[发明专利]用于消费品应用的、负载金属的藻生物质纤维

说明书

本发明涉及藻纤维材料，其包含至少一种金属离子，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述藻纤维用于选自抗微生物活性、气味去除、气体去除以及它们的组合的个人护理或其它消费品应用。本发明还涉及包含藻生物质纤维材料的基材，如非织造物，所述藻生物质纤维材料包含至少一种金属离子，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述负载金属的藻生物质纤维存在的量为按基材的重量计约1％至约30％。

发明领域

本发明涉及用于消费品应用的负载金属离子的藻生物质纤维，其向环境、消费者护理行业和消费者提供益处。

发明背景

基于树的纤维素，即一种被充分描述的β(1-4)-D-葡萄糖的聚合物，是被选择用于制备大多数个人护理产品，如面巾纸、厨房用纸、卫生纸、护垫、失禁垫和尿片的纤维。然而，水生生物的纤维素含量并不为人所熟知，一些物种如刚毛藻属(Cladophora)、硬毛藻属(Chaetomorpha)和根枝藻属(Rhizoclonium)包含大量的对于可持续制备个人护理产品而言重要的纤维素。蓝绿刚毛藻属藻不同于其他类型的大型藻，原因是它们在池塘、河流、湖泊和近岸浅水中自然生长。它们的外形是细丝状的并且它们包含高达约45％的纤维素。

还已知刚毛藻属藻纤维具有从受污染的水流中有效吸附金属离子的能力。这是因为金属离子存在对可用于金属络合的羧酸盐、胺和磷酸盐官能团的高亲和力。刚毛藻属藻纤维由于其短的收获周期和高收率而是快速可再生资源。然而，这样的使用限于从废水去除重金属和其它工业处理过程。含有金属的废刚毛藻属通常被丢弃在垃圾填埋场或者被烧成灰。如所公知的，含有金属的废刚毛藻属没有进一步的实用性。因此，含有金属的刚毛藻属在消费品应用中用于气味去除或抗微生物功能的用途未被发现。将这种通过金属吸附发挥功能的特定生物质用于个人护理产品的用途是吸引人的，这不仅仅是因为其充足的可利用性、加工简单和成本低廉，而且还因为其在藻生物质的生长期过程中通过有效的CO2固定对环境具有积极贡献的能力。

消除可察觉的、令人不愉快的气味是尿失禁和个人卫生产品的优先需求。已经利用超吸收性物质，活性炭和其它气味控制添加剂，如碳酸钙、滑石粉、环糊精、乙二胺四乙酸、活化二氧化硅和其它产品以及化学品来改善气味控制，或降低或掩盖个人护理产品内的气味。这些方法中的大多数降低或抑制不良气味和/或产生气味的细菌的发展。

在工业中，一致作为气味吸收的“黄金标准”的活性炭能够吸收很多种有气味的物质，如三甲胺、三乙胺、二甲基二硫醚、异戊酸(isocaleric acid)和吡啶。然而，其不能有效吸收由尿素的生物分解所产生的臭气，氨。尽管活性炭纤维具有比由活性炭提供的表面积大得多的表面积和更快的动力学，但其对于氨去除仍旧是无效的。这是伴随婴儿护理和失禁产品的重大问题。此外，在个人护理产品中使用活性炭已经受到限制，原因是活性炭的令人不快的黑色，其可以被视为污染(即在吸收性物质中的灰尘)。

沸石是另一种类型的潜在的用于氨去除的多孔材料，但某些因素，如孔径和气味化合物的可及性导致其无效。因此，使用负载金属的藻生物质纤维用于气味去除提供了独一无二的选择。

关于抗微生物应用，已经采用许多应用来降低、消除和阻止细菌生长。化学组合物，如三氯生、季铵、如聚乙烯胺和聚(六亚甲基双胍盐酸盐)的聚合物、脱乙酰壳多糖、醇等已被用于抗微生物活性。然而，负载金属的藻生物质用于抗微生物活性的用途尚未被开发。

尽管当前可用的气味消除产品和抗微生物应用具有益处，但对于源自天然供给资源的、对环境友好的个人护理产品还有需求。通过聚焦于在气味去除和抗微生物应用中的用途，本发明提供了引入对消费者护理行业和消费者的个人护理有益的、改善环境产品的创新方式。

发明概述