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用于嗅觉活性物质的方法、组合物和制品制作方法

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    用于嗅觉活性物质的方法、组合物和制品制作方法
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    本发明的多种实施方案总体上涉及提供嗅觉活性物质的制品,如提供芳香化合物(例如,香料)的制品,以及用于制造并且使用这类制品的方法和组合物
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    详述本发明包括了向环境提供嗅觉活性物质(如香料)的制品、方法和组合物本发明包括了向环境提供一种或多种嗅觉活性物质(如香料)的制品的方法和组合物本发明的制品可以包含在可移动、无支撑结构件中所含的一种或多种嗅觉活性物质,如香料制品可以是二维的,具有可变的形状和尺寸,如扁平片状实施方案,或制品可以是三维的,具有可变的形状和尺寸,如所需的形状、实心棒、单芯棒(a rod with a core)、双芯棒(a rodwith two cores)、具有蜂巢结构的棒、实心球体、中空球体或任何其他结合形状,或其他可能的布局制品可以单个地或以两个或更多个成组地提供,并且可以盛在容器中,所述容器具有允许香料分子通过的缝隙制品可以按任何形状提供,例如,作为棒或成型棒,如通过压接或折弯一根棒,或可以从制品的组合中装配,如安置几根小棒,由夹具将每根棒与另一根棒固定并且如此固定的制品提供一种形状制品可以任选地进一步包含染料、涂料组合物、夹持件或接合件本发明的制品包含由基质材料组合物制成的结构件和嗅觉活性物质结构件可以在形成本发明的制品时经涂覆、染色或进一步处理本发明包括在制造制品时所用的组合物结构件可以包含一种或多种基质材料组合物基质材料组合物可以包含天然和合成的纸浆组合物,或与其他产物组合的纸浆组合物、合成的纸浆组合物和混合的纸浆,所述的其他产物包括但不限于纸、纤维素、乙酸纤维素、湿浆板、棉绒、植物源生物材料(来自活植物)基质材料组合物可以包含添加物,即,向基质材料组合物提供强度、刚度或结构的材料例如,组合物可以包含纳米材料作为添加物本发明的制品可以称作纸浆制品,这表明该制品包含由本发明纸浆组合物制成的基质材料组合物本发明包括制造所述组合物的方法、制造包含组合物的制品的方法和使用制品的方法基质材料组合物可以包含纸浆如本文所用并且如本领域已知,纸浆主要是纤维与原料(source material)其他组分的集合体,其中纤维源自天然或合成的原料,例如,生物植物产物(天然)或基于石油的合成产物(合成)纸浆组合物可以具有含湿量纸浆和纸浆组合物在本文中可互换地使用纸浆制造中的基本步骤是本领域熟知的并且包括将植物纤维或其他纤维转化成可用形式如碎片,将碎片转化成纤维或纸浆,任选地处理纸浆如漂白纸浆、洗涤纸浆并且形成纸浆组合物使用几种制浆技术的任一种,可以从多种类型的木材产生纸浆纸浆可以来自硬木、软木或其混合物合适的硬木包括但不限于山杨木、桦木、白杨木、杨木、槭木等及其混合物合适的软木包括但不限于松木(例如,红松木、短叶松木和南方黄松木)、云杉木、香脂冷杉木、道格拉斯冷杉木等及其混合物纸浆可以是来自多种硬木落叶树物种的木材的混杂掺合物,所述木材包括,但不限于白蜡木(ash)、山杨木、榉木、椴木、桦木、黑樱桃木、黑胡桃木、灰胡桃木、七叶木、栗木、白杨木、山茱萸木、榆木、桉木、石梓木、朴木、山胡桃木、冬青木、槐木、木兰木、槭木、橡木、杨木、赤杨木、紫荆木、泡桐木、檫木、香枫木(sweetgum)、悬铃木、紫树木、柳木、黄杨木及其组合纸浆可以包括来自树木物种内部多个树木品种的木材构思可以使用其他硬木或落叶树物种还构思可以使用单一硬木或落叶树物种纸浆可以包含非木材纤维,包括但不限于甘蔗渣、稿杆、红麻、草类、大麻及其组合构思了纸浆可以包括与非木材纤维组合的来自硬木或落叶树的木材纸浆可以由再循环的材料制成,并且包括回收废纸并且将其再生产成新产品可以用作制造再循环纸的原料的三类纸是车间损纸(mill broke)、消费前废纸和消费后废纸车间损纸是来自纸制造的切边纸(paper trimming)和其他纸屑消费前废纸是离开造纸厂的,在准备好为顾客使用之前已经抛弃的材料消费后废纸是顾客使用后抛弃的材料,如旧杂志、旧报纸、办公室废纸、旧电话号簿和居家混合纸适于再循环的纸称作碎纸(scrap paper)纸衆的原料可以包含约100%碎纸至O. 001%碎纸,并且可以包含混合的纸浆组合物,所述混合的纸浆组合物包含未用过的纤维和再循环的纤维脱墨工艺可以随再循环的材料使用用于制造纸浆的方法包括⑴化学法、(ii)机械法、(iii)热法和(iv)组合方法工业碱性化学制衆法包括Kraft (或硫酸盐)法、烧碱制衆法(soda processes)和碱性亚硫酸盐法磨石磨木浆(SGW)法包括通过顶住转动的研磨面压紧原木和木片来制造纸浆另一个类型的机械制衆法是精磨机械制衆法(RMP),其特征在于常压纤维分离(atmosphericrefining)而不预处理木片热机械制浆法(TMP)是从RMP法和称作Apslund法的高温法演进的机械制浆法热精磨机械制浆法(TRMP)是热机械制浆法的变型在这种情况下,木片在压力下预热并且精磨在常压实施其他制浆方法包括采用热机械制浆法(CTMP)、化学机械制浆法(CMP)和化学制浆法、硫酸盐(kraft)法或亚硫酸盐法的化学的化学处理可以处理纸浆例如以减淡纸浆的颜色漂白可以使用化学产品以溶解和提取部分木质素或使其脱色这些化学产品包括用于化学浆的二氧化氯、过氧化氢和臭氧以及用于机械浆的过氧化氢化学木浆的电子束加工或电子加工技术(EPT)可以用来控制纸浆粘度或聚合度它可以合乎需要的是产生木质素总含量较低或无木质素含量的纸浆,因为这些纸浆需要更少的漂白化学品,与香料反应较小并且产生更少的污染物,尤其可吸收性有机卤化物(AOX)具有高木质素含量的纤维素浆是称作“高得率浆,并且这类纸浆包括磨木浆、木片精磨楽(chip-refined pulps)、热机械楽;、化学机械楽;和半机械楽;木质纤维素材料的纤维至少部分地机械地释放并且任选地还部分地化学释放机械纤维分离在研磨机、盘磨机或螺旋纤维分离设备中实现,在其中纸浆经受温和的机械剪切力而不相应地降低其抗脱水性原纤化可以用来增加纤维的柔性并且产生以品质加工纸浆(quality processedpulp)为特征的精细物料本发明的方法包括形成具有结构件的本发明制品,所述结构件包括纸浆基质材料用于制造基质材料的方法的例子包括从纸浆形成一层纸在消化木片和任选地漂白所产生的纤维后,使纤维形成湿抄浆纸型(wet-laid pulp mat)在这个操作中,纤维进入流浆箱,在那里它们与水和添加至纸浆的任何化学品或其他材料混合纤维离开流浆箱到称作造纸网的移动筛上,其中纸幅中的水通过重力或通过真空穿过所述造纸网排泄通常,通过使低浓度纸浆(例如,以重量计O. 5%至1%固形物是常见的)的水质分散体在上造纸网上穿过而完成这个步骤(在初始阶段称作成形)这种造纸网(在某些情况下由真空或抽吸辅助)增加纸型或纸幅的浓度至大约20至35重量百分数固形物纸型或纸幅随后在“压榨部”中经压缩或挤榨以除去额外的水这通常由毛毡压机(各自具有与纸型或纸幅接触的毡结带(felted band)的一系列辊)完成这些压机除去额外的自由水和一些毛细水,因此导致纸型或纸幅的浓度增加至约30至60重量百分数的范围取决于所需的产品,可以施加更大或更小的压榨
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专利名称:用于嗅觉活性物质的方法、组合物和制品的制作方法提供加香环境已经变成家庭、汽车和其他空间想要的附属物。材料如陶瓷、聚合物、木材和纤维素材料已经用来释放香料。棉花已经用来释放挥发性物质,如香料,并且美国专利Nos. 2,615,754和5,372,303中描述了例子。如美国专利No. 2,626,833中所述,织物也已经用作挥发性物质可以从中蒸发的吸收性介质。在美国专利No. 855,984中,海绵用来挥发香料或消毒剂。美国专利No. 1,988,141描述了毛毡坐垫释放香料的用途。这些和相似的制品使得香料从它们的基质十分迅速地释放,并且不提供香料的延长释放。木材已经用来容纳香料,例如,熏香棒。为了释放显著量的香料,燃烧熏香棒并且香味释放至环境中。使得熏香棒在不燃烧情况下释放它们的香料导致不充分的香料释放。木材不是高度的吸收剂并且因此吸收少量的加香物质。木浆已经用来吸收并释放香料,如美国专利No. 2,120,204中所述。当木浆脆弱并且不能制成稳定制品时,木浆的使用可以带来问题。在最初不施加香料的情况下,木棒或芦杆已经用于香薰藤条(reed diffuser)中。在香薰藤条中,将木质部分( 木材)(如两根或三根竹芦杆)置于盛有香味油的容器中。油向上渗透芦杆的中央部分并且香料从芦杆的上端挥发出来。芦杆必须频繁地转动,从而先前浸没的芦杆末端暴露于容器外部的空气。芦杆经常因油中的残片或生物杂质而堵塞,并且不能有效向环境提供长期芳香。所需要的是提供嗅觉活性物质的制品,和用于制造并且使用这类制品的方法,和用于以下制品的组合物,其中所述制品向环境提供嗅觉活性物质(如香料),包括耐用、容易制造并且为许多应用提供嗅觉物质(如香料)的缓慢或受控释放速率的制品。
本发明涉及用于向环境提供嗅觉活性物质(如香料)的制品的方法和组合物,并且涉及用于制造和使用这种制品的方法。本发明的一个方面包括制品,其包含结构件和至少一种嗅觉活性物质。结构件包括作为吸收材料的基质材料。在制品中,基质材料吸收或吸附至少一种嗅觉活性物质。基质材料可以使得添加物掺入基质材料中。结构件可以使得结构件的表面的至少一部分被涂料或屏障层(barrier)覆盖或盖住。涂料或屏障层可以辅助嗅觉活性物质从结构件中的受控释放,并且可以延长嗅觉活性物质从制品中释放的时间长度。图1是本发明制品的例子的图。图2是本发明制品的例子的图。图3是nC12从结构件中释放的曲线图,其中y轴是以克计的重量损失并且x轴是以小时计的时间。图4是从涂覆和未涂覆的结构件中释放的曲线图,其中y轴是以克计的重量损失并且X轴是以小时计的时间。图5是从涂覆和未涂覆的结构件中释放的曲线图,其中y轴是以克计的重量损失并且X轴是以小时计的时间。图6A是从具有不同基质材料的结构件中释放的曲线图,并且图6B是从结构件中释放的曲线图,其中y轴是 以克计的重量损失并且X轴是以小时计的时间。图7A是从涂覆的结构件中释放的曲线图,并且图7B是从涂覆和未涂覆的结构件中释放的曲线图,其中y轴是以克计的重量损失并且X轴是以小时计的时间。
在压榨部后,浆张随后在干燥部中干燥。在干燥部中,降低浆张的剩余含水量以获得一般在约88至97重量百分数(3至12重量百分数水分)之间、更通常在90至94重量百分数出至10重量百分数水分)之间的浆浓度。湿抄纤维素浆纤维形成纸页并且在接触点通过氢键彼此接合。这种工艺称作湿法成形(wet forming)。制造纸衆基质材料的其他方法是已知。例如,在Fourdrinier法中,纸衆基质材料总体上通过从网筛上的纤维素水浆液形成纤维毡来产生。所述方法一般包括具有在网筛上游的流浆室的流浆箱。流浆箱接受纤维素水浆液并且将这种浆液沉积到其中形成纸毡的网筛上。将纸毡从网筛移走并且进一步加工,包括干燥,以形成制品基质材料。干抄法或湿抄法也可以用来形成纸浆基质材料。商业纸浆可以是以纸页形式可获得的。为了促进纤维与聚合物材料掺合,可以将纤维板材破坏成单根纤维或纤维的小聚集物。造粒的步骤可以使用转刀切割器进行以切碎纸浆材料。造粒过程可以缩短纤维的长度。纤维长度的缩短可以降低纤维添加物的强化影响。基质材料的孔隙度可以通过纤维的紧密度控制。本发明纸浆或制品的孔隙度可以按多种方式控制或改变。纤维的紧密度影响基质材料允许气体或液体经其穿过的程度。基质材料孔隙度可以影响基质材料或用这种基质材料制成的制品的其他性能,并且孔隙度的变化可以影响制品其他特征的变化。例如,孔隙度可以影响嗅觉活性物质的摄入量或加载量,或可以影响嗅觉活性物质的释放速率。可以通过将其他材料(如添加物)添加至纸浆(当基质材料由纸衆组合物形成时)或添加至由基质材料制成的结构件而影响基质材料的孔隙度。纸浆基质材料的性质是这样的,从而纸浆纤维的粘合产生了贯通纸浆基质材料的许多微小的空气通道,所述空气通道可以完全淹没于结构件的基质材料中、从表面向下延伸至制品的结构件的内部中或者完全穿透制品的结构件。可以在纸浆基质材料生产过程的任何阶段影响纸浆基质材料的孔隙度。增加水平的纤维精磨引起纤维更强烈和和紧密地粘结在一起,引起纸浆基质材料致密,从而降低空气通道的网络和孔隙度。表面施胶、涂覆、压光或超压光可以密封和/或压缩表面纤维,从而降低结构件的孔隙度。孔隙度可以影响添加物、嗅觉活性组合物或其他液体怎样彻底地和怎样迅速地吸收至纸浆基质材料中,这类吸收可以主要因毛细作用发生。具有高孔隙度的纸浆基质材料可以具有增加的添加物吸收性。将纸浆基质材料的孔隙度定量地测量为一定量的空气穿过样品所花费的时间长度或空气穿过样品的速率,使用Gurley透气度测定仪(在第一种情况下)或Sheffield孔度计(在第二种情况下)。基质材料、结构件或制品的孔隙度可以因添加物的添加而增加或减少。可以将添加物在纸浆制造过程期间、在基质材料的形成期间、在结构件从基质材料中形成期间或在形成制品时的步骤添加至纸浆。 例如,可以向纸浆作为空间填充添加物的添加物以产生具有空间填充添加物的基质材料。制品用具有空间填充添加物的基质材料所制成的结构件形成并且随后以如此方式进行处理,从而将空间填充添加物摧毁或缩减尺寸,在制品的基质材料中留下开口或孔并且增加其孔隙度。可以通过处理制品的结构件的至少一部分表面减少制品的总孔隙度。制品的孔隙度可以通过减少基质材料的孔隙度、减少结构件的孔隙度,如通过涂覆或处理结构件的一部分表面或通过涂覆或处理制品的一部分表面来影响。相反,可以增加制品的孔隙度。可以形成具有与柔性海绵中相似的孔、间隙或通道的纤维素基质材料。这类基质材料可以具有与纤维素化学地结合的官能团(如,离子交换基团)。在一种方法中,如GB914421中所述,通过与导入离子交换基团(如正磷酸或氯乙酸钠)的试剂反应修饰预成形的柔性纤维素海绵。GB1387265公开了通过纤维素与导入离子交换基的试剂反应,随后再生成所需物理形式(当中包括海绵)而制备的离子交换纤维素材料。GB1226448公开了制造离子交换剂的方法,所述方法包括导入交联性残基至再生纤维素中,同时或随后导入阳离子或阴离子交换基团至所述纤维素中。纤维素可以从粘胶获得。纤维素可以按多种多种物理形式(如棒、原纤、纱线、织造布、薄片、珠、颗粒、粉末、海绵、管或板)使用。本发明的基质材料可以包括原生孔和次生孔。原生孔是具有如此尺度从而允许液体或气体自由贯通基质材料穿过的互连孔。在原生孔的壁中提供次生孔。液体或气体运进和运出孔的速率可以是快速或缓慢的。包含互连孔的多孔基质材料的产生通常包括使基质材料(如聚合物材料)的溶液接触孔形成剂(如气体)接触。其中聚合物材料是纤维素的情况下,聚合物材料在生成多孔材料之前或与之同时接触气体。将气体或气体形成材料导入至聚合物溶液中。气体形成材料的例子包括固体、挥发性液体、化学试剂(如碳酸钙和酸)、将通过例如分解重碳酸盐引起气体形成的热分解性材料、或生物物质如右旋糖和酵母。气体形成材料可以是固体试剂如粉末、晶体、油、蜡或碾磨的生物组织。使用固体作为气孔形成剂的前体可以适合原生孔的产生。气体形成试剂可以在纤维素再生成固体形式后或在其期间移去,移去通常包括用酸、碱或酶处理、利用电磁能量或溶剂作用。产生具有互连多孔结构的多孔基质材料的方法包括使用黄原酸盐。可以通过变动黄原酸盐的取代度变动由黄原酸盐形成的气体所产生的孔的大小。产生具有互连多孔结构的多孔基质材料的方法包括使用水合硫酸钠晶体,其中可以再次使用大小变动的粒子。具有200微米至400微米粒度的水合硫酸钠晶体可以是用来产生互连孔。可以使用具有1500微米至3000微米粒度的水合硫酸钠晶体。对于100微米级别的孔径,可以使用其他固体如碳酸钙。原生孔的实际体积(即,分数空隙度(fractional voidage)取决于导入多孔基质材料聚合物溶液中的原生孔形成剂的量,并且可以是直至总空隙体积95%的任何值。原生孔的壁的厚度可以取决于与多孔基质材料聚合物材料的溶液混合的原生孔形成剂的量。在其他因素当中,最小壁厚度可以取决于原生孔形成剂的粒子如何紧密地装配在一起。每单位体积可以导入多孔基质材料中的官能团的总量通常将随多孔基质材料的密度增加而增加。原生孔壁的厚度可以根据从多孔基质材料待制成的制品变动。不可能在多孔基质材料内部获得均匀的壁厚度。例如,纤维素多孔基质材料可以具有5微米和45微米之间的壁厚度。次生孔可以因聚合物密度的变化而天然地存在于聚合物中,或可以通过使用孔形成剂或通常与原生孔形成剂一起使用的试剂来形成。一般地,次生孔小于原生孔并且可以通过以下方法的任一种形成。聚合物材料的溶液可以与具有预定大小的各个粒子的可移动试剂混合,从而产生具有所需次生孔结构的多孔 基质材料(即,具有由试剂粒度决定的孔径的结构)。可以将一种液体(其可能与聚合物溶液不混溶)添加至混合时在液体聚合物内部形成连续通道的聚合物溶液。可选地,可以通过添加合适的溶剂降低聚合物溶液(如纤维素)的密度,从而当纤维素再生时,所得到的海绵具有开放孔结构。移走所添加气体或液体的合适方法是已知的。次生孔可以通过使聚合物溶液与固态孔形成剂接触来产生。认识到,多孔基质材料的性质,包括总体多孔结构,可以取决于影响制造系统的广泛类型的因素。例如,可以对聚合物的浓度、聚合度或粘度作出变化。可以添加可能实现次生和原生孔结构的试剂,如表面活性剂。多孔基质材料可以根据本发明用来形成制品的结构件,所述制品如本文所述并且可以处于块、环、连续片材(continuous sheet)、轧制片材(rolled sheet)、盘、带、棒、垫或其他立体形式等形式。包含棉绒(包括但不限于棉花、Iotka或蕉麻)的基质材料由本发明构思。棉绒以重量计可以占基质材料总重量的0. 1%至99.9%。包含合成纸浆的基质材料也由本发明构思。例如,美国专利No. 3,770,856公开了通过使来自较高压力带和温度带的含有聚合物和溶剂的水乳液快速转移至较低压力带和温度带以产生精细纤维结构。将所得到的结构物在混合器中弄碎,获得原纤状态的精细扁平纤维,平均宽度5微米至10微米并且长度3至5_。所得到的纤维可以经压制或模制以形成用于结构件中的基质材料。
挤出的合成纸浆组合物用来形成本发明的基质材料。英国专利No. 1,221,488公开用于产生纱线的方法,所述方法包括挤出聚乙烯和发泡剂的掺合物,从而产生发泡聚乙烯的挤出物。将后者拉制,从而它基本上在挤出方向上取向。拉制的发泡聚乙烯经受力作用,从而泡沫的壁破损。所得到的挤出物是包括基质材料的互连纤维单元的三维结构。美国专利No. 3,634,564公开用于制造原纤化发泡薄膜的方法,所述方法包括将热塑性聚合物与发泡剂混合并且将混合物挤出至发泡聚合物薄膜中并且此后单轴向地拉伸发泡薄膜。在升高的温度上拉伸引起泡沫的空隙爆裂。这些纤维可以按已知的方法成形、压制、模制、熔化、部分地熔化或处理以形成用作结构件的基质材料。在一些情况下,挤出物是取向的。取向指其中将聚合物材料中的晶体结构对齐安置从而产生高度均匀结构的过程。认为取向引起聚合物分子的轴更广泛地以相同方向排齐。通常,通过在聚合物的温度低于熔点但是高于其转变温度时拉伸(或拉拔)聚合物获得取向。本发明构思了未拉制或取向的挤出物并且所得到的纤维在基质材料中可以是或可以不是取向的。美国专利No. 3,954,928公开了通过借助模具挤出含有起泡物质的熔融热塑性树脂而制备原纤化挤出物的方法。几乎在挤出物离开模具时就将它骤冷至低于树脂玻璃化转变温度的温度。树脂可以是聚苯乙烯和聚烯烃(例如,聚乙烯)的掺合物,但是后者以基于掺合物按重量计最多40%和优选地30%或更小的量存在。美国专利No. 4,210,487公开了聚烯烃本身可以加工成适于与纤维素纸浆掺合以形成基质材料的纤维。其中混合物含有多于40重量%聚烯烃的聚苯乙烯和聚乙烯或聚丙烯的混合物同样地适于与纤维 素纸浆掺合。美国专利No. 4,210,487进一步公开了从热塑性、成纤维合成聚合物中制备合成纸浆组合物的方法。将树脂连同发泡剂一起挤出以形成具有互连原纤和纤维的材料。将材料在它离开挤出机模具时拉细以引起纤维和原纤的形成。拉细在聚合物处于熔融或非晶状态时出现。所得到的原纤化材料随后经历切削和/或剪切作用,这导致发泡材料破裂成具有许多连接原纤的短小纤维。这种合成的纤维材料轻易地与纤维素纸浆混合以允许制备具有变动量的所需合成聚合物的纸张。取决于具体的聚合物和量,所得到的纸可以具有比仅含有纤维素纸浆的纸优越的性能。合成的热塑性聚合物选自聚丙烯、聚乙烯或其中混合物含有以重量计多于40%聚烯烃的聚苯乙烯和聚乙烯或聚丙烯的混合物。本发明包括了包含添加物的组合物。一种或多种添加物可以添加至基质材料组合物,如纸浆。纸浆可以包含在纸浆生产期间和/或在基质材料形成期间或在制品的结构件形成期间添加以赋予一种或多种具体特征的添加物。例如,添加矿物质填料如高岭土、氧化钛、滑石、碳酸钙可以有助于基质材料和/或结构件的印刷适性、不透明度和二维稳定性。添加物可以惨入纸衆组合物中、在制品的基质材料形成时惨入其中、在形成后惨入制品中或掺入嗅觉活性物质组合物中。添加物的例子是淀粉。淀粉混合物可以添加在基质材料本身中,或可以用来在滚轧过程中将一层纸基质材料黏附至另一层纸以产生包含滚轧连续纸棒(rolledcontinuous paper rod)的结构部分。淀粉混合物可以用作控制释放单元(controlrelease elements)。未改性的天然淀粉和改性淀粉均可以使用。可以使用适用于造纸中的任何淀粉,包括但不限于糊精以及淀粉类型、糊精类型的组合以及淀粉和糊精的组合。另夕卜,麦芽糊精和其他形式的糖可以用作淀粉组分。未改性淀粉是从源自众多植物的根、茎或果实产生的商业化学品。它是由直链和支链多糖聚合物组成的高分子量糖聚合物并且它可以具有约8%至约20%、最常见地约11%至约13%的含湿量。淀粉,如源自玉米、小麦、大麦,木薯、稻、马铃薯和/或其他合适植物来源等的那些,可以作为杂合体使用。也可以使用来自多种来源的淀粉的掺合物。可以使用颗粒淀粉和粉状淀粉。改性淀粉可以经机械、化学或热改性。改性淀粉具有与未改性淀粉不同的性能,包括溶解度、成膜作用、白度、凝胶强度、粘度稳定性、粘合性、抗剪切性和抗冻融降解性的差异。源自玉米的其他遗传形式(如高直链淀粉玉米和蜡质玉米)以及高粱品种的淀粉也将是合适的。化学改性淀粉包括改性氧化淀粉如次氯酸盐氧化淀粉、酸解淀粉、交联淀粉、醚化淀粉、酯化和具有减少的分子量、高度流动性和/或官能亚基的其他淀粉。可商业获得的化学改性淀粉的例子是SUREB0ND 、工业玉米淀粉(Industrial Corn Starch)或 STABLEB0ND 。从 Corn Products 可获得工业玉米淀粉(Industrial Corn Starch)。FOXHEAD 。阳离子淀粉是从Corn Products可获得的并且是Corn Products的氧化淀粉。添加物可以包括纳米纤维。纳米纤维是一个宽泛短语,通常指直径小于I微米的纤维。例子包括,但不限于亚微米范围内的玻璃纤维、熔喷聚合物纤维、0. 25微米直径静电纺丝纳米纤维、市售纳米纤维和纳米纤维纤维网。纳米纤维可以是有机或无机物质,包括但不限于聚合物、工程化树脂、陶瓷、纤维素、人造丝、玻璃、金属、活化刚玉、碳或活性碳、二氧化硅、沸石或其组合。构思了有机和无机纤维和/或晶须的组合,并且在本发明的范围内部例如,玻璃、陶瓷、或金属纤维和聚合物纤维可以一起使用。纳米纤维(包括由纤维素制成的纳米纤维或微原纤)可以添加至作为本发明基质材料使用的纸浆组合物。植物细胞壁部分地由纤维素微原纤硬化。通常,纤维素纤维宽30mm并且长约2-3mm,并且由宽4nm和长约100_200nm的纳米级微原纤构成。如本文所用的“微原纤化纤维素”或“纤维素纳米纤维”或纤维素微原纤互换地使用并且由本领域技术人员理解为意指源自纤维素的十 分小的纤维。微原纤化纤维素(MCF)是以产生具有纳米级尺度的纤维素丝状结构的方法从纤维素源回收的分离和纯化的纤维素纤维。MCF在二十世纪八十年代开发并且是可以通过均化工艺获得的适度降解并且表面积大大扩展的膨胀的高容量纤维素形式。MCF纳米纤维可以用来向纸浆产品附加强度和其他性能。常规上,通过以下方式获得MCF :借助精磨来机械处理纸浆纤维,随后高压均化。精磨通过逐渐剥离外部细胞壁层(P层和SI层)并且暴露S2层导致纤维的外部原纤维化。内部原纤维化使纤维壁疏松。精磨是在造纸业中常见的并且使用精磨机完成。例如,在盘磨机中,迫使稀薄纤维悬液穿过转子盘和定子盘之间的缝隙,并且纤维经历反复的循环机械应力。处理的纤维随后通过泵送纤维素纤维浆液穿过弹簧加载的阀门组件进行均化。当阀门快速开启和关闭时,纤维经历伴随剪切力和冲击力的巨大压降,这促进纤维素纤的高度维微原纤维化,产生MCF。酶可以用来预处理纸浆纤维。后处理可以包括碾磨。碾磨包括使得均化的纤维溶液通过有固定磨石和转动磨石构成的研磨机。见例如,美国专利No. 6,214,163 和 6,183,596。MCF已经由显微镜(如扫描电子显微镜和透射电子显微镜和原子力显微镜)表征为包括微小原纤束和微原纤束的互连网样结构物,并且纤维的直径是Inm至100nm。MCF中的大部分原纤是尺寸相对均匀的。长度可以是约IOOnm至超过1mm。与原始纸浆纤维相比,相对于MCF体积的表面积增加。通常,MCF是一种膨胀型高容量纤维素形式,其中纤维素纤维被打开和拆散以暴露出更小的原纤和微原纤。MCF包含提供高劲度和强度的纳米结构、具有自组织效应的晶体和在表面上提供修饰用反应位点的羟基。当MCF添加至纸浆时,纸浆产品具有改进的强度,包括拉伸强度、破裂强度和撕裂强度和其他特征如密度、光滑性,并且可以增加纸浆产品(如本发明的制品)的透气性。本发明的基质材料包含MCF,并且与含有MCF的纸浆组合物相似至,显示增加的液体(如染料和嗅觉活性组合物)停留和吸收作用。MCF可以添加至用来涂覆纸浆基质材料的涂料,并且可以在本发明的制品中使用。添加至涂料的MCF可以有助于改善涂覆表面的印刷适性并且可以有助于增加涂料的粘度以减少开裂。MCF也可以用作其他物质(如染料、颜料或嗅觉活性物质)的载体。如本领域技术人员已知,MCF的性能包括细尺度-高表面积、高晶特征、添加至包含MCF的纸浆产品时增加的劲度和强度和用于化学及物理修饰的羟基。可商业获得的MCF可以用作本发明基质材料的添加物,所述基质材料例如从硬木、纸浆或从软木产生。MCF的商业来源是来自Engineered Fibers Technology, LLC的MCF-溶解性纤维素(Iyocell)微原纤化纤维,其具有直径O. 1-0. 25mm的高数均微原纤。MFC可以使用例如Valley Beater设备进一步精制。当添加MCF至纸浆溶液时,MCF可以包括0. 001%至50%的纸浆组合物,包括0. 01%M 50%, 0. 1%至50%、1. 0% 至 50%、10%至50%、0. 01% 至 45%、0. 01% 至 40%、0. 01% 至 30%、0. 01%至 20%,0. 01% 至 10%,0. 1% 至 10%、1. 0% 至 10%,0. 001% 至 10%,0. 01% 至 1%、0· 001% 至1. 0%、5%至20%和其之间全部范围。添加MCF至纸浆产生一种纸浆基质材料,与无MCF的纸浆基质材料相比时,所述纸浆基质材料具有不同的特征,包括但不限于,改进的拉伸强度、改进的水吸收容量-Cobb值和改进的蒸气转移能力(MTVR)。本发明的添加物包括胶,一种黏性材料。胶是本领域技术人员已知的,并且选择具有所需黏附性能的胶可以由本领域技术人员决定。胶也可以包括或也可以不包括嗅觉活性物质。胶可以充当嗅觉活性组合物释放的抑制,因此延长制品释放嗅觉活性组合物的时间。胶可以按均匀或非均匀方式应用至基质材料。例如,在由缠绕(无论是否为螺旋缠绕)的纸基质制成的棒型结构件中,胶可以用来将一层或多层纸黏合在一起。胶可以作为点施加在一个或多个层或股(Plys)上,并且胶可以充当股之间的间隔物以在层之间产生空隙。本发明的方面包括添加一种或多种嗅觉活性物质至一种或多种纸浆、至纸浆制成的基质材料、至这种基质材料制成的结构件、或至纸浆、基质材料和结构件的每一种。嗅觉活性物质包括但不限于香料、拒斥剂、消除气味化合物、芳香疗法化合物、天然油、水基香料、气味中和化合物和环糊精。如本文所用,“嗅觉活性物质”指有气味的任何化合物、混合物或悬液,或消除或中和气味化合物的复合物、混合物或悬液,如将在能对嗅觉化合物反应的活生物中产生积极或消极嗅觉反应或者减少或消除这类嗅觉反应的任何化合物或化合物组合。本发明的香料包括下述化合物的辛香或芳香化合物、混合物或悬液,所述化合物能够在能对嗅觉化合物反应的活生物中产生嗅觉反应并且可以在本文中称作增味剂(odorant)、香辛料(aroma)或香料(fragrance)。如本文所用的嗅觉活性组合物包括一种或多种嗅觉活性物质并且总体上是具有气息(smell)或气味的组合物,所述组合物可以是挥发性的,可以转运至人或动物的嗅觉系统并且通常以足够高的浓度提供从而它将与一个或多个嗅觉受体相互作用。香料组合物可以包括一种或多于一种芳香特征,包括头香、中段香调或中调、和后香或基香。嗅觉的组合物可以包含其他稀释剂或添加物,如溶剂或防腐剂。合成的木质材料,如纤维素塑料复合材料由本发明构思。纤维素类指乙酸纤维素和乙酸纤维素酯并且包括但不限于乙酸纤维素、乙酸纤维素丙酸酯和乙酸纤维素丁酸酯。乙酸纤维素酯包括但不限于二乙酸纤维素和三乙酸纤维素。术语“纤维素类”还包括纤维素类的全部水合物(例如,无水乙酸纤维素、一水合乙酸纤维素、二水合乙酸纤维素、三水合乙酸纤维素和四水合乙酸纤维素)以及纤维素类的无水形式。合适的纯化纤维素纸浆包括 Ultranier-J、Rayfloc-J-LD、Porosanier-J-HP>Ethenier-F-UHV> Sulfatate_H_J-HD 和Placetate-F,它们分别从Rayonier、Specialty Pulp Products (Jessup, Ga.和 FernandinaBeach,Fla.)可获得。这些纤维素纸浆具有95%或更大的α-纤维素纯度,例外是Rayfloc-J (约86%α -纤维素含量)。它们均是软木纸浆,例外的是制造的Sulfatate-H-J。生物质塑料由本发明构思并且源自可再生植物资源如玉米淀粉、纤维素和大豆油,而不限于化石资源,如石油。可再生资源是塑料工业的更有潜力和有前景的替代品。乙酸纤维素是最重要的合成有机酯之一,原因在于它由地球上最丰富的生物聚合物纤维素构成。乙酸纤维素是由某些微生物生物可降解的,并且由可再生资源(如木浆、农业废弃物或棉花纤维)制成。乙酸纤维素可以用作为薄膜或用作纤维,并且纤维可以织入抗霜霉和霉的织物并且可以成形为基质材料。在本发明的一个实施方案中,乙酸纤维素是用来形成纤维束以制造结构件(例如圆柱体)的基质材料。圆柱体可以是实心的或具有中空轴。乙酸纤维素圆柱体可以用涂料处理,或可以具有涂料或屏障层,如卷绕在外表面周围的纸,以有助于一种或多种嗅觉活性组合物的受控释放。纤维素强化塑 料组合物的示例性实施方案显示优异的物理性能和可模制性特征。纤维素复合材料组合物的示例性实施方案总体上由特定比例范围内的塑料树脂和纤维素填料物质组成,并且可以以固体或发泡形式产生。另外,复合材料的成分可以从再循环或未用过的材料产生。塑料树脂和纤维素填料可以组合。例如,本发明的制品可以包括由纤维素纸浆(如乙酸纤维素)的基质材料和树脂组成的结构件,并且可以成形为合适形状,例如棒,在所述形状周围安置纸。合适的热塑性树脂可以包括多层薄膜;高密度聚乙烯(HDPE);低密度聚乙烯(LDPE);聚氯乙烯(PVC);氯化聚氯乙烯(CPVC);半刚性聚氯乙烯(S-RPVC);聚丙烯(PP);乙基-乙酸乙烯酯;丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS);聚苯乙烯;和其他相似或合适的聚合物和共聚物。任选的热固性材料可以包括聚氨酯(例如,异氰酸酯);酚类树脂;环氧树脂;不饱和聚酯;和其他相似或合适的热固性材料。可接受在这种复合材料中使用的纤维素材料可以包括锯末;报纸;苜蓿;麦草浆;木片;木纤维;木粒子;磨木(groundwood);木粉;薄木片;木单板(wood veneers);木层积板(wood laminates);纸;纸板;稿杆;棉花;稻壳;椰子壳;玉米芯;花生壳;甘蔗渣;植物纤维;竹纤维;棕榈纤维;红麻;黄麻;亚麻;和其他相似或合适的纤维素材料。许多其他材料也可以添加至复合材料以改善其性能或改善加工。这些材料可以包括无机填料、交联剂、起泡剂、发泡剂、泡沫调剂、润滑剂、稳定剂、加速器、抑制剂、增强剂、相容剂、热固剂、加工助剂、防老化添加物、橡胶、色料、抑霉剂和其他相似或合适的添加物。本发明的方法包括制造用塑料树脂、纤维素填料物质(如乙酸纤维素)和可以使其相互作用并形成基质材料组合物的其他任选材料的纸浆组合物。例如,恰当比例的每种组分可以在模塑操作期间经独立的料斗或相似的器具送入模具或模塑机(例如,挤出系统)中。可选地,塑料树脂和任选的材料可以预混合。独立的料斗或相似的器具可以随后用来在模塑操作期间将预混合的材料和纤维素填料物质导入模具或模塑机中。另一种方法在将混合物导入模具或模塑机之前混合纤维素填料与塑料树脂(如果需要,外加任何任选的添加物的一些或全部)。又一个方法允许恰当比率的热塑性树脂、纤维素填料物质和其他任选材料的每种送入混料机。混料机随后用来合并和熔化各种组分成为粒状原料,所述原料随后可以随后冷却和贮存以稍后在模塑机中使用。然而,由混料机产生的组合物不一定经制粒和贮存。复合材料熔体可以可选地从混料机直接转运至挤出机或其他模塑机以立即使用。又一种方法提供了在混合器或掺合器中待合并的塑料树脂、纤维素填料物质和一些或全部的其他任选材料。虽然可以加热掺合器或混合器,但是这些组分可以在混合期间保持不熔化。不熔化的混合物料可以随后贮存以稍后使用,或立即转移至干燥器以降低纤维素填料物质的含湿量。在干燥后,不熔化的混合物料优选地传送至与干燥器连接的模塑机或可以置于压塑模中。其他组分可以在模塑机处添加至混合、干燥的物料。另外,可以改变前述制造方法的每一种。纸浆组合物,如本文中公开的纤维素强化塑料组合物和其他纸浆组合物,可以用来通过传统模塑手段(包括但不限于挤出、压塑和注塑)的任一种产生基质材料、结构件和制品。型材挤塑头可以在挤出期间用来根据需要使纸浆组合物成型。保压模(packer die)可以用来进一步压紧纸浆组合物并且改善纸浆组合物组分的粘合。纸浆基质材料组合物的压塑可以通过将干掺合或粒状形式的纸浆 基质材料组合物置入压塑模中并且在足够的热和压力下压缩物料实现。关于压塑,也已经发现,可以在压塑过程期间或此后通过使用某些黏合剂或相容剂使多种次生片状材料与纸浆基质材料组合物的表面粘合。类似地,结构件或制品也可以使用针对纸浆基质材料组合物的性能和特征所设计的模具和模塑设备,通过传统的注塑手段产生。本发明的制品包括了包含一种或多种觉活性组合物的结构件。结构件可以由能够可释放地保留一种或多种嗅觉活性组合物的纸浆或任何基质材料制成。如本文所用,可释放地保留意指,化合物或组合物维持在材料中或在其上,如在保留中那样,并且能够从材料的一个区域移动至另一个区域,或能够离开该材料。嗅觉活性组合物的全体或一部分可以由基质材料或结构件可释放地保留。例如,嗅觉活性组合物可以由基质材料吸收或吸附至基质材料,并且将嗅觉活性组合物称作留在或存在于基质材料中,并且在某些条件下或作为时间的因素,嗅觉活性组合物的全体或一部分可以在基质材料内部移动或离开基质材料。结构件可以参与或控制一种或多种嗅觉的组合物的全体或一部分释放至周围环境。结构件可以包括塑性材料,如耐受嗅觉活性组合物的多孔塑性塑料。塑性材料可以形成其中提供有凝胶基质材料的容器,并且这种凝胶基质材料可以包含嗅觉活性组合物。嗅觉活性组合物可以通过扩散,经过塑料(如穿过塑料中的孔)或经过其中提供开口的塑料容器的区域从凝胶基质材料中释放。
本发明的制品包含由基质材料制成的结构件和嗅觉活性组合物。本发明的制品可以包含基质材料,所述基质材料包含在使基质材料成形为结构件之前直接添加至基质材料的嗅觉活性组合物。本发明的制品可以包含被成形为结构件的基质材料,并且在形成结构件后,添加嗅觉活性组合物。基质材料可以是纸浆组合物。本发明的制品包含了包含基质材料的结构件,其中所述基质材料包含螺旋缠绕的纸。螺旋缠绕方法允许纸相对于通过将纸围绕结构件的轴缠绕完整一圈所形成的每一层是相同或不同的。例如,结构件可以包括通过围绕垂直轴缠绕基质材料(纸基质)形成的棒形状,从而形成长度比其直径更大的棒。通过纸基质围绕该轴完整一圈所形成的每一层可以是称作股。例如,10股棒可以相对于该棒的每一股具有I至10种不同特征。特征可以包括本文对基质材料所述的那些,并且包括,但不限于吸光度、拉伸强度、密度、pH、孔隙度和基质材料的极性以及纸或基质组合物的类型。本发明制品的一个方面包括了包含多孔纸基质材料的基质材料,所述孔贯通纸基质形成。如此形成的孔可以是“干净的”或没有孔屑,或可以具有以某种方式与孔连接的移除材料(在本文中称作孔屑),其中通过移走移除材料形成孔。如果孔屑与基质一起维持,则一些或全部的孔屑可以存在的,和一些或全部的孔屑可以与它们的来源连接。一些或全部的孔屑可以没有孔屑的来源点(source point)并且可以充当间隔,例如,在螺旋缠绕的纸基质棒的股之间。孔屑可以在形成棒之前(例如,通过螺旋缠绕方法)从纸基质材料移去。

可以在纸基质中进行穿孔以形成孔,从而结构件(如棒)的每一股具有与一个或多个其他股相同或不同数目的孔眼,或式样与结构件的一个或多个股不同或相同的穿孔。孔眼包括具有所需尺寸直径,例如,约50微米至约400微米、约300微米至约1000微米、约50微米至约100微米、约50微米至约1000微米、约50微米至约500微米、约50微米至约300微米、约50微米至约200微米、约500微米至约1000微米、约500微米至约600微米、约500微米至约700微米、约500微米至约800微米和在其之间全部范围的孔。孔可以具有均一尺寸,即,产生的全部孔眼的直径是均一的,例如,约300微米,或直径可以按不同直径孔眼的特定样式设置,或直径可以是随机。可以存在每平方英寸股相同或不同的孔数。例如,一股可以具有每平方英寸100至1000个孔,这些孔可以处于特定样式或在基质材料中随机地产生。孔眼可以在基质材料(例如,纸)中通过本领域技术人员已知的工艺产生,并且包括但不限于机械冲孔、激光产生的孔和静电孔眼。例如,对于形状为长方形(二维形式)的纸基质材料,孔眼可以是区域穿凿的,如形成图案,或从长方形短边的起始边缘至纸长方形的终止边缘,或从一个边(长方形的长边)至整张纸的另一个边,或者在整个纸长方形长度的区段中随机穿凿。本发明的制品包括由纸基质材料制成的结构件,其中结构件通过螺旋缠绕纸以形成棒而产生,其中该棒的长度大于棒的直径。例如,该棒具有20股。最内的1-4股和最外的1-4股比棒的其他股吸收性更小。例如,最内股和最外股可以没有孔眼,可以由吸收性较小的基质制成,可以用使所述股具有更小吸收性的材料涂覆,可以具有减少吸收性的添加物,和/或纸可以经处理以使它具有更小吸收性。例如,最内股和最外股之间的股可以具有更大吸收性,这可以因孔眼引起、可以具有孔屑,可以由吸收性较大的基质制成,可以不用材料涂覆,可以具有增强吸收性的添加物,和/或纸可以经处理以使它具有更大吸收性。每个吸收性股可以具有相同的吸收性或可以彼此不同,或一个或多个股可以具有相同或不同的吸收性。例如,在层之间,例如,股2-5至16-19可以具有每平方英寸100至1000个孔眼。股组可以具有相同的吸收性。可以通过股形成吸收性的梯度,因此吸收性从内侧股至外侧股增加,或吸收性从内侧股至外侧股下降。如本文所述,股可以针对任何具体的特征排列,并且不限于仅一个特征性,而可以根据几个特征性排列。吸收性在本文中出于方便而描述并且不得解释为限制本发明。本领域技术人员将理解,所述股的一个或多个特征可以变动或保持相同。虽然不希望受任何具体理论约束,但是认为在其中通过提供相同或不同孔眼改变孔隙度的结构件中,添加至结构件的香料可以保持液态。液态可以在基质的孔眼中或在股之间如由孔屑或其他间隔物产生的空间中存在。间隔物可以在基质或其他材料内部由纤维产生,所述纤维在基质区域内产生升高的表面。由于香料处于液体形式,它将芯吸至结构件的表面并且被释放,并且因此在外部环境中检测到。 可以通过如此方式制造制品通过安排基质材料或结构件与嗅觉活性组合物紧密接触一段时间(相互作用时间)以使基质材料或结构件与嗅觉活性组合物组合。嗅觉活性组合物可以处于任何物理状态,如液体、固体、凝胶或气体。为方便,描述液体嗅觉活性组合物,但是这不意在是限制性的。相互作用时间可以取决于施加至结构件的嗅觉活性组合物的浓度或类型,或想要怎样浓烈或强烈的嗅觉活性组合物释放和/或基质材料的类型。例如,卷纸棒结构件可以用包含大约一(I)至三(3)克一种或多种纯香料的液体香料组合物饱和,并且饱和时间(相互作用时间)可以是小于I分钟至几小时,至几日。基质材料或结构件可以在暴露于嗅觉活性组合物之前经预处理。例如,结构件可以置于干燥烘炉中以除去任何残余水分。其他的方法步骤包括基质材料或结构件的压力处理或真空处理。在处理后,可以将制品例如通过揉干法或拍干法或已知用于干燥表面的其他方法干燥。干燥步骤可以在本文所述的其他步骤之前或之后使用。本发明的制品可以包括结构件和包含香料组合物的嗅觉活性组合物,所述香料组合物是如香水业中所理解的纯香料。纯香料可以是40%至50%精油。结构件可以包含卷成缠绕纸棒的食品级纸的基质材料。例如,具有15/64直径的5. 5英寸长度的缠绕纸棒可以具有约2克至约5g/cm3的空隙体积,并且大约O. 5克至5克香料组合物、O. 5克至4克、O. 5克至3克、O. 5克至2克、1. 5克至5克、1. 5克至4克、O. 5克至3克、O. 5克至2克、O. 5克至I克、I克至5克、2克至4克、3克至5克或2克至3克香料组合物可以由该棒吸收。对于具有15/16直径的12英寸长度的缠绕纸棒,大约O. 5克至5克香料组合物、O. 5克至4克、O. 5克至3克、O. 5克至2克、I克至5克、2克至5克、3克至5克、3克至4克、4克至5克香料组合物可以由该棒吸收。吸收的香料量可以取决于基质材料、香料组合物暴露于基质材料的时间长度、香料的密度、香料的溶剂、基质材料的孔隙度、将基质材料成形为结构件的方法和添加物、涂料或对基质材料、结构件或制品所做的处理。这类参数可以由本领域技术人员确定。在本发明中,向基质材料提供香料组合物以提供相对于基质材料重量以香料重量计至少70%、至少75%、至少80%、至少85%或至少90%的香料负载(load of fragrance)。本发明包括具有至少70%负载系数的香料混合物的芳香制品。已知,香烛的负载系数是5-7%,空气清新剂(如纸形样小树)具有40%的负载系数,并且凝胶芳香制品的负载系数是80-85%。例如,包括卷纸基质材料的棒的结构件的制品可以具有85%的负载系数。例如,使用本文中公开的制造方法,5. 5英寸卷纸棒可以具有每个棒1. 6g纯香料组合物。在测试和受控条件下,使用具有至少70%香料负载系数的本发明基质材料时,香料从制品释放超过约10天。卷纸棒可以显示香料前10天快速连续释放,并且当香料从底层传输至外层时,香料以较慢的速率释放直至香料不再是可检测的。例如,本发明的制品可以在暴露于环境空气的前30天内释放以重量计至少约30%的香料混合物/组合物。可选地,制品可以在短时间内释放一部分香料,并且此后以稳定状态释放香料。本发明的制品可以包含发光化合物。这类化合物可以直接添加至基质材料或可以位于内部区室中、包围结构件的一部分的塑料结构的内部或作为涂料位于结构件的一部分上。例如,可以将鲁米诺凝胶置于棒形结构件的芯内。鲁米诺(3-氨基邻苯二甲酰肼或5-氨基_2,3- 二氢-1,4- 二氮杂萘二酮)通过添加温和氧化剂(例如,通过略微地折弯含有鲁米诺的制品以破坏含有温和氧化剂如O. 3%过氧化氢的胶囊)来活化。制品随后发射由鲁米诺化学发光所提供的冷光连同一种或多种嗅觉物质。本发明的方面包括提供如本文所述的制品,所述制品进一步包括可以掺入一种或多种嗅觉活性组合物或替换它们的香料混合物。可以在包含溶剂或稀释剂或其他添加物的组合物中提供香料混合物。可以将结构件成形为特定应用所需要的任何形状。一旦将基质材料成形为或制成结构件,则结构件可以是成形为所需的形状。例如,结构件可以成形为二维形状如板、盘、圆、三角形、多角形、矩形或图案式样。二维形状可以。结构件可以成形为具有不同尺寸的三维形状。三维形状可以是实心的或可以包括区室。三维形状可以是中空的。例如,合适的三维形状包括但不限于具有多种类型周线如圆形、六边形、五边形、三角形等的实心或中空轴棒、球性、粒状和其他 所需的外表。例如,本发明的一个方面包括从围绕中心轴缠绕以形成紧密缠绕纸棒的纸基质材料中形成的棒形结构件。取决于应用,棒可以具有任何所需的长度和/或形状。结构件可以通过传统模塑手段(包括但不限于基质材料(例如,纸浆组合物)的挤出、压塑和注塑)的任一种来成形。型材挤塑头可以在挤出期间用来根据需要使基质材料成型。保压模(packer die)可以用来进一步压紧基质材料并且改善各物料组分的粘合。基质材料的压塑可以通过将干掺合或粒状形式的组合物置入压塑模中并且在足够的热和压力下压缩物料实现。关于压塑,也已经发现,可以在压塑过程期间或此后通过使用某些黏合剂或相容剂使多种次生片状材料与基质材料的表面粘合。类似地,制品也可以使用针对所述性能所设计的模具和模塑设备,通过传统的注塑手段产生。结构件或基质材料可以使用静电纺丝法产生。静电纺丝法使用电场以从毛细管的尖端抽取溶液至收集器。将电压施加至溶液,这导致溶液射流向研磨的收集器拉伸。细射流干燥以形成纤维,所述纤维可以例如在纤维网上收集。本发明的一个方面包括棒形结构件,其中棒的内部是中空的。例如,在缠绕的纸棒中,缠绕的纸形成穿过缠绕纸棒的轴的开放区域。基质材料形成壁围结构(walledstructure),所述壁围结构沿棒的纵向长度包括区室。可选地,纸衆组合物,基质材料,可以成形为中空棒,其中中心轴沿制品的纵向长度包括区室。区室(称作内部区室)在棒的每个末端向棒的外部开放。另外,本发明中构思了通过任何已知方法产生的没有中空中心轴的棒。内部区室可以包含嗅觉活性组合物、嗅觉活性组合物凝胶或其他组合物。例如,内部区室可以用产生放热反应的化合物填充。放热反应加热基质材料中的嗅觉活性组合物并且增强嗅觉活性组合物的释放速率。放热反应是本领域技术人员已知的。例如,氧化钙(生石灰)与水反应以释放热。在基质材料的内部区室内设置小的水容器。使用者可以戳穿水容器,或通过略微弯折该棒将它破开,释放水以与氧化钙反应。相似的反应可以用硫酸铜和锌、无水氯化钙和水、酸和碱中和反应,如碳酸氢钠和任何弱酸(例如乙酸)和产生热的氧化或聚合反应来产生。内部区室的开放末端可以盖上、卷边或封闭,或以任何方式密封,从而将材料留在在内部区室内。放热反应可以通过嗅觉活性组合物中与遍及基质材料掺入的另一种化合物反应的化合物的反应提供。例如,将碳酸氢钠粒子掺入基质材料中,例如在纸卷成纸棒并且产生内部区室时撒到纸上。通过将嗅觉活性组合物插入内部区室中,将嗅觉活性组合物添加至卷纸棒。随着嗅觉活性组合物从内部区室进入并穿过卷纸基质,嗅觉活性组合物中的反应物(如酸)与碳酸氢钠反应并且产生热。产生的热改变嗅觉活性组合物的移动及其释放至环境中。内部区室可以含有处于液体或凝胶状态并填充内部区室的至少一部分的嗅觉活性组合物,如香料。嗅觉活性组合物可以经形成内部区室的壁离开区室和/或可以经密封内部区室的先前开放末端的材料离开。结构件可以用如图1中例举的蜂巢设计产生。由蜂巢形成的一个或多个内部腔室可以填充有材料,如凝胶、香料混合物、嗅觉活性组合物或其他材料,或可以是空的或中空的。蜂巢结构可以由一种材料制成或可以由多于一种材料制成,并且可以经涂覆或可以不
经涂覆。结构件可以用如图2中显示的多芯设计产生。例如,材料的芯形成棒形结构件的中心轴。另一类型的材料包 围芯材料,如图2中所示那样。本发明的方面包括多芯结构件,其中一个或多个类型的材料在不同的层中包围芯材料。芯材料可以由单一基质组合物(如纸浆和纳米纤维组合物)制成或可以由基质组合物的组合制成。一个或多个芯(或结构件的层)可以包含嗅觉活性物质,所述嗅觉活性物质可以在不同的芯或层中是相同的或不同的。具有结构件的不同层或芯可以有助于一种或多种嗅觉活性物质的控制释放。添加物可以在形成结构件的一个或多个层或芯的组合物中提供。本发明的制品可以包含结构件,所述结构件包括由基质材料制成的芯,所述基质材料与包围芯的基质不同。例如,结构件可以包括作为海绵的芯,并且包围材料可以由本文所述的纸或纸浆基质制成。因此,该制品具有双基质材料结构件。例如,结构件可以具有棒形状,其中棒的轴由包含海绵基质的芯形成,并且包围材料包括在芯周围通过螺旋缠绕方法施加的纸基质。嗅觉活性组合物可以在芯和包围材料中是相同或不同的。芯基质材料可以形成大部分的棒,而更少量的包围材料在芯周围形成外壳。例如,芯可以是液体、凝胶、海绵、纸浆基质或充当嗅觉活性组合物储库的任何基质,并且包围材料可以发挥嗅觉活性组合物的控制释放功能。例如,外部包围基质材料可以是螺旋缠绕纸,所述纸具有吸收性相同或不同的股或可以允许嗅觉活性组合物从芯中受控释放的其他特征。基质材料是构成制品的结构件的材料。基质材料的例子是可以包含或可以不包含添加物的纸浆组合物。基质材料可以具有不同的特征,包括,但不限于基片(base sheet)物理性能、机械性能、堆积性能、颜色和特定特征。定量、厚度、宽度和长度是待考虑的重要物理性能。机械性能包括拉伸强度和撕裂强度。介电强度、电阻率、导热性和最大使用温度是堆积性能的例子。颜色可以是由三维坐标系统中的位置确定,在所述三维坐标系统中一个轴是O至100%的纸白度,另一个轴是绿/红色方向,并且第三个轴是蓝/黄方向。白度、不透明和清晰度是特征。制品可以设计成抵抗火焰、烟雾、化学品、紫外(UV)线或亲水、疏水、可循环的或显窃启的(tamper-evident)。在本发明制品中可用的纸包括低酸纸或无酸纸。无酸纸具有中性或碱性PH(7或略大)的纸。它可以由任何纤维素纤维制成,只要在加工期间消除有效酸纸浆即可。它也可以无木质素和无硫的。可以在包含卷纸棒的本发明制品中使用的纸包括未涂布的无磨木浆纸张,定量#24,17〃 X 22〃基量(17〃by22〃basis),如造纸工业中已知。可以使用具有碱性pH的证券纸。由本发明构思的基质材料的例子包括纸、层压纸、卷纸、压缩纸、塑料、乙酸纤维素、纤维素材料如成形为某个形状的甲基纤维素或羧甲基纤维素、纸板、刨花板、压制木、木材、织物、织造或非织造织物、来自天然来源或合成来的纤维、竹、再循环材料、马尼拉麻、羧甲基纤维素、纤维素胶、水解的丙烯腈接枝共聚物、中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物、丙烯酰胺共聚物、改性交联的聚乙烯醇、中和的自交联聚丙烯酸、交联的聚丙烯酸盐、中和交联的异丁烯-马来酐共聚物或其盐或混合物。基质材料可以由纤维和其他化合物或组合物制成。例如,基质材料可以包含纸纤维和吸收性化合物。例如,包含25-30%碳酸钙的基质材料可以具有改进的吸收容量。本发明包括用基本上无碳酸钙的基质材料制成的制品。例如,这种基质材料可以具有小于10%碳酸钙、小于5%碳酸钙、小于1%碳酸钙、小于O. 10%碳酸钙、小于O. 010%碳酸钙至基本上为0%的碳酸钙。基质材料的例子包括功能性芯吸材料,所述功能性芯吸材料包括黏附至亲水性功能纤维的粘合用纤维,其中粘合用纤维是按照与亲水纤维基本上相同的方向取向的生物组分或单组分切段纤维。单组分粘合用纤维的例子包括,但不限于PE、PP、PS、尼龙-6、尼龙_6,6、尼龙-12、共聚酰胺、PET、PBT和CoPET。优选的生物组分粘合用纤维由聚乙烯/PET、聚丙烯/PET或CoP ET/PET制成。单组分粘合用纤维是PE、PP或PET。合适的亲水性功能纤维的例子包括,但不限于高吸收性人造丝、Lyocel或Tencel、亲水性尼龙、亲水丙烯酸纤维和基于纤维素的高吸收性纤维。功能性芯吸基质材料包含约I至约98重量百分数、约5至约95重量百分数或约5至约50重量百分数的粘合用纤维。芯吸基质材料包含约5至约70重量百分数、约5至约55重量百分数或约10至约40重量百分数的功能纤维。例如,见美国专利公开20030211799。结构件可以包含卷纸棒,其中基质材料纸以固定间距穿孔以形成连接的纸“层”,从而一层基本上是多层卷绕棒的一层。可以通过移走一层纸从的棒表面移走一层。当移去一层时,位于下方的层暴露于外部并且可以提供释放嗅觉活性组合物至环境的表面区域。基质材料可以是吸收嗅觉活性组合物的挤出塑性材料。基质材料可以包含由黏附至功能纤维的粘合用纤维组成的纤维材料,其中粘合用纤维是按照与功能纤维基本上相同的方向取向的双组分切短纤维。功能纤维可以是切段或连续纤维。适合的粘合用纤维的例子包括,但不限于由以下成对聚合物制成的生物组分纤维聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚乙烯/PET ;聚丙烯/尼龙-6 ;尼龙-6/PET ;共聚酯/PET ;共聚酯/尼龙_6 ;共聚酯/尼龙_6,6 ;聚-4-甲基-1-戊烯/PET ;聚-4-甲基-1-戊烯/尼龙-6 ;聚-4-甲基-1-戊烯/尼龙_6,6 ;PET/聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);尼龙_6,6/聚-1,4-环己烷二甲基-1 (PCT);聚丙烯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT);尼龙-6/共-聚酰胺;聚乳酸/聚苯乙烯;聚氨酯/乙缩醛;和可溶性共聚酯/聚乙烯。功能纤维的例子包括,但不限于尼龙、基于纤维素的材料、聚乙烯醇类(例如,磷酸化聚乙烯醇)、高吸收性纤维、碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维和丙烯酸纤维。纤维席可以具有约O. 15g/cm3至约O. 8g/cm3、约O. 2g/cm3至约O. 65g/cm3 和约 O. 25g/cm3 至约 O. 5g/cm3 的密度。可以选择基质材料,从而提供嗅觉活性组合物的全体或一部分的受控释放,或有助于控制嗅觉活性组合物的释放。例如,可以提供具有所需孔隙度的纸基质。较高的孔隙度总体上允许嗅觉活性组合物的较快释放,并且较低的孔隙度总体上允许较慢释放。另外,基质材料可以包括具有不同吸收速率的纤维,这可以影响嗅觉活性组合物的释放速率。基质可以由一种或多种不同的吸收性或释放性纤维制成,并且这类不同的纤维可以提供或可以不提供嗅觉活性组合物的不同释放速率。例如,由50%竹纤维和50%纸纤维制成的基质将以与100%竹纤维或100%纸浆纤维制成的基质不同的速率释放觉活性组合物。例如,基质可以包括海绵或海绵样单元。基质材料可以包含凝胶材料。凝胶基质材料可以具有足够的物理完整性以至于连续地保持其形状。例如,包含嗅觉活性组合物的凝胶基质材料可以成形为某种形状,如棒,并且在其续存期间自始至终维持棒形状。可选地,凝胶基质材料可以由提供结构性形状以形成本发明制品的结构件的另一种材料包围。例如,包含嗅觉活性组合物(如香料组合物)的凝胶可以由维持凝胶处于特定形状的塑料鞘包围。可以移去塑料鞘的一部以允许嗅觉活性组合物从凝胶和制品中释放。可以将凝胶基质材料卷制以形成某种结构,例如,棒形结构,并且这种凝胶可以包括嗅觉活性组合物。凝胶基质材料组合物是本领域已知的并且技术人员可以将凝胶与嗅觉活性组合物组合。

任选地,释放芳香的聚合物凝胶基质可以含有控制聚合物凝胶基质的蒸发和/或坚实度的一种或多种额外材料一蒸发和/或坚实度控制剂(EFCAs)。有用的EFCAs包括,但不限于以下酯乙酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、苯甲酸酯、辛酰胺、癸酰胺、癸酸酯、柠檬酸酯,椰油酸酯、延胡索酸酯、
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