專利名稱：包含經(jīng)處理的多孔粒子的吸收制品以及使用經(jīng)處理的多孔粒子的干燥方法
包含經(jīng)處理的多孔粒子的吸收制品以及使用經(jīng)處理的多孔粒子的干燥方法相關專利申請的交叉引用本專利申請要求于2009年11月23日提交的美國臨時專利申請No. 61/263，573和于2009年11月23日提交的美國臨時專利申請No. 61/263，580的優(yōu)先權，以上兩個臨時專利申請的公開內(nèi)容全文以引用方式并入本文。
背景技術：
某些多孔粒子在化學領域中具有多種多樣的用途。例如，疏水氧化物材料廣泛用 于各種氣相和液相分離工藝。用途尤其廣泛的實例是硅膠，已知硅膠可用于多種應用，包括生物活性化合物和藥物制劑的色譜法、吸附和純化以及多組分體系的穩(wěn)定化。然而，天然二氧化硅的表面特性并非總是適用于所需應用。表面改性可通過(例如)親水硅烷醇基團轉(zhuǎn)化為疏水基團來實現(xiàn)，該轉(zhuǎn)化通常會降低改性二氧化硅相對于水的親和力。通常，熟知的硅膠疏水處理旨在使外表面和內(nèi)部孔表面兩者變?yōu)槭杷?。在其他工藝中，使用各種技術來降低某些環(huán)境中的相對濕度。在個人護理行業(yè)，在一次性吸收衣服穿著期間由過度濕度所引起的不適和皮疹問題是熟知的問題。一次性吸收衣服(如失禁用內(nèi)衣、尿布和女性衛(wèi)生產(chǎn)品)通常包括液體可透過的身側內(nèi)襯、液體不可透過的外層覆蓋物以及設置于身側內(nèi)襯和外層覆蓋物之間的吸收組分。為避免滲漏，所述吸收衣服必須迅速吸收液體，以避免液體在身側內(nèi)襯面向身體的表面上過度匯集。由衣服吸收和保持的任何液體均導致使用者皮膚附近的相對濕度增大。使用者出汗也會導致相對濕度增大。接觸使用者皮膚的環(huán)境中的相對濕度高，可引起不適或皮膚紅疹(如尿布疹)。已知用可透過水蒸氣的透氣材料制備吸收衣服的外層覆蓋物(即底片)，以使得衣服外部的新鮮空氣可以置換使用者皮膚附近環(huán)境中的高濕度空氣，并且使液體能夠蒸發(fā)到外界環(huán)境中。然而，高度多孔薄膜作為可提供蒸發(fā)冷卻的底片，卻可能不足以抑制制品中的滲漏。另外已知的是，將減濕劑(如干燥劑和/或濕潤劑)摻入一次性吸收衣服的組分中，以降低使用者皮膚附近環(huán)境的相對濕度。盡管在一次性吸收衣服方面取得了進展，但仍然需要持續(xù)和可靠地降低使用者皮膚附近的相對濕度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及與經(jīng)處理的多孔粒子結合的吸收材料，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面上的疏水基團和至少部分親水的內(nèi)部。經(jīng)處理的多孔粒子可以用作(例如)用于控制吸收制品環(huán)境內(nèi)濕度的干燥劑。吸收制品(如衛(wèi)生墊和衛(wèi)生尿布)的芯部區(qū)域中通常包含超吸收聚合物(SAP)和/或木漿，以吸收和保持流體。在存在SAP或木漿的情況下，本文所公開的經(jīng)處理的粒子顯示出降低與吸收制品使用者皮膚附近環(huán)境類似的環(huán)境中的濕度的能力。在一個方面，本發(fā)明提供吸收組分，所述吸收組分包括與多個經(jīng)處理的多孔粒子結合的吸收材料，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中內(nèi)部孔表面是至少部分親水的。在一些實施例中，吸收材料是木漿、超吸收聚合物或丙烯酸系泡沫中的至少一者。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少相當大一部分包含疏水基團，并且內(nèi)部孔表面是基本上未經(jīng)處理的。在一些實施例中，疏水基團包括烷基或芳基。在這些實施例中的一些中，烷基或芳基被氟取代。在一些實施例中，疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。 在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩或經(jīng)處理的活性炭中的至少一者。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子中的至少一者。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的硅膠粒子，如通過X射線光電子能譜所確定，該硅膠粒子外表面最多至50埃深度處具有最多5原子％的硅原子。在一些實施例中，在30°C和80%相對濕度下，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子噴灑在水面上形成單層時，至少75%的粒子浮在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20%的水蒸氣。在另一方面，本發(fā)明提供多個粒子，所述多個粒子包括吸收粒子或纖維，所述吸收粒子或纖維包括超吸收聚合物、親水性非織造布或木漿中的至少一者；和經(jīng)處理的多孔粒子，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中內(nèi)部孔表面是至少部分親水的。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少相當大一部分包含疏水基團，并且內(nèi)部孔表面是基本上未經(jīng)處理的。在一些實施例中，疏水基團包括烷基或芳基。在這些實施例中的一些中，烷基或芳基被氟取代。在一些實施例中，疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的分子篩或經(jīng)處理的活性炭中的至少一者。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子中的至少一種。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的硅膠粒子，如通過X射線光電子能譜所確定，該硅膠粒子外表面最多至50埃深度處具有最多5原子％的硅原子。在一些實施例中，在30°C和80%的相對濕度下，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子噴灑在水面上形成單層時，至少75%的粒子浮在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20%的水蒸氣。在另一方面，本發(fā)明提供吸收制品，所述吸收制品包括如上述實施例中的任何者所述的吸收組分、或上述實施例中的任何者所述的多個粒子。在一些實施例中，吸收制品是腋窩襯墊、乳墊、吸汗墊布、鞋墊、傷口敷料、床墊或襯墊、尿布或衛(wèi)生巾。在一些實施例中，吸收制品包括液體可透過的頂片、液體不可透過的底片以及設置于頂片和底片之間的上述吸收組分和/或所述多個粒子。在另一方面，本發(fā)明提供經(jīng)處理的多孔粒子作為干燥劑的用途，其中經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團。在一些實施例中，干燥劑暴露于含水液體。在一些實施例中，干燥劑用于吸收制品中。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少相當大一部分包含疏水基團，并且內(nèi)部孔表面是基本上未經(jīng)處理的。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子，如通過X射線光電子能譜所確定，該硅膠粒子外表面最多至50埃深度處具有最多5原子％的硅原子。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子噴灑在水面上形成單層時，至少75%的粒子浮在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20%的水蒸氣。在一些實施例中，疏水基團包括烷基或芳基。在這些實施例中的一些中，烷基或芳基被氟取代。在一些實施例中，疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩或經(jīng)處理的活性炭粒子。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子。在一些實施例中，在30°C和80%的相對濕度下，經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在另一方面，本發(fā)明提供干燥方法，所述方法包括將經(jīng)處理的多孔粒子置于潮濕環(huán)境中，其中經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中經(jīng)處理的多孔粒子從潮濕環(huán)境中吸收水。在一些 實施例中，水為水蒸氣。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子接觸含水液體。在一些實施例中，潮濕環(huán)境在吸收制品中(如穿著者身體上)。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少相當大一部分包含疏水基團，并且內(nèi)部孔表面是基本上未經(jīng)處理的。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子，如通過X射線光電子能譜所確定，該硅膠粒子外表面最多至50埃深度處具有最多5原子％的硅原子。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子噴灑在水面上形成單層時，至少75%的粒子浮在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20%的水蒸氣。在一些實施例中，疏水基團包括烷基或芳基。在這些實施例中的一些中，烷基或芳基被氟取代。在一些實施例中，疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的分子篩或經(jīng)處理的活性炭粒子。在一些實施例中，在30°C和80%的相對濕度下，多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在另一方面，本發(fā)明提供經(jīng)處理的多孔粒子作為氣味控制劑的用途，其中經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團。在一些實施例中，氣味控制劑暴露于含水液體。在一些實施例中，氣味控制劑用于吸收制品中。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少相當大一部分包含疏水基團，并且內(nèi)部孔表面是基本上未經(jīng)處理的。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子，如通過X射線光電子能譜所確定，該硅膠粒子外表面最多至50埃深度處具有最多5原子％的硅原子。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子噴灑在水面上形成單層時，至少75%的粒子浮在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20%的水蒸氣。在一些實施例中，疏水基團包括烷基或芳基。在這些實施例中的一些中，烷基或芳基被氟取代。在一些實施例中，疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩或經(jīng)處理的活性炭粒子。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子。在一些實施例中，在30°C和80%的相對濕度下，所述經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在另一方面，本發(fā)明提供控制氣味的方法，所述方法包括將經(jīng)處理的多孔粒子置于包含臭味劑的環(huán)境中，其中經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中經(jīng)處理的多孔粒子減少環(huán)境中臭味劑的量。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子接觸含水液體。在一些實施例中，所述環(huán)境在吸收制品中(如穿著者身體上)。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少相當大一部分包含疏水基團，并且內(nèi)部孔表面是基本上未經(jīng)處理的。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子，如通過X射線光電子能譜所確定，該硅膠粒子外表面最多至50埃深度處具有最多5原子％的硅原子。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子噴灑在水面上形成單層時，至少75%的粒子浮在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20%的水蒸氣。在一些實施例中，疏水基團包括烷基或芳基。在這些實施例中的一些中，烷基或芳基被氟取代。在一些實施例中，疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在一些實施例中， 經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩或經(jīng)處理的活性炭粒子。在一些實施例中，在30°C和80%相對濕度下，多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少 60%。根據(jù)本發(fā)明和/或用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子的外表面為至少部分疏水的。通常，經(jīng)處理的多孔粒子以比類似的未經(jīng)處理的多孔粒子低得多的速率或低得多的程度吸收液態(tài)水(和其他含水液體)。因此，外表面上的疏水基團有助于排斥含水液體?；旧嫌H水的內(nèi)部孔表面吸收水蒸氣。雖然將干燥劑(如硅膠)摻入吸收制品的組分以降低穿著者皮膚附近環(huán)境的相對濕度是已知的，但當這些干燥劑暴露于含水液體時，它們的效力會減退或不一致，并且往往會引起吸收制品穿著者的濕滑或粘糊感。將干燥劑封裝在由可允許水蒸氣滲透并排斥含水液體的材料(如通過熱致相分離制成的微孔膜或粒子填充膜)制成的小袋中是已知的。將此類小袋置于吸收制品中可能需要特殊的工藝技術，并且可能因此是不期望的。本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子通常排斥含水液體，并且在本發(fā)明中顯示出比未經(jīng)處理的干燥劑粒子更為持續(xù)和可靠地降低穿著者皮膚附近的相對濕度的能力?？蓪⑺鼈兲砑拥轿罩破分?，而不需要使用小袋或其他麻煩的物理隔離技術。相似地，當暴露于含水液體時，氣味控制劑(如活性炭和硅膠)的效力會減退或不一致。本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子通常排斥含水液體，并且在本發(fā)明中顯示出在潤濕時比未經(jīng)處理的干燥劑粒子更為可靠地減少臭味的能力。它們添加到吸收制品時也不需要使用小袋或其他麻煩的物理隔離技術。定義在本專利申請中諸如“一個”、“一種”和“所述”這樣的術語并非旨在指單數(shù)個體，而是包括一般類別，其中的具體實例可用來作舉例說明。術語“一個”、“一種”和“所述”可與術語“至少一個(至少一種)”互換使用。
后面跟著兩個或更多個項目的列表的短語“中的至少一者”是指列表中項目的任一個以及列表中兩個或更多個項目的任意組合?！坝H水的”描述可被接觸表面的含水液體(即，包含水的液體)潤濕的表面。潤濕性可通過液體在表面上的接觸角而測定。通常，當水在表面上的接觸角為小于90°時，表面為親水的?！笆杷鶊F”描述可使得表面不被接觸表面的含水液體(即，包含水的液體)潤濕的官能團。通常，當水在表面上的接觸角為大于90°時,表面為疏水的?！巴獗砻娴闹辽僖徊糠帧焙汀巴獗砻娴闹辽傧喈敶笠徊糠帧笨砂ㄊ杷鶊F均勻或不均勻地分布在粒子的外表面上。在一些實施例中，疏水基團均勻分布在粒子的外表面上。在一些實施例中，粒子的整個外表面都被疏水基團覆蓋?！案稍飫笔侵缚蓮闹車髿猸h(huán)境吸收水分的材料。如本文所用的干燥劑可通過物理吸收方式將水或水蒸氣吸收到多孔結構中。術語“吸收組分”是指通常用作吸收制品的主要吸收組分的組分，例如吸收制品的吸收芯。它還包括諸如本文所述的起到芯吸或儲存作用的第二頂片的吸收組分。然而，術語“吸收組分”排除了通常僅用作吸收制品的頂片或底片的組分?！耙淮涡浴蓖ǔ＠斫鉃橐庵冈趫?zhí)行其預期功能的能力耗竭前使用期有限的事物。就衣服而言，“一次性”衣服通常未構造成能夠經(jīng)受洗滌。“含水”意指包含水。術語“含水流體”涵蓋生物流體。“烷基”和前綴“烷”包括直鏈和支鏈基團以及環(huán)狀基團兩者。除非另外指明，否則本發(fā)明中的烷基具有最多至20個碳原子。環(huán)狀基團可是單環(huán)或多環(huán)的，在一些實施例中，具有3至10個環(huán)碳原子?！皝喭榛笔恰巴榛钡亩r形式。術語“氟烷基”包括其中所有C-H鍵都被C-F鍵取代的直鏈、支鏈和/或環(huán)狀的烷基基團，以及其中存在氫或氯原子而非氟原子的基團，前提條件是對于每兩個碳原子存在最多至一個氫原子或氯原子。在氟烷基的一些實施例中，當存在至少一個氫或氯時，所述氟烷基包括至少一個三氟甲基。術語“全氟烷基”包括直鏈、支鏈、和/或環(huán)狀烷基，其中所有的C-H鍵都被C-F鍵所取代。“芳基亞烷基”是指連接芳基的“亞烷基”部分。本文所用的術語“芳基”包括碳環(huán)型芳族環(huán)或環(huán)體系，例如具有1、2或3個環(huán)并且任選在環(huán)中包含至少一個雜原子(如0、S或N)。芳基的實例包括苯基、萘基、聯(lián)苯基、芴基以及呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、異吲哚基、三唑基、吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、噁唑基和噻唑基?！皝喎蓟笔侨缟隙x的“芳基”的二價形式?！巴榛鶃喎蓟笔侵高B接烷基的“亞芳基”部分?！暗入x子體處理”是指在多孔粒子存在的氣氛中使用高頻電場或磁場產(chǎn)生特定氣體的自由基的過程。自由基對多孔粒子的表面進行改性。術語“等離子體處理”可涵蓋“等離子體沉積”，其中由等離子體形成的膜沉積在表面的至少一部分上，并且通常通過共價鍵附接到表面。除非另外指明，否則所有數(shù)值范圍均包括它們的端點以及端點之間的非整數(shù)值。

參照以下結合附圖對本發(fā)明的多個實施例的詳細說明，可更全面地理解本發(fā)明，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制備經(jīng)處理的多孔粒子的方法和所得的經(jīng)處理的多孔粒子的示意圖；圖2A是用于測量如實例中所述的吸收制品中的相對濕度的裝置的示意性俯視圖；圖2B是用于測量如實例中所述的吸收制品中的相對濕度的裝置的示意性側視圖；
圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的用于在蒸氣相中處理多孔粒子的裝置的示意性側視圖，所述處理采用的是制備經(jīng)處理的多孔粒子的方法；圖3B是圖3A的裝置的粒子攪拌器部分的示意性透視圖；圖3C是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的使用第一蒸氣相和第二蒸氣相處理多孔粒子所用的另一種示例性裝置的示意性側視圖，所述處理采用的是制備經(jīng)處理的多孔粒子的另一個示例性方法；圖4A-4D是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制備經(jīng)處理的多孔粒子的方法和所得的經(jīng)處理的多孔粒子的示意圖；并且圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性吸收制品的示意性分解圖。
具體實施例方式粒子處理多孔粒子I以及可用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子5的示意圖在圖I中示出。在圖示實施例中，多孔粒子I具有親水的外表面和親水的內(nèi)部孔表面。在該實施例中，親水的外表面和內(nèi)部孔表面由于具有多個羥基(-0H)而變得親水，羥基在圖中示出于代表多孔粒子I的圓圈的外表面上和內(nèi)部。當使用疏水劑和根據(jù)本發(fā)明的方法處理多孔粒子I時，形成經(jīng)處理的多孔粒子5。在圖示實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子5具有疏水的外表面，該疏水的外表面以外表面上的多個疏水基團(R)表示。然而，經(jīng)處理的多孔粒子5的內(nèi)部孔表面仍然保持至少部分地親水，該內(nèi)部孔表面也以在代表經(jīng)處理的多孔粒子5的圓圈內(nèi)部示出的輕基表示。在可用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子5的實施例中的任何者中，所述經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分都包含疏水基團R。示例性R基包括具有最多20、18、15、12、10或8個碳原子(如在從I至20、1至15、1至10、1至5或I至3個碳原子的范圍內(nèi))的烷基和氟代烷基。R基的其他實例包括芳基、芳基亞烷基或烷基亞芳基，所述基團中的每一者都可被一個或多個氟基取代。在一些實施例中，R基包括甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟代甲基中的至少一者。在一些實施例中，疏水基團R包括具有烷基、芳基、芳基亞烷基(如芐基)、烷基亞芳基或它們的組合的硅氧烷。在這些實施例中的一些中，經(jīng)處理的多孔粒子5是經(jīng)處理的硅膠粒子。硅氧烷上的烷基具有最多20、18、15、12、10或8個碳原子(如在從I至20、1至15、1至10、1至5或I至3個碳原子的范圍內(nèi))，并且可以任選地被一個或多個氟基取代。
經(jīng)處理的多孔粒子外表面的至少一部分包含疏水基團。通常，外表面區(qū)域的主要部分(如大于50%或至少51%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%)被疏水基團覆蓋。在一些實施例中，外表面的相當大一部分(如至少90%、95%、96%、97%、98%或99%最多至100%)包含疏水基團。用于分析粒子外表面覆蓋率的技術在本領域中是已知的(如紅外、拉曼和核磁共振光譜)；參見如L. A. Belyakova et al. ,Colloids and SurfacesA:Physicochemical and Engineering Aspects, 154(1999), pp. 285-294 (L. A. Belyakova等人，《膠體與表面A輯物理化學問題和工程問題》，第154卷第285-294頁，1999年)。粒子的外表面也可使用電子能譜化學分析法(ESCA)進行分析。ESCA可用于記錄表面上各種元素的原子百分比。結果取決于(例如)表面上的特定疏水基團以及將它們施加到表面的方法。在一些實施例中，外表面的相當大一部分包含疏水基團是指如通過ESCA所確定表面上不存在組成多孔粒子的元素。在一些實施例中(如，其中經(jīng)處理的多孔粒子5為經(jīng)處理的硅膠粒子的實施例)，如通過X射線光電子能譜所確定，外表面最多至50埃深度處不含硅原子。粒子的外表面也可使用飛行時間次級離子質(zhì)譜法(TOF-SMS)進行分析。TOF-SM·S可用于檢測通常深度范圍為5至20埃的表面的化學組成。結果取決于(例如)表面上的特定疏水基團以及將它們施加到表面的方法。使用SIMS進行相對定量是可行的，通常通過取所關注質(zhì)量計數(shù)與基準離子計數(shù)的比率、或所關注質(zhì)量計數(shù)與總光譜積分計數(shù)的比率來進行。通常，當經(jīng)處理的多孔粒子5浮在水面上時，本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子5的外表面的相當大一部分包含疏水基團。當液體的表面張力足夠高以平衡在氣/液界面處的粒子重力時，將粒子描述為浮在表面上。當根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子5噴灑在水面上時，經(jīng)處理的多孔粒子5的潤濕性可能與粒子下沉所用的時間相關。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子5無限期地保留在水面上。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子5保留在水面上至少8小時、6小時、4小時、2小時或30分鐘。漂浮粒子法是本領域中已知的用于評估粒子的表面潤濕性的技術；(參見如M. Lazghab et al. , PowderTechnology, 157(2005), p. 83 (M. Lazghab 等人，《粉末技術》，第 157 卷第 83 頁，2005 年))。通過將經(jīng)處理的多孔粒子5噴灑在水面上形成單層來評估根據(jù)本發(fā)明的多個經(jīng)處理的多孔粒子5的外表面的疏水性。通常，至少75%(在一些實施例中80%、85%、90%或至少95%)的粒子浮在水面上。在一些實施例中，該評估可通過將一克經(jīng)處理的多孔粒子置于盛在20mL小瓶中的10毫升(mL)水面上并觀察粒子是否浮在表面上來進行。當搖晃裝有經(jīng)處理的粒子和水的小瓶時，粒子通常會團聚。隨著時間的推移，團聚的粒子通常會分散開，并在水中再浮起。當搖晃水中的未經(jīng)處理的親水粒子時，通常未觀察到此類塊狀形成物。相反，未經(jīng)處理的親水粒子通常沉入水中。并非所有的疏水處理都會形成浮在水面上的粒子。例如，一些疏水處理(如當表面羥基通過等離子體處理被氟取代時)在接觸液態(tài)水時可能發(fā)生水解?，F(xiàn)已觀察到，用NF3等離子體經(jīng)處理的粒子不會浮在水面上，相反會沉入水中。本發(fā)明提供置于水面上時不會水解的穩(wěn)固疏水處理?？捎糜趯嵺`本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子5的疏水性也可(例如)使用接觸角測量法進行評估，此時采用本領域中已知的技術對單個粒子或大批粒子進行測量。在一些實施例中，水滴與經(jīng)處理的多孔粒子5的接觸角為至少120、110、100或95度(如，在從90至100度、95至110度、100至115度、110至130度或115至125度的范圍內(nèi))。在可用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子5的實施例中的任何者中，經(jīng)處理的多孔粒子5的內(nèi)部孔表面都為至少部分親水的。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子5的內(nèi)部孔表面具有親水官能團時，將它們描述為親水的。根據(jù)粒子的性質(zhì)，親水官能團通常包括羥基、硅烷醇基或其他金屬氧化物基團。在一些實施例中，當多孔粒子I具有包括羥基或硅烷醇基的內(nèi)部孔表面時，經(jīng)處理的多孔粒子5具有至少50%、60%、70%、75%、80%、85%或90%的羥基或硅烷醇基，這些基團在處理前就存在于多孔粒子I中。評估多孔粒子的內(nèi)部孔表面的方法是本領域中已知的。例如，通常使用吸收技術(如使用甲醇、乙醇、水、苯或氮)。由于多孔粒子中很大比例的表面積位 內(nèi)部孔表面中，因此當內(nèi)部孔表面的潤濕性改變時，通常會導致吸收發(fā)生很大的變化。例如，如使用常規(guī)吸收技術所測定，經(jīng)處理的多孔粒子5至少90%、95%、96%、97%或98%的羥基或硅烷醇基在處理前就存在于多孔粒子I中，可以將內(nèi)部孔表面描述為“基本上未經(jīng)處理的”。多孔粒子也可以是剖面的，它們的內(nèi)部化學組成使用上述ESCA或TOF-SMS進行分析。在一些實施例中，使用這些技術在經(jīng)處理的多孔粒子內(nèi)部觀察到極少量到無的疏水基團。在這些實施例中，將內(nèi)部孔表面描述為“基本上未經(jīng)處理的”。在一些實施例中，本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子的內(nèi)部孔表面具有極少量到無的烷基或芳基，所述烷基或芳基任選地被氟取代，如TOF-SMS所證實。就TOF-SMS而言，可以對疏水與親水官能團進行相對定量，通常通過取疏水基團的質(zhì)量計數(shù)與親水基團的計數(shù)的比率來進行?？蓪碜酝獗砻娴挠嫈?shù)比率與來自內(nèi)表面的計數(shù)比率進行比較。在一些實施例中，本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子5在30°C和50%的相對濕度下放置24小時之后吸收其重量至少20% (在一些實施例中至少22%、25%、28%、30%或32%)的水蒸氣。一般來講，該吸收在不存在液態(tài)水的情況下的濕度箱中進行，并且使用分析天平稱量粒子的重量。多孔粒子I或本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子5可吸收的水蒸氣的量取決于粒子的類型。例如，通常記錄硅膠粒子吸收其重量約40%的水。在一些實施例中，在30°C和80%的相對濕度下，經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子的內(nèi)表面在30°C和80%的相對濕度下的水蒸氣吸收率是多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%、65%、70%、75%或80%時，將該內(nèi)表面描述為“基本上未經(jīng)處理的”。多個不包含疏水基團的對比粒子是指與所述多個經(jīng)處理的粒子相同的、但未經(jīng)疏水處理的多個粒子。例如，在此類多個對比粒子被處理前，其尺寸和孔徑分布與所述多個經(jīng)處理的粒子相同，并且化學組成與經(jīng)處理的多孔粒子相同?？捎糜趯嵺`本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子5包括經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩和經(jīng)處理的活性炭。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子包括經(jīng)處理的活性炭或經(jīng)處理的硅膠中的至少一者。經(jīng)處理的多孔粒子的平均粒度范圍可以為O. 075毫米(mm)至10mm (如從O. Imm至10mm、0. 5mm至5_或O. 5mm至1mm)。只要孔足夠大以允許進入水分子，中值孔徑就可以變化。在一些實施例中，內(nèi)部孔的中值孔徑的范圍為I納米(nm)至IOnm (如，2nm至3nm、2nm至7nm、4nm至7nm、8nm至IOnm或4nm至10nm)。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子具有雙值多孔結構，其中孔具有兩種不同的中值孔徑，該中值孔徑選自所列的范圍中的任何者。處理前的多孔粒子I可得自多個商購來源(如 AGMContainer Controls, Inc. (Tucson, AZ) >International SilicaGel Co.，LTD (Shandong, China)和 SIGMA_ALDRICH(St. Louis, MO))。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子可包含變色指示劑(如氯化鈷)，以在吸收水分時顯示顏色變化。雖然硅膠粒子的疏水處理是已知的，但通常該疏水處理旨在使外表面和內(nèi)部孔表面均變?yōu)槭杷摹２糠纸?jīng)處理的粒子可得自將外表面和內(nèi)部孔表面均處理為疏水的方法，并且如果外表面未被足夠量的疏水基團覆蓋或如果疏水基團在接觸水時水解，則所述粒子可能不會浮在水中。另外，如果外表面和內(nèi)表面的大部分被制備為疏水的，則此類部分經(jīng)處理的粒子可能不會吸收(例如)其重量至少20%的水。通常，此前已知的用于硅膠粒子疏水處理的溶劑和蒸氣技術，不會輕易允許反應在內(nèi)部孔表面未被處理的點處停止。另外，射頻四氟化碳等離子體可作為單獨處理劑來處理硅膠的內(nèi)部孔表面和外表面；參見如K. Furukawaet al. , Journal of Materials Science Letters, 19(2000), pp. 1545-1547 (K. Furukawa等人，《材料科學雜志快報》，第19卷第1545-1547頁，2000年)。相比之下，可用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子包括親水內(nèi)部孔表面，該親水 內(nèi)部孔表面使經(jīng)處理的粒子可用作(例如)干燥劑。其中外表面和內(nèi)部孔表面均為疏水的疏水性硅膠恐怕不能用作干燥劑。在一些實施例中，多個經(jīng)處理的多孔粒子包括小于25%(在一些實施例中，小于20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%或1%)的其中外表面和內(nèi)部孔表面均用疏水基團處理的粒子。所述多個經(jīng)處理的多孔粒子可稱為基本上不含其中外表面和內(nèi)部孔表面均用疏水基團處理的粒子。制備粒子的方法制備根據(jù)上述實施例中的任何者的經(jīng)處理的多孔粒子5的方法都包括使多孔粒子I的內(nèi)部孔表面保持至少部分(在一些實施例中，基本上)未經(jīng)處理的同時，用疏水劑處理多孔粒子I的外表面?！盎旧衔唇?jīng)處理的”具有與上述相同的含義。在一些實施例中，只有多孔粒子I的外表面才用疏水劑處理。多孔材料的等離子體處理法在美國專利No. 6，878，419 (David等人)中提供。另外，用于等離子體處理粒子的方法和裝置在美國專利No. 6，015，597 (David)和6，197，120 (David)中提供，這些專利的公開內(nèi)容均以引用方式并入本文。在一些實施例中，制備經(jīng)處理的多孔粒子的方法包括通過等離子體沉積在多孔粒子外表面的至少一部分上形成包含硅、氫和碳的層。形成該層的步驟可通過電離包含有機硅化合物的氣體而進行，所述有機娃化合物選自燒基娃燒、燒氧基娃燒、亞燒基聚娃燒、燒基聚娃燒、稀基娃燒、芳基娃燒以及它們的組合。不例性燒基娃燒包括四甲基娃燒、甲基娃燒、_■甲基娃燒、_■乙基娃燒、_■乙基甲基娃燒、丙基娃燒、二甲基娃燒和乙基娃燒。不例性燒氧基娃燒和娃氧燒包括原娃酸四乙酯(TEOS)和四甲基環(huán)四硅氧烷(TMCTS)。示例性亞烷基聚硅烷包括二硅甲基甲烷、二(甲基硅亞甲基)甲烷、1，2_ 二硅甲基乙烷、1，2_ 二(甲基硅亞甲基)乙烷、2，2-二硅甲基丙烷、二甲基二硅亞甲基乙烷、二甲基二硅亞甲基丙烷、四甲基二硅次甲基乙烷和四甲基二娃次甲基丙燒。不例性稀基娃燒包括稀基甲基娃燒和_■乙稀基_■甲基娃燒。不例性芳基娃烷包括苯基硅烷、苯基二甲基硅烷和苯基三甲基硅烷。示例性烷基聚硅烷包括1，I, 2，2-四甲基二硅烷、六甲基二硅烷、1，1，2，2，3，3-六甲基三硅烷和1，1，2，3，3-五甲基三硅烷。有機硅化合物的取代基可以是例如氨基、羥基和/或齒素(如氟、溴、氯)的基團，但它們通常是未取代的。在一些實施例中，有機硅化合物具有至少一個C-H鍵，該C-H鍵可以是sp3、sp2或sp C-H鍵。通常，有機硅具有多個C-H鍵，例如至少2個、至少3個、至少5個、至少9個和/或甚至至少12個C-H鍵，或者更多。通常可用的有機硅化合物在形成等離子體的等離子體處理條件下具有足夠的蒸氣壓。在制備經(jīng)處理的多孔粒子的方法的一些實施例中，所述方法還包括用含氟化合物(如通過等離子體處理或沉積)處理包含硅、氫和碳的層的至少一部分。含氟化合物通常是其中氫原子中的至少一些被氟原子取代的烴。含氟化合物可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的，并且可以是完全飽和的或部分不飽和的。含氟化合物通常包含最多5個碳原子(如最多4個、3個或2個)。對于等離子體沉積，含氟化合物通常包含至少2個或3個碳原子。在一些實施例中，含氟化合物是全氟化的(即，所有C-H鍵都被C-F鍵取代)。在一些實施例中，含氟化合物選自全氟丙烷、四氟化碳、三氟甲烷、二氟甲烷、五氟乙烷、全氟丙烯、全氟丁烷和全氟丁烯以及它們的組合。在一些實施例中，等離子體處理分兩步完成。例如，當制備經(jīng)處理的多孔粒子的方法包括通過等離子體沉積在多孔粒子外表面的至少一部分上形成包含硅、氫和碳的層，以 及通過等離子體沉積用含氟化合物處理包含硅、氫和碳的層的至少一部分時，第一步等離子體處理通常包括在真空下用氣體(如上述有機硅化合物)處理多孔粒子1，并點燃等離子體。盡管無意于受理論的束縛，但據(jù)信當氣體為(例如)四甲基硅烷(TMS)時，經(jīng)處理的多孔粒子的外表面被包含甲基的層覆蓋，該甲基提供了疏水的外表面。當使用第二步等離子體處理時，通常包括在真空下用第二氣體(如上述含氟化合物)處理所述經(jīng)處理的多孔粒子5，并點燃等離子體。盡管無意于受理論的束縛，但據(jù)信第二步將用氟取代多孔粒子表面上的氫中的一些(如C-H鍵)，以在表面上生成CF、CF2或CF3基團。如果使用沉積含氟化合物等離子體(如，其中含氟化合物具有至少2個或3個碳原子)，則據(jù)信包含碳氟化合物的層在表面上形成。所述兩個處理步驟中的每一個的進行時間各自都可以為(例如)總共至少5分鐘、10分鐘、20分鐘、30分鐘、45分鐘或60分鐘或更長。通常，等離子體處理在最多約133、100、67、33、13 或 IOPa (1000、750、500、250、100 或 75 毫托)的壓力下進行。等離子體處理通常需要混合多孔粒子1，以使暴露于等離子體的外表面區(qū)域的量最大化。當?shù)入x子體處理以實驗室規(guī)模進行時，可手動進行混合。例如，在上述兩步式工藝中，每一個步驟都可以中斷多次(如2、3或4次)，以攪拌多孔粒子。然后再次引入氣體，并且再次點燃等離子體。在較大規(guī)模處理中，可以使用(例如)混合槳葉進行混合，所述混合槳葉在處理期間可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)。使用等離子體制備可用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子的方法通常還包括提供具有電容耦合系統(tǒng)的反應室，該電容耦合系統(tǒng)包括至少一個接地電極和至少一個由射電源供電的電極；在反應室中生成包含反應物的等離子體，從而使得離子殼層在所述電極中的至少一個的周圍形成；以及確定多個多孔粒子在離子殼層中的位置。在一些實施例中，所述方法還包括攪拌所述多個多孔粒子，該操作在某種程度上使它們的外表面暴露于等離子體中的反應物。在上述等離子體處理中，等離子體(如硅烷等離子體或氟等離子體)可包括其他氣體組分，例如氮氣或氨氣，只要所述氣體組分不抑制外表面變?yōu)槭杷募纯?。因此，在其中使用了氣體的實施例中，術語“氣體”是指單一化合物或兩種或更多種化合物的混合物。等離子體處理可以形成具有獨特結構的經(jīng)處理的多孔粒子，因為它通常僅處理粒子的外表面。通常，對于本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子，孔徑在最多至數(shù)十納米的范圍內(nèi)，而等離子體中反應物的平均自由程(即，物質(zhì)在與另一種物質(zhì)碰撞前行進的平均距離)為不小于20微米。另外，等離子體沉積法可在表面上形成疏水物質(zhì)層。在上述實施例中的任何者中描述的方法都可提供包括外表面和內(nèi)部孔表面的經(jīng)處理的硅膠粒子，其中如通過X射線光電子能譜所確定，外表面最多至50埃深度處具有最多5 (如4、3、2. 5、2或I)原子％的硅原子。在這些實施例中的一些中，外表面不含硅原子。在一些實施例中，如通過X射線光電子能譜所確定，由等離子體處理而制備的經(jīng)處理的多孔粒子在其外表面50埃深度處具有至少10、20、30或40原子％的氟原子。在一些實施例中，如通過X射線光電子能譜所確定，由等離子體處理而制備的經(jīng)處理的多孔粒子在其外表面50埃深度處具有小于20、15、10或5原子％的氧原子。在這些實施例中的任何者中，內(nèi)部孔表面通常都為至少部分親水的。在一些實施例中，制備根據(jù)上述經(jīng)處理的多孔粒子的實施例中的任何者的經(jīng)處理的多孔粒子5的方法都包括將多孔粒子I暴露于水蒸氣，并且隨后將多孔粒子暴露于包含活性有機硅烷化合物的第二蒸氣。該方法在下文中稱為“第二方法”。用活性有機硅烷化合物處理二氧化硅表面在(例如)半導體和印刷行業(yè)中是已知的。在半導體行業(yè)中，硅片用二氯二甲基硅烷蒸氣處理。在打印機硒鼓中，內(nèi)部孔表面和外表面上均用二氯二甲基硅烷處理的硅膠粒子用作潤滑劑。在無孔二氧化硅粒子的評估中已經(jīng)證明，二氯二甲基硅烷和二氧化硅表面之間的反應由于表面水的存在而增強。在本文所公開方法的一些實施例中，已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，蒸氣相活性有機硅烷化合物和多孔粒子I之間的反應優(yōu)先地將疏水基團摻入在多孔粒子的外表面上，而不影響粒子內(nèi)部孔表面的干燥能力。在制備經(jīng)處理的多孔粒子5的第二方法的第一步中，將多孔粒子I暴露于水蒸氣、乙醇蒸氣或甲醇蒸氣中的至少一者。該暴露可在環(huán)境壓力(如，在例如50%至95%相對濕度的濕度箱中)或減壓(如，使用圖3所示裝置300)下、以及環(huán)境溫度或高溫(如，在25°C至40°C或25°C至35°C的范圍內(nèi))下進行。從不希望受到理論束縛的角度出發(fā)，據(jù)信在一些實施例中，水蒸氣、甲醇蒸氣或乙醇蒸氣的至少一部分在多孔粒子的多個孔的至少一部分內(nèi)凝結，從而至少部分地封閉內(nèi)部孔表面。在制備經(jīng)處理的多孔粒子5的第二方法的第二步中，將多孔粒子I暴露于包含活性有機硅烷化合物的第二蒸氣。該暴露通常在減壓(如在67Pa至2X IO4Pa (O. 5托至150托)的范圍內(nèi))下進行，并且可在環(huán)境溫度或高溫(如，在25°C至40°C或25°C至35°C的范圍內(nèi))下進行。在一些實施例中，包含活性有機硅烷化合物的蒸氣在接觸粒子時的壓力為至少400Pa、650Pa、lOOOPa、1300Pa或至少lOOOOPa。已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，當包含活性有機硅烷化合物的蒸氣的壓力為至少IOOOPa (如約1300Pa)時，粒子作為干燥劑(如當暴露于含水液體時)的性能得到了改善。盡管無意于受理論的束縛，但據(jù)信至少IOOOPa的壓力將活性有機硅烷化合物擴散到粒子的孔中的程度降至最低，以使得處理停留在外表面上。當活性有機硅烷化合物的蒸氣壓為高于1300Pa (10托)時，可方便地使用1300Pa (10托)的工藝壓力；通常，在粒子的孔內(nèi)部的水蒸氣不會在此壓力下排出。在上述的第一步或第二步中，所述方法還包括攪拌多個多孔粒子，該操作在某種程度上使它們的外表面暴露于水蒸氣或第二蒸氣中的至少一者。所述第一步和第二步可使用(例如)圖3A和圖3B所示裝置300進行。如圖3A所示，可使用兩個液體保持器組件360 (一個用于活性有機硅烷化合物，另一個用于水)將蒸氣遞送到與真空泵350連接的真空室340。真空室通常為能夠被抽空到最多10_4Pa (10_6托)的背景壓力的中空圓筒。每一個液體保持器組件都可包括在一端處密封的真空兼容玻璃管362、364，以及控制蒸氣源開/關的連接閥366。如果暴露于水蒸氣在(例如)上述濕度箱中進行，則不需要使用兩個液體保持器組件中的一個(其包括管362)。真空室340的內(nèi)部是具有蒸氣入口端口 330的粒子攪拌器320?？?例如)使用質(zhì)量流量控制器或針型閥對進入濕度箱340中的包含活性有機硅烷化合物的第二蒸氣進行計量。可使用常規(guī)技術監(jiān)測消耗的活性有機硅烷的質(zhì)量。代表性的粒子攪拌器320在圖3B中更詳細地示出。粒子攪拌器320是具有矩形開口 328的中空圓筒。攪拌器320配有與其軸線對齊的軸326，其上栓固四個矩形漿片322，該矩形漿片在攪拌器320中形成用于粒子的攪拌機構或槳輪。槳片322各自包含兩個洞44， 以促進包含在由槳片322與攪拌器圓筒320形成的四個象限中的每一個中的粒子體積之間的流通。該裝置300的使用方式在下面的實例中有所描述。圖4A至圖4D示意性地示出制備本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子的第二方法的不同實施例，其中暴露于水蒸氣進行不同長度的時間。粒子420在暴露于水蒸氣前可使用常規(guī)干燥技術干燥。圖4A至圖4D所示實施例的粒子401具有由于暴露于水蒸氣不同長度的時間而獲得的不同量的表面吸收水和不同量的表面羥基。圖4D示出水蒸氣的最長暴露時間，圖4A示出最短暴露時間，圖4B和圖4C示出中間量暴露時間。在圖4A至圖4D所示實施例中的粒子440是由暴露于活性有機硅烷化合物而得到，該化合物與粒子401中存在表面水和/或表面硅烷醇的區(qū)域發(fā)生反應。已將圖4A至圖4D所示經(jīng)處理的多孔粒子405干燥，以除去剩余的表面吸收水。根據(jù)暴露于水蒸氣(得到粒子401)的長度，經(jīng)處理的多孔粒子405可具有不同的覆蓋程度。盡管短時間地暴露于水蒸氣可導致不均勻的處理，但較長時間的暴露可得到更均勻的疏水基團覆蓋，以及粒子更好、更一致的干燥劑性能(如當暴露于液態(tài)水時)。在一些實施例中，將多孔粒子暴露于水蒸氣至少15、20、25或30分鐘最多至約1、2或3小時。暴露于活性有機硅烷化合物的時間也可影響表面上疏水基團的量。在一些實施例中，可制備可用于實踐本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子的方法包括在有機硅烷蒸氣到達多孔粒子之前預反應或預聚合蒸氣相的有機硅烷。該方法在下文中稱為“第三方法”。通過預聚合蒸氣相的有機硅烷而形成二聚物、三聚物和更高級低聚物，所得的二聚物、三聚物和更高級低聚物將達到的分子大小足以不讓預聚合的有機硅烷滲透到多孔粒子的孔中。例如對于具有廣泛粒度分布的多孔粒子，該方法可能是有利的。然而，因為DDMS的二聚物、三聚物和更高級低聚物在環(huán)境條件下具有較低的蒸氣壓，并且往往會在真空室的內(nèi)表面上凝結，所以可能有必要顯著增加處理時間、或換句話講優(yōu)化處理條件(如溫度、壓力、有機硅烷和水、甲醇或乙醇的蒸氣壓等等)。在用于處理多孔粒子5的外表面的第三方法的一些實施例中，可以有利地使用將有機硅烷蒸氣遞送至真空室以及要進行表面處理的粒子的表面的可供選擇的方法。用于執(zhí)行第三方法的一種示例性裝置301的示意圖在圖3C中示意性地示出。如圖3C所示，可使用兩個液體保持器組件360 (—個用于活性有機硅烷化合物，另一個用于水、甲醇或乙醇)將蒸氣遞送至真空室340。真空室340連接到能夠?qū)⒄婵帐?40抽真空至約ICT4Pa (10_6托)或更低的背景壓力的真空泵350。真空室340的內(nèi)部是具有單個入口端口 382的粒子攪拌器320 (可以如圖3B中一般性地示出)，該單個入口端口 382用于組合的第一蒸氣流和第二蒸氣流。
如圖3C所示，一個液體保持器組件可包括在一端處密封的真空兼容管364，以及用于打開或關閉包含活性有機硅烷化合物的第一蒸氣源的連接閥366。第二蒸氣源可通過以下方式形成使來自源376的惰性氣體(如氮氣)通過流量計量裝置(如質(zhì)量流量控制器374和/或針型閥372)、然后進入氣體擴散管370中(所述氣體擴散管370浸入裝有液態(tài)水、甲醇或乙醇的氣體起泡器368中)，從而形成與水、甲醇或乙醇蒸氣平衡的惰性氣體氣泡378。包含水、甲醇或乙醇蒸氣的惰性氣體通入環(huán)形混合噴嘴380中，在此處所述惰性氣體與有機硅烷化合物混合，然后通過出口管382進入粒子攪拌器320中，所述出口管382連接到粒子攪拌器320的入口管330 (參見圖3B)。連接閥366可以用于打開或關閉第一蒸氣源和第二蒸氣源?？墒褂贸Ｒ?guī)質(zhì)量平衡技術監(jiān)測消耗的活性有機硅烷的質(zhì)量。在處理多孔粒子的第三方法中，工藝 參數(shù)類似于第二方法中使用的那些參數(shù)；然而，第三方法旨在將有機硅烷與水、甲醇或乙醇蒸氣的預混合的混合物遞送到真空室。通過讓已知流速的氮氣通過水/甲醇起泡器368，在環(huán)形混合噴嘴380處產(chǎn)生預先確定量的水蒸氣、甲醇蒸氣、或乙醇蒸氣或甲醇蒸氣中的至少一者，快速聚合有機硅烷單體以形成較高分子量的低聚物是可行的。通過控制在環(huán)形混合噴嘴380處的水、甲醇或乙醇蒸氣的量，可在反應產(chǎn)物沉積在多孔粒子上之前完成所需的二聚物、三聚物或更高級低聚物的形成。在制備本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子的第二方法或第三方法的一些實施例中，所述方法還包括將多孔粒子暴露于包含不與活性有機硅烷反應的揮發(fā)性化合物的第三蒸氣，再將所述多孔粒子暴露于水蒸氣、甲醇蒸氣、或乙醇蒸氣和有機硅烷蒸氣中的至少一者，其中揮發(fā)性化合物的至少一部分在多孔粒子的所述多個孔的至少一部分內(nèi)凝結，從而至少部分地封閉內(nèi)部孔表面。在這些實施例中的一些中，揮發(fā)性化合物選自分子態(tài)氮氣、二氧化碳、甲烷、乙烷以及它們的組合。在某些此類示例性實施例中，所述方法還包括在將多孔粒子暴露于包含活性有機硅烷化合物的第二蒸氣之后，基本上從孔內(nèi)除去凝結的揮發(fā)性化合物，可任選地，其中基本上從孔內(nèi)除去凝結的揮發(fā)性有機化合物的步驟通過加熱粒子、將粒子暴露于真空或它們的組合而實現(xiàn)。在一些實施例、包括上述第二方法或第三方法的上述實施例中的任何者中，活性有機硅烷化合物在25°C下的蒸氣壓為133Pa至26，600Pa。在一些實施例中，處理多孔粒子的外表面的步驟在1，330Pa至26，600Pa的總蒸氣壓下進行。在一些實施例、包括上述第二方法或第三方法的上述實施例中的任何者中，所述多個孔具有的中值孔徑為最多4nm，并且將多孔粒子暴露于包含活性有機硅烷化合物的蒸氣的步驟在1，330Pa至19，950Pa的總蒸氣壓下進行。在其他實施例中，所述多個孔具有的中值孔徑為大于4nm，并且將多孔粒子暴露于包含活性有機硅烷化合物的蒸氣的步驟在6，650Pa至26，600Pa的總蒸氣壓下進行。例如，當使用第二方法來處理具有廣泛孔徑分布的多孔粒子時，可使用后一個蒸氣壓范圍。在一些實施例、包括上述第二方法或第三方法的實施例中的任何者中，所述方法還包括在將多孔粒子暴露于包含活性有機硅烷化合物的第二蒸氣之后，基本上從孔內(nèi)除去凝結的水蒸氣、甲醇蒸氣或乙醇蒸氣，可任選地，其中基本上從孔內(nèi)除去凝結的水蒸氣、甲醇蒸氣或乙醇蒸氣的步驟通過加熱粒子、將粒子暴露于真空或它們的組合而實現(xiàn)。
在一些實施例、包括本文所述方法的實施例中的任何者中，所述方法還包括將經(jīng)處理的多孔粒子暴露于乙酸(如乙酸蒸氣)。所得的經(jīng)處理的多孔粒子的孔內(nèi)可具有乙酸，乙酸可能是有用的，例如當經(jīng)處理的多孔粒子用作氣味控制劑時。在一些實施例、包括上述第二方法或第三方法的實施例中的任何者中，活性有機硅烷化合物由式RxSiY4_x表示，其中每一個Y都獨立地為可水解基團，其可選自鹵素(即-F、-Cl、-Br或I)、烷氧基(如具有I至6、1至4或I至2個碳原子)、芳氧基(如苯氧基)或酰氧基(如具有I至6、I至4或I至2個碳原子)，每一個R都獨立地為烷基、烯基、芳基、芳基亞烷基或烷基亞芳基，它們中的每一個都可任選地被(如氰基或鹵素)取代，并且X為1、2或3。在一些實施例中，X為I或2。在一些實施例中，Y為鹵素或烷氧基。通常，Y為氯(代)。在一些實施例中，每Iv R都為燒基(如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、2，2，4-三甲基戊基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基或甲基環(huán)己基)。在一些實施例中，每一個R都獨立地為甲基、乙基或苯基。在一些實施例中，每一個R都為甲基。 示例性烯基包括乙烯基、烯丙基和5-己烯-I-基。示例性芳基包括苯基、萘基、蒽基和菲基。不例性燒基亞芳基包括鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、_■甲苯基和乙基苯基，并且不例性芳基亞烷基包括芐基以及α-苯乙基和β-苯乙基。示例性氟代烷基包括3，3，3-三氟正丙基、2，2，2，2’，2’，2’ -六氟異丙基、8-七氟異丙基。以式RxSiY4_x表示的多種活性有機娃燒化合物可(如，從 Huls America, Inc. (Cincinnati, OH)和 Sigma-Aldrich)商購獲得；以式RxSiY4_x表示的其他有機硅烷化合物可根據(jù)已知的方法制備。在一些實施例中，活性有機硅烷化合物選自二氯二甲基硅烷、三氯甲基硅烷、氯代三甲基硅烷以及它們的組合。盡管無意于受理論的束縛，但據(jù)信以式RxSiY4_x表示的活性有機硅烷化合物將首先與預吸收的表面水發(fā)生水解反應，以形成硅烷醇。硅烷醇可與表面-SiOH基團和/或活性有機硅烷化合物的其他分子發(fā)生縮合反應，以生成短聚硅氧烷單元。具有末端-SiOH基團的聚硅氧烷也可通過縮合反應與表面硅烷醇基團發(fā)生反應。所得的硅氧烷和聚硅氧烷上的由式RxSiY4_x表示的有機硅烷化合物的R基使得經(jīng)處理的多孔粒子的表面為疏水的。吸收制品根據(jù)本發(fā)明的吸收制品包括上述經(jīng)處理的多孔粒子，該粒子可以用作(例如)干燥齊U。吸收制品通常具有吸收組分和根據(jù)吸收制品的穿戴或使用方式而特有的其他結構組分。示例性吸收制品衛(wèi)生巾500在圖5中示出，但也可設想其他吸收制品(如腋窩襯墊、乳墊、吸汗墊布、鞋墊、傷口敷料、尿布、床墊或襯墊、或失禁用內(nèi)衣)。在一些實施例中，吸收制品是一次性的。根據(jù)本發(fā)明的吸收組分包括吸收材料和多個本文所述的經(jīng)處理的多孔粒子。吸收材料通常是可吸收和保持液體(如含水液體)的天然、合成或改性的天然有機聚合物。在一些實施例中，聚合物是交聯(lián)的。術語“交聯(lián)”是指有效地使通?？扇苡谒牟牧献?yōu)榛旧喜蝗苡谒哂腥苊浶缘牟牧系娜魏畏绞健４祟惙绞降膶嵗ㄎ锢砝p結、晶疇、共價鍵合、離子絡合和締合、親水締合例如氫鍵、以及疏水締合或范德華力。此類吸收材料通常旨在迅速吸收液體并將它們保持住，并且通常不會釋出。本文所用的術語“吸收材料”并不意味著將干燥劑粒子包括在內(nèi)。在一些實施例中，吸收材料通常能夠保持每平方厘米至少約O. 05克的液體，該值可通過將吸收材料浸入蒸餾水中、然后將樣品從水中移除、再使樣品滴水30秒而測得。在一些實施例中，吸收材料在水中可吸收至少約其重量100%(如至少150%、200%、250%、300%、350%或400%)的液體，如通過以下實例部分中提供的測試方法所確定。吸收組分可以具有多個形狀(如矩形、I形或T形)中的任何者。吸收組分的尺寸和吸收容量應當與預期穿著者的尺碼和由吸收制品的預期用途所賦予的液體載荷量一致。可將吸收材料分區(qū)，并且選擇它們的組成，以將液體從涌入的初始位置移動到更遠的儲存位置。此類設計可以更有效地利用吸收制品中 的空間。在一些實施例中，吸收材料與所述多個經(jīng)處理的多孔粒子直接接觸。例如，經(jīng)處理的多孔粒子可與要載入吸收制品中的SAP或木漿混合。在其他實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子可固定在置于吸收制品中的網(wǎng)上。在根據(jù)本發(fā)明的吸收組分和/或根據(jù)本發(fā)明的包括吸收材料的多個粒子的一些實施例中，吸收材料是纖維素材料、SAP或它們的混合物。在根據(jù)本發(fā)明的吸收組分的一些實施例中，吸收材料是丙烯酸系泡沫吸收劑(如美國專利No. 5，817，704 (Shiveley等人)及其引用的參考文獻中描述的泡沫，所述泡沫通過例如高內(nèi)相比乳液的聚合反應進行制備)。在一些實施例中，吸收組分包括親水纖維(如木漿絨毛、合成熔噴纖維或它們的組合)基質(zhì)和SAP粒子。SAP粒子可以與親水纖維基本上均勻地混合、或可以與親水纖維不均勻地混合。同樣，吸收材料和根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子可以是基本上均勻混合的或不均勻混合的。親水纖維和超吸收粒子可以有選擇地置于吸收組分的所需區(qū)域中，以便更好地容納和吸收身體分泌物。SAP粒子的濃度也可以在吸收組分的整個厚度中變化。在一些實施例中，吸收組分包括纖維網(wǎng)和SAP的層合物或?qū)⒊詹牧媳３衷诰植繀^(qū)域中的其他合適
>j-U ρ α裝直。在根據(jù)本發(fā)明的吸收組分和/或根據(jù)本發(fā)明的包括吸收材料的多個粒子的一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子和吸收材料的重量比為在O. 5:1至1:1. 5的范圍內(nèi)。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子和吸收材料的量大致相等(如在O. 9:1至I: I. I的范圍內(nèi))。然而，對于一些應用，吸收組分的組分比可以在此范圍外。在一些實施例中(如本文所公開的吸收組分或多個粒子的實施例)，吸收材料為木漿。在這些實施例中的一些中，所述吸收組分或多個粒子基本上不含SAP。在這些實施例中，通常，由于觀察到不具有干燥劑的對照物具有較高的相對濕度，所以根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子提供的濕度降低有益效果更為顯著。由于木漿吸收的液體比SAP少并且吸收液體的速度不如SAP快，所以濕度的基線水平提高。在本文所公開的多個粒子的一些實施例中，吸收粒子或纖維包含SAP。包括本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子和SAP的多個粒子可用于(例如)包含其他吸收材料(如木漿)的吸收制品或吸收組分。SAP與經(jīng)處理的多孔粒子的比率可以為在(例如)99:1至1:99、95:5至5:95、90:10至10:90、85:15至 15:85、80:20 至 20:80、75:25 至 25:75 或 70:30 至 30:70的范圍內(nèi)。SAP材料的實例包括聚(丙烯酸)和聚(甲基丙烯酸)、聚(丙烯酰胺)、聚(乙烯基醚)、馬來酸酐與乙烯基醚和α-烯烴的共聚物、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯基嗎啉酮)、聚(乙烯醇)以及它們的混合物和共聚物的堿金屬鹽和銨鹽。適用于吸收組分的另外的聚合物包括天然和改性的天然聚合物，例如水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素以及天然樹膠(如海藻酸鹽、黃多醣膠和刺槐豆膠)。也可使用天然和完全或部分合成的吸收聚合物的混合物。SAP材料是本領域的技術人員所熟知的，并且可廣泛地商購獲得(如，以商品名“DRYTECH 2035”得自Dow Chemical (Midland, Mich.)或以商品名 “FAVOR SXM 880，，得自 Stockhausen Corporation (Greensboro, N. C. ) )0吸收材料(如SAP)可以為多種幾何形狀中的任何者。在一些實施例中，吸收材料為離散粒子的形式。然而，吸收材料也可以是纖維、薄片、棒、球體或針狀物中的至少一者的形式。一般地，高吸收性材料以按吸收主體的總重量計為約5重量％至約90重量％的量存在于吸收主體36中。在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的吸收制品包括液體可透過的頂片、液體不可透過的底片以及位于頂片和底片之間的上述實施例中的任何者中所公開的吸收組分或多個經(jīng)處理的多孔粒子。此類吸收制品通常包括衛(wèi)生巾、尿布和其他失禁用制品。根據(jù)本發(fā)明的吸收制品的示例性實施例的分解示意圖在圖5中示出。參見圖5，沿吸收制品500的厚度方向，頂片520是緊靠使用者皮膚的層，因此是接觸液體或使用者的其他滲出物的第一層。頂片520還用于將使用者的皮膚與吸收組分560 中保持的液體隔離，并且通常是適形、柔軟以及非刺激性的。可使用各種材料形成根據(jù)本發(fā)明的吸收制品中的頂片，所述材料包括開孔塑料薄膜、織造織物、非織造纖維網(wǎng)、多孔泡沫和蜂窩狀泡沫。在一些實施例中，頂片是非織造材料。示例性非織造材料包括成纖聚合物長絲(如聚烯烴、聚酯或聚酰胺長絲)的紡粘或熔噴纖維網(wǎng)，以及天然聚合物(如人造絲或棉纖維)和/或合成聚合物(如聚丙烯或聚酯纖維)的粘接粗梳纖維網(wǎng)。非織造網(wǎng)可以用表面活性劑(如，量為在約0. 05重量％和0. 5重量％之間)進行表面處理、或換句話講經(jīng)處理，以賦予所需水平的潤濕性和親水性。如果使用了表面活性劑，則其可以是遷移到表面的內(nèi)部添加劑或可通過任何常規(guī)方法(如噴霧、印刷、浸潰或刷涂)施加到網(wǎng)。底片540有時稱為外側覆蓋件，并且是距離使用者最遠的層。底片540通常由熱塑性薄膜(如聚乙烯薄膜)形成，液體基本上不可透過該薄膜。底片540用來防止容納在吸收組分560中的身體分泌物潤濕或污染穿著者的衣服、被褥或接觸尿布的其他材料。在一些實施例中，底片是初始厚度為約0. 012毫米(0. 5密耳)至約0. 12毫米(5. O密耳)的聚乙烯薄膜。聚合物膜可以是壓印的和/或經(jīng)啞光處理的，從而得到更美觀的外觀。在一些實施例中，底片540包括經(jīng)構造或處理以賦予所需水平的液體不可滲透性的織造或非織造纖維網(wǎng)。在其他實施例中，底片540包括由織造或非織造織物和熱塑性膜形成的層合物。在一些實施例中，底片540包含蒸氣或氣體可透過的微孔“可透氣的”材料，液體基本上不可透過該材料。例如，當?shù)灼?40包括非織造織物時，底片也可充當機械緊固件的配合構件。在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的吸收制品還包括采集層580，如圖5所示。提供采集層的目的在于迅速接受涌入物，并且吸收、保持、引導或者說是管理液體，以使得液體不會滲漏到制品外部。采集層也可稱為(例如)涌入層、吸入層、轉(zhuǎn)移層或傳送層。對于(例如)嬰兒，采集層通常能夠處理的涌入物為約60和100毫升(mL)之間、涌入體積流速為約5至20暈升/秒。采集層580通常置于頂片520和另一層(如吸收組分560)之間。采集層580通常在頂片520的與使用者皮膚相對的表面下方。為了提高液體轉(zhuǎn)移，將采集層580的上表面和/或下表面分別附連到頂片和吸收組分560可能是有利的。合適的常規(guī)附連技術包括粘結劑粘結(如使用水性、溶劑型或熱活化粘結劑)、熱粘結、超聲粘結、針刺或穿刺成孔中的至少一者。如果(例如)采集層580以粘結方法粘合至頂片520，則附加的粘合劑的量應足，從而得到所需的粘結水平，同時不會過度限制液體從頂片520流進采集層580的流速。各種織造與非織造纖維網(wǎng)和泡沫可用于構造采集層580。例如，采集層580可以是由聚烯烴長絲的熔噴或紡粘網(wǎng)構成的非織造織物層。此類非織造織物層可以包含短纖維或其他長度纖維的組合纖維、雙成分纖維和均聚物纖維，以及此類纖維與其他類型纖維的混合物。采集層580也可以是由天然和/或合成纖維構成的粘接粗梳纖維網(wǎng)或氣流纖網(wǎng)。粘接粗梳纖維網(wǎng)可以是(例如)粉末粘接粗梳纖維網(wǎng)、紅外粘接粗梳纖維網(wǎng)或通風粘接粗梳纖維網(wǎng)。涌入層材料的另外的實例可見于美國專利No. 5，490，846 (Ellis等人)和美國專利No. 5，364，382 (Latimer)。采集層580可以由基本上疏水的材料構成，并且該疏水材料可以任選地用表面活性劑處理、或換句話講經(jīng)處理，以賦予所需水平的潤濕性和親水性。在一些實施例中，采集層580可具有通常為均勻的厚度和橫截面積。在根據(jù)本發(fā)明的吸收制品的一些實施例、包括圖5中圖示的實施例中，使用基本上親水的面巾紙片590來幫助保持吸收組分560的氣流成網(wǎng)纖維結構的完整性?？梢允褂?一個或多個面巾紙片590，或一個面巾紙片590可以環(huán)繞吸收組分的兩側。面巾紙片590通常設置在吸收組分560周圍的該吸收組分560的至少兩個主要面向表面上方，并且由吸收性纖維素材料(如縐紗填絮或高濕強度面巾)構成。在一些實施例中，面巾紙片590可被構造為提供芯吸層，所述芯吸層有助于使液體迅速分布于吸收組分560中的吸收材料上方。在這些實施例中，面巾紙片590可被視為分布層，其可將流體從初始沉積點移動至需要存儲的位置(如吸收組分560)。其他類型和/或額外的分布層可以存在于吸收制品中。這些分布層可以由(例如)織造織物和非織造網(wǎng)制成(如，使用上述用于頂片520和采集層580的材料)。在根據(jù)本發(fā)明的吸收制品的一些實施例中，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子505位于頂片和吸收材料之間(如，位于吸收組分中)。在這些實施例中的一些、包括圖5的圖示實施例中，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子505直接接觸吸收材料(如，位于吸收組分560中)。在這些實施例中的其他中，所述多個經(jīng)處理的粒子505可以設置在(例如)采集層580之上、或采集層580和面巾紙層590之間。在一些實施例中，所述多個經(jīng)處理的粒子505可以設置在(例如)吸收組分560下方，在該處它們對降低使用者皮膚附近的相對濕度仍然有效。在一些實施例中，吸收制品具有細長形狀、縱向中線、橫向中線以及縱向中線和橫向中線相交處的中心區(qū)，其中所述多個粒子未設置在中心區(qū)中，但設置在縱向中線或橫向中線中的至少一者的任一側上。在一些實施例中，吸收制品具有細長形狀、縱向中線、橫向中線以及縱向中線和橫向中線相交處的中心區(qū)，其中所述多個粒子分散在中心區(qū)內(nèi)?！胺稚ⅰ笨梢馕吨?例如)粒子之間存在空隙。在根據(jù)本發(fā)明的吸收制品、吸收組分和/或包括吸收材料的多個粒子的一些實施例中，當所述多個粒子的至少一部分暴露于含水液體時，與多個不包含疏水基團的對比粒子相比，所述多個粒子可在更大程度上(如，以至少大5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%的程度)降低相對濕度。多個不包含疏水基團的對比粒子是指與所述多個經(jīng)處理的粒子相同的、但未經(jīng)疏水處理的多個粒子。例如，在此類多個對比粒子被處理前，其尺寸和孔徑分布與所述多個經(jīng)處理的粒子相同，并且化學組成與經(jīng)處理的多孔粒子相同。鄰近使用者皮膚的吸收制品中的相對濕度可根據(jù)(例如)下方實例部分描述的和圖2A和圖2B所示用于測量相對濕度的測試方法進行測量。雖然未經(jīng)處理的干燥劑粒子可用于降低鄰近使用者皮膚的吸收制品中的相對濕度，但未經(jīng)處理的干燥劑粒子通常將吸收涌入吸收制品的液體。干燥劑的外表面和內(nèi)部孔表面因此不能用于吸收在吸收制品附近的水蒸氣。相比之下，本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子的外表面通常排斥含水液體。它們吸收的液體不像未經(jīng)處理的粒子那樣多，因此具有更多的內(nèi)表面區(qū)域用于吸收水蒸氣。在根據(jù)本發(fā)明的吸收制品的一些實施例中，所述多個經(jīng)處理的粒子使引入吸收制品頂片的含水液體流轉(zhuǎn)向。這樣，所述多個經(jīng)處理的粒子用作分布材料(上述)，其將流體從初始沉積點移動至需要存儲的位置。經(jīng)處理的粒子使液流轉(zhuǎn)向的程度可以取決于(例如)夕卜表面上的疏水程度，該疏水程度通常與接觸角相關。因此，可選擇經(jīng)處理的多孔粒子的疏水處理，以使給定吸收制品的液流轉(zhuǎn)向所需的量。在一些實施例中，所述多個經(jīng)處理的多孔粒 子對水的接觸角為在90至100度、95至110度或100至115度的范圍內(nèi)。本文所公開的經(jīng)處理的多孔粒子和未經(jīng)處理的多孔粒子的混合物可用于使給定吸收制品的液流轉(zhuǎn)向所需的量。此類混合物不但可利用(例如)由經(jīng)處理的多孔粒子提供的流動轉(zhuǎn)向和增強的濕度降低、還可利用由未經(jīng)處理的多孔粒子提供的對液體的吸收。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子和未經(jīng)處理的多孔粒子的重量比為在O. 5:1至1:1. 5的范圍內(nèi)。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子和未經(jīng)處理的多孔粒子的量大致相等(如在O. 9:1至1:1. I的范圍內(nèi))。然而，對于一些應用，可使用在此范圍之外的比率。在一些實施例中，經(jīng)處理的和未經(jīng)處理的多孔粒子均為硅膠粒子。在一些實施例中，當經(jīng)處理的多孔粒子分散在吸收組分的區(qū)域內(nèi)、或與吸收材料混合時，所述經(jīng)處理的多孔粒子可用于將液流引導至吸收材料中。通常，期望的是經(jīng)處理的多孔粒子之間存在足夠的空間，以允許液體圍繞經(jīng)處理的粒子流動并流入吸收材料中。間距取決于(例如)粒子的粒度。干燥劑粒子在儲存期間可吸收水分?？捎糜趯嵺`本發(fā)明的經(jīng)處理的多孔粒子可以保存在水分不可透過的小袋中，以用于儲存和運輸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)處理的多孔粒子在用于吸收制品的標準包裝中(如包裝于阻隔膜中或具有有機硅襯片和三折構造)水分吸收率穩(wěn)定。本發(fā)明的實施例在第一實施例中，本發(fā)明提供吸收組分，所述吸收組分包括與多個經(jīng)處理的多孔粒子結合的吸收材料，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中內(nèi)部孔表面為至少部分親水的。在第二實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一實施例的吸收組分，其中吸收材料包括木漿、超吸收聚合物或丙烯酸系泡沫中的至少一者。在第三實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一或第二實施例的吸收組分，其中吸收材料與所述多個經(jīng)處理的多孔粒子直接接觸。在第四實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一至第三實施例中的任何一個的吸收組分，其中疏水基團包括烷基或芳基，其中烷基和芳基各自任選地被氟取代。在第五實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一至第四實施例中的任何一個的吸收組分，其中經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩、經(jīng)處理的活性炭粒子或它們的組合。在這些實施例中的一些中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子。在第六實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一至第五實施例中的任何一個的吸收組分，其中疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在第七實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一至第六實施例中的任何一個的吸收組分，其中在30°C和80%的相對濕度下，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率為多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在第八實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第一至第七實施例中的任何一個的吸收組分，其中當所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的至少一部分暴露于含水液體時，與多個不包含疏水基團的對比粒子相比，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子更大程度地降低相對濕度。 在第九實施例中，本發(fā)明提供了多個粒子，其包括吸收粒子或纖維，所述吸收粒子或纖維包括超吸收聚合物、親水性非織造布或木漿中的至少一者；和經(jīng)處理的多孔粒子，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中內(nèi)部孔表面是至少部分親水的。在第十實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第九實施例的所述多個粒子，其中疏水基團包括烷基或芳基，其中烷基和芳基各自任選地被氟取代。在第十一實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第九或第十實施例的所述多個粒子，其中經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的分子篩、經(jīng)處理的活性炭粒子或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子。在第十二實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第九至第i^一實施例中的任何一個的所述多個粒子，其中疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。在第十三實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第九至第十二實施例中的任何一個的吸收組分，其中在30°C和80%的相對濕度下，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率為多個不包含疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。在第十四實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第九至第十三實施例中的任何一個的吸收組分，其中當所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的至少一部分暴露于含水液體時，與多個不包含疏水基團的對比粒子相比，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子更大程度地降低相對濕度。在第十五實施例中，本發(fā)明提供包括根據(jù)第一至第八實施例中的任何一個的吸收組分或根據(jù)第九至第十四實施例中的任何一個的所述多個粒子的吸收制品，其中吸收制品是腋窩襯墊、乳墊、吸汗墊布、鞋墊、傷口敷料、床墊或襯墊、尿布或衛(wèi)生巾。在第十六實施例中，本發(fā)明提供吸收制品，該吸收制品包括液體可透過的頂片、液體不可透過的底片以及在頂片和底片之間的根據(jù)第一至第八實施例中的任何一個的吸收組分。在第十七實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第十六實施例的吸收制品，其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子位于頂片和吸收材料之間。在第十八實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第十六或第十七實施例的吸收制品，其中吸收制品具有細長形狀、縱向中線、橫向中線以及縱向中線和橫向中線相交處的中心區(qū)，并且其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子未設置在中心區(qū)中，但設置在縱向中線或橫向中線中的至少一者的任一側上。在第十九實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第十六或第十七實施例的吸收制品，其中吸收制品具有細長形狀、縱向中線、橫向中線以及縱向中線和橫向中線相交處的中心區(qū)，并且其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子分散在中心區(qū)內(nèi)。在第二十實施例中，本發(fā)明提供吸收制品，該吸收制品包括液體可透過的頂片、液體不可透過的底片以及在頂片和底片之間的根據(jù)第九至第十四實施例中的任何一個的所述多個粒子。在第二 i^一實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第十六至第二十實施例中的任何一個的吸收制品，其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子使引入吸收制品頂片的含水液體流轉(zhuǎn)向。
·
在第二十二實施例中，本發(fā)明提供經(jīng)處理的多孔粒子作為干燥劑的用途，其中經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團。在第二十三實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第二十二實施例的經(jīng)處理的多孔粒子的用法，其中干燥劑暴露于含水液體。在第二十四實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第二十二或第二十三實施例的經(jīng)處理的多孔粒子的用法，其中干燥劑在吸收制品中。在第二十五實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第二十二至第二十四實施例中的任何一個的經(jīng)處理的多孔粒子的用法，其中經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的分子篩、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的活性炭粒子或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子。在第二十六實施例中，本發(fā)明提供經(jīng)處理的多孔粒子作為氣味控制劑的用途，其中經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中經(jīng)處理的多孔粒子的外表面的至少一部分包含疏水基團。在第二十七實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第二十六實施例的經(jīng)處理的多孔粒子的用法，其中干燥劑暴露于含水液體。在第二十八實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第二十六或第二十七實施例的經(jīng)處理的多孔粒子的用法，其中干燥劑在吸收制品中。在第二十九實施例中，本發(fā)明提供根據(jù)第二十六至第二十八實施例中的任何一個的經(jīng)處理的多孔粒子的用法，其中經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子、經(jīng)處理的蒙脫石粘土粒子、經(jīng)處理的分子篩、經(jīng)處理的沸石粒子、經(jīng)處理的活性炭粒子或它們的組合。在一些實施例中，經(jīng)處理的多孔粒子是經(jīng)處理的硅膠粒子或經(jīng)處理的活性炭粒子。以下非限制性實例進一步說明了本發(fā)明的實施例，但是這些實例中所提到的具體材料及其含量以及其他條件和細節(jié)均不應被解釋為對本發(fā)明的不當限制。SM測試方法漂浮測試將去離子水(約IOmL)添加到20mL的玻璃小瓶中，然后使用匙形刮刀將足以形成單層的經(jīng)處理的粒子的量的粒子小心地噴灑在水面上。對于粒子實例I至18、說明例I至8和比較例1，經(jīng)處理的粒子的量為約I克。目視檢查經(jīng)處理的粒子，并且估計漂浮的經(jīng)處理的粒子的百分比。當至少約75%的經(jīng)處理的粒子漂浮在水面上時，則認為經(jīng)處理的粒子通過了漂浮測試。當直徑粒度為O. 5mm至I. Omm的未經(jīng)處理的娃膠(可購自AGMContainerControls, Inc. (Tucson, AZ)的A型娃膠,產(chǎn)品編號920014)接受該測試時,粒子沉到小瓶底部并通常伴隨有“噼啪”聲。經(jīng)處理的粒子的表 面分析使用以下步驟對粒子進行電子能譜化學分析(ESCA)。使用以商品名“AXIS ULTRA”購自Kratos Analytical (Chestnut Ridge, New York)的X射線光電子能譜儀對樣品的表面進行三次重復分析，該儀器使用單色Al X射線源激發(fā)光電子。發(fā)射的光電子在相對于樣品表面的90°飛離角處檢測。從獲得的光譜通過對主峰面積進行積分并應用恰當?shù)撵`敏度因數(shù)而確定表面組成。ESCA是可定量的，并且根據(jù)研究的材料以及材料中發(fā)射的原子芯級電子的電子動能代表的采樣深度為在5A和:)0 \丄間。水蒸氣吸收率測量經(jīng)處理的粒子、未經(jīng)處理的粒子、木漿(紙漿)和超吸收聚合物(SAP)的水蒸氣吸收。稱量兩克樣品置于小瓶中，然后將小瓶置于玻璃廣口瓶中，使樣品暴露在30 V和50%的相對濕度下。將小瓶移出廣口瓶，加蓋，并稱量。在下表指示時間點測量重量的改變，并且記錄。液杰水吸收率將多孔玻璃料過濾器裝配到帶側臂的錐形燒瓶。側臂連接到室內(nèi)真空系統(tǒng)。將玻璃料用水潤濕，并且施加真空使其干燥。將粒子(2克)置于玻璃料上，然后沿著玻璃壁注入IOmL去離子水。讓水保持接觸粒子3分鐘。在3分鐘后通過側臂抽真空，稱量排入燒瓶中的水。然后計算水吸收率值。對每一種類型的粒子都重復此步驟三次。粒子制備例I至4將商業(yè)化的平行板電容稱合式活性離子蝕刻器(2480型，從PlasmaTherm(St.Petersburg, Florida)商購獲得)用于對粒子進行等離子體處理。在樣品位于接近電極的離子殼層的情況下進行等離子體處理。該反應器包括接地室電極和驅(qū)動電極。該腔室為圓柱形，內(nèi)徑為762mm (30英寸)，高為150mm (6英寸)。在室的內(nèi)部設有直徑為686mm (27英寸)的圓形電極，并連接有匹配網(wǎng)絡和在13. 56MHz頻率下操作的3kW射頻電源。用由機械泵帶動的羅茨鼓風機對腔室抽真空。除非特別指出，否則腔室中的基礎壓力為0.67Pa (5毫托)。通過質(zhì)量流量控制器或針型閥對進入腔室的工藝氣體進行計量。通過將樣品置于等離子體反應器驅(qū)動電極上的玻璃培養(yǎng)皿中而完成所有等離子體處理。硅膠的等離子體處理分兩個單獨的步驟完成。在第一步驟中，在四甲基硅烷(TMS)等離子體中處理粒子，以將具有連接甲基的有機硅層沉積在粒子的外表面上。在第二步驟中，使用全氟丙烷等離子體在表面上生成CF3、CF2和CF基團。對于粒子制備例I而言，將硅膠粒子(A型硅膠，據(jù)記錄其平均孔徑為在約2至3nm的范圍內(nèi)，購自AGM Container Controls, Inc.，產(chǎn)品編號:920014)置于玻璃培養(yǎng)皿中，使深度達到約0. 318-0. 635cm (0. 125-0. 25英寸)，然后將玻璃培養(yǎng)皿置于PlasmaTherm反應系統(tǒng)的驅(qū)動電極上。所述腔室被抽空到I. 3Pa (10毫托)的壓力，將四甲基硅烷以150標準立方厘米/分鐘(sccm)的流速引入，在1000瓦的功率下產(chǎn)生等離子體。該操作在室溫下進行，處理壓力為6. 7Pa (50毫托)。在第一步驟期間等離子體的持續(xù)時間為10分鐘，此后關閉氣體，排空腔室，并且手動混合培養(yǎng)皿中的粒子。再次對腔室抽氣，使壓力降回為小于1.3Pa (10毫托)。隨后將四甲基硅烷蒸氣以150sCCm的流速重新引入，點燃等離子體并且在1000瓦的功率下再維持10分鐘時間。此后，再次排空腔室，手動混合干燥劑粒子，將腔室抽氣降壓，重新引入四甲基硅烷蒸氣，并且將等離子體維持最后10分鐘時間。用四甲基硅烷蒸氣進行等離子體處理的總時間為30分鐘。在用四甲基硅烷蒸氣進行的第三次等離子體處理結束后，將全氟丙烷(C3F8)氣體以150sCCm的流速引入腔室中，重新點燃等離子體，并且在1000瓦下維持10分鐘。處理壓力為6.7Pa (50毫托)。此后，關閉氣體，并且將腔室排放到大氣環(huán)境。再重復C3F8等離子體處理兩次，并且在這兩次10分鐘的C3F8等離子體處理步驟之間手動攪拌培養(yǎng)皿中的粒子。因此，C3F8等離子體處理的總時間也為30分鐘。 粒子制備例2至4各自根據(jù)粒子制備例I的方法制備，不同的是使用下表I中所示的等離子體處理總時間。對于粒子制備例2至4中的每一個而言，都是將等離子體再次點燃時間相等的三次，但維持等離子體的時間有所變化，以提供表中所示的總處理時間。粒子制備例I至4中的每一個都保存在玻璃廣口瓶中，以防止在測試前吸收水分。粒子制備例I至4中的每一個都通過了上述測試方法部分中所述的漂浮測試，漂浮粒子的百分比在下表I中提供。復1
粒子 TMS時間(分鐘) C3F8時間漂浮粒子百分比 制備例(分鐘)
1303098-99%----
2__15__15__98-99%
3__15__6__98-99%
4__45__%__98-99%根據(jù)上述測試方法用ESCA評價粒子制備例(P. P. ) I至4。結果示于下表2中。轟I
權利要求
1.ー種吸收組分，其包括與多個經(jīng)處理的多孔粒子結合的吸收材料，所述經(jīng)處理的多孔粒子具有外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的所述外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中所述內(nèi)部孔表面為至少部分親水的。
2.根據(jù)權利要求I所述的吸收組分，其中所述吸收材料包括木漿、超吸收聚合物或丙烯酸系泡沫中的至少ー者。
3.根據(jù)權利要求I或權利要求2所述的吸收組分，其中所述疏水基團包括烷基或芳基中的至少ー者，其中烷基和芳基各自任選地被氟取代。
4.根據(jù)權利要求I至權利要求3中任一項所述的吸收組分，其中所述疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。
5.根據(jù)權利要求I至權利要求4中任一項所述的吸收組分，其中在30°C和80%的相對濕度下，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的水蒸氣吸收率為多個不包含所述疏水基團的對比粒子的水蒸氣吸收率的至少60%。
6.根據(jù)權利要求I至權利要求5中任一項所述的吸收組分，其中當所述多個經(jīng)處理的多孔粒子的至少一部分暴露于含水液體時，與多個不包含疏水基團的對比粒子相比，所述多個經(jīng)處理的多孔粒子更大程度地降低相対濕度。
7.多個粒子，其包括 吸收粒子或纖維，所述吸收粒子或纖維包括超吸收聚合物、親水性非織造布或木漿中的至少ー者；和 經(jīng)處理的多孔粒子，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的所述外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中所述內(nèi)部孔表面是至少部分親水的。
8.根據(jù)權利要求7所述的多個粒子，其中所述疏水基團包括烷基或芳基中的至少ー者，其中烷基和芳基各自任選地被氟取代。
9.根據(jù)權利要求7或權利要求8所述的多個粒子，其中所述疏水基團包括硅氧烷，所述硅氧烷具有烷基、芳基或它們的組合。
10.一種吸收制品，其包括根據(jù)權利要求I至權利要求6中任一項所述的吸收組分或根據(jù)權利要求7至9中任一項所述的多個粒子，其中所述吸收制品為腋窩襯墊、乳墊、吸汗墊布、鞋墊、傷ロ敷料、床墊或襯墊、尿布或衛(wèi)生巾。
11.一種吸收制品，其包括液體可透過的頂片、液體不可透過的底片以及在所述頂片與所述底片之間的根據(jù)權利要求I至權利要求6中任一項所述的吸收組分或根據(jù)權利要求7至9中任一項所述的多個粒子。
12.根據(jù)權利要求11所述的吸收制品，其中所述吸收制品具有細長的形狀、縱向中線、橫向中線以及在所述縱向中線和所述橫向中線相交處的中心區(qū)，并且其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子未置于所述中心區(qū)中，而是置于所述縱向中線或所述橫向中線中的至少ー者的任ー側上。
13.根據(jù)權利要求11所述的吸收制品，其中所述吸收制品具有細長的形狀、縱向中線、橫向中線以及在所述縱向中線和所述橫向中線相交處的中心區(qū)，并且其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子分散在所述中心區(qū)內(nèi)。
14.根據(jù)權利要求11至權利要求13中任一項所述的吸收制品，其中所述多個經(jīng)處理的多孔粒子使弓I入所述吸收制品的所述頂片的含水液體流轉(zhuǎn)向。
15.經(jīng)處理的多孔粒子作為干燥劑的用途，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的所述外表面的至少一部分包含疏水基團。
16.經(jīng)處理的多孔粒子作為氣味控制劑的用途，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的所述外表面的至少一部分包含疏水基團。
17.根據(jù)權利要求15或權利要求16所述的經(jīng)處理的多孔粒子的用途，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子暴露于含水液體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸收組分，所述吸收組分包括與多個經(jīng)處理的多孔粒子結合的吸收材料，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的所述外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中所述內(nèi)部孔表面為至少部分親水的。本發(fā)明還公開了多個粒子，所述多個粒子包括吸收劑粒子或纖維以及經(jīng)處理的多孔粒子，所述吸收劑粒子或纖維包括超吸收聚合物、親水性非織造布或木漿中的至少一者，所述經(jīng)處理的多孔粒子包含外表面和內(nèi)部孔表面，其中所述經(jīng)處理的多孔粒子的所述外表面的至少一部分包含疏水基團，并且其中所述內(nèi)部孔表面為至少部分親水的。本發(fā)明還公開了所述經(jīng)處理的多孔粒子作為干燥劑的用途。
文檔編號A61F13/20GK102665893SQ201080052982
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者巴德理·維爾拉哈萬, 布林達·B·巴德理, 折谷忠人, 榮浩鳴, 莫塞斯·M·大衛(wèi) 申請人:3M創(chuàng)新有限公司