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Dokumentenidentifikation DE60313315T2 30.08.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001503853
Titel SAUGFÄHIGER STOFF ENTHALTEND METALIONEN MODIFIZIERTE NANOPARTIKELN MIT HOHER SPECIFISCHER OBERFLÄCHE ZUR GERUCHSBESEITIGUNG UND GEGRUCHSKONTROLLE
Anmelder Kimberly-Clark Worldwide, Inc., Neenah, Wis., US
Erfinder MACDONALD, John Gavin, Decatur, GA 30033, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60313315
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.03.2003
EP-Aktenzeichen 037162989
WO-Anmeldetag 04.03.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/US03/06650
WO-Veröffentlichungsnummer 2003092885
WO-Veröffentlichungsdatum 13.11.2003
EP-Offenlegungsdatum 09.02.2005
EP date of grant 18.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.08.2007
IPC-Hauptklasse B01J 20/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B01D 53/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 53/86(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 39/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A61L 9/01(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A61L 15/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A23G 4/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A62B 19/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A61F 13/15(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf modifizierte Nanoteilchen mit großer spezifischer Oberfläche, die geeignet sind zum Neutralisieren oder Entfernen von Gasen und/oder riechenden (einen Geruch ausströmenden) Verbindungen. Das Nanoteilchen mit großer spezifischer Oberfläche ist mit Metallionen beschichtet, die Gasmoleküle und/oder riechende (einen Geruch ausströmende) Verbindungen binden können. Die modifizierten Nanoteilchen mit einer großen spezifischen Oberfläche werden verschiedenen industriellen Produkten und Verbraucherprodukten, wie z.B. absorptionsfähigen Gegenständen (Artikeln), Haushaltsreinigern, Stoffen bzw. Geweben und Papierhandtüchern einverleibt.

Hintergrund der Erfindung

Es wurden viele Versuche unternommen, um ein wirksames Geruchsentfernungssystem zu formulieren und es stehen verschiedene Verbraucherprodukte zur Verfügung für die Beseitigung (Behandlung) von riechenden (einen Geruch ausströmenden) Verbindungen. Einige Produkte sind dazu bestimmt, Gerüche zu überdecken durch Abgabe von stärkeren, dominanteren Gerüchen, wie z.B. mit einem Duftstoff versehene Lufterfrischungssprays und Kerzen. Ein anderer Wege zur Bekämpfung von riechenden (einen Geruch ausströmenden) Verbindungen, wie z.B. Ammoniak, Methylmercaptan, Trimethylamin und verschiedene andere Sulfide und Amine, besteht darin, diese Verbindungen aus einem Medium zu entfernen unter Verwendung von deodorierenden Agentien, die diese Verbindungen absorbieren.

Die zum Absorbieren von Gerüchen üblicherweise verwendeten beiden Verbindungen sind Aktivkohle und Natriumbicarbonat. Aktivkohle weist jedoch in der Regel eine niedrige deodorierende Aktivität, insbesondere für Ammoniak-Gerüche und wenn sie in Gegenwart von Feuchtigkeit verwendet wird, auf und die schwarze Farbe von Aktivkohle weist nicht die ästhetisch ansprechenden Eigenschaften auf, die in absorptionsfähigen Gegenständen bzw. Artikeln, wie z.B. Windeln, erwünscht sind. Natriumbicarbonat und andere weiße Geruchsabsorbentien, wie z.B. Silicagel und Zeolithe, haben im Allgemeinen ein noch niedrigeres Absorptionsvermögen als Aktivkohle und sind deshalb weniger wirksam.

Titanoxid-Teilchen, wie sie beispielsweise in dem US-Patent 5 480 636 (Maruo et al.) beschrieben sind, sind ebenfalls geeignet zur Entfernung einiger weniger Gerüche, wie z.B. Ammoniak. In dem US-Patent 5 480 636 wird die Lehre vermittelt, Zinkoxy- oder Siliciumoxy-Verbindungen an Titanoxid zu addieren, um das Titanoxid-Deodorierungs-Vermögen zu verbreitern. Diese Methode ist jedoch beschränkt durch die photokatalytische Natur von Titandioxid, das Licht erfordert, um riechende Verbindungen in nicht riechende Verbindungen umzuwandeln. Außerdem sind die Titanoxid-Verbindungen, die in dem US-Patent 5 480 636 beschrieben sind, in wässrigen Lösungen nicht verwendbar.

Zusätzlich zur Beseitigung von faulig (übel) riechenden Verbindungen besteht auch ein Bedarf für Produkte, die Gase entfernen können, die auch dann, wenn sie nicht notwendigerweise riechen, noch einen negativen Effekt hervorrufen. Ein Beispiel für eine solche gasförmige Verbindung ist Ethylen. Ethylen, ein natürliches Hormon, wird von Früchten als Reifungsmittel freigesetzt. Durch Entfernung des Ethylengases kann die Reifung der Frucht verlangsamt und gesteuert werden, sodass längere Lagerungs- und Transportzeiten möglich sind.

Es besteht ein Bedarf für eine Gas und/oder Gerüche entfernende/neutralisierende Verbindung, die sowohl im trockenen Zustand als auch in Lösung wirksam ist. Es besteht außerdem ein Bedarf für eine wirksame Geruchsentfernungs/Neutralisierungs-Verbindung, die in verschiedenen industriellen und Verbraucherprodukten verwendet werden kann. Es besteht auch ein Bedarf für eine Gas und/oder Gerüche entfernende/neutralisierende Verbindung, die leicht auf verschiedene Oberflächen und Materialien aufgebracht werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Produkt, wie es in dem Patentanspruch 1 definiert ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Nanoteilchen mit einer großen spezifischen Oberfläche, die mit Metallionen beschichtet sind. Diese modifizierten Materialien mit einer großen spezifischen Oberfläche weisen aktive Steffen auf, die mindestens eine gasförmige Verbindung und/oder eine riechende (einen Geruch ausströmende) Verbindung binden, wodurch diese Verbindungen aus einem Medium, wie z.B. aus der Luft oder aus Wasser, entfernt werden. Nanoteilchen stellen einen Typ von Materialien mit großer spezifischer Oberfläche dar, die erfindungsgemäß verwendbar sind zur Entfernung mindestens einer gasförmigen Verbindung und/oder riechenden (einen Geruch ausströmenden) Verbindung. An der Oberfläche des Nanoteilchens ist mindestens ein Typ eines Metallions adsorbiert und an die Oberfläche festgebunden. Durch Auswahl des Metallions können bestimmte gasförmige Verbindungen und/oder riechende Verbindungen angesteurt und wirksam entfernt werden sowohl aus einer wässrigen Phase als auch aus der Luft. Erfindungsgemäß werden Nanoteilchen mit einer großen spezifischen Oberfläche als Template (Matrizen) verwendet, um spezifische Funktionalitäten (Metallionen) zu adsorbieren, die auf mindestens eine gasförmige Verbindung und/oder riechende Verbindung eingestellt sind und mit ihnen Komplexe bilden und diese aus den Medien entfernen. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass Siliciumdioxid-Nanoteilchen, die durch Kupferionen (oder alternativ durch Silberionen) modifiziert worden sind, wirksam sind in Bezug auf die Entfernung von riechenden Verbindungen aus den Klassen der Amin- und Schwefel-Verbindungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 stellt eine Zeichnung eines modifizierten Nanoteilchens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;

2A zeigt ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Chromatogramm;

2B zeigt ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Chromatogramm;

3A zeigt ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Chromatogramm; und

3B zeigt ein Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Chromatogramm.

Detaillierte Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen

Die Erfindung bezieht sich auf die Anwesenheit von Nanoteilchen mit einer großen spezifischen Oberfläche, die mit mindestens einem Metallion oder Metallionenkomplex modifiziert sind. Die erfindungsgemäßen modifizierten Materialien mit großer spezifischer Oberfläche sind verwendbar zur Entfernung von gasförmigen Verbindungen und/oder riechenden (einen Geruch ausströmenden) Verbindungen. Der Ausdruck "gasförmige Verbindung" oder "Gas" umfasst irgendein Molekül oder irgendeine Verbindung, das (die) in Form eines Gases oder eines Dampfes vorliegen kann. Der Ausdruck "riechende (einen Geruch ausströmende) Verbindung" oder "Geruch" bezieht sich auf irgendein Molekül oder irgendeine Verbindung, die durch ein Geruchsbestimmungs-System nachweisbar ist. Riechende (einen Geruch ausströmende) Verbindungen können in Form von gasförmigen Verbindungen vorliegen und sie können auch in anderen Medien, beispielsweise als Flüssigkeit, vorliegen.

Die erfindungsgemäßen Nanoteilchen mit einer großen spezifischen Oberfläche weisen mindestens ein Metallion auf, das an der Oberfläche der Nanoteilchen vorliegt, und das Metallion erzeugt eine aktive Stelle, die mindestens eine gasförmige Verbindung und/oder riechende Verbindung bindet, wodurch die Verbindung aus der umgebenden Umwelt entfernt wird. Materialien mit einer großen spezifischen Oberfläche können auch bestimmte gasförmige Verbindungen und/oder riechende Verbindungen aus der umgebenden Umwelt entfernen durch direkte Adsorption an der Oberfläche der Materialien mit großer spezifischer Oberfläche.

Die erfindungsgemäßen Gas- und/oder Geruchsentfernungs-Teilchen sind modifizierte Materialien mit großer spezifischer Oberfläche. Die erfindungsgemäß verwendbaren Nanoteilchen mit großer spezifischer Oberfläche weisen eine große spezifische Oberfläche auf als Folge der geringen Größe der einzelnen Teilchen des Materials mit großer spezifischer Oberfläche. Erfindungsgemäß verwendbare Nanoteilchen mit großer spezifischer Oberfläche weisen eine geeignete spezifische Oberflächengröße von mindestens etwa 200 m2/g, vorzugsweise von mindestens 500 m2/g und besonders bevorzugt von 800 m2/g auf.

Der Ausdruck "Nanoteilchen" bezieht sich auf ein Material mit einer großen spezifischen Oberfläche, das einen Teilchendurchmesser von weniger als etwa 500 nm aufweist. Die Erfindung wird zwar nachstehend unter Bezugnahme auf Nanoteilchen beschrieben, es ist jedoch klar, dass die Erfindung auch für verschiedene andere Materialien mit großer spezifischer Oberfläche geeignet ist.

Die 1 zeigt ein modifiziertes Nanoteilchen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das als Teilchen zur Entfernung eines Gases und/oder eines Geruches verwendbar ist. Das modifizierte Nanoteilchen 10 umfasst ein Nanoteilchen 15 und Metallionen 20. Die 1 zeigt eine Vielzahl von Metallionen 20, das modifizierte Nanoteilchen 10 kann jedoch verschiedene Mengen an Metallionen 20 aufweisen und es kann mindestens ein Metallion 20 enthalten. Das modifizierte Nanoteilchen 10 ist verwendbar zur Entfernung verschiedener gasförmiger Verbindungen und/oder riechender Verbindungen. Die spezifische Verbindung, die entfernt werden soll, hängt im Allgemeinen von den verwendeten spezifischen Metallionen 20 und vom Typ des Nanoteilchens 15 ab.

Zu erfindungsgemäß verwendbaren Nanoteilchen gehören ohne Beschränkung Siliciumdioxid-, Aluminiumoxid-, Magnesiumoxid-, Titandioxid-, Eisenoxid-, Gold-, Zinkoxid-, Kupferoxid-Nanoteilchen, organische Nanoteilchen, wie z.B. aus Polystyrol, und Kombinationen davon. Die Nanoteilchen sind im Allgemeinen nicht ionisch, jedoch weisen sie ein insgesamt elektrisches Zeta-Potential auf. Der Ausdruck "Zeta-Potential" bezieht sich auf ein elektrisches Potential oder elektrokinetisches Potential, das an der Grenzfläche aller Feststoffe und Flüssigkeiten vorhanden ist. Nanoteilchen mit positiven oder negativen Zeta-Potentialen sind bekannt. In der Natur vorkommende chemische Reaktionen an der Oberfläche eines Nanoteilchens führen dazu, dass das Nanoteilchen ein Zeta-Potential hat. Beispielsweise sind Siliciumdioxid-Nanoteilchen tetraedrische Komplexe von Siliciumdioxid-Molekülen. Auf der Oberfläche der Siliciumdioxid-Teilchen unterliegen die Siliciumdioxid-Moleküle chemischen Reaktionen unter Bildung von Silanol-Gruppen (SiOH), die mit anderen Silanol-Gruppen reagieren unter Bildung von Siloxan-Bindungen (Si-O-Si-Bindungen). Die Dehydratationsreaktionen der Silanol-Gruppen zur Bildung der Silanol-Bindung und die Umkehrreaktionen führen zu einem negativen Zeta-Potential und machen es möglich, dass positiv geladene Metallionen an dem Siliciumdioxid adsorbiert werden.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Nanoteilchen weisen nach der Adsorption des Metallions an dem Nanoteilchen als Folge der Addition der entgegengesetzt geladenen Metallionen ein erstes Zeta-Potential und ein zweites Zeta-Potential auf. Die Zeta-Potential-Änderung des Nanoteilchens hängt ab von der Menge der an den Nanoteilchen adsorbierten Metallionen. Diese Beziehung stellt ein Maß für die Bestimmung der Menge der adsorbierten Metallionen und ein Verfahren zur Kontrolle der Adsorptionsmenge dar. So wurde beispielsweise gefunden, dass durch Zutropfen einer verdünnten Kupferchlorid-Lösung zu einer Siliciumdioxid-Nanoteilchen-Lösung, bis sich das Zeta-Potential der Siliciumdioxid-Suspension von –25 Millivolt in ein höheres Zeta-Potential, beispielsweise in dem Bereich von etwa –5 bis etwa –15 Millivolt geändert hat, eine Konzentration von an den Nanoteilchen adsorbierten Metallionen erzielt wird, die ausreicht, um spezielle, riechende (einen Geruch ausströmende) Verbindungen zu entfernen. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Nanoteilchen eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Zeta-Potential von mindestens etwa 1,0 Millivolt und vorzugsweise von mindestens etwa 5,0 Millivolt auf.

Die erfindungsgemäßen Nanoteilchen werden mit Metallionen modifiziert, die sich ionisch verbinden mit Verbindungen, wie z.B. Gasen und riechenden Verbindungen. Der Ausdruck "Metallion" bezieht sich auf Salzionen und/oder Eisenkomplexe von Übergangsmetallelementen der Gruppen IB bis VIIIB des Periodensystems der Elemente. Erfindungsgemäß können auch andere Ionen verwendet werden. Die Metallionen werden an Materialien mit großer spezifischer Oberfläche adsorbiert wegen der Unterschiede in Bezug auf das elektrische Potential. Positiv geladene Metallionen werden an einer negativ geladenen Oberfläche eines Nanoteilchens adsorbiert und umgekehrt. Zu Beispielen für Metallionen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Kupferionen (Cu+2), Silberionen (Ag+1), Goldionen (Au+1 und Au+3), Eisen(II)ionen (Fe+2), Eisen(III)ionen (Fe+3), Permanganationen (MnO4 –1) und Kombinationen davon.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäß verwendbare Nanoteilchen ein negatives Zeta-Potential auf und adsorbiert positiv geladene Metallionen. Ein geeignetes Nanoteilchen hat ein negatives Zeta-Potential von etwa –1 bis etwa –50 Millivolt und vorzugsweise von etwa –1 bis etwa –20 Millivolt. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Nanoteilchen, das ein negatives Zeta-Potential aufweist, um ein Siliciumdioxid-Nanoteilchen. Für die vorliegende Erfindung verwendbare Siliciumdioxid-Nanoteilchen sind erhältlich von der Firma Nissan Chemical Industries, Ltd., Houston, Texas, unter der Bezeichnung SNOWTEX® und sie weisen eine Teilchengröße in dem Bereich von 1 bis 100 nm auf. Das Siliciumdioxid-Nanoteilchen kann mit einem positiv geladenen Metallion, beispielsweise mit Kupferionen, Silberionen, Goldionen, Eisenionen und Kombinationen davon, modifiziert werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäß verwendbare Nanoteilchen ein positives Zeta-Potential auf und adsorbiert negativ geladene Metallionen-Komplexe. Ein geeignetes Nanoteilchen weist ein positives erstes Zeta-Potential von etwa 1 bis etwa 70 Millivolt und vorzugsweise von etwa 10 bis 40 Millivolt auf. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Nanoteilchen, das ein positives Zeta-Potential aufweist, um ein Aluminiumoxid-Nanoteilchen. Aluminiumoxid-Nanoteilchen sind ebenfalls erhältlich von der Firma Nissan Chemical Industries, Ltd., Houston, Texas, unter der Bezeichnung ALUMINASOL® und sie weisen eine Teilchengröße in dem Bereich von etwa 1 bis 300 nm auf. Das Aluminiumoxid-Nanoteilchen kann negativ geladene Metallionen und Metallionen-Komplexe, wie z.B. Permanganationen, adsorbieren.

Die derzeit verfügbaren Geruchskontroll-Materialien, wie z.B. Aktivkohle oder Natriumbicarbonat, haben die Wirkung, dass bestimmte Gerüche an ihrer Oberfläche absorbiert werden. Die Verwendung dieser Materialien ist in Bezug auf die Geruchsentfernung jedoch nicht so wirksam wie die erfindungsgemäßen modifizierten Materialien mit großer spezifischer Oberfläche. Die Addition eines Metallions, das an der Oberfläche eines Nanoteilchens adsorbiert wird, wie dies bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, ergibt eine aktive Stelle zum Einfangen und Neutralisieren von Gasen und riechenden Verbindungen. Außerdem weisen die erfindungsgemäßen modifizierten Nanoteilchen noch eine große spezifische Oberfläche auf, die verwendbar ist zum Absorbieren anderer riechender Verbindungen. Die aktiven Metallionen-Stellen der modifizierten Nanoteilchen sind insbesondere geeignet zur Entfernung von riechenden (einen Geruch ausströmenden) Verbindungen, wie Mercaptanen, Ammoniak, Aminen und Mono- und Disulfiden. Andere riechende Verbindungen, wie z.B. aliphatische Ketone, Carbonsäuren, aliphatische Aldehyde und aliphatische Terpenoide, können durch Adsorption an der großen spezifischen Oberfläche der modifizierten Nanoteilchen entfernt werden. Modifizierte Nanoteilchen sind verwendbar zur Entfernung von Gerüchen, die durch Sulfide, Disulfide, Trisulfide, Thiole, Mercaptane, Ammoniak, Amine, Isovaleriansäure, Essigsäure, Propionsäure, Hexanal, Heptanal, 2-Butanon, 2-Pentanon, 4-Heptanon und Kombinationen davon hervorgerufen werden. Modifizierte Nanoteilchen können auch Gase, wie z.B. Ethylengas, Carvon, Dienale und Terpenoide entfernen.

Es kann mehr als ein Typ eines Metallions auf ein Nanoteilchen als Überzug aufgebracht werden. Dies hat den Vorteil, dass bestimmte Metallionen besser geeignet sein können bei der Entfernung von spezifischen Gasen und/oder riechenden Verbindungen als andere Metallionen. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mehr als ein Typ von Metallionen an einem Nanoteilchen adsorbiert zur wirksameren Entfernung mehr als eines Typs einer gasförmigen Verbindung oder einer riechenden Verbindung aus einem Medium. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mehr als ein Typ eines Metallions an einem Nanoteilchen adsorbiert zur Entfernung mindestens einer gasförmigen Verbindung und mindestens einer riechenden Verbindung aus einem Medium.

Die erfindungsgemäß verwendeten modifizierten Nanoteilchen können in Kombination mit anderen modifizierten Nanoteilchen verwendet werden zur wirksamen Entfernung verschiedener Gase und Gerüche. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mit Kupferionen modifizierte Siliciumdioxid-Nanoteilchen in Kombination mit mit Permanganationen modifizierten Magnesiumoxid-Nanoteilchen verwendet. Durch Verwendung von zwei verschiedenen modifizierten Nanoteilchen in Kombination miteinander können zahlreiche riechende Verbindungen entfernt werden. Beispielsweise ist das modifizierte Siliciumdioxid-Nanoteilchen geeignet zur Entfernung von Schwefel- und Amin-Gerüchen und das modifizierte Magnesiumoxid-Nanoteilchen ist geeignet zur Entfernung von Carbonsäure-Gerüchen. Durch Kombinieren von modifizierten erfindungsgemäßen Nanoteilchen kann ein breiterer Bereich von Gerüchen entfernt werden.

Modifizierte Nanoteilchen werden hergestellt durch Vermischen von Nanoteilchen mit Metallionen enthaltenden Lösungen. Diese Lösungen werden im Allgemeinen hergestellt durch Auflösen von Metall-Verbindungen in einem Lösungsmittel, was zur Bildung von freien Metallionen in der Lösung führt. Die Metallionen werden aufgrund der elektrischen Potential-Differenzen von den Nanoteilchen angezogen und daran adsorbiert. Das Zeta-Potential eines Nanoteilchens ändert sich nach der Adsorption von Metallionen gemäß der vorliegenden Erfindung. So kann das Zeta-Potential dazu verwendet werden, die Adsorption von Metallionen an dem Nanoteilchen zu überwachen.

Die modifizierten Nanoteilchen mit großer spezifischer Oberfläche, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind vielseitig und sie können allein oder in Kombination mit anderen Teilchen zur wirksamen Geruchsentfernung und Geruchskontrolle verwendet werden. Im Gegensatz zu den Aktivkohle-Deodorantien behalten die erfindungsgemäßen modifizierten Nanoteilchen ihre geruchsneutralisierenden Effekte in Lösung bei. Die erfindungsgemäßen modifizierten Nanoteilchen behalten auch ihre geruchsneutralisierenden Eigenschaften bei, wenn sie trocken sind und in einer Aerosolform vorliegen. Diese Vielseitigkeit erlaubt ihre Verwendung in verschiedenen Handelsprodukten. Weitere Vorteile der modifizierten Nanoteilchen bestehen darin, dass sie in Lösung farblos sind und in Pulverform weiß sind (Aktivkohle ist in der Regel schwarz). Die erfindungsgemäßen modifizierten Materialien mit großer spezifischer Oberfläche können auch in Kombination mit anderen im Handel erhältlichen Geruchsentfernungsmaterialien verwendet werden.

Die modifizierten Nanoteilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, können auf verschiedene Materialien aufgebracht werden. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden modifizierte Nanoteilchen an einer Oberfläche eines Materials durch die elektrischen Potential-Differenzen zwischen dem modifizierten Nanoteilchen (Zeta-Potential) und dem Oberflächenmaterial (Strömungspotential) festgehalten.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das modifizierte Nanoteilchen in Form eines Überzugs auf ein Fasertuch aufgebracht. Es sind verschiedene Typen von Fasertüchern erfindungsgemäß verwendbar, wie z.B., ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Tücher, die aus Naturfasern hergestellt sind, wie z.B. aus Holzpulpenfasern, Baumwollfasern und anderen Pflanzenfasern, und nicht-gewebte Bahnen (Vliesstoffbahnen), wie z.B. Spunbond-Bahnen, Meltblown-Bahnen, Carded-Faser-Bahnen, Airlaid-Bahnen und dgl., die aus thermoplastischen Materialien, wie z.B. Polyolefin (z.B. Polyethylen und Polypropylen-Homopolymeren und -Copolymeren), Polyestern, Polyaminen und dgl. hergestellt sind. Modifizierte Nanoteilchen können auf verschiedene Typen eines Gewebes (Stoffes), Films oder auf Fasern aufgebracht werden. Modifizierte Nanoteilchen können in variierenden Mengen, je nach Bedarf, in Form eines Überzugs aufgebracht werden. Zweckmäßig werden modifizierte Nanoteilchen auf Gewebe (Stoffe), Filme oder Fasern in einer Menge von etwa 0,001 bis 10,0 g/m2 und vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,1 g/m2 aufgebracht.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die modifizierten Nanoteilchen verwendet zum Absorbieren von Gasen, die Pflanzen erzeugen, um Früchte zum Reifen zu bringen. Ethylengas wird von Pflanzen als Hormon gebildet, das die Reifung der Früchte unterstützt. Durch Entfernen des Ethylengases während seiner Bildung kann das Reifen der Früchte verlangsamt und kontrolliert (gesteuert) werden. Zur Entfernung von Ethylengas sind mit Permanganationen modifizierte Aluminiumoxid-Nanoteilchen geeignet. Bei einer Ausführungsform werden die mit Permanganationen modifizierten Aluminiumoxid-Nanoteilchen an Spunbond-Polypropylen-Gewebe adsorbiert. Das Gewebe hat ein negatives Strömungspotential und die positiv geladenen Nanoteilchen werden an der Faser-Oberfläche festgehalten. Das Gewebe kann dann zum Verpacken und Lagern von Früchten, wie z.B. Bananen, verwendet werden, um die Reifung zu hemmen, durch Entfernung von Ethylengas. Das Gewebe kann um die Frucht herumgewickelt werden in Form eines Beutels, der die Früchte aufnimmt, oder es können Streifen (Proben) in einer gängigen Verpackung enthalten sein. Die modifizierten Nanoteilchen können auch auf eine Box oder ein anderes Verpackungsmaterial, wie es zum Transport und zur Lagerung von Früchten verwendet wird, aufgesprüht werden. Bei einer Ausführungsform hat das Gewebe (Tuch) eine purpurrote Farbe als Folge der Permanganationen, und wenn das Gewebe mit Ethylen gesättigt ist, ändert sich die Farbe des Gewebes in Braun. Diese Farbänderung dient als Indikator dafür, dass das Gewebe ersetzt werden muss.

Die erfindungsgemäß verwendeten modifizierten Nanoteilchen sind geeignet zur Entfernung von riechenden Verbindungen aus Lösungen, wie z.B. Wasser und Urin. Die modifizierten Nanoteilchen können auf Wasserbehandlungssysteme angewendet werden, die für die Entfernung von schwefelhaltigen Verbindungen aus Quellwasser eingesetzt werden oder in Toiletten-Behältern verwendet werden, um die aus dem Urin resultierenden Gerüche zu vermindern. Die erfindungsgemäß verwendeten modifizierten Nanoteilchen sind auch wirksam in Bezug auf die Entfernung von aggressiven Komponenten im Urin, wodurch die gelbe Farbe, die häufig in Urin vorliegt, neutralisiert wird, sodass eine klare Flüssigkeit zurückbleibt. Die erfindungsgemäß verwendeten modifizierten Nanoteilchen können auch in flüssigen Detergentien und Haushaltsreinigern zur Entfernung von Gerüchen verwendet werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die verwendeten modifizierten Nanoteilchen auf einen absorptionsfähigen Gegenstand bzw. Artikel aufgebracht. Der hier verwendete Ausdruck "absorptionsfähiger Gegenstand bzw. Artikel" umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Windeln, Trainingshosen, Schwimmkleidung, absorptionsfähige Unterhosen, Baby-Wischtücher, Erwachsenen-Inkontinenzprodukte, Frauen-Hygieneprodukte, absorptionsfähige Tissues, medizinische Kleidungsstücke, Unterlagen, Bandagen, absorptionsfähige Umhänge und medizinische (Wisch) Tücher sowie industrielle Arbeitsschutzkleidung. Bei einer Ausführungsform können die modifizierten Nanoteilchen dem absorptionsfähigen Material dieser Produkte zugesetzt werden. Bei einer anderen Ausführungsform können die modifizierten Nanoteilchen in Form eines Überzugs auf irgendein Gewebe oder eine Filmschicht aufgebracht werden, beispielsweise auf die innere Einlage oder die äußere Abdeckung einer Windel. Bei einer Ausführungsform können die modifizierten Nanoteilchen in Form eines Überzugs auf einen atmungsaktiven Film, auf eine äußere Abdeckung eines absorptionsfähigen Artikels, wie z.B. einer Windel, oder eines Inkontinenzprodukts, aufgebracht werden, um Gerüche zu absorbieren. Die modifizierten Nanoteilchen können auch auf Papierhandtücher und feuchte Wischtücher für die Verwendung zum Reinigen von riechenden Flüssigkeiten verwendet werden. Die absorptionsfähigen Artikel bzw. Gegenstände absorbieren die riechende Flüssigkeit und die modifizierten Nanoteilchen binden die riechenden Verbindungen in der Flüssigkeit, wodurch der Geruch neutralisiert wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nanoteilchen als Aerosol-Geruchsneutralisationsmittel/-Deodorantien verwendet. Die modifizierten Nanoteilchen werden zusammen mit einem Treibmittel verpackt, die das Versprühen der modifizierten Nanoteilchen in die Luft zur Entfernung von Gasen und riechenden Verbindungen erlaubt. Die modifizierten Nanoteilchen können in einem Haushalts-Lufterfrischungsmittel verwendet werden, oder sie können in Kombination mit einem von einem Verdampfer oder Feuchthalter emittierten Nebel verwendet werden.

Die modifizierten Nanoteilchen können für die Mundpflege verwendet werden. Schwefel- und Amin-Verbindungen sind häufig die Ursache für einen schlechten Mundgeruch (Atem). Modifizierte Nanoteilchen können Mundpflegeprdoukten, wie z.B. Mundduschen, Kaugummis für die Mundpflege, Zahnpasten und/oder Zahnbürsten-Fasern zugesetzt werden. Ein Siliciumdioxid-Nanoteilchen, das mit Kupferionen modifiziert ist, wäre geeignet für die Verwendung als modifiziertes Nanoteilchen in der Mundpflege. Siliciumdioxid wird in großem Umfang in Zahnpasten als Abriebmaterial verwendet und die modifizierten Nanoteilchen enthalten in der Regel geringe Mengen an Kupferionen, weit unterhalb der Werte in Multivitamintabletten. Es gibt daher keine Gesundheitsprobleme durch die Verwendung von modifizierten Nanoteilchen.

Die modifizierten Nanoteilchen sind auch verwendbar als Atemindikator. Modifizierte Nanoteilchen können als Farbindikator in Gegenwart von riechenden Verbindungen verwendet werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Cellulosewischtuch, das mit mit Kupferionen modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen beschichtet ist, in einem Kunststoff-Röhrchen, wie z.B. einem Strohhalm, angeordnet. Wenn der Benutzer in den Strohhalm ausatmet, ändert das Cellulose-Wischtuch seine Farbe von Grün nach Blau und zeigt somit Gerüche an, wie z.B. Ammoniakdampf oder Schwefel-Verbindungen. Eine Farbänderung kann auch mit einer geringen Menge von riechenden Verbindungen auftreten.

Beispiel 1

Eine verdünnte Suspension von modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen wurde hergestellt durch Zugabe von 1 ml SNOWTEX C®, erhältlich von der Firma Nissan Chemical Industries, Ltd., Houston, Texas, zu 9 ml entionisiertem Wasser. Die Suspension wurde in gleichen Anteilen in vier Küvetten pipettiert. Es wurden Lösungen mit jeweils 0,01 Gew.-% Kupferchlorid (CuCl2), Silbernitrat (AgNO3) und Zinkchlorid (ZnCl2), alle von der Firma Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, hergestellt und es wurde jeweils ein Tropfen jeder Lösung in eine getrennte Küvette gegeben. Das Zeta-Potential aller vier Suspensionen wurde dann unter Verwendung einer Zetapals-Einheit, erhältlich von der Firma Brookhaven Instruments Corp., Holtsville, New York, bestimmt. Das Zeta-Potential der SNOWTEX C-Kontrollsuspension betrug, wie gemessen wurde, –25 Millivolt. Das Zeta-Potential sowohl der SNOWTEX C/Kupferchlorid-Suspension als auch der SNOWTEX C/Silbernitrat-Suspension wurde gemessen und es betrug jeweils –11 Millivolt. Das Zeta-Potential der SNOWTEX C/Zinkchlorid-Suspension wurde gemessen und betrug –8 Millivolt. Die Zeta-Potential-Differenz zwischen den Lösungen war ein Beweis dafür, dass die Metallionen an dem Siliciumdioxid-Nanoteilchen absorbiert worden waren.

Es wurde eine Furfurylmercaptan-Lösung hergestellt zum Testen der Geruchsentfernungs-Eigenschaften der modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen. Eine Ausgangslösung mit 0,001 Gew.-% Furfurylmercaptan-Lösung, erhältlich von der Firma Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin, wurde in destilliertem Wasser hergestellt. Die Lösung hatte einen strengen Geruch. Zur Bestimmung der Konzentrations-Änderungen wurde die Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) angewendet. Es wurde eine in Zorbax Eclipse XDB-C18-5 &mgr;m-Kolonne von 4,6 mm × 150 mm zusammen mit 100 % Acetonitril-Eluierungsmittel verwendet. 1 &mgr;l der der Furfurylmercaptan-Lösung wurde in die HPLC-Kolonne mit einer Strömungsrate von 0,25 ml/min injiziert. Die 2A des dabei erzeugten HPLC-Chromatogramms zeigt einen Furfurylmercaptan-Peak mit einer Fläche von 16918 Milliabsorptions-Einheiten × Sekunden (maus).

Ein Tropfen der SNOWTEX C/Kupferionen-Suspension wurde dann zu 10 ml der Furfurylmercaptan-Lösung zugegeben. Der Furfurylmercaptan-Geruch verschwand schnell und 1 &mgr;l dieser Furfurylmercaptan-Lösung wurde mit einer Strömungsrate von 0,25 ml/min in die HPLC-Kolonne injiziert. 2B zeigt das erzeugte HPLC-Chromatogramm, in dem der Furfurylmercaptan-Peak eine Fläche von 188 Milliabsorptions-Einheiten × Sekunden (maus) aufwies. Die Konzentration an Furfurylmercaptan wurde stark vermindert und der nachweisbare Geruch wurde ebenfalls vermindert bei Zugabe der modifizierten Nanoteilchen.

Beispiel 2

Die SNOWTEX C/Kupferionen-Suspension wurde mit Humanurin getestet zur Bestimmung der Wirksamkeit der Geruchsreduktion. Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die HPLC zur Bestimmung der Komponenten von Urin (der von dem Inventor stammte) verwendet. Ein Tropfen der SNOWTEX C/Kupferionen-Suspension aus dem Beispiel 1 wurde getestet mit 0,1 g Purite Micronet MN-150 Latex-Teilchen, erhältlich von der Firma Purolite Company, Philadelphia, Pennsylvania, und 0,1 g Aktivkohle, erhältlich von der Firma Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin. Jede dieser Testlösungen wurde zugegeben zu getrennten 3 g Urin. Der Uringeruch der Probe mit der SNOWTEX C/Kupferionen-Suspension war nach 3 bis 5 s fast vollständig verschwunden, verglichen mit etwa 10 min bei Aktivkohle. Die Latex-Teilchen entfernten den Geruch überhaupt nicht. Die 3A zeigt das HPLC-Chromatogramm der Urinprobe und die 3B zeigt das Chromatogramm der Urinprobe, nachdem modifizierte Siliciumdioxid-Nanoteilchen zugegeben worden waren. In der Tabelle 1 ist ein Vergleich zwischen den HPLC-Peaks für die 4 Proben zusammengefasst. Die modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen ergaben eine wesentlich bessere Entfernung der Urin-Komponenten als die derzeitigen handelsüblichen Materialien.

Tabelle 1 – Urin-Komponenten-HPLC-Peaks (Peak-Retentionszeit (min.))

Beispiel 3

Die Geruchsentfernungs-Eigenschaften eines modifizierten Nanoteilchens im trockenen und in Form eines Überzugs aufgebrachten Zustand auf einer Oberfläche wurden getestet durch Beschichten eines 10,16 cm2 großen einlagigen HI-COUNT®-Papierhandtuchs, erhältlich von der Firma Kimberly-Clark Corporation, Neenah, Wisconsin, mit der SNOWTEX C/Kupferionen-Suspension des Beispiels 1, die um 50 % weiter verdünnt wurde. Das Papierhandtuch wurde beschichtet durch Eintauchen der Papierhandtuchprobe in die Suspension. Das angefeuchtete Papierhandtuch wurde an der Luft getrocknet auf einer Glasscheibe. Das getrocknete Handtuch wurde über die Öffnung eines 100 ml-Bechers gelegt und durch ein Gummiband festgehalten. Der Becher enthielt 20 ml der 0,001 gew.-%igen Furfurylmercaptan-Lösung. Es wurde ein zweites unbehandeltes Kontroll-HI-COUNT® Papierhandtuch über einen identischen Becher als Kontrolle gelegt. Die Gerüche aus den Furfurylmercaptanen durchdrangen das unbehandelte Papierhandtuch. Das mit den modifizierten Nanoteilchen etwa 3 h lang behandelte Papierhandtuch wurde jedoch von keinen Gerüchen durchdrungen. Nach 3 h waren die modifizierten Nanoteilchen gesättigt und die Gerüche waren nachweisbar. Das behandelte Papierhandtuch entwickelte eine dunkle Fläche über den Behcer während des Tests, die resultierte aus der Bindung der Furfurylmercaptane.

Beispiel 4

Die Geruchsentfernungs-Eigenschaften von modifizierten Nanoteilchen in Form eines unsichtbaren Überzugs auf einer Badfliese wurden getestet durch Behandeln einer Standard-Badfliese (15 cm × 15 cm) der Firma Home Depot mit mit Kupfer modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen der Probe 1. Die Suspension von mit Kupfer modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen wurde auf ein KIM-WIPE® Wischtuch aufgebracht. Das feuchte KIM-WIPE® Wischtuch wurde verwendet zum Abreiben der Badfliesen-Oberfläche und zum Abreiben irgendwelcher überschüssiger Flüssigkeit wurde ein zweites trockenes KIM-WIPE® Wischtuch verwendet. 3,6 &mgr;l Ammoniak, von 28 %igem Ammoniak in Wasser, erhältlich von der Firma Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin, wurden mittels einer Spritze in einen Labor-Exsikkator eingeführt und nach 10 min wurde ein aliquoter Anteil der Luft/des Geruches als Probe entnommen und analysiert zur Bestimmung der Ammoniak-Konzentration in dem Exsikkator. Der Versuch wurde dreimal wiederholt: einmal ohne Fliese in dem Exsikkator, einmal mit einer unbehandelten Kontrollfliese in dem Exsikkator und einmal mit der mit modifizierten Nanoteilchen behandelten Fliese in dem Exsikkator. Das Ammoniakgas wurde gemessen unter Verwendung eines Dräger-Rohrs, erhältlich von der Firma SKC, Inc., Pennsylvanien, mit dem Ammoniak Konzentrationen in der Luft von 2 bis 30 ppm gemessen werden konnten. Ein Volumen von 60 ml Luft/Geruch wurde mittels einer Spritze aus dem Exsikkator entnommen. Das Dräger-Rohr wurde mit einer Tygon-Rohrleitung zwischen Exsikkator und Spritze verbunden. Die Ammoniak-Konzentration in dem Exsikkator wurde gemessen und betrug 20 ppm ohne Fliese und mit der unbehandelten Fliese. Die Ammonia-Konzentration in dem Exsikkator mit der mit modifizierten Nanoteilchen behandelten Fliese wurde gemessen und betrug weniger als 2 ppm. Die modifizierten Nanoteilchen auf der Standard-Badfliese waren wirksam in Bezug auf eine beträchtliche Reduktion von Ammoniakgas und Geruch.

Beispiel 5

Es wurde der nachstehend beschriebene Versuch durchgeführt, um die Verwendung von erfindungsgemäßen modifizierten Nanoteilchen zur Verlängerung der Lagerdauer von Früchten zu demonstrieren. Mit Permanganat modifizierte Aluminium-Nanoteilchen wurden an einem 5,0 cm × 5,0 cm großen Stück eines Spunbond-Polypropylen-Gewebes mit einem Gewicht von 56,7 g (2 ounce) in einer Menge von 0,01 Gew.-% modifizierte Nanoteilchen/Gewebe adsorbiert. Die Menge der Permanganationen betrug etwa 0,0001 Gew.-%/Gew.-Teil Nanoteilchen, überwacht durch Messung der Änderung des Nanoteilchen-Zeta-Potentials. Jede von drei gelben Bananen ohne braune Flecken aus dem gleichen Strang wurde in einen luftdichten Beutel eingeführt. In dem ersten luftdichten Beutel wurde das mit modifizierten Nanoteilchen behandelte Gewebe angeordnet. In dem zweiten Beutel war ein unbehandeltes 5,0 cm2 großes Spunbond-Polypropylen-Gewebe als Kontrolle enthalten. Der dritte Beutel enthielt kein Gewebestück als Kontrolle. Die drei luftdichten Beutel wurden vier Wochen lang bei Umgebungstemperatur aufbewahrt. Nach vier Wochen wurden die Bananen in den beiden Kontrollbeuteln vollständig schwarz, fühlten sich weich an und es trat eine Flüssigkeit aus. Die Bananen in dem Beutel mit dem mit modifizierten Nanoteilchen behandelten Gewebe fühlte sich fest an und wiesen nur einige wenige braune Flecken bzw. Markierungen auf. Dies zeigt, dass der Reifungsprozess durch die modifizierten Nanoteilchen verlangsamt worden war.

Beispiel 6

Um die Geruchsentfernungs-Eigenschaften von erfindungsgemäßen modifizierten organischen Nanoteilchen zu demonstrieren, wurden Kupferionen an Polystyrol-Nanoteilchen adsorbiert. Es wurde eine verdünnte Suspension von modifizierten Polystyrol-Nanoteilchen hergestellt durch Zugabe von 1,0 ml einer Polystyrol-Nanoteilchen-Suspension, in der die Nanoteilchen einen Teilchendurchmesser von 64 nm hatten, erhältlich von der Firma Polysciences, Inc., Warrington, Pennsylvanien, zu 9,0 ml entionisiertem Wasser. Die Polystyrol-Nanoteilchen-Suspension hatte ein Zeta-Potential von –49 Millivolt, gemessen mittels der Zetapals-Einheit wie in Beispiel 1. Es wurden zwei Tropfen einer 0,01 gew.-%igen Kupferchlorid (CuCl2)-Lösung zu der Polystyrol-Nanoteilchen-Suspension zugegeben. Nach der Zugabe der zwei Tropfen Kupferchlorid-Lösung wurde das Zeta-Potential der Polystyrol-Lösung gemessen und betrug –16 Millivolt, wodurch die Kupferionen-Adsorption an den Polystyrol-Nanoteilchen bestätigt wurde. Ein Tropfen der modifizierten Nanoteilchen-Lösung wurde zu 2,0 ml einer 0,001 gew.-%igen Lösung von Furfurylmercaptan zugegeben. Die in Beispiel 1 beschriebene Hochleistungs-Flüssigchromatographie wurde angewendet zur Bestimmung der Furturylmercaptan-Anwesenheit vor und nach der Zugabe der modifizierten Nanoteilchen. Die Fläche des Furfurylmercaptan-Peaks vor der Zugabe der modifizierten Nanoteilchen betrug 193 ml Absorptions-Einheiten und nach der Zugabe der modifizierten Nanoteilchen betrug sie 14 ml Absorptions-Einheiten. Die mit Kupfer modifizierten Polystyrol-Nanoteilchen sind verwendbar zur Entfernung von schwefelhaltigen Verbindungen.

Beispiel 7

Es wurde eine verdünnte Suspension von modifizierten Silicium-Nanoteilchen hergestellt durch Zugabe von 1 ml SNOWTEX C®, erhältlich von der Firma Nissan Chemical Industries, Ltd., Houston, Texas, zu 9 ml entionisiertem Wasser. Die Suspension wurde in gleichen Anteilen in drei unterschiedliche Küvetten einpipettiert. Es wurden Lösungen von jeweils 0,01 Gew.-% Kupferchlorid (CuCl2), Eisen(II)chlorid (FeCl2) und Eisen(III)chlorid (FeCl3), alle von der Firma Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, hergestellt und jeweils 1 Tropfen jeder Lösung wurde in eine getrennte Küvette gegeben. Das Zeta-Potential aller drei Suspensionen wurde dann unter Verwendung einer Zetapals-Einheit gemessen. Das Zeta-Potential der SNOWTEX C®-Kontroll-Suspension wurde gemessen und betrug –22 Millivolt. Das Zeta-Potential der SNOWTEX C/Kupferchlorid-Suspension wurde gemessen und betrug –10 Millivolt, die SNOWTEX C/Eisen(II)chlorid-Suspension betrug –13 Millivolt und die SNOWTEX C/Eisen(III)chlorid-Suspension betrug +13 Millivolt. Ein Tropfen jeder der modifizierten Nanoteilchen-Lösungen wurde zu einer getrennten 2,0 ml-Lösung von 0,001 Gew.-% Furfurylmercaptan zugegeben. Die in Beispiel 1 beschriebene Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie wurde angewendet zur Bestimmung der Furfurylmercaptan-Anwesenheit vor und nach der Zugabe der verschiedenen modifizierten Nanoteilchen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengefasst. Jedes der modifizierten Nanoteilchen war erfolgreich in Bezug auf die Entfernung von Furfuralmercaptan aus der Lösung. Außerdem wiesen die mit Eisen(III)ionen modifizierten Siliciumdioxid-Nanoteilchen ein positives Zeta-Potential auf, das ihren Auftrag auf Gewebe aus Materialien, wie z.B. Polypropylen, Polyethylen, Nylon und Baumwolle, die negative Strömungspotentiale aufweisen, erlaubt.

Tabelle 2


Anspruch[de]
Erzeugnis umfassend einen absorbierenden Artikel, vorzugsweise eine Windel oder ein Hygieneprodukt für Frauen; ein Papierhandtuch; eine Sprühdose; einen Haushaltsreiniger; ein Mundpflegeprodukt; Gesichtsmaskenfilter; oder einen atmungsaktiven Film, umfassend:

eine Zusammensetzung zur Geruchsneutralisation, umfassend:

ein Nanopartikel,

mindestens ein Metallion oder ein Metallion-Komplex adsorbiert auf dem Nanopartikel;

wobei das Metallion geeignet ist, mindestens eine Geruchsstoffverbindung über eine Ionenbindung zu binden; und

wobei das Nanopartikel ein erstes Zetapotential und ein zweites Zetapotential nach Adsorption des Metallions oder des Metallion-Komplexes auf das Nanopartikel aufweisen wird aufgrund der Hinzufügung des entgegengesetzt geladenen mindestens einen Metallions oder Metallion-Komplexes.
Das Erzeugnis nach Anspruch 1, wobei das Nanopartikel eine Differenz von 1,0 Millivolt, vorzugsweise von 5,0 Millivolt, zwischen dem ersten und dem zweiten Zetapotential umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 2, wobei die Zusammensetzung ein modifiziertes Nanopartikel ist. Das Erzeugnis nach Anspruch 3, wobei das zweite Zetapotential über eine Zugabemenge adsorbierter Metallionen bestimmt wird. Das Erzeugnis nach Anspruch 1, wobei das erste Zetapotential negativ ist. Das Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei das negative erste Zetapotential –1 bis –50 Millivolt beträgt. Das Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei das negative erste Zetapotential –1 bis –20 Millivolt beträgt. Das Erzeugnis nach Anspruch 6, wobei das zweite Zetapotential höher als das erste Zetapotential ist. Das Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei das Nanopartikel einen Durchmesser von weniger als 500 Nanometern umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei das Nanopartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Titandioxid, Gold, Zinkoxid, Polystyrol, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei das Nanopartikel eine Oberfläche von mindestens 200 Quadratmetern pro Gramm umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 11, wobei das Nanopartikel eine Oberfläche von mindestens 500 Quadratmetern pro Gramm umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 12, wobei das Nanopartikel eine Oberfläche von mindestens 800 Quadratmetern pro Gramm umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei die Zusammensetzung ein Metallion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupferion, Silberion, Goldion, und Kombinationen aus diesen, umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Geruchsstoffverbindung eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus schwefelhaltigen Verbindungen, stickstoffhaltigen Verbindungen, Carbonsäuren, Alkoholen, aliphatischen Aldehyden, aliphatischen Ketonen, und Kombinationen aus diesen, umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 1, wobei das erste Zetapotential positiv ist. Das Erzeugnis nach Anspruch 16, wobei das positive erste Zetapotential 1 bis 70 Millivolt beträgt. Das Erzeugnis nach Anspruch 17, wobei das positive erste Zetapotential 10 bis 40 Millivolt beträgt. Das Erzeugnis nach Anspruch 17, wobei das zweite Zetapotential niedriger ist als das erste Zetapotential. Das Erzeugnis nach Anspruch 16, wobei das Nanopartikel einen Durchmesser von weniger als 500 Nanometern umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 16, wobei das Nanopartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 16, wobei das Nanopartikel eine Oberfläche von mindestens 200 Quadratmetern pro Gramm umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 22, wobei das Nanopartikel eine Oberfläche von mindestens 500 Quadratmetern pro Gramm umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 23, wobei das Nanopartikel eine Oberfläche von mindestens 800 Quadratmetern pro Gramm umfasst. Das Erzeugnis nach Anspruch 16, wobei der Metallion-Komplex ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Permanganation, Chlorition, Persulfation, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 1, welches ein weiteres Nanopartikel und mindestens ein weiteres Metallion umfasst, wobei das Nanopartikel ein positives Zetapotential aufweist und wobei der wenigstens eine negativ geladene Metallion-Komplex adsorbiert ist, und das weitere Nanopartikel ein negatives Zetapotential aufweist, wobei das mindestens eine weitere Metallion mindestens ein positiv geladenes Metallion ist; und wobei das Metallion geeignet ist, eine erste gasförmige Verbindung zu binden, und das weitere Metallion geeignet ist, eine zweite gasförmige Verbindung zu binden. Das Erzeugnis nach Anspruch 26, wobei das Nanopartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 26, wobei der mindestens eine negativ geladene Metallion-Komplex ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Permanganation, Chlorition, Persulfation, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 26, wobei das weitere Nanopartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Titandioxid, Gold, Zinkoxid, Polystyrol, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 26, wobei das mindestens eine positiv geladene Metallion ein Metallion umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kupferion, Silberion, Goldion, Eisenion, und Kombinationen aus diesen. Das Erzeugnis nach Anspruch 1, wobei das Nanopartikel aufgrund einer elektrischen Potentialdifferenz zwischen dem Nanopartikel und dem hergestellten Artikel auf den hergestellten Artikel adsorbiert ist.






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