CN113603822B - 具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法、泡沫吸收材料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法、泡沫吸收材料及其应用，通过在油相中加入FORESTALL制备成水油比高且耐高温的HIPE乳液，固化后制备成具有很好的吸收氨和三甲胺效果的泡沫吸收材料。较传统除味型卫生巾，本发明的泡沫吸收材料的除味效率更高、有效性更久且吸收性能更好。

Description

具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法、泡沫吸收材料及 其应用

技术领域

本发明涉及泡沫材料制备技术领域，具体涉及一种具有长效除臭功能的高内相乳液泡沫的制备方法、具有除臭功能的泡沫吸收材料及其应用。

背景技术

高内相乳液(HIPE)是一种分散相体积分数超过74％的超浓乳液，当分散相是水相液滴，而连续相是可聚合单体时，在发生固化反应后，单体聚合成泡孔壁，经脱水干燥后即可得到多孔结构材料。由HIPE制备的多孔泡沫材料具有比表面积大、密度小、泡孔尺寸小且易控制等特点，可以应用在多个领域方向，例如隔音材料、绝缘体、绝热体、一次性吸收制品、过滤器和医药载体等。利用HIPE泡沫材料制备的一次性卫生用品，由于其独特的超高比表面积、优良的泡沫回弹性和柔软度决定了相比于传统木浆/无纺布结构的卫生巾，由HIPE泡沫制备的卫生用品具有更好的流体吸收性能和使用舒适性。

近些年来，在卫生用品领域中，具有高产品附加值的抗菌除臭类卫生制品越来越多的受到消费者的关注，考虑到安全性，目前这类产品在婴儿纸尿裤中并不多见，主要集中在成人失禁产品、宠物垫与妇女卫生用品，采用的除臭方法无外乎有以下四种：(1)添加芳香剂，利用香料、植物精油之类的芳香性物质来掩盖臭味，中和嗅觉上的不舒适感；这种香味遮盖方式，有效时间短，除味效果较差，且可能有皮肤敏感现象发生。(2)加入抗菌剂或杀菌剂，从源头上断绝产生臭味的途径，比如尿臭味是来源于尿液中的尿素在细菌脲酶的作用下分解，从而产生了令人不愉快的氨气。如果在卫生制品中含有少量抗菌剂或杀菌剂，就会阻断细菌产生脲酶，进而断绝了氨味产生的源头。这种方式有效时间长，除味效果较好；缺点是抗菌剂价格昂贵，加入抗菌剂可能要对产品生产工艺流程进行更改，且抗菌剂有可能对皮肤产生刺激性，加入量需要控制。(3)加入脱臭剂，利用物理作用来去除或缓解臭味，比如加入活性炭、沸石、环糊精等。物理除臭通常是利用脱臭剂的比表面积大、空隙多、吸附交换能力强，利用分子间的范德华力将臭味物质吸附，由于吸附所需时间长，消臭速度比较慢。像常用的活性炭还可能对皮肤产生着色现象。(4)加入除臭剂，将恶臭成分与消臭成分经过氧化、还原、加成、缩合等化学反应转化成无臭物，从而达到去除或是缓解臭味的目的。比如含银化合物、多酚、氧化锌、柠檬酸等，这种除臭方式除味速度快、效果好，是目前应用最广泛的除味方式。近些年出现通过加入生物型除臭剂的方式来除臭，利用特定微生物的发酵液提纯的活性酶，来对特定环境进行空气除臭治理，这种生物除臭方式，由于生物酶的作用消耗时间较长，除味的速度较慢，且生物酶的活性受环境影响较大，易失效。

除味类卫生制品通常是在面层无纺布材料中加入抗菌剂或/和除/脱臭剂，或芳香剂，或者是在吸收芯的某一层结构中添加，比如在导流层无纺布，或在吸收芯中的某一组成成分中添加，比如吸收芯中的木浆可以用抗菌型木浆纤维，或吸收芯中的超吸水树脂采用抗菌除臭型树脂，这些在公开专利CN101036800A，CN201061588Y，CN107929793A，CN201227436Y，CN208081392U，CN111249067A等中都有披露；现有所公开的一次性卫生制品除味方法都是在吸收制品的某一层结构中添加抗菌剂或/和除/脱臭剂，或/和芳香剂，而非整个吸收芯体，受限于制品组成结构和除味剂/脱臭剂的加入量，当吸收液体量多或使用时间较长时，这类产品的除味效果就具有一定的局限性，比如使用除味型高吸水树脂时，就只能对吸收进去的液体才能产生效果；而在面层无纺布材料中加入除臭剂时，随着多次液体释放，除臭剂流失，除味效果下降。

目前还没有相关专利或文献公开关于作为吸收芯体的、具有抗菌除臭功能的泡沫材料的制备方法，针对现有技术存在的不足，仍旧改进满足新的应用需求。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种乳化液耐高温、固化后可以长时间吸收氨和三甲胺等具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供这种具有除臭功能的泡沫吸收材料。

本发明的再一目的在于提供这种具有除臭功能的泡沫吸收材料的应用。

为实现以上发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备油相和水相，并混合所述油相和水相制备出稳定的油包水高内相乳液，其中：

i)所述油相，包含：

a)80％至95％重量百分比的基本不溶于水的单体组分；

b)5％-20％重量百分比的能溶于油相并能形成稳定的油包水乳液的乳化剂组分；

ii)所述水相，其中包含占水相重量0.5％-20％重量百分比的水溶性电解质；

2)加入占所述油相0.5％-5％重量百分比的FORESTAL(大豆乙基硫酸乙酯吗啉)；

3)将所述的油包水高内相乳液放入烘箱中或UV光照射中固化；

4)将固化后的泡沫经洗涤、挤压脱水和干燥至最终泡沫的含水量低于泡沫重量的20％，得到具有除臭功能的泡沫吸收材料。

在一个具体的实施方案中，所述FORESTAL(大豆乙基硫酸乙酯吗啉)在乳化前加入到步骤1)的i)所述油相或ii)所述水相中。

在一个具体的实施方案中，所述FORESTAL(大豆乙基硫酸乙酯吗啉)步骤1)混合所述油相和水相的乳化过程中加入到乳化体系中。

在一个具体的实施方案中，所述FORESTAL(大豆乙基硫酸乙酯吗啉)在步骤1)乳化完成后、步骤3)固化前加入至乳化体系中。

在一个具体的实施方案中，所述水相的体积与油相重量的比值不低于25mL：1g；优选为25mL～80mL：1g，更优选为30mL～65mL：1g。

在一个具体的实施方案中，所述a)中的单体组分选自丙烯酸烷基酯、(烷基)苯乙烯、二乙烯基芳香类、烷基丙烯酰胺类、多元醇的二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯中的至少两种；优选地，所述单体组分选自丙烯酸C₄-C₁₈烷基酯、甲基丙烯酸C₄-C₁₈烷基酯、苯乙烯、二乙烯基烷基苯或多元醇二(甲基)丙烯酸酯及其混合物。

在一个具体的实施方案中，所述b)中油溶性的乳化剂组分选自甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、(聚)甘油琥珀酸酯或失水山梨醇脂肪酸酯及其混合物。

在一个具体的实施方案中，所述ii)中水溶性电解质为无机水溶性盐；优选地，所述无机水溶性盐选自碱金属和碱性金属的卤化盐或硫酸盐的单价或二价无机盐。

在一个具体的实施方案中，所述步骤1)中混合所述油相和水相后进行乳化，乳化温度在60℃-85℃；优选地，所述步骤3)中油包水高内相乳液的固化时间低于60分钟，优选为2-60分钟。

本发明的另一方面，前述制备方法制得的具有除臭功能的泡沫吸收材料，优选地，所述泡沫吸收材料的数均泡孔直径为10-120μm，泡沫干燥后的厚度为1-3mm；更优选地，所述泡沫吸收材料对氨和三甲胺的吸收率高于99％。

在一个具体的实施方案中，，所述泡沫吸收材料的反渗量低于0.2g，芯吸速度低于4min(2cm吸收高度)。

本发明的再一方面，前述的具有除臭功能的泡沫吸收材料在一次性卫生用品中的应用，优选用于婴儿纸尿裤、成人失禁用品、宠物垫、妇女卫生巾。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明通过在油相中加入一种FORESTAL阳离子乳化剂作为助乳化剂，使制备的泡沫聚合物结构中含有空间笼状结构单元，当这种泡沫结构材料用作纸尿裤或卫生巾的吸收芯时，泡沫在吸收尿液或月经液体后，在使用过程中，利用聚合物结构中的空间配位和中和作用，泡沫可以长时间吸收释放出来的氨分子和三甲胺分子，在多次加液后依然保持良好的吸收效果。

2)本发明的方法通过将FORESTAL加入至油相中制备高内相乳液泡沫，意外发现FORESTAL的加入能够明显提高高内相乳液的稳定性，配合常规低HLB值的非离子乳化剂(主乳化剂)可以使HIPE乳化液更稳定，尤其是在较高水油比和高温乳化条件下的乳液稳定性。在本发明中FORESTAL一方面具有协同乳化，使乳化液更稳定的作用，另一方面可以使聚合物泡沫材料具有可以吸收氨类物质分子的功效。

3)本发明的方法在原泡沫泡孔径不变的前提下，因为FORESTAL的加入作为助乳化剂，大大降低了主乳化剂的加入量。

附图说明

图1为本发明泡沫材料对氨和三甲胺含量的测试装置示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。

一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，具体制备步骤为：

(1)在60℃到85℃温度条件下，混合含有单体、交联剂、主乳化剂和助乳化剂的作为连续相的油相，与含有去离子水、引发剂、电解质的作为分散相的水相，以形成稳定的高内相含量的油包水乳液。

(2)将所形成的高内相乳液置于在80℃到150℃温度中，在水浴或者烘箱或UV光照条件下固化2-60分钟。

(3)将固化后的泡沫进行反复洗涤、挤压脱水，最后放入80℃真空烘箱中干燥2小时，使得最终泡沫的含水量低于泡沫重量的20％，得到具有除臭功能的泡沫吸收材料。

具体地，所述的步骤(1)中，油相与水相的混合剪切速度为100转每分钟到2000转每分钟，更有选地，混合剪切速度为300到2000转每分钟；水相体积与油相质量比在25mL：1g到100mL：1g之间，更优选地，水相体积与油相质量比在30mL：1g到65mL：1g之间；

所述的步骤(1)中，以油相中所含单体的总重量计，油相中包含占单体总重量60％至95％的基本上不溶于水的单官能团共聚单体，所述单体包含至少一种水不溶性的单官能团丙烯酸C₄-C₁₈烷基酯、甲基丙烯酸C₄-C₁₈烷基酯、苯乙烯、烷基苯乙烯及其混合物，例如包括但不限于丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯。其中苯乙烯、烷基苯乙烯单体例如可以包括但不限于为苯乙烯、α-乙基苯乙烯、氯乙烯、异戊二烯和氯丁二烯等水不溶性共聚单体。

所述的步骤(1)中，以油相中所含单体的总重量计，油相中还包含占单体总重量5％至40％的至少一种基本上不溶于水的多官能团交联剂，所述多官能团交联剂选自二乙烯基芳香类、烷基丙烯酰胺类、多元醇的二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯及其混合物；更优选地，10％至30％重量百分比的多官能团交联剂，所述多官能团交联剂选自二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯、二乙烯基二甲苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三异丁烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、1，12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、1，14-十四烷基二醇二甲基丙烯酸酯等中的任意一种或任几种组分的混合物，交联剂组分能够提供泡沫所需要的弹性和强度。

所述的步骤(1)中，油相中包含5％-20％占油相重量百分比的能溶于油相并能形成稳定的油包水乳液的主乳化剂，所述油溶性主乳化剂选自支链或直链的C₁₆-C₂₄脂肪酸甘油酯、支链或直链的C₁₆-C₂₄脂肪酸失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酚乙氧基化合物中的任一种或几种的混合物，例如失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、双甘油硬脂酸酯、双甘油单油酸酯、聚甘油琥珀酸酯、蔗糖硬脂酸酯等。

所述的步骤(1)中，油相优选还包含0.5％-5％占油相重量百分比的FORESTALL作为辅乳化剂；FORESTAL可以在乳化前加入到油相或水相中分散，也可以在乳化过程中加入到乳化体系中，或者在乳化完成后加入到体系中再固化，优选地，在乳化完成之前通过分散在油相或水相中来加入。

所述的步骤(1)中，油相还可以包含0.01％-10％占单体总重量百分比的能溶于油相的光引发剂，所述光引发剂包括：二苯甲酮、α-羟烷基丙酮(商品名1173)、苄基缩酮、α-氨基烷基苯酮或酰基膦氧化物等中的至少任一种，优选地光引发剂是二苯甲酮。

所述的步骤(1)中，水相包含0.5％-20％重量百分比的水溶性电解质，所述电解质为无机水溶性盐，优选地，所述无机水溶性盐选自碱金属和碱性金属的卤化盐或硫酸盐的单价或二价无机盐，例如选自氯化钙、硫酸钙、氯化镁或硫酸镁中的至少任一种。水溶性电解质可以使单体、交联剂在水中的溶解度降到最低，可以通过调节电解质的加入量来控制泡沫中孔的大小和数量。

所述的步骤(1)中，水相中还可以包含占油相重量1％-10％的水溶性引发剂，所述引发剂选自过硫酸盐，如过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾，或氧化-还原引发体系，如过硫酸盐-亚硫酸氢钠、过硫酸盐-抗坏血酸、过硫酸盐-硫代硫酸钠等。

所述的步骤(1)中混合所述油相和水相进行乳化，制备出稳定的油包水高内相乳液，所述乳化温度在60℃～85℃，例如包括但不限于60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃，优选地，所述乳化温度为65℃～80℃；乳化时间不低于5分钟，优选不高于60分钟，例如包括但不限于5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min.

所述的步骤(2)中，由步骤(1)制备的乳化好的高内相乳液以2到5毫米的厚度放入聚四氟乙烯材质的固化容器中，将固化容器置于UV光固化箱或在烘箱或蒸汽箱中，固化时间在2分钟到60分钟，固化完成后，油相中单体转化率不低于85％。

所述的步骤(3)中，固化后的泡沫用去离子水进行洗涤，再进行挤压脱水，洗涤和挤压脱水过程可重复几次来完成，挤压脱水后的泡沫其含水量不高于泡沫聚合物重量的5倍。

所述的步骤(3)中，经过一次或多次洗涤挤压脱水后的泡沫，优选在60℃到100℃条件下干燥3-6小时，干燥后的泡沫含水量不高于聚合物重量的20％，优选不高于泡沫重量的15％，干燥后的泡沫所含氯化钙含量不高于泡沫聚合物重量的2％，得到具有除臭功能的泡沫吸收材料。所述洗涤、脱水、干燥等步骤均可参考现有技术，这也是本领域技术人员所熟知的。

本发明涉及一种利用高内相乳液聚合制备的泡沫材料，通过在油相中加入一种大豆乙基硫酸乙酯吗啉(FORESTALL)作为辅助乳化剂，来使制备的泡沫材料具有很好的吸收臭味物质的效果，该物质有在泡沫制备过程中有双重作用，一方面用来提高乳化液在高温下的稳定性在固化前，另一方面可以使固化后的泡沫具有除臭功效(吸收氨和三甲胺)；采用本发明所述的制备方法可以得到具有长效除臭功能(除臭功效在24小时以上)、使用安全无皮肤刺激性并且吸收性能良好的泡沫材料。较传统除味型卫生巾其除味效率更高、有效性更久且吸收性能更好，可作为一次性卫生用品，例如用于婴儿纸尿裤、成人失禁用品、宠物垫、妇女卫生巾。

本发明提供了一种由高内相乳液制备具有除臭效果的泡沫材料的制备方法，通过在油相中加入FORESTALL作为助乳化剂，该助乳化剂在乳液固化前具有很好的乳化稳定功能，可以起到提高乳化液稳定性的作用，尤其是高温乳化(大于65℃)下乳化液的稳定性，可以明显降低油溶性主乳化剂的加入量，而较高的乳化温度可以明显缩短固化时间，适应工业化连续生产的速度；而且在泡沫固化后，能够赋予泡沫聚合物具有很好的除臭效果，使用该泡沫材料用作成人纸尿裤或妇女卫生巾的吸收芯时，除了具有优秀的与身体贴合度和吸收流体性，还具有长效的抗菌除臭效果，与现有除味型一次性卫生制品相比，即使在吸收流体量大和使用时间较长时也能保持优良的抗菌除味效果，具有明显使用优势。

申请人研究认为可能的机理是，大豆乙基硫酸乙酯吗啉(商品名FORESTALL)是一种非常独特的阳离子表面活性剂，可以通过其特有的空间笼状结构来配位或中和有异味的有机分子，来减少其在蒸气相中的浓度，从而达到去除臭味的效果。不同于配成一定浓度的水溶液以喷雾形式喷洒到除味空间，或加到清洗剂中，或与其他除味剂、抗菌剂配成溶液来直接使用，本发明直接将其作为助乳化剂应用到HIPE泡沫中来使泡沫具有除味功能，使得整个泡沫芯体都具有除臭功能，这为本领域首创，极大程度地提升了泡沫吸收材料的除臭功能。

此外，在HIPE泡沫的制备中，FORESTALL的加入可以有三种方式，一种是在泡沫固化之后干燥之前用一定浓度的FORESTALL水溶液来处理泡沫，使泡沫中残留一定浓度的大豆乙基硫酸乙酯吗啉分子，从而达到泡沫具有除味的效果，这种加入方式需要在泡沫常规制备过程中加入单独的后处理工艺，且在泡沫之后的挤压脱水干燥过程中除味分子会有大量损失，且这种加入方式除味分子多存留于泡沫表面，易于流失；第二种是在泡沫干燥后将一定浓度的FORESTALL的水溶液喷洒于泡沫表面，由于泡沫吸水性能很好，泡沫中水分含量的增加一方面会导致微生物增长，另一方面导致泡沫表面手感粘腻，使用舒适感下降，另外，FORESTALL除味分子只存留于泡沫上层而不是整个泡沫体，除味效率下降。

不同于前面的两种，本发明采用第三种加入方式，即在泡沫固化前加入。如本发明中所述，将FORESTALL直接加入到油相或乳化体系中，发明人实验中意外发现，FORESTALL的有效成分大豆乙基硫酸乙酯吗啉在油相中虽然含量较少，却能显著提高乳化液的稳定性，这一点尤其在较高乳化温度下(>65℃)作用更明显。在保证乳液稳定的前提下，乳化温度越高泡沫固化时间越短；而在乳化温度和泡沫的泡孔径不变时，油相中加入少量FORESTALL能够大幅度降低主乳化剂的加入量，同时赋予干燥后的泡沫可以吸收氨气和三甲胺，达到除味效果。这种加入方式既无需加入单独的泡沫后处理工艺，且可降低价格较高的油溶型主乳化剂的加入量，还提高了制备过程中乳液的稳定性。目前在高内相乳液制备中大豆乙基硫酸乙酯吗啉能够提高乳化液的耐高温稳定性，同时赋予制备的泡沫以除味效果，这是行业内首次应用，此前从未见诸报道。

通常，卫生用品的尿臭味是来源于尿液中的尿素，在脲酶的作用下分解产生的氨气，而女性生理期出现的月经异味来源于，当***酸碱度提高pH值超过4.5时，在厌氧细菌的作用下开始产生三甲胺，一种类似于鱼腥味的分子，***酸碱度的提高主要是因为经血的酸碱度较高(pH为7.4)。在没有特殊说明下，在本发明中所述的臭味物质或除臭都指的是采用本发明公开的方法制备的泡沫可以吸收氨和三甲胺的分子。

本发明制备的具有除臭功能的泡沫吸收材料相关性能，采用以下测试方法进行测试表征。

1)吸收性能

在本发明中制备的泡沫材料的吸收性能，采用以下所述的方法来测试和表征：

A)测试液体

在本发明中的所有的吸收性能测试中所采用的测试液体均为人工血(标准合成液)作为测试液体。标准合成液的配制与物理性能可以参考国家标准G/T 22875-2018中附录K中的描述。测试液体在所有测试中均维持在(23±1)℃温度条件下，为了在测试中易于观察辨识，可以在测试液体中加入少量食用色素。

B)泡沫样品的准备

将制备好的泡沫样品切割成8厘米х8厘米长宽矩形，注意切割中避开泡沫表面有特别大的孔洞或裂缝或凹凸的部分，保证每片泡沫样品的尺寸大小和表面形态基本一致。泡沫厚度的测量采用海绵材料厚度测量仪来测量。

C)反渗的测定

称量并记录一定质量的滤纸，用移液枪吸取5毫升标准合成液注入到测试样品的中心位置，5分钟后将称量后的滤纸放到测试样品加液处，用500g的重物压1min，然后称量滤纸吸液后的重量，滤纸的重量差值即反渗值。

D)垂直芯吸速度的测定

将泡沫样品切割成20厘米长、1.5厘米宽、2.5毫米厚的长条矩形，将泡沫固定在一个标有尺度的标尺上，标尺用铁架台支撑；泡沫样品距标尺底端下方大约2-5毫米；将盛有染色后的测试液体的器皿置于标尺下方，开始测试时，将标尺下降至液面与标尺0刻度位置相切，立即开始计时；记录测试液体到达2厘米位置的时间。

2)除味性能

除味效果采用除味效率(短时间内的除味效果)与除味有效性(3次加液后的除味效果)来表征：

A)除味效率：

泡沫或卫生巾样品在第一次吸收5毫升氨水溶液或三甲胺溶液5分钟后，用气相色谱法或气体检测管法测试得到的氨或三甲胺的残余浓度；在第一次吸液15分钟后再用气相色谱法或气体检测管法测试得到的氨或三甲胺的残余浓度。吸收氨或三甲胺的测试实验需独立进行。

B)除味有效性(长效除味效果)

泡沫或卫生巾样品在第一次吸收5毫升氨水溶液或三甲胺溶液0.5小时后，用气相色谱法或气体检测管法测试氨或三甲胺的残余浓度；同时加入第二次5毫升氨水溶液或三甲胺溶液，0.5小时后用气相色谱法或气体检测管法测试氨或三甲胺的残余浓度，同时加入第三次5毫升氨水溶液或三甲胺溶液，0.5小时后用气体检测管法测试氨或三甲胺的最终残余浓度。

气体检测管法测试过程大致如下：

A)准备样品

将制备好的泡沫样品切割成8厘米х8厘米长宽的矩形，注意切割中避开泡沫表面有特别大的孔洞或裂缝或凹凸的部分，保证每片泡沫样品的尺寸大小和表面形态基本一致。泡沫厚度的测量采用海绵材料厚度测量仪来测量。将切割好的泡沫样品放在实验室环境下平衡4小时以上待用。

将市售普通卫生巾样品除去面层与防水底膜，将吸收芯剥离出来并切割成8厘米х8厘米长宽，厚度依不同品牌有变，放在实验室测试环境下平衡4小时以上待用。

B)吸收溶液的准备

用氨水溶液(25％质量分数，科密欧)配制浓度分别为0.1％质量分数的氨水生理盐水溶液(氯化钠质量分数0.9％)，溶液温度维持在36±1℃，备用。用三甲胺溶液(30％质量分数，阿拉丁)配制浓度分别为0.1％质量分数的三甲胺生理盐水溶液(氯化钠质量分数0.9％)，溶液温度维持在36±1℃，备用。

C)除味性能检测

将切割好的泡沫样品或卫生巾样品放入带瓶塞与检测管的锥形瓶中，测试装置如图1所示。其中氨或三甲胺的气体检测管为日本GASTEC公司的胺气类气体检测管(型号180/检测范围是5-100ppm)；用移液枪吸取5毫升测试液体(氨水溶液或三甲胺溶液)小心地加入到锥形瓶中的样品上，立刻将瓶塞密封好锥形瓶并同时开始计时，在等待需要的测定时间(如5分钟、15分钟、0.5小时)后，用日本光明理化学型号为AP-20的气体采集器抽取锥形瓶上方的气体，观察检测管的显色与读数，读取检测管显色部分的最高数值并记录，即未被吸收的氨或三甲胺的浓度。

本发明除高内相乳液为自制外，其他原料没有特别的说明，均可从市面上采购得到。

以下结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案，但不构成任何的限制。

实施例1

A)制备高内相乳液

将氯化钙(60.0克)溶解到800毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸异辛酯(15.0克)、苯乙烯(1.0克)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(4.0克)与Span 80(2.0克)、FORESTALL(0.5克，CRODA，35％)制得油相，搅拌至成均匀稳定油相。称量1.2克过硫酸钠于20克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于1.5升容积的带循环水保温的不锈钢分散罐中，循环水温设定在75℃，使用搅拌分散机将油相搅拌，分散盘直径约10厘米，起始用200转/分钟的转速搅拌油相，同时在10分钟时间内缓慢加入全部水相，水相需提前预热至75℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在500-2000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌2-5分钟。

B)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚四氟乙烯材质的固化模具中，模具长30厘米，宽10厘米，内高3毫米，将盛有乳液的模具放入到90℃的烘箱中，反应大约25分钟后取出。

C)泡沫的洗涤、脱水与干燥

将固化后的泡沫取出直接用常温的去离子水进行洗涤与挤压脱水，可根据实际情况，洗涤与挤压脱水过程重复几次。将挤压脱水后的泡沫放入温度为70℃，真空度为0.05MPa的真空烘箱中干燥3小时后即可取出。

实施例2

A)制备高内相乳液

将氯化钙(80.0克)、FORESTALL(0.15克，CRODA，35％)在700毫升去离子水中分散制得水相；混合丙烯酸异辛酯(15.0克)、苯乙烯(1.0克)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(4.0克)、二苯甲酮(0.5克)与双甘油油酸酯(2.8克)制得油相，搅拌至成均匀稳定油相。

将所得油相置于1.5升容积的带循环水保温的不锈钢分散罐中，循环水温设定在80℃，使用搅拌分散机将油相搅拌，分散盘直径约10厘米，起始用200转/分钟的转速搅拌油相，同时在10分钟时间内缓慢加入全部水相，水相需提前预热至80℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，全部水相加入后转速在500-2000转/分钟左右。

B)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚四氟乙烯材质的固化模具中，模具长30厘米，宽10厘米，内高3毫米，将盛有乳液的模具放入到UV光固化箱中100％光照强度下照射2分钟后取出。

C)泡沫的洗涤、脱水与干燥

泡沫的洗涤、脱水与干燥处理条件与实施例1中完全一致。

实施例3

A)制备高内相乳液

将氯化钙(10.0克)溶解到1000毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸异辛酯(16.0克)、二乙烯基苯(55％，4.0克)与蔗糖脂肪酸酯S-370(购自三菱化学，1.8克)制得油相，搅拌至成均匀稳定油相。称量1.5克过硫酸钠于20克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于1.5升容积的带循环水保温的不锈钢分散罐中，循环水温设定在70℃，使用搅拌分散机将油相搅拌，分散盘直径约10厘米，起始用100转/分钟的转速搅拌油相，在水相加入约30％时，将FORESTALL(0.85克，CORDA，35％)加入到乳化体系中，分散均匀后，在10分钟时间内缓慢加入剩余的全部水相，水相需提前预热至70℃，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在800-2000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌2-5分钟。

B)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚四氟乙烯材质的固化模具中，模具长30厘米，宽10厘米，内高3毫米，将盛有乳液的模具放入到100℃的烘箱中，反应大约30分钟后取出。

C)泡沫的洗涤、脱水与干燥

泡沫的洗涤、脱水与干燥处理条件与实施例1中完全一致。

实施例4

A)制备高内相乳液

将氯化钠(10.0克)溶解到550毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸月桂酯(14.0克)、二乙烯基苯(55％，6.0克)、FORESTAL(0.3克)与SPAN 80(1.0克),SPAN 85(0.5克)制得油相，搅拌至成均匀稳定油相。称量0.5克V50(购于日本和光)于35克去离子水中溶解制得引发剂相。

将所得油相置于1升容积的带循环水保温的不锈钢分散罐中，循环水温设定在65℃，使用搅拌分散机将油相搅拌，分散盘直径约10厘米，起始用220转/分钟的转速搅拌油相，分散均匀后，在10分钟时间内缓慢加入剩余的全部水相，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在500-800转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌2-5分钟。

B)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚四氟乙烯材质的固化模具中，模具长30厘米，宽10厘米，内高3毫米，将盛有乳液的模具放入到85℃的烘箱中，反应大约35分钟后取出。

C)泡沫的洗涤、脱水与干燥

泡沫的洗涤、脱水与干燥处理条件与实施例1中完全一致。

实施例5

A)制备高内相乳液

将硫酸镁(50.0克)、亚硫酸氢钠(0.08克)溶解到600毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸异癸酯(10.5克)、苯乙烯(1.0克)、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(8.5克)与FORESTAL(0.45克)、SPAN 20(0.2克),SPAN 85(0.5克)制得油相，搅拌至成均匀稳定油相。称量0.16克过硫酸钾于25克去离子水中溶解制得引发相。

将所得油相置于1升容积的带循环水保温的不锈钢分散罐中，循环水温设定在60℃，使用搅拌分散机将油相搅拌，分散盘直径约10厘米，起始用250转/分钟的转速搅拌油相，分散均匀后，在10分钟时间内缓慢加入剩余的全部水相，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在800-1000转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌2-5分钟。

B)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚四氟乙烯材质的固化模具中，模具长30厘米，宽10厘米，内高3毫米，将盛有乳液的模具放入到75℃的烘箱中，反应大约35分钟后取出。

C)泡沫的洗涤、脱水与干燥

泡沫的洗涤、脱水与干燥处理条件与实施例1中完全一致。

实施例6

A)制备高内相乳液

将氯化钙(70.0克)溶解到1220毫升去离子水中制得水相；混合丙烯酸十八酯(14.0克)、α-乙基苯乙烯(2.0克)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(4.0克)与FORESTAL(1.0克)、Cithrol DPHS(PEG-30二聚羟基硬脂酸酯，购自CRODA，1.5克)制得油相，搅拌至成均匀稳定油相。称量0.3克VA-044(购于日本和光)于30克去离子水中溶解制得引发相。

将所得油相置于1.5升容积的带循环水保温的不锈钢分散罐中，循环水温设定在85℃，使用搅拌分散机将油相搅拌，分散盘直径约10厘米，起始用100转/分钟的转速搅拌油相，分散均匀后，在10分钟时间内缓慢加入剩余的全部水相，随着水相的加入搅拌速度逐渐提高，在全部水相加入后转速在400-600转/分钟左右，在形成稳定无分层的高内相乳液后，加入引发剂溶液后再搅拌2-5分钟。

B)高内相乳液的固化

将制备的高内相乳液倒入聚四氟乙烯材质的固化模具中，模具长30厘米，宽10厘米，内高3毫米，将盛有乳液的模具放入到90℃的烘箱中，反应大约15分钟后取出。

C)泡沫的洗涤、脱水与干燥

泡沫的洗涤、脱水与干燥处理条件与实施例1中完全一致。

对比例1

将实施例1中的FORESTALL去掉，其余组成成分、反应条件与后处理工艺与实施例1中完全一致。

对比例2

将实施例1中的FORESTALL去掉，乳化温度改为50℃，固化时间依照观察乳液完全固化后的时间为准，大约需要1小时，其余组成成分、反应条件与后处理工艺与实施例1中完全一致。

对比例3

将实施例1中的FORESTAL去掉，Span80的加入量改为3.0克，其余组成成分、反应条件与后处理工艺与实施例1中完全一致。

对比例4

将实施例1中的FORESTAL的加入量改为1.3克，其余组成成分、反应条件与后处理工艺与实施例1中完全一致。

对比例5

将实施例1中的FORESTAL的加入量改为0.08克，其余组成成分、反应条件与后处理工艺与实施例1中完全一致。

所有实施例与对比例制备的泡沫样品和其乳化过程中乳化液的稳定性如表1所示。

表1实施例与对比例制备的泡沫样品性能数据及乳液稳定性

由表1中实施例1与对比例1的比较可以看出FORESTAL的加入可以明显提高高内相乳液制备中乳化液的稳定性，尤其是高温乳化中的稳定性，对比例1中去掉FORESTAL后，在原温度下乳化中乳化液出现水油分离现象，而如果降低乳化温度(对比例2)，则乳化液变得稳定，但由于乳化温度的降低，固化时间大大延长；如果保持75℃乳化温度不变，提高Span80的加入量(对比例3)，乳化液又变稳定，可见FORESTAL的加入可降低主乳化剂的加入量，提高乳化液的耐高温性。当FORESTAL占总油相的加入量超过5％时(对比例4)，乳化液粘度很大，呈膏状，固化后的泡沫泡孔径很小，泡沫干厚比较薄，泡沫柔软度变差，由于泡孔径的变小泡沫的吸收速度也下降，可见FORESTAL的加入量不易过高，这不仅是从成本考虑，更会影响泡沫材料的性能。当FORESTAL加入量低于0.5％时(对比例5)，乳液稳定性变差，虽然没有像对比例1一样出现水油分离现象，但乳液在固化过程中出现液滴聚并，导致泡孔径明显变大。

实施例与对比例制备的泡沫样品和市面采购的普通型卫生巾、各类除味功效型卫生巾吸收氨与三甲胺的效果如表2所示。样品吸收氨或三甲胺的吸收效果采用气体检测管法方法来测试，每个样品重复两次测试实验取其平均值作为最终结果，对比空白样中没有放入任何样品，只加入测试液体。

表2各种泡沫样品吸收氨于三甲胺的效果数据

由表2中可以发现加入FORESTAL的泡沫样品除味效率很高，在加入测试液体5分钟后，即可基本达到吸收平衡，吸收率高达99％以上(与空白样氨或三甲胺的浓度作对比，即吸收后的残余氨或三甲胺占初始量的百分比)，且与15分钟后的残留气体浓度相比变化较小，说明加入FORESTAL的泡沫样品吸收氨和三甲胺分子速度很快，能够短时间内达到吸收平衡，相比于靠抑菌作用来除味的茶树精油卫生巾除味效率更快，除味效率更快。在除味有效性测试中，3次加液后，相比于市场上常见的负离子除味和生物酶除味型卫生巾，含有FORESTAL的泡沫样品在多次加液后依然能维持很好的去味效果，作用时间持久，一方面原因是由于本发明的泡沫材料是整个泡沫材料结构而非表层或中间某一层结构中包含除味分子，决定了其长效除味及锁味效果，另一方面原因是由于HIPE泡沫微孔开孔结构比表面积远大于传统型木浆型卫生巾，吸液保水能力更好。对比例4中虽然FORESTAL的加入量很高，超过5％，但由于乳化剂的加入量过高泡孔尺寸小，影响了吸收速度，导致吸速偏慢，包含在泡沫内部的FORESTAL难以快速接触到氨分子将其吸收，从而除味速度大大降低，可见除味效率不仅与FORESTAL的加入量有关，泡沫的数均泡孔尺寸对吸速有影响，间接影响了除味效果。

表3为各种样品吸收芯的吸收性能数据。

样品	样品厚度/mm	反渗/g	芯吸速度
				实施例1	2.5	0.05	2min55s
实施例2	2.7	0.06	3min26s
				实施例3	2.2	0.09	2min25s
实施例4	2.6	0.12	3min25s
				实施例5	2.8	0.18	2min59s
实施例6	1.8	0.10	2min37s
				对比例4	1.1	0.19	4min24s
对比例5	3.0	0.27	3min42s
				普通木浆卫生巾	4.6	0.34	5min25s
茶树精油除味卫生巾	5.1	0.37	6min12s
				负离子除味卫生巾	4.8	0.28	4min54s
生物酶除味卫生巾	5.2	0.42	5min46s

以上测试的卫生巾样品均剥离面层与防渗透底膜，只留下吸收芯来测试厚度与吸收性能，由表3中数据可以看到相比于传统木浆型卫生巾，本发明的HIPE泡沫吸收芯厚度更薄，只有普通卫生巾吸收芯厚度的50％左右，芯吸速度更快，反渗更低。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (18)

1.一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，包括以下步骤：

1）制备油相和水相，并混合所述油相和水相制备出稳定的油包水高内相乳液，其中：

i）所述油相，包含：

a)80%至95%重量百分比的基本不溶于水的单体组分；

b)5%-20%重量百分比的能溶于油相并能形成稳定的油包水乳液的主乳化剂组分；所述主乳化剂组分选自支链或直链的C₁₆-C₂₄脂肪酸甘油酯、支链或直链的C₁₆-C₂₄脂肪酸失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酚乙氧基化合物中的任一种或其混合；

ii）所述水相，其中包含占水相重量0.5%-20%重量百分比的水溶性电解质；

2) 加入占所述油相0.5%-5%重量百分比的大豆乙基硫酸乙酯吗啉作为辅乳化剂;

3）将所述的油包水高内相乳液放入烘箱中或UV光照射中固化；

4）将固化后的泡沫经洗涤、挤压脱水和干燥，得到具有除臭功能的泡沫吸收材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述大豆乙基硫酸乙酯吗啉在乳化前加入到步骤1）的i）所述油相或ii）所述水相中；或在步骤1）所述混合所述油相和水相的乳化过程中加入到乳化体系中；或在步骤1）乳化完成后、步骤3）固化前加入至乳化体系中。

3.根据权利要求1所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述水相的体积与油相重量的比值不低于25mL：1g。

4.根据权利要求3所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述水相的体积与油相重量的为25mL~100mL：1g。

5.根据权利要求4所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述水相的体积与油相重量的比值为30mL~65mL：1g。

6.根据权利要求3所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述a）中的单体组分选自（烷基）苯乙烯、二乙烯基芳香类、烷基丙烯酰胺类、多元醇的二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯中的至少任一种。

7.根据权利要求1所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述a）中的单体组分选自丙烯酸C₄-C₁₈烷基酯、甲基丙烯酸C₄-C₁₈烷基酯、苯乙烯、二乙烯基烷基苯或多元醇二（甲基）丙烯酸酯及其混合物。

8.根据权利要求3所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述ii）中水溶性电解质为无机水溶性盐。

9.根据权利要求8所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述无机水溶性盐选自碱金属和碱性金属的卤化盐或硫酸盐的单价或二价无机盐。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中混合所述油相和水相后进行乳化，乳化温度在60℃-85℃。

11.根据权利要求10所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中油包水高内相乳液的固化时间低于60分钟。

12.根据权利要求10所述的一种具有除臭功能的泡沫吸收材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中油包水高内相乳液的固化时间为2-60分钟。

13.权利要求1-12任一项制备方法制得的具有除臭功能的泡沫吸收材料。

14.根据权利要求13所述的具有除臭功能的泡沫吸收材料，其特征在于，所述泡沫吸收材料的数均泡孔直径为10-120µm，泡沫干燥后的厚度为1-3mm。

15.根据权利要求14所述的具有除臭功能的泡沫吸收材料，其特征在于，所述泡沫吸收材料对氨和三甲胺的吸收率高于99%。

16.根据权利要求13~15任一项所述的具有除臭功能的泡沫吸收材料，其特征在于，所述泡沫吸收材料的反渗量低于0.2g，芯吸速度低于4min，在2cm吸收高度测试。

17.权利要求1-12任一项制备方法制得的具有除臭功能的泡沫吸收材料或权利要求13-16任一项所述的具有除臭功能的泡沫吸收材料在一次性卫生用品中的应用。

18.根据权利要求17所述的具有除臭功能的泡沫吸收材料在一次性卫生用品中的应用，其特征在于，用于婴儿纸尿裤、成人失禁用品、宠物垫、妇女卫生巾。

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