지는 고정 요소 품질을 제공하는 것이 바람직하다. 그러한 재료의 한 예는 20 gsm(제곱미터 당 그램) 스펀본드 폴리프로필렌 부직 웹이다. 상기 외부 층은 액체 투과성 신체측 라이너(15)를 만든 재료로 만들어질 수도 있다. 외부 층이 반드시 액체 투과성일 필요는 없지만, 그것이 착용자에게 비교적 천같은 질감을 제공하는 것이 바람직하다.

외부 커버(30)의 내부 층은 액체 및 증기가 모두 불투과성이거나, 액체 불투과성 및 증기 투과성일 수 있다. 상기 내부 층은, 다른 굴곡성 액체 불투과성 재료가 사용될 수도 있지만, 바람직하게는 얇은 플라스틱 필름으로부터 제조된다. 내부 층, 또는 단일 층의 경우 액체 불투과성 외부 커버(30)는 배출 물질이 침대시트 및 의류와 같은 물품 뿐 아니라 착용자 및 돌보는 사람을 적시는 것을 막아준다. 액체 불투과성 내부 층으로 사용하기 적절한 액체 불투과성 필름, 또는 단일 층 액체 불투과성 외부 커버(30)는 헌츠맨 패키징(Newport News, Virgina, U.S.A. 소재의 Huntsman Packaging)으로부터 시판되는 0.2 밀리미터 폴리에틸렌 필름이다. 외부 커버(30)가 재료의 단일 층인 경우, 이는 엠보싱 및/또는 무광택 마무리되어 더 천같은 외관을 제공할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 액체 불투과성 재료는 일회용 흡수성 물품의 내부로부터 증기가 빠져나가는 것을 허용할 수 있는 한편, 여전히 액체가 외부 커버(30)를 통과하는 것을 방지한다. 적절한 "통기성" 재료는 피복되거나 달리 처리되어 원하는 수준의 액체 불투과성을 부여한 미세공성 중합체 필름 또는 부직포로 구성된다. 적절한 미세공성 필름은 미쓰이 도아츠 케미칼즈 사(Tokyo, Japan 소재의 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.)로부터 시판되는 PMP-1 필름 재료, 또는 3M 사(Minneapolis, Minnesota)로부터 시판되는 XKO-8044 폴리올레핀 필름이다.

일반적으로 외부 커버(30)는, 여기에 참고문헌으로 도입되는 INDA 시험법IST-70.4-99를 이용하여 측정된 약 300 g/m²-24 시간 이상, 바람직하게는 약 1000 g/m²-24 시간 이상, 더욱 바람직하게는 약 3000 g/m²-24 시간 이상의 수증기 투과율(MVTR)을 가질 것이다.

허리 탄성 요소(36), 고정 테이프(38) 및 다리 탄성 요소(31)가 외부 커버(30)에 부착되어 있다. 다리 탄성 요소(31)는 폴리올레핀 필름일 수 있는 담체 시트(32), 및 개별적인 탄성 가닥(34)를 포함한다. 허리 탄성 요소(36) 및 다리 탄성 요소(31)는 임의의 적절한 탄성 재료로 형성될 수 있다. 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 적절한 탄성 재료는 천연 고무, 합성 고무 또는 열가소성 엘라스토머 중합체로 된 시트, 가닥 또는 리본을 포함한다. 탄성 재료는 기질에 신장 및 접착될 수 있고, 주름잡힌 기질에 접착되거나, 기질에 접착된 후 예를 들면 열의 적용에 의해 탄성의 조이는 힘이 기질에 부여되도록 탄성화 또는 오그라들 수 있다. 예를 들면, 하나의 특별한 구현예에서, 다리 탄성 요소(31)는 이. 아이. 듀퐁 드 네모아 앤 컴퍼니(E.I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, U.S.A.)로부터 입수가능하고 상표명 라이크라(LYCRA^(R)) 하에 판매되는 다수의 건조 방적 유착된 멀티필라멘트 스판덱스 엘라스토머 사를 포함한다.

도 1의 기저귀는 하나의 기본적 기저귀 구현예를 일반적으로 나타낸다. 기저귀 부속의 디자인 및 재료에 다양한 수정이 가해질 수 있다. 물품(10)의 각종 층은 착용자의 크기, 형태 및 필요에 따라 변하는 디멘션을 갖는다.

흡수성 코어(25)는 목재 펄프 섬유와 같은 천연 섬유를 포함하는 흡수성 재료를 전형적으로 포함한다. 본 발명의 처리된 셀룰로오스 섬유는 비처리된 천연 섬유 대신 사용되거나 임의의 바람직한 비율로 비처리된 천연 섬유와 조합될 수도 있다. 흡수성 코어(25)는 또한 부직 섬유 또는 웹을 포함할 수도 있다. "부직" 및 "부직 웹"은 직물 직조 또는 편직 공정의 도움 없이 형성된 재료 및 재료의 웹을 의미한다. 흡수성 코어(25)는, 초흡수성 재료의 입자와 혼합된, 셀룰로오스계 보풀의 웹과 같은 친수성 섬유의 매트릭스를 전형적으로 포함한다. 특별한 구현예에서, 흡수성 코어(25)는 목재 펄프 보풀과 같은 셀룰로오스계 보풀로 된 매트릭스, 및 초흡수성 하이드로겔 형성 입자를 포함한다. 목재 펄프 보풀은 합성의 중합체 멜트블로운 섬유 또는 멜트블로운 섬유와 천연 섬유의 조합으로 교환될 수 있다. 흡수성 코어(25)에 사용되는 섬유 재료의 예는 목재 펄프 보풀, 목면, 모, 견, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리비닐 클로라이드를 비제한적으로 포함한다.

초흡수성 재료는 섬유, 입자, 필라멘트, 또는 셀룰로오스 섬유 매트릭스 상에 인쇄 또는 피복된 형태일 수 있다. 임의의 통상적인 초흡수성 재료가 사용될 수 있다. 초흡수성 재료는 친수성 셀룰로오스 매트릭스와 실질적으로 균질하게 혼합되거나 불균질하게 혼합될 수 있다. 셀룰로오스 및 초흡수성 입자는 신체 배출물을 더 잘 봉쇄하고 흡수하도록 흡수성 코어(25)의 원하는 영역 내에 선택적으로 배치될 수도 있다. 초흡수성 입자의 농도는 흡수성 코어(25)의 두께를 통해 변할 수도 있다. 그렇지 않으면, 흡수성 코어(25)는 섬유성 웹의 라미네이트 및 초흡수성 재료 또는 초흡수성 재료를 국소화된 면적에 유지시키는 다른 적절한 수단을 포함할 수 있다.

본 발명은 산성 냄새 억제제/결합재 시스템으로 처리된 천연 섬유, 바람직하게는 셀룰로오스 섬유와 같은 흡수성 섬유에 관한 것이다. 처리된 섬유는 개인위생용 흡수성 물품, 의약용 흡수성 물품 등의 흡수성 코어에 유용하다.

실시예 1

본 실시예는 실리콘 중합체 결합재를 이용하여, 키토산 및 히드록시카르복실산을 포함하는 냄새 억제 시스템으로 흡수성 셀룰로오스 섬유를 피복하는 것에 관한 것이다. 키토산/HCA는 바아슨 사(Redmond, Virginia 소재의 Varson Company)로부터 구입한 키토산 VNS-608을 이용하여 제조되었다. 키토산 VNS-608은 11,400 센티포아즈(1% 아세트산 중 1% 용액의 경우)의 브루크필드 점도를 가지며 86%의 아세틸화도를 갖는다. 190 g의 키토산 VNS-608 플레이크를 295 ml의 탈이온수와 믹서에서 혼합하였다. 현탁액을 1.5 시간 동안 주위 온도에서 교반하였다. 다음, 키토산/HCA를 제조하기 위해, 128 g의 무수 시트르산(Milwaukee, Wisconsin 소재의 Aldrich Co.로부터 시판)과 200 ml 탈이온수의 혼합물을 상기 키토산-물 슬러리에 교반하면서 가하였다. 완전히 교반한 후, 상기 배합물을 테플론으로 안을 댄 트레이 상에 붓고 50℃의 대류 오븐에서 건조시켰다. 건조된 키토산/HCA 생성물을 워닝(Warning) 블렌더를 이용하여 분마하고 체질하여 100 내지 300 미크론 사이의 크기를 갖는 입자를 수득하였다.

완전히 표백된 유칼립투스(셀룰로오스 펄프) 섬유를, 주 쳄버가 바닥에서 4 인치 직경으로부터 상단 6 인치 직경까지 상향으로 테이퍼된 쳄버 내에 도입하였다. 상기 단위는 바닥에서 분배기 플레이트로 작용하는 천공된 플레이트와 함께 쳄버의 중앙에 놓여진 분무 노즐을 갖는다. 약 39% 고형분 및 30 g의 키토산/HCA를 갖는 오븐 건조된 펄프 섬유 100 g을 분배기 플레이트에서 기류를 조절함으로써 상기 쳄버에서 유동화하였다.

입구 기류는 약 55 SCFM 및 160°F였다. 고형분을 기준으로 35%의 실리콘 및 65%의 이산화 티탄의 비율을 갖는 다우 코닝 84(Midland, Michigan 소재의 Dow Corning으로부터 시판되는 실리콘 에멀션)와 이산화 티탄 슬러리(Savannah, Georgia 소재의 Kemira Pigment Co.로부터 시판되는 KEMIRA^(R)UDR-P)의 혼합물을 상기 노즐을 통해 도입하고 유동화된 섬유를 함유하는 상기 쳄버 내로 분무하였다. 상기 실리콘 에멀션을 약 70°F에서 및 수성 에멀션으로 약 5%에서 노즐에 공급하였다. 키토산/HCA 입자는 300 마이크로미터보다 작고 100 마이크로미터보다 크며 이들은 실리콘 에멀션과 혼합되어 섬유 표면에 피복된다. 실리콘 에멀션을 분무화하는 데 사용된 공기는 약 1.1 SCFM이었다. 섬유를 실리콘과 키토산/HCA에 의해 피복하고 유동화 공기에 의해 건조시켰다. 상기 섬유가 유동화되는 시간 및 적용된 실리콘의 양을 조절함으로써, 약 160 kg/(섬유 및 키토산/HCA의 MT)의 실리콘을 상기 섬유에 피복하였다. 각종 냄새 발생 세균에 대한 항미생물 시험 결과를 표 1에 나타낸다. 항미생물 시험은 미국 직물 화학자 및 채색업자 협회에 의한 표준 시험법 AATCC-100을 이용하여 수행되었다. 상기 방법은 참고문헌으로 도입된다.

실시예 2

본 실시예는, 실리콘 중합체 결합재를 이용하는, 시트르산과 산화 아연을 포함하는 냄새 억제 시스템을 갖는, 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 흡수성 셀룰로오스 섬유의 피복에 관한 것이다.

키토산/HCA를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 시료를 제조하였다. 피복 용액은 100 g의 시트르산, 64 g의 산화 아연, 46 g의 다우 코닝 84 첨가제 및 1800 g 물의 혼합물이었다. 섬유를 실리콘 및 시트르산/산화 아연으로 피복하고 유동화 공기에 의해 건조시켰다. 섬유가 유동화된 시간과 적용된 실리콘의 양을 조절함으로써, 약 500 kg/MT의 실리콘 및 시트르산/산화 아연이 섬유 상에 피복되었다. 항미생물 시험 결과는 표 1에 나타낸다. 항미생물 시험은 역시 AATCC-100을 이용하여 수행되었다.

실시예 3

본 실시예는 실리콘 중합체 결합재를 이용하여, 실시예 1에 기재된 키토산/HCA 냄새 억제 시스템으로 활성 탄소를 피복하는 것에 관한 것이다.

활성 탄소를 주 쳄버가 바닥에서 4 인치 직경으로부터 상단 6 인치 직경까지 상향으로 테이퍼된 쳄버 내에 도입하였다. 상기 단위는 바닥에서 분배기 플레이트로 작용하는 천공된 플레이트와 함께 쳄버의 중앙에 놓여진 분무 노즐을 갖는다. 150 g의 활성 탄소 및 45 g의 키토산/HSA를 분배기 플레이트 중의 기류 조절을 통해 상기 쳄버에서 유동화하였다. 입구 기류는 약 55 SCFM 및 160°F였다. 50%의 실리콘 및 50%의 이산화 티탄의 비율을 갖는 다우 코닝 36(Midland, Michigan 소재의 Dow Corning으로부터 시판되는 실리콘 에멀션)과 이산화 티탄 슬러리(Savannah, Georgia 소재의 Kemira Pigment Co.로부터 시판되는 KEMIRA^(R)UDR-P)의 혼합물을상기 노즐을 통해 도입하고 유동화된 재료를 함유하는 상기 쳄버 내로 분무하였다. 상기 실리콘 에멀션을 약 70°F에서 및 수성 에멀션으로 약 20% 고형분에서 노즐에 공급하였다. 실리콘 에멸션을 분무화하는 데 사용된 공기는 약 1.1 SCFM이었다. 탄소를 상기 실리콘 및 키토산/HCA로 피복하고 유동화 공기에 의해 건조시켰다. 상기 탄소가 유동화되는 시간 및 적용된 실리콘의 양을 조절함으로써, 약 350 kg/(섬유 및 키토산/HCA의 MT)의 실리콘을 탄소에 피복하였다. 항미생물 시험 결과를 표 1에 나타낸다. 항미생물 시험은 역시 AATCC-100을 이용하여 수행되었다.

CPI 시도에 대한 항미생물 시험 결과

미생물학적 시험 결과 미생물의 감소 백분율
코드	이.콜리E.Coli	피.미라빌리스P.Mrabillis	이.클로아시E.Cloacae	에스.아우레우스S.Aureus	씨.프로인다이C.Freundii	피.레트게리P.Retgerri
섬유대조	Euc.섬유-대조	NR	41.94	NR	NR	NR	NR
실시예 1	Euc.섬유/실리콘/키토산 HCA	47.48	91.3	99.92	94.44	46.67	99.95
실시예 2	Euc.섬유/실리콘/시트르산&산화아연	33.33	36.07	96.88	82.35	98.51	98.41
활성탄소 대조	활성탄소/TiO₂/실리콘-대조	NR	NR	14.29	NR	NR	NR
실시예 3	활성탄소/TiO₂/실리콘/키토산HCA(#7)	70.31	18.64	61.25	NR	NR	38.13
NR = 감소 없음

여기에 기재된 본 발명의 구현예가 현재 바람직하지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 개선이 이루어질 수 있다. 첨부된 청구범위에 의해 지시된 본 발명의 범위, 및 동등물의 의미 및 범위에 해당하는 모든 변화가 여기에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

다수의 천연 섬유;

상기 섬유 상에 카르복실산 기재 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템; 및

상기 섬유 상에 유기실리콘 중합체를 포함하는 결합재를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 천연 섬유가 셀룰로오스 섬유를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 천연 섬유가 탄소 섬유를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 천연 섬유가 셀룰로오스 섬유 및 탄소 섬유를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 다가-카르복실산을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 5 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산이 중합체 폴리카르복실산을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 시트르산, 말산, 타르타르산 및 이들의 조합으로부터 선택된 히드록시카르복실산 냄새 억제제를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 시트르산을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 키틴, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 냄새 억제제를 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 금속 산화물을 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 무기 미립자 재료를 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 결합재가 폴리(헥사메틸디실록산), 폴리(옥타메틸트리실록산), 폴리(데카메틸테트라실록산), 폴리(옥타메틸시클로테트라실록산), 폴리(옥타페닐시클로테트라실록산) 및 이들의 조합으로부터 선택된 실리콘 중합체를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 1 항에 있어서, 상기 결합재가 액체 실리콘 중합체 및 실리콘 중합체 에멀션으로 구성된 군에서 선택된 실리콘 중합체를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
다수의 흡수성 섬유;

흡수성 섬유의 중량을 기준으로 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제를 포함하는 냄새 억제 시스템 약 0.1 내지 50%; 및

냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 5 내지 200 중량부의 실리콘 중합체 결합재를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 흡수성 섬유의 중량을 기준으로 약 0.5 내지 30%의 냄새 억제 시스템을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 흡수성 섬유의 중량을 기준으로 약 2 내지 15 중량%의 냄새 억제 시스템을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제가 히드록시카르복실산을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제가 중합체 폴리카르복실산을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제가 시트르산을 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 키틴을 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 키토산을 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 활성 탄소를 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템이 전이 금속 산화물을 더 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 냄새 억제 시스템 100 중량부 당 약 15 내지 50 중량부의 실리콘 중합체 결합재를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 결합재가 액체 실리콘 중합체 및 실리콘 중합체 에멀션으로부터 선택된 실리콘 중합체를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
다수의 셀룰로오스 섬유;

상기 섬유 상에 히드록시카르복실산 및 키토산을 포함하는 냄새 억제 시스템; 및

상기 섬유 상에 유기실리콘 중합체를 포함하는 결합재를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 기저귀.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 배변연습용 팬츠.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 수영복.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 흡수성 언더팬츠.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 유아용 닦개.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 성인 실금자용 제품.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 여성 생리용품.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 의약용 의류.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 언더패드.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 흡수성 드레이프.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 붕대.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 의약용 닦개.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 필터.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 공업용 닦개.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 가금용 패드.
제 26 항의 처리된 섬유성 재료를 포함하는 침대 패드.
제 1 항에 있어서, 상기 카르복실산 기재 냄새 억제제가 킬레이트화제를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.
제 14 항에 있어서, 상기 다가-카르복실산 기재 냄새 억제제가 킬레이트화제를 포함하는, 처리된 섬유성 재료.