專利名稱：抗微生物組合物及其制備和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及抗微生物組合物和包含抗微生物組合物的裝置?？刮⑸锝M合物可用于在流體環(huán)境如水體或空氣中減少微生物、控制細(xì)菌的生長(zhǎng)和/或防止水垢沉積。本發(fā)明還涉及抗微生物組合物以及含抗微生物組合物的裝置的制備和使用方法。
背景技術(shù)：
室內(nèi)加濕器，如便攜式噴霧型加濕器以及包含水體的其他容器，其儲(chǔ)水容器內(nèi)易滋生細(xì)菌和真菌。細(xì)菌和真菌可通過加濕器噴霧或?qū)⑺F化而轉(zhuǎn)移到空氣中，這會(huì)引起對(duì)兒童、老年人或免疫系統(tǒng)功能低下的人的健康的擔(dān)憂。
靜止水體如加濕器中的水體可被多種微生物污染。另外，許多細(xì)菌可形成生物薄層，因此更難以控制。因此，能控制細(xì)菌生長(zhǎng)的產(chǎn)品必須能夠有效抑制多種微生物，也必須能夠在各種水體條件下發(fā)揮作用。
傳統(tǒng)上，用大型的復(fù)雜水處理系統(tǒng)將微動(dòng)金屬、磷酸鹽和含氯化學(xué)物質(zhì)用于水中。這些系統(tǒng)要求在獨(dú)立的內(nèi)有過濾器的容器中包含微動(dòng)物質(zhì)、磷酸鹽或含氯材料。然后，需要處理的水在壓力下由泵送通過濾清器，使水與微動(dòng)物質(zhì)/磷酸鹽/含氯材料接觸。在這種情況下，需要用精巧的過濾器和泵來處理水。這樣一種系統(tǒng)對(duì)于許多較小的設(shè)備如室內(nèi)加濕器來說是不可行的或者是不經(jīng)濟(jì)的。另外，有些技術(shù)如利用紫外燈和電解作用來控制水中的細(xì)菌，但是這二者都需要有復(fù)雜的電子系統(tǒng)方可有效地操控。
除此之外還有許多空氣過濾系統(tǒng)。這些空氣過濾系統(tǒng)的目的是去除空氣中的一種或多種污染物(如煙氣、氣味等)。繼續(xù)在努力研制能夠有效清除空氣中污染物的裝置。
本領(lǐng)域需要一種具有下列一種或多種特征的容易給藥的組合物和/或含該組合物的裝置預(yù)防或延緩細(xì)菌在流體(如水或空氣)中的生長(zhǎng)、預(yù)防或延緩水垢沉積的形成、從流體(如水或空氣)中清除細(xì)菌、清除水容器表面的生物薄層、控制水容器表面上或容器內(nèi)的水中細(xì)菌再生、以及防止靜止水容器如加濕器和噴霧器等水容器中水垢沉積的形成。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及抗微生物組合物、其上含有抗微生物組合物的基材、以及含抗微生物組合物的裝置?？刮⑸锝M合物、其上含有抗微生物組合物的基材以及含抗微生物組合物的裝置各自在其支持物上至少包含一種抗微生物組分。如下文所描述，抗微生物組合物、基材和裝置可還包含多種其他組分，以賦予組合物、基材或裝置一種或多種性能。所揭示的抗微生物組合物、基材和裝置可用于處理包括水體和空氣在內(nèi)的各種流體環(huán)境。
因此，本發(fā)明涉及流體處理裝置。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)出的流體處理裝置可控制微生物在水中的生長(zhǎng)。在這個(gè)實(shí)施方式中，合乎理想的流體處理裝置是多孔的，以便于水流過流體處理裝置的孔與裝置內(nèi)或裝置上所包含的流體處理介質(zhì)接觸。流體處理裝置的使用方法很簡(jiǎn)單，只要將流體處理裝置沉于需要處理的水體中就可以。當(dāng)水接觸到流體處理介質(zhì)時(shí)，抗微生物組分以及可任選的水垢抑制劑即釋放到水中，其釋放水平可有效控制細(xì)菌在水中的生長(zhǎng)，以及可任選地控制被水環(huán)繞的容器表面產(chǎn)生水垢沉積。本發(fā)明的流體處理裝置使用方法簡(jiǎn)單，無需精巧的設(shè)備就可有效控制細(xì)菌的生長(zhǎng)和水垢的積聚。
在本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施方式中，用于控制水中微生物生長(zhǎng)的流體處理裝置包括(I)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、由殼體壁結(jié)構(gòu)所包圍的殼體容積、以及在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)、或多個(gè)開口；以及(II)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)殼體容積的一部分，其中該流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上；以及(c)(i)雙官能配體，(ii)鍋垢抑制劑和(iii)消毒劑/生物薄膜清除材料中的至少一種；其中該流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的該一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
在本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施方式中，用于控制水中微生物生長(zhǎng)的流體處理裝置包括(I)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)所包圍的殼體容積、以及在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口；其中從中流過型殼體的殼體壁結(jié)構(gòu)包括(i)上半部分，(ii)與上半部分相連的下半部分，和(iii)與上半部分或下半部分相連的填充蓋；其中該一個(gè)或多個(gè)開口位于上半部分上或下半部分上、，或者二者兼而有之；以及(II)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)殼體容積的一部分，其中該流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上；其中該流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的該一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，從中流過型殼體是球形的，由(i)上半部分、(ii)下半部分、和(iii)填充蓋組成。流體處理介質(zhì)還可以包含(i)雙官能配體、(ii)水垢抑制劑和、(iii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種。
在本發(fā)明的再一個(gè)示例性實(shí)施方式中，用于控制水中微生物生長(zhǎng)的流體處理裝置包括(I)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)所包圍的殼體容積、以及在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口；其中從中流過型殼體的殼體壁結(jié)構(gòu)包括(i)上半部分，(ii)與上半部分相連的下半部分，和(iii)與上半部分或下半部分相連的填充蓋；其中該一個(gè)或多個(gè)開口位于上半部分上或下半部分上、或者二者兼而有之；以及(II)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)殼體容積的一部分，其中該流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上，其中抗微生物組分包括過渡金屬、過渡金屬氧化物、或它們的組合；以及(c)(i)包含無機(jī)磷酸鹽、膦酸鹽、多元羧酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑，和(ii)包含過碳酸鈉、次氯酸鈣、單過硫酸鉀、過硫酸鈉、或它們的組合的消毒劑/生物薄層清除材料，其中流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
在本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施方式中，流體處理裝置被用于控制空氣中微生物的生長(zhǎng)。在這個(gè)實(shí)施方式中，流體處理裝置包括(I)基材，和(II)在基材上和/或在基材內(nèi)的流體處理介質(zhì)，其中該流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上。在這個(gè)實(shí)施方式中，流體處理裝置可通過使空氣與流體處理裝置的一部分接觸和/或使空氣流過流體處理裝置的一部分而用于從空氣中清除一種或多種污染物。
本發(fā)明還涉及流體處理裝置的制造方法。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，流體處理裝置的制造方法包括以下步驟(i)制造包括上半部分、下半部分和填充蓋的三個(gè)模制部件；(ii)將上半部分與下半部分連接起來形成一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、殼體壁結(jié)構(gòu)所圍繞形成殼體容積、在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口、以及填充蓋開口；(iii)制造包含在支持材料上的抗微生物組分的流體處理介質(zhì)；(iv)將流體處理介質(zhì)填充到填充蓋開口內(nèi)，以便用流體處理介質(zhì)填充殼體容積的至少一部分；以及(v)將填充蓋連接到從中流過型殼體上，覆蓋住該填充蓋開口。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，三個(gè)模制部件彼此相連形成球形流體處理裝置。
在本發(fā)明的另一個(gè)典型實(shí)施方式中，流體處理裝置的制造方法包括(i)提供基材；(ii)制造包含在支持材料上的抗微生物組分的流體處理介質(zhì)；以及(iii)將流體處理介質(zhì)施涂到基材上以包被和/或浸漬基材。向基材上施涂流體處理介質(zhì)的步驟可以包括任何的常規(guī)包被工藝過程，如浸漬涂覆或噴霧涂覆工藝步驟。
本發(fā)明還涉及使用流體處理裝置控制水體或空氣中微生物的生長(zhǎng)的方法。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，該方法包括處理容器內(nèi)的水體的方法，其中的方法包括將流體處理裝置放入容器的水體內(nèi)的步驟，其中的流體處理裝置包括(I)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)所包圍的殼體容積、以及在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口；以及(II)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)殼體容積的一部分，其中的流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上；以及(c)(i)說垢抑制劑、和(ii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種；其中流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，本發(fā)明的流體處理裝置可用于延長(zhǎng)植物、切花、水果或蔬菜的壽命和/或活力。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及延長(zhǎng)植物、切花、水果或蔬菜的壽命和/或活力的方法，其中該方法包括以下步驟(a)將植物的至少一個(gè)部分放入容器中的水體內(nèi)；(b)將流體處理裝置放入水體內(nèi)，所述的流體處理裝置包括(i)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)所包圍的殼體容積、以及在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口；以及(ii)流體處理介質(zhì)、其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)殼體容積一部分，其中的流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分；其中流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。在這個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的流體處理裝置可用于延長(zhǎng)包括切花如玫瑰在內(nèi)的各種植物的壽命和/或活力。
通過閱讀下面對(duì)所揭示的實(shí)施方式的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求可清楚地了解本發(fā)明的這些特征以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖的簡(jiǎn)要描述通過參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了進(jìn)一步的描述，其中


圖1描述的是用于本發(fā)明的示例性裝置中的示例性從中流過型殼體的透視圖；圖2描述的是
圖1所示的示例性從中流過型殼體的橫截面圖；圖3描述的是本發(fā)明的一個(gè)示例性裝置的透視圖，該裝置包含具有流體過濾和/或吸附能力的處理基材；以及圖4描述的是包含處理基材的本發(fā)明的另一個(gè)示例性裝置的透視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明涉及適用于處理流體如水體和空氣的裝置。例如，該裝置可用于防止水體中微生物的生長(zhǎng)和/或沿容納水體的容器表面沉積水垢。本發(fā)明還涉及處理流體如水體的裝置的制造及使用方法。
本發(fā)明的流體處理裝置包含多種組分。對(duì)各種組分及各種組分組合的描述如下I.裝置的組分本發(fā)明的流體處理裝置包含下列組分中的一種或多種。
A.流體處理介質(zhì)本發(fā)明的裝置包闊含有下列組分中的一種或多種的流體(如水或空氣)處理介質(zhì)。
1.剛性支持材料適于將一種或多種活性成分轉(zhuǎn)移到流體(如水體)內(nèi)的流體處理介質(zhì)包含剛性支持材料。支持材料可以是多孔性的或無孔的。一般來說，支持材料是無生物活性的和不溶于水的。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，支持材料是惰性的、無生物活性的和不溶于水的支持材料。在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，支持物是吸附劑材料。在這個(gè)實(shí)施方式中，支持材料的吸附特性被用于控制支持材料附近的給定流體(如水)內(nèi)金屬和/或除垢劑的水平。
適用于本發(fā)明的支持材料包括但不限于活性碳、金屬氧化物、聚合物材料、及它們的組合。任何已知的金屬氧化物都可作為支持材料用于本發(fā)明中。合適的金屬氧化物的例子包括但不限于氧化物絡(luò)合物，如過渡金屬氧化物、稀土氧化物以及IIA族(Mg，Ca，Sr，Ba)、IIIA族(B，Al，Ga，In，Ti)、IVA族(Si，Ge，Sn，Pb)和VA族(As，Sb，Bi)元素的氧化物。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，金屬氧化物包含鋁、鈦、錫、鑭、銅、釩、硅、錳、鎳、鐵、鋅、鋯、鎂、釷的氧化物、或它們的組合。例如，金屬氧化物可包括Al2O3、TiO2、CuO、Cu2O、V2O5、SiO2、MnO2、Mn2O3、Mn3O4、ZnO、MgO、ThO2、Fe2O3、Fe3O4、或沸石。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，支持材料是氧化鋁、氧化硅或氧化鎂。如果支持材料是無機(jī)材料，那么支持材料優(yōu)選包含氧化鋁。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，支持材料包含氧化物顆粒的混合物，該混合物至少包含兩種獨(dú)立的氧化物，如鋁、鈦、銅、釩、硅、錳、鎳、鐵、鋅、鋯、鎂或釷的氧化物中的兩種或多種的組合。例如，氧化物顆粒的混合物可包含氧化鋁、二氧化鈦、氧化銅、五氧化二釩、二氧化硅、二氧化錳、氧化鐵、氧化鋅和/或沸石。在一個(gè)實(shí)施方式中，支持材料包含氧化鋁、二氧化硅和/或氧化鎂的混合物。
其他有用的支持材料包括聚合物的或塑料的支持物。合適的聚合物或塑料支持材料包括但不限于聚醚如聚環(huán)氧乙烷；熱塑性的聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺；聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯；聚乙烯醇；聚碳酸酯；聚縮醛；ABS樹脂；丙烯酸樹脂；含氟樹脂；聚氨基甲酸酯合成橡膠；聚酯合成橡膠；熱固性的聚合物如酚醛樹脂、尿素樹脂和氨基甲酸乙酯樹脂。如果支持材料是聚合物材料，那么支持材料優(yōu)選聚丙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。
可根據(jù)多種因素來選擇支持材料的大小和形狀，如特定的用途(如加濕器)、需要處理的流體(如空氣或水)、需要處理的流體的體積、流體中所期望的活性成分的濃度、裝置的構(gòu)型(如從中流過型裝置或處理基材)等。一般來說，支持材料是總平均粒徑達(dá)約2.54厘米(cm)(1.0英寸)的顆?；蛐≈樾螤?。如本文所用，術(shù)語“總平均粒徑”是指顆粒或小珠最大維度的平均長(zhǎng)度。例如，對(duì)于球形顆?；蛐≈閬碚f，總平均粒徑小是球形顆?；蛐≈榈钠骄睆?。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，支持材料是總平均顆粒大小為約5.0微米(μm)(0.0002英寸)到約12.7毫米(0.5英寸)直徑的顆?；蛐≈?，優(yōu)選的是約0.03毫米(0.001英寸)到約12.7毫米(0.5英寸)，更優(yōu)選的是約0.8毫米(0.031英寸)到約6.4毫米(0.25英寸)，更優(yōu)選的是約1.0毫米(0.039英寸)到約4.8毫米(0.19英寸)直徑。
支持材料可以具有規(guī)則或不規(guī)則的形狀。例如，支持材料可以具有規(guī)則的形狀，如球形、三角形或錐體形。在其他實(shí)施方式中，支持材料可以具有不規(guī)則的形狀，如巖石或卵石樣形狀。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，支持材料是球形小珠的形式。
如上面所討論的，支持材料可以是多孔的或無孔的。合適的多孔支持材料包括但不限于上述聚合物中的一種或多種形成的聚合泡沫小珠。另外，支持材料所具有的表面積根據(jù)優(yōu)選材料的不同而不同。例如，支持材料可以具有相對(duì)較大的表面積，如從約200到約300m2/g，或相對(duì)較小的表面積，如從約50到約100m2/g。
2.抗微生物材料水處理介質(zhì)還包含一種或多種抗微生物組分。該一種或多種抗微生物組分位于剛性支持材料內(nèi)和/或在其外表面上。合適的抗微生物組分包括但不限于過渡金屬、過渡金屬氧化物、過渡金屬鹽、過渡金屬化合物、或它們的組合?？刮⑸锝M分通常都是位于上述剛性支持材料上?？刮⑸锝M分可以是位于支持材料上的一種或多種抗微生物組分的固體顆?；蛲繉拥男问?。如果使用的是抗微生物組分涂層，那么該組分可通過如下方法制備，如等離子噴涂、液體噴涂、濺射、初期淹濕、氣相浸漬、無電鍍的鍍層、沉淀和吸附。
優(yōu)選的抗微生物材料選自過渡金屬、過渡金屬氧化物、不溶性的或微溶的過渡金屬鹽或化合物、或元素周期表3-12族元素的混合物。適用于本發(fā)明的過渡金屬的例子包括但不限于Sc、Sn(在本文中“Sn”包括Sn的所有氧化態(tài)，即使該氧化態(tài)在技術(shù)上來說不是過渡金屬)、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub及它們的組合。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，抗微生物組分包含Ag、Cu、Zn、或它們的組合，更優(yōu)選的是Ag，Cu、或它們的組合。適用于本發(fā)明的過渡金屬氧化物的例子包括但不限于Ag、Cu、Zn和Sn的氧化物，優(yōu)選的是Ag、Cu和Zn的氧化物，更優(yōu)選的是Ag和Cu的氧化物。另外，過渡金屬的合金如KDF Fluid Treatment，Inc.(美國(guó)密歇根州底特律市)制造的CuZn就可以作為抗微生物組分用于本發(fā)明中。
適用于本發(fā)明的不溶性的或微溶的過渡金屬鹽的例子包括但不限于AgCl、AgBr、AgI、Ag2S、Ag3PO4、NaAg2PO4、CuS和NaCuPO4。銀化合物的其他例子包括但不限于AgNO3、Ag2CO3、AgOAc、Ag2SO4、Ag2O、[Ag(NH3)2]Cl、[Ag(NH3)2]Br、[Ag(NH3)2]I、[Ag(NH3)2]NO3、[Ag(NH3)2]2SO4、乙酰乙酸銀、苯甲酸銀、羧酸銀、銀胺絡(luò)合物如[Ag(NR3)2]X，其中R是烷基或芳基、或者取代烷基或取代芳基，X是陰離子，例如但不限于Cl-、Br-、I-、OAC-、NO3-和SO42-。銅化合物的例子包括但不限于Cu(NO3)2、CuCO3、CuSO4、CuCl2、CuBr2、CuI2、CuO、Cu2O、CuI、Cu(OAc)2、乙酰乙酸銅、葡萄糖酸銅、苯甲酸銅、羧酸銅、銅胺絡(luò)合物如[Cu(NRs)2]X2，其中R是烷基或芳基、或者取代烷基或取代芳基，X是陰離子，例如但不限于Cl-、Br-、I-、OAC-、NO3-、SO42-。
根據(jù)用途的不同，過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬鹽的尺寸選擇范圍很寬。如果作為剛性支持材料上的一層或多層涂層使用，那么過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬鹽優(yōu)選平均粒徑約為0.1nm到10,000nm的納米微粒，更優(yōu)選的是直徑約為1nm到1000nm，更優(yōu)選的是直徑約為2nm到約500nm。另外，過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬鹽還可以是疏松材料(即比納米微粒大)。例如，過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬鹽可以是高達(dá)數(shù)個(gè)毫米(mm)大小的顆粒。
當(dāng)以Ag作為抗微生物組分時(shí)，裝置優(yōu)選提供濃度約為1ppb到1000ppb的溶劑化的銀離子，用于控制飲用水系統(tǒng)內(nèi)微生物的生長(zhǎng)。但是，對(duì)于某些用途來說，如果需要，溶劑化的銀離子濃度可以更高。
流體處理介質(zhì)的抗微生物組分(如，上述的金屬、金屬氧化物和/或過渡金屬鹽或化合物)的量可以占到流體處理介質(zhì)(即，支持材料、抗微生物組分以及其他任何組分)總重量的約15％(wt％)。優(yōu)選的是，抗微生物組分的量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.01wt％到15wt％，更優(yōu)選的是約占0.1wt％到7.4wt％，更優(yōu)選的是約占0.2wt％到4.8wt％，更優(yōu)選的是約占0.35wt％到3.5wt％。
許多商品化的材料可作為流體處理介質(zhì)用于本發(fā)明中。合適的商品化材料包括但不限于被命名為“MB2001-B”和“MB2002-B”的流體處理介質(zhì)，二者都可從ApyronTechnologies，Inc(美國(guó)佐治亞州亞特蘭大)購買。MB 2001-B產(chǎn)品包含包被有2-500nm厚的Ag被膜的2-3mm鋁珠。MB 2001B產(chǎn)品包含占Ag和鋁總重量0.7wt％的Ag。MB 2002-B產(chǎn)品包含大量包被有2-500nm厚的Cu被膜的2-3mm鋁珠。MB 2002B產(chǎn)品包含占Cu和鋁總重量4.0wt％的Cu。MB2001-B和MB2002-B產(chǎn)品的混合物也可作為流體處理介質(zhì)用于本發(fā)明中。
其他適于作為流體處理介質(zhì)的商品化材料包括但不限于K2 Concepts，Inc.(美國(guó)佐治亞州亞特蘭大)的商品，商品名為AQUASTAT，如AQUASTATXR(包被有2-500nm厚的Ag被膜的3.2mm(0.125英寸)鋁珠，鋁上的Ag約占1.4wt％)；Sinanen Co.，Ltd.(Tokyo，JAPAN)的商品，商品名為ZEOM1CTM，包含位于沸石支持物上的銀涂層；Zodiac Pool Care，Inc.(Pompano Beach，F(xiàn)L)的商品，在球形支持物上有銀、銅和鋅，以及Barnaby Sutcliff Corporation(Columbus，OH)的銀浸漬碳。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含Ag/Cu、Ag/Zn、Ag/Sn或Ag/Ni混合物。更優(yōu)選的是，流體處理介質(zhì)包含Ag和Cu納米微粒的混合物，平均顆粒直徑約為0.1nm到10,000nm，更優(yōu)選的是約為1nm到1000nm，約為2nm到500nm。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，混合物中Ag和Cu的重量比約為100∶1(Ag∶Cu)，優(yōu)選的是約為10∶1到1∶5(Ag∶Cu)，更優(yōu)選的是約為1∶1(Ag∶Cu)。
在本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含位于鋁支持材料上的Ag和Cu納米微粒的混合物。在這個(gè)實(shí)施方式中，銀納米微粒的中值粒徑約為20nm，銅納米微粒的中值粒徑約為100nm?；旌衔镏秀y納米微粒和銅納米微粒的量都為占流體處理介質(zhì)總重量的約0.2wt％到約4.8wt％，優(yōu)選的是約0.5wt％到約4.5wt％，更優(yōu)選的是約0.7wt％到約4.0wt％。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含位于鋁支持材料上的Ag納米微粒和Cu納米微粒的1∶1混合物(即，重量比為1∶1)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含位于支持材料如鋁支持材料上的銀氧化物和銅氧化物的混合物。有用的銅氧化物包括氧化亞銅和氧化銅，氧化亞銅是優(yōu)選的氧化物。銀氧化物和銅氧化物的量選擇范圍很寬。一般來說，銀氧化物和銅氧化物的量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.1wt％到2.0wt％，優(yōu)選的是約占0.5wt％到1.5wt％，更優(yōu)選的是約占0.7wt％到1.0wt％。銀氧化物和銅氧化物的純度選擇范圍也很寬。一般來說，氧化物的純度約為80wt％到99.999wt％，優(yōu)選的是約為90wt％到99.99wt％，更優(yōu)選的是約為98wt％到99.99wt％。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含銀和銅金屬納米微粒的混合物與來自于元素周期表2-13族的一種或多種添加劑金屬或金屬氧化物的納米微粒的組合。該添加劑金屬可以是Sc、Ti、V、Sn、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu或Uub。優(yōu)選的是，添加劑金屬包含Zn、Sn、Ni，更優(yōu)選的是Zn和Sn。添加劑金屬氧化物可以是諸如鋁和硅的氧化物以及銀、鈦、錫、鑭、銅、釩、錳、鎳、鐵、鋅、鋯、鎂、釷的氧化物、或它們的組合之類的氧化物。優(yōu)選的是，添加劑金屬氧化物是銀、銅、錫、鋅或鎳的氧化物，更優(yōu)選的是銀的氧化物。添加劑金屬或金屬氧化物的量約占混合物(即，包被材料)總重量的0.01wt％到99.9wt％，優(yōu)選的是約占0.1wt％到10wt％，更優(yōu)選的是約占1.0wt％到5.0wt％。在這個(gè)實(shí)施方式中，混合物中銀和銅的總量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.1wt％到5.0wt％，添加劑金屬或金屬氧化物的量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.05wt％到5.0wt％。
3.水垢抑制材料流體處理介質(zhì)還包含一種或多種水垢抑制劑。與抗微生物組分一樣，該一種或多種水垢抑制劑可位于剛性支持材料內(nèi)和/或在其外表面上。合適的水垢抑制劑包括但不限于無機(jī)磷酸鹽，如六偏磷酸鹽、正磷酸鹽、或它們的組合；膦酸鹽；多元羧酸鹽；及它們的任意組合。水垢抑制劑通常與其上包含或不包含一種或多種抗微生物組分的上述剛性支持材料結(jié)合。
水垢抑制劑通常以顆粒材料的形式添加到上述剛性支持材料上。水垢抑制劑可以是顆?；蛐≈榈男问?，其粒徑及顆粒形狀與上述剛性支持材料相似。優(yōu)選的是，水垢抑制劑和抗微生物組分以(i)水垢抑制劑顆?；蛐≈楹?ii)上述剛性支持材料上的抗微生物組分的物理混合物的形式存在。
如果存在水垢抑制劑，則其含量可達(dá)到流體處理介質(zhì)(即，支持材料、各種抗微生物組分、各種水垢抑制劑和各種其他組分)總重量的約99％(wt％)。優(yōu)選的是，如果存在水垢抑制劑，其含量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.01wt％到50.0wt％，更優(yōu)選的是約占5.0wt％到30.0wt％，更優(yōu)選的是約占8.0wt％到22.0wt％，更優(yōu)選的是約占10.0wt％到20.0wt％。
許多商品化的水垢抑制劑可用于本發(fā)明中。合適的商品化水垢抑制劑包括但不限于BK Giulini Chemie Gmbh&Co.(Ludwigshafen，Germany)的各種商品化水垢抑制劑，如緩慢溶解的磷酸鹽球或小丸，商品名為SILIPHOS和M1KROPHOS；無機(jī)磷酸鹽和無機(jī)磷酸鹽的組合，商品名為L(zhǎng)UPHOS和ALBAPHOS；膦酸鹽和膦酸鹽的組合，商品名為AKTIPHOS；多元羧酸鹽及其組合，商品名為GILUFER；以及有機(jī)的和無機(jī)的特種抑制劑，商品名為KORRODEX和LABUXAN。其他可用于本發(fā)明的商品化水垢抑制劑包括Southeast Filtration andEquipment Systems，Inc.(佐治亞州Canton)的水垢抑制劑產(chǎn)品，商品名為SCALESAFETM和HYDROBLENDTM。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含以流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)(i)90wt％的AQUASTATXR抗微生物材料和(ii)10wt％的SILIPHOS水垢抑制劑材料的物理混合物。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含以流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)(i)90wt％的MB2001 B抗微生物材料和(ii)10wt％的SILIPHOS水垢抑制劑材料的物理混合物。
4.消毒劑/生物薄層清除材料流體處理介質(zhì)還可以包含一種或多種消毒劑/生物薄層清除材料，特別是在流體包括水或水性液體時(shí)。與抗微生物組分和可任選的水垢抑制劑一樣，該一種或多種消毒劑/生物薄層清除材料可位于剛性支持材料內(nèi)和/或其外表面上。合適的消毒劑/生物薄層清除材料包括但不限于無機(jī)碳酸鹽，如過碳酸鈉(也被稱為碳酸鹽過氧化氫、碳酸鹽過氧化物和固體過氧化氫)、次氯酸鈣、單過硫酸鉀、過硫酸鈉、或它們的組合。消毒劑/生物薄層清除材料一般與其上含或不含一種或多種抗微生物組分的上述剛性支持材料結(jié)合。
消毒劑/生物薄層清除材料通常以顆粒材料的形式添加到上述剛性支持材料上。消毒劑/生物薄層清除材料可以單個(gè)塊的形式與上述剛性支持材料結(jié)合使用。另外，消毒劑/生物薄層清除材料也可以是大量的顆?；蛐≈榈男问剑漕w粒直徑與顆粒形狀與上述剛性支持材料相似。優(yōu)選的是，消毒劑/生物薄層清除材料和抗微生物組分以(i)消毒劑/生物薄層清除材料顆?；蛐≈楹?ii)上述剛性支持材料上的抗微生物組分以及可任選的(iii)上述的水垢抑制劑中至少一種的物理混合物的形式存在。
如果存在消毒劑/生物薄層清除材料，其含量可達(dá)到流體處理介質(zhì)(即，支持材料、各種抗微生物組分、各種水垢抑制劑和各種其他組分)總重量的約99％(wt％)。優(yōu)選的是，如果存在消毒劑/生物薄層清除材料，其含量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.01wt％到50.0wt％，更優(yōu)選的是約占5.0wt％到30.0wt％，更優(yōu)選的是約占8.0wt％到22.0wt％，更優(yōu)選的是約占5.0wt％到20.0wt％。
消毒劑/生物薄層清除材料被認(rèn)為可對(duì)給定水體和含水容器進(jìn)行初步的生物薄層清除處理。消毒劑/生物薄層清除材料通過產(chǎn)生過氧化氫對(duì)水體進(jìn)行消毒/沖擊處理。過氧化氫與水中的和/或與水接觸的容器或系統(tǒng)組件(如管道)表面的污染物反應(yīng)。過氧化氫可有效清除與水接觸的容器或系統(tǒng)組件表面積聚的生物薄層，以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行消毒。一旦初步清除生物薄層見效，上述抗微生物材料可持續(xù)對(duì)流體(即，水)系統(tǒng)進(jìn)行處理，防止生物薄層在以后再生。
許多商品化的消毒劑/生物薄層清除材料可用于本發(fā)明中。合適的商品化消毒劑/生物薄層清除材料包括但不限于A-dec Incorporated(俄勒岡州Newberg)的商品化消毒劑/生物薄層清除材料，如水溶性的過碳酸鈉小塊或小丸，商品名為ICXTM，以及Mallinckrodt Baker，Inc.(新澤西州Phillipsburg)的商品化消毒劑/生物薄層清除材料，如過硫酸鈉。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含以流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)(i)90wt％的AQUASTATXR抗微生物材料和(ii)10wt％的ICXTM消毒劑/生物薄層清除材料的物理混合物。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含以流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)(i)80wt％的AQUASTATXR抗微生物材料、(ii)10wt％的SILIPHOS水垢抑制劑材料以及(iii)10wt％的ICXTM消毒劑/生物薄層清除材料的物理混合物。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)包含以流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)(i)70wt％的AQUASTATXR抗微生物材料、(ii)20wt％的SILIPHOS水垢抑制劑材料以及(iii)10wt％的ICXTM消毒劑/生物薄層清除材料的物理混合物。
5.雙官能配體在本發(fā)明的部分實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)還包含一種或多種雙官能配體。該一種或多種雙官能配體可存在于上述剛性支持材料的外表面上，以便于將上述抗微生物材料中的一種或多種結(jié)合到剛性支持材料上。適用于本發(fā)明的配體包括具有(i)至少一個(gè)能與抗微生物材料結(jié)合的功能基團(tuán)和(ii)至少一個(gè)能與支持材料結(jié)合的功能基團(tuán)的任何雙官能配體。適合與抗微生物材料結(jié)合的功能基團(tuán)包括但不限于伯胺、仲胺、叔胺；伯醇、仲醇、叔醇；伯羧酸、仲羧酸、叔羧酸；伯氨基酸、仲氨基酸、叔氨基酸；伯膦、仲膦、叔膦；伯.硫醇、仲.硫醇、叔.硫醇；及它們的組合。適合與支持材料結(jié)合的功能基團(tuán)包括但不限于伯胺、仲胺、叔胺；伯醇、仲醇、叔醇；伯.硫醇、仲.硫醇、叔.硫醇；sulfanates；及它們的組合。
適用于本發(fā)明的具體雙官能基團(tuán)包括但不限于HOCH2CH2NH2、HOCH2CH(OH)CH2NH2、HOCH2CH(NH2)CH2NH2、HOCH2CH(OH)CH(OH)CH2NH2、HOCH2CH(OH)CH2COOH、NH2CH2CH(OH)CH2COOH、HOOCCH2CH(NH2)CH2COOH、HOCH2CH(OH)CH2COOH、HOCH2CH(NH2)CH2COOH、或它們的組合。
據(jù)認(rèn)為既與剛性支持材料結(jié)合又與抗微生物材料結(jié)合的雙官能配體可調(diào)節(jié)抗微生物材料釋放到給定流體環(huán)境(如，水體或空氣)中的速率。抗微生物材料的釋放可殺滅流體環(huán)境中存在的生物活性因子，并且還能防止新的生物活性因子的生長(zhǎng)。另外，剛性支持物/雙官能配體系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間以后可析出抗微生物材料。釋放到流體環(huán)境中的抗微生物材料的量因所選擇的剛性支持物/雙官能配體系統(tǒng)以及抗微生物材料的不同而不同。
如果存在雙官能配體，其含量約占流體處理介質(zhì)(即，支持材料、各種抗微生物組分、各種水垢抑制劑和各種其他組分)總重量的0.1wt％到10wt％，更優(yōu)選的是約占0.2wt％到5.0wt％，更優(yōu)選的是約占0.5wt％到3.0wt％。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，抗微生物組合物包含氧化鋁或氧化硅形式的剛性支持物；一種或多種連接在剛性支持物上的上述配體；以及一種或多種連接到配體或配體和剛性支持物上的上述抗微生物材料。在這個(gè)實(shí)施方式中，抗微生物材料優(yōu)選含銀或銅的抗微生物材料。
B.從中流過型殼體本發(fā)明的裝置還包含從中流過型殼體，如
圖1-2所示的示例性從中流過型殼體10。從中流過型殼體可防止流體處理介質(zhì)分散到正在被處理的流體(如，水體)內(nèi)，但是卻允許流體(如，水)自由流過從中流過型殼體以便于和殼體內(nèi)所含的流體處理介質(zhì)接觸。從中流過型殼體可用惰性的不溶于水的任何材料制造。合適的材料包括但不限于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯、高抗沖聚苯乙烯、尼龍、DELRIN、烏拉坦、乙烯樹脂、超高分子量的聚丙烯(UHMWPP)、聚氨酯、酚醛樹脂、PLEXIGLAS、不銹鋼、碳鋼和鋁。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，從中流過型殼體是用聚丙烯或尼龍制造的。
根據(jù)用途的不同，從中流過型殼體可制造成各種形狀和大小。合適的形狀包括而不限于管狀、球形、八角形球體或六角形圓筒、或者其他任何幾何形狀的固體。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，從中流過型殼體呈球形，其構(gòu)型見
圖1-2。
從中流過型殼體因用途及流體(如，水)的體積的不同而不同。例如用于室內(nèi)加濕器時(shí)，從中流過型殼體的大小一般為最大維度(如，直徑、長(zhǎng)度、寬度或高度)可達(dá)約15.2cm(6.0英寸)。在某些實(shí)施方式中，從中流過型殼體的大小優(yōu)選維度為約1.3cm(0.5英寸)到約5.1cm(2.0英寸)，更優(yōu)選的是約2.5cm(1.0英寸)。在本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施方式中，從中流過型殼體是球形的，直徑約為33mm(1.3英寸)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，從中流過型殼體呈球形，其構(gòu)型如
圖1-2所示。如
圖1所示，示例性從中流過型殼體10包含三個(gè)不同的部分上半部分11、下半部分12和填充蓋13。上半部分11、下半部分12和填充蓋13可彼此裝配在一起形成從中流過型殼體10，從中流過型殼體10的外壁表面18上具有多個(gè)開口14。如圖2所示，上半部分11和下半部分12沿殼體縫15彼此相連。填充蓋13沿蓋縫16與上半部分11附連。
上半部分11、下半部分12和填充蓋13可通過各種技術(shù)彼此相連，其中包括但不限于粘合和通過機(jī)械方式相連。例如，上半部分11和下半部分12可通過聲波彼此焊接在一起。另外，上半部分11和下半部分12可以是相應(yīng)的模制部件，通過沿殼體縫15施加壓力使其彼此相連。同樣，填充蓋13也可通過上述技術(shù)與上半部分11相連。
在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，示例性從中流過型殼體10可通過下述示例性驟用于形成含上述流體處理介質(zhì)的優(yōu)選裝置。上半部分11和下半部分12彼此相連形成不帶填充蓋13的示例性從中流過型殼體10。然后用流體處理介質(zhì)，如上述含支持材料、一種或多種抗微生物組分以及一種或多種水垢抑制劑的流體處理介質(zhì)，填充該示例性從中流過型殼體10，再將填充蓋13附著在上半部分11上。當(dāng)裝配和填充完成以后，該裝置就構(gòu)成一個(gè)有效的轉(zhuǎn)移裝置，能夠?qū)⑽?dòng)金屬和/或磷酸鹽材料轉(zhuǎn)移到周圍的流體(如，水)內(nèi)，防止細(xì)菌生長(zhǎng)和/或水垢沉淀。
示例性從中流過型殼體10的形狀有很突出的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢院苋菀椎貜暮w的容器，如加濕器的槽內(nèi)取出該裝置。很容易想象，許多加濕器槽總保留一部分空間用于加水。一旦本發(fā)明的裝置被放入加濕器槽內(nèi)，由于裝置是球形的，通過傾斜加濕器槽就可以很容易取出裝置，使球形裝置從單個(gè)孔洞中退出。
如示例性從中流過型殼體10所示，從中流過型殼體的壁結(jié)構(gòu)上通常具有一個(gè)或多個(gè)開口以便于流體(如，水)流入殼體內(nèi)。該一個(gè)或多個(gè)開口所占據(jù)的表面積可用孔隙百分率來描述。例如，從中流過型殼體具有約50％的孔隙率是指殼體總外表面積的50％是被一個(gè)或多個(gè)開口占據(jù)的。優(yōu)選的是，本發(fā)明所使用的從中流過型殼體至少約有10％的孔隙率，更優(yōu)選的是至少約20％、25％的孔隙率。
從中流過型殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口可具有不同的大小和形狀，只要開口能阻止流體處理介質(zhì)從從中流過型殼體內(nèi)逸出即可。一般來說，開口為狹長(zhǎng)的縫隙形(即，類似于示例性從中流過型殼體10的開口14)、環(huán)形、或它們的組合。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，該一個(gè)或多個(gè)開口可以是任意形狀和/或大小的。另外，多個(gè)開口可采用形狀和尺寸的任意組合(即，在同一個(gè)裝置上可具有不同形狀和/或尺寸的兩個(gè)或多個(gè)不同開口)。
從中流過型殼體上孔隙開口的最小維度(如典型從中流過型殼體10的開口14的寬度)通常小于所含流體處理介質(zhì)的最小平均維度的約0.6到約0.75倍。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，從中流過型殼體上的一個(gè)或多個(gè)開口的最小維度范圍為約10微米到約10,000微米。
從中流過型殼體的內(nèi)部容積因用途的不同而不同。例如，用于制冰機(jī)的從中流過型殼體通常的內(nèi)部容積為約25立方厘米(cc)到約150cc。用于某些用途如加濕器的從中流過型殼體通常的內(nèi)部容積為約10cc到約100cc。從中流過型殼體的尺寸以及流體處理介質(zhì)的量及類型的選擇范圍很寬。一般來說，從中流過型殼體內(nèi)的流體處理介質(zhì)的填充密度約為70％到90％。
雖然沒有在
圖1-2中顯示出來，但是從中流過型殼體還可以包含一體式連接到從中流過型殼體的至少一個(gè)組件上的一種或多種其他組件。例如，填充蓋上可一體地連接一個(gè)柄，作為與填充蓋機(jī)械接合的獨(dú)立鑄模組件或者作為填充蓋上的一個(gè)鑄模組件。在這個(gè)示例性實(shí)施方式中，柄可用于掌握(如，握住)從中流過型殼體。從中流過型殼體上添加的其他組件可用用于形成從中流過型殼體其他組件的上述材料制造。
C.基材在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，本發(fā)明的裝置包含可用于支持上述流體處理介質(zhì)的基材。合適的基材包括但不限于多孔性基材如紙、泡沫塑料、壁板、壁紙、天花板貼磚、織物(如，無紡型、紡織型和網(wǎng)狀的織物)和纖維(如，纖維素質(zhì)的纖維)；以及無孔的基材如薄膜、模制的聚合基材、玻璃基材(如，窗玻璃)、陶瓷基材、金屬氧化物和金屬基材。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，基材包括紙或包含纖維素質(zhì)纖維的無紡織物。
上述流體處理介質(zhì)可通過已知的涂覆/浸漬方法涂覆到給定基材的外表面和/或浸漬到給定基材內(nèi)，形成“經(jīng)處理的基材”。這種涂覆/浸漬方法包括但不限于浸涂、噴涂和軋涂(pad coating)。
給定基材上和/或內(nèi)所施用的流體處理介質(zhì)的量受多種因素的影響，其中包括但不限于基材的類型(如多孔的或無孔的)、流體處理介質(zhì)的類型以及流體環(huán)境。一般來說，經(jīng)處理的基材包含有效量的流體處理介質(zhì)，流體處理介質(zhì)占經(jīng)過處理的基材總重量(即，基材材料和流體處理介質(zhì))的約10wt％。在某些實(shí)施方式中，例如多孔性的基材(如，紙和無紡織物)，經(jīng)處理的基材所包含的流體處理介質(zhì)約占經(jīng)處理的基材總重量的約0.3wt％到約10wt％。在其他的實(shí)施方式中，例如無孔的基材(如，被膜)，經(jīng)處理的基材所包含的流體處理介質(zhì)約占經(jīng)處理的基材總重量的約0.3wt％到約10wt％。
經(jīng)處理的基材可在多種應(yīng)用中使用。例如，經(jīng)處理的基材可用作“從中流過型”裝置，其中有給定的流體(可能含有微生物因子)流過經(jīng)處理的基材。示例性經(jīng)處理的“從中流過型”基材包括但不限于加濕器通條；個(gè)人護(hù)理、家庭護(hù)理、工業(yè)護(hù)理和獸醫(yī)護(hù)理所用的水過濾裝置和過濾介質(zhì)；個(gè)人用的、家用的、工業(yè)用的和醫(yī)療用的空氣過濾器、呼吸面罩和過濾介質(zhì)。在其他實(shí)施方式中，經(jīng)處理的基材可用作“接觸”裝置，其中給定的流體(可能含有微生物因子)與一部分經(jīng)處理的基材接觸，但是不從經(jīng)處理的基材中流過。典型的經(jīng)處理的“接觸”基材包括但不限于壁紙和其他墻壁覆蓋物、紡織型和無紡型織物、聚合材料等。
示例性經(jīng)處理的基材如圖3-4所示。如圖3所示，示例性從中流過型過濾器20包括經(jīng)處理的基材21，其位于中央支持型芯22周圍。(經(jīng)處理的基材21通常擴(kuò)展到型芯末端24，這樣可以完全覆蓋型芯22。圖3的視圖中經(jīng)處理的基材21的一部分已被去掉以展示型芯22。)型芯22可以是金屬的、塑料的和其他任何材料的。型芯22上有穿孔23，以提供通過過濾器20和經(jīng)處理的基材21的流通通道。
應(yīng)當(dāng)注意的是，示例性過濾器20可以有各種容積形狀，而不僅僅是圓筒狀(如，環(huán)狀橫截面構(gòu)型)。適用于示例性過濾器20的橫截面構(gòu)型除了圓型橫截面構(gòu)型外還包括但不限于三角形、方形、矩形、長(zhǎng)橢圓形、橢圓形、星形、平行四邊形、菱形、六角形和八角形橫截面構(gòu)型。另外，貫穿示例性過濾器20的橫截面面積可以沿過濾器的長(zhǎng)度基本恒定，也可以隨過濾器長(zhǎng)度的變化而變化。
本發(fā)明的另外一個(gè)示例性經(jīng)處理的基材顯示在圖4中。在這個(gè)實(shí)施方式中，示例性制件30包含位于制件30的外表面32上的經(jīng)處理的基材31。示例性制件30還包含殼體34，其圍繞著經(jīng)處理的基材31并為其提供支持。殼體34可以是金屬的、塑料的或其他材料的。可任選的附加層33靠近殼體34，在外表面32對(duì)側(cè)提供外表面35。在這個(gè)實(shí)施方式中，經(jīng)處理的基材31可以是從中流過型過濾器型介質(zhì)或接觸基材(如，壁紙)。如果經(jīng)處理的基材3 1是從中流過型過濾器型介質(zhì)，可任選的附加層33可包含例如另外一個(gè)從中流過型層，如與經(jīng)處理的基材31相同或不同的第二處理基材。如果經(jīng)處理的基材31是接觸型的經(jīng)處理的基材，那么可任選的附加層33可包含例如用于將示例性制件33通過外表面35粘附到表面(如，室內(nèi)的墻壁)上的粘附層。
應(yīng)當(dāng)注意的是，經(jīng)處理的基材31可延伸以覆蓋制件30的所有外表面32。還應(yīng)當(dāng)注意的是，經(jīng)處理的基材31(和圖3的經(jīng)處理的基材21)可包含單層或多層經(jīng)處理的基材，基材包含上述任何基材材料，其中包括紙和各種織物。雖然在圖3-4中未顯示出來，但是本發(fā)明的經(jīng)處理的基材以及包含該基材的制件可以是具有上述任意面構(gòu)型的平坦構(gòu)型或皺褶狀構(gòu)型。換言之，經(jīng)處理的基材(以及含該基材的制件)可以是環(huán)形、三角形、方形、矩形、長(zhǎng)橢圓形、橢圓形、星形、平行四邊形、菱形、六角形或八角形的。經(jīng)處理的基材可包含與經(jīng)處理的基材接觸的結(jié)構(gòu)支持物，也可以是自我支持的(即，經(jīng)處理的基材不需要支持結(jié)構(gòu))。這種經(jīng)處理的基材特別適用于空氣過濾，其中空氣以從第一主表面進(jìn)入并從第二主表面流出的方式流經(jīng)過濾器。這種經(jīng)處理的基材的一個(gè)非限定性例子是矩形的皺褶狀過濾器，其長(zhǎng)度為60cm，高度為30cm，厚度約為3cm。
II.制備流體處理裝置的方法本發(fā)明還涉及制備上述組合物和裝置的方法。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，制備流體處理裝置的方法包括(i)制造從中流過型殼體；(ii)制造一流體處理介質(zhì)，該介質(zhì)包含(a)抗微生物組分、其位于(b)支持材料上、以及(c)(i)水垢抑制劑和(ii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種；(iii)將流體處理介質(zhì)引入從中流過型殼體內(nèi)；以及(iv)封閉從中流過型殼體使流體處理介質(zhì)包含在從中流過型殼體內(nèi)。
在本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施方式中，制備流體處理裝置的方法包括(i)制造包含上半部分、下半部分和填充蓋的三個(gè)鑄模組件；(ii)將上半部分與下半部分連接起來形成具有殼體壁結(jié)構(gòu)、殼體壁結(jié)構(gòu)圍繞形成的殼體容積、在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口、以及填充蓋開口的從中流過型殼體；(iii)制造一包含在支持材料上的抗微生物組分的流體處理介質(zhì)；(iv)將流體處理介質(zhì)引入填充蓋開口內(nèi)，用流體處理介質(zhì)填充殼體容積的至少一部分；以及(v)將填充蓋連接到從中流過型殼體上覆蓋住填充蓋開口，使流體處理介質(zhì)包含在從中流過型殼體內(nèi)。在這個(gè)實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)還可以包含(i)水垢抑制劑和(ii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種。
在上述的流體處理裝置的制備方法中，所得到的流體處理裝置優(yōu)選包含球形的、直徑約為5mm到500mm的從中流過型殼體。另外，所得到的流體處理裝置優(yōu)選可容納約0.1到1000克上述流體處理介質(zhì)。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，制備流體處理裝置的方法包括(i)提供一基材；(ii)制造一包含在支持材料上的抗微生物組分的流體處理介質(zhì)；以及(iii)將流體處理介質(zhì)施用到基材上，從而用流體處理介質(zhì)涂覆和/或浸漬基材。將流體處理介質(zhì)施用到基材上的步驟可利用上述任何常規(guī)的涂覆方法(如，噴涂)。在這個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括一個(gè)或多個(gè)其他步驟，其中包括但不限于干燥經(jīng)處理的基材、用其他涂料(如，粘合劑層)涂覆經(jīng)處理的基材、在經(jīng)處理的基材上層疊上另外一層(如，最外層為粘合劑層的薄膜)、將經(jīng)處理的基材組裝到材料卷內(nèi)、以及包裝經(jīng)過處理的基材。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，制造流體處理裝置的方法包括(i)在基材制備步驟中將支持材料上含有抗微生物組分的上述任意流體處理介質(zhì)摻入到基材內(nèi)。例如，可以將流體處理介質(zhì)摻入到含紙漿纖維的漿料中，利用常規(guī)的造紙方法制成紙。
在上述制造流體處理裝置的方法中，制造流體處理介質(zhì)的步驟包括如下步驟中的一個(gè)或多個(gè)(i)用抗微生物組分涂覆和/或浸漬支持材料；(ii)可任選地?zé)崽幚硗扛驳?浸漬的支持材料以使涂料干燥和/或固化；(iii)可任選地用雙官能配體涂覆和/或浸漬支持材料；(iv)可任選地用抗微生物組分涂覆和/或浸漬含雙官能配體的支持材料；(v)可任選地研磨和過篩涂覆的/浸漬的固體支持材料、固體水垢抑制劑材料和/或消毒劑/生物薄層清除材料，如果存在這些材料的話，以獲得到具有優(yōu)選粒徑的每一種組分；以及(vi)使涂覆的/浸漬的固體支持材料與固體水垢抑制劑和固體消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種物理混合。示例性的涂覆/浸漬步驟包括但不限于用AgNO3或Cu(NO3)2的水溶液浸漬合適的支持材料如氧化鋁，從而將微動(dòng)金屬添加到支持材料內(nèi)和其表面上。另一種示例性的涂覆/浸漬步驟包括但不限于用含雙官能配體如HOCH2CH(OH)CH2NH2的水溶液浸漬合適的支持材料如氧化鋁，然后使氧化鋁/配體絡(luò)合物與AgNO3(或其他可溶的銀鹽或絡(luò)合物)或Cu(NO3)2(或其他可溶的銅鹽或絡(luò)合物)接觸。
在流體處理介質(zhì)的一個(gè)示例性制備方法中，該方法包括以下步驟(i)研磨并過篩SIL1PHOS顆粒(Somis Ltd.)以使其平均粒徑達(dá)到約1.0到約3.0mm，以及(ii)使(a)20g S1LIPHOS顆粒與(b1)80g平均粒徑為約1.0到約3.0mm的MB2001B(Apyron Technologies，Inc.)顆粒或(b2)80g平均顆粒直徑約為3.2mm的AQUASTATXR(K2 Concepts，Inc.)顆?；旌?，形成基本均勻的混合物。在流體處理介質(zhì)的另一個(gè)示例性制備方法中，該方法包括以下步驟(i)研磨并過篩SIL1PHOS顆粒(Somis Ltd.)以使其平均粒徑達(dá)到約1.0到約3.0mm，以及使(a)10gS1LIPHOS顆粒與(b1)90g平均粒徑為約1.0到約3.0mm的MB2001B(ApyronTechnologies，Inc.)顆?；?b2)90g平均粒徑約為3.2mm的AQU ASTATXR(K2Concepts，Inc.)顆?；旌?，形成基本均勻的混合物。
在流體處理介質(zhì)的另一個(gè)示例性制備方法中，該方法包括以下步驟(i)研磨并過篩SILIPHOS顆粒(Somis Ltd.)以使其平均粒徑達(dá)到約1.0到約3.0mm，(ii)對(duì)ICXTM顆粒(A-dec Inc.)研磨和/或制片，以及(iii)使(a)10g S1LIPHOS顆粒與(b1)90g平均粒徑為約1.0到約3.0mm的MB2001B(Apyron Technologies，Inc.)顆?；?b2)90g平均粒徑約為3.2mm的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)顆粒以及(c)10g平均粒徑為約1.0到約3.0mm的ICXTM顆?；旌?，形成基本均勻的混合物。
III.使用流體處理裝置的方法本發(fā)明還涉及使用上述流體處理裝置的方法。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，該方法包括處理容器內(nèi)的水體的方法，其中的方法包括將流體處理裝置放入容器的水體內(nèi)的步驟，其中的流體處理裝置包括(i)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、以及殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；以及(ii)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，其中的流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上；以及可選的(c)(c)(i)雙官能配體、(c)(ii)水垢抑制劑和(c)(iii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種；其中流體處理介質(zhì)的大小可防止其從殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，處理容器內(nèi)的水體的方法包括以下步驟(I)將流體處理裝置放入容器的水體內(nèi)，其中的流體處理裝置包括(i)一個(gè)從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、以及殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口，其中從中流過型殼體的殼體壁結(jié)構(gòu)包含上半部分、與上半部分相連的下半部分，以及與上半部分或下半部分相連的填充蓋；其中所述一個(gè)或多個(gè)開口位于上半部分上或下半部分上，或者二者兼而有之；以及(ii)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)殼體容積的一部分，其中的流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上，其中流體處理介質(zhì)的大小可防止其從殼體壁結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。在這個(gè)實(shí)施方式中，流體處理介質(zhì)還可以包含(i)雙官能配體、(ii)水垢抑制劑和(iii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種。
流體處理裝置可用于處理各種容器內(nèi)的水體。例如，本發(fā)明的流體處理裝置可用于處理室內(nèi)加濕器、蒸發(fā)器、制冰機(jī)、飲用水冷卻器、冷卻塔、醫(yī)用空氣加濕器、醫(yī)用氧氣濕化器、冷熱水治療浴池、CPAP機(jī)器、牙科水管、飲用水儲(chǔ)存池、旅游用和軍用水壺、工業(yè)水爐、以及能容納植物、切花、水果或蔬菜的至少一部分的容器(如花瓶、魚缸、水壺、鍋、儲(chǔ)存或運(yùn)輸容器等)，以及其他飲用水或非飲用水儲(chǔ)存池。
本發(fā)明的流體處理裝置還可以用于延長(zhǎng)植物如切花、水果或蔬菜的壽命和/或活力。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，延長(zhǎng)植物壽命的方法包括(a)將植物的至少一部分放入容器的水體內(nèi)；以及(b)將流體處理裝置放入水體內(nèi)，其中流體處理裝置包含(i)一個(gè)從中流過型殼體，，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、以及殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；以及(ii)流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，其中的流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分；其中流體處理介質(zhì)的大小可防止其從殼體壁結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。流體處理介質(zhì)可只包含位于支持材料上的抗微生物組分，或者添加如上文所述的(i)雙官能配體、(ii)水垢抑制劑和(iii)消毒劑/生物薄層清除材料中的一種或多種。
在這個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的流體處理裝置可用于延長(zhǎng)各種植物、水果或蔬菜的壽命和/或活力，其中包括但不限于切花，如玫瑰；其他裝飾花或植物部分，如劍蘭、康乃馨、大丁草或alstroemeria；盆栽植物；蔬菜，如卷心菜或萵苣；以及水果，如櫻桃或柑桔。在延長(zhǎng)玫瑰切花壽命的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，流體處理裝置包含流體處理介質(zhì)，流體處理介質(zhì)包含(a)20g平均粒徑為約1.0到約3.0mm的S1LIPHOS顆粒與(b1)80g平均粒徑為約1.0到約3.0mm的MB2001B(ApyronTechnologies，Inc.)顆?；?b2)80g平均粒徑約為3.2mm的AQU ASTATXR(K2Concepts，Inc.)顆粒的混合物。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，該方法包括處理空氣的方法，其中的方法包括將流體處理裝置置于一個(gè)區(qū)域內(nèi)使空氣與流體處理裝置接觸或流過流體處理裝置的步驟，其中的流體處理裝置包含(i)基材；以及(ii)位于基材上和/或內(nèi)的流體處理介質(zhì)，其中的流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上；以及可任選的(c)(i)雙官能配體、(ii)水垢抑制劑和(iii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種。
本發(fā)明經(jīng)過上文描述以后，還將在下文通過實(shí)施例的方式作進(jìn)一步的闡釋，但是不能以任何方式將其解釋為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。相反，應(yīng)當(dāng)清楚地理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過閱讀本說明書以后，可以對(duì)本發(fā)明提出各種其他實(shí)施方式、修改及其等價(jià)方案而不偏離本發(fā)明的精神和/或附屬權(quán)利要求的范圍。
實(shí)施例1-流體處理介質(zhì)的制備示例性的流體處理介質(zhì)通過如下過程制備。平均粒徑約為3.0mm的100g氧化鋁顆粒浸沒于含1.0M AgNO3的水溶液中。浸泡約1分鐘后從水溶液中取出氧化鋁顆粒，然后在約600℃的干燥溫度于干燥箱中干燥。所得到的顆粒可作為流體處理介質(zhì)使用。
實(shí)施例2-流體處理介質(zhì)的制備示例性的流體處理介質(zhì)通過如下過程制備。將SILIPHOS顆粒(BK GiuliniChemie Gmbh&Co.)研磨并過篩以獲得平均粒徑約為3.0mm的顆粒。20g經(jīng)過研磨的SILIPHOS顆粒與80g實(shí)施例1所制備的流體處理介質(zhì)混合。所得到的混合物可作為流體處理介質(zhì)使用。
實(shí)施例3-流體處理裝置的制備示例性的流體處理裝置通過如下過程制備。利用三個(gè)獨(dú)立的澆鑄鑄模聚苯乙烯組件制成與
圖1所示的示例性殼體10基本類似的、外徑約為33mm的球形從中流過型殼體。三個(gè)獨(dú)立的組件包括上半部分(與
圖1所示的示例性殼體10的上半部分11基本類似)、下半部分(與
圖1所示的示例性殼體10的下半部分12基本類似)和填充蓋(與
圖1所示的示例性殼體10的填充蓋13基本類似)。
從中流過型殼體的上半部分與下半部分通過聲波焊接在一起。實(shí)施例1所制備的10g流體處理介質(zhì)灌注到從中流過型殼體內(nèi)。然后通過聲波將填充蓋焊接到上半部分上以封閉流體處理介質(zhì)。
將所得到的流體處理裝置放到約含4.5升水的室內(nèi)加濕器內(nèi)。加濕器內(nèi)的水可基本保持無微生物達(dá)30天。
實(shí)施例4-流體處理裝置的制備利用上述實(shí)施例3所描述的方法制備示例性的流體處理裝置，但是用其他的流體處理介質(zhì)來代替實(shí)施例1所制備的流體處理介質(zhì)。制備出的裝置樣品如下面的表1所示。
表1.裝置樣品及其所含的流體處理介質(zhì)
所得到的流體處理裝置可用于各種含水裝置中。例如，裝置樣品1可放到約含4.5升水的室內(nèi)加濕器中。室內(nèi)加濕器內(nèi)的水可基本保持無微生物達(dá)30天。另外，裝置樣品2可放到約含4.5升水的室內(nèi)蒸發(fā)器中。室內(nèi)蒸發(fā)器內(nèi)的水可基本保持無微生物達(dá)30天。
實(shí)施例5-流體處理裝置的應(yīng)用將平均莖長(zhǎng)約為30.5cm(12英寸)的一打玫瑰分成兩組。六支玫瑰放入含自來水的花瓶?jī)?nèi)(對(duì)照樣品1)，另外六支放入含相同自來水加如上述實(shí)施例3所描述的示例性流體處理裝置的花瓶?jī)?nèi)(測(cè)試樣品7)。
經(jīng)過兩周以后，測(cè)試樣品7的玫瑰看上去還是新鮮的，而對(duì)照樣品1的玫瑰不到7天以就枯死了。
實(shí)施例6-流體處理介質(zhì)的制備示例性流體處理介質(zhì)通過如下過程制備。將ICXTM顆粒(A-dec Inc.)研磨并過篩得到平均粒徑約為3.0mm的顆粒。20g經(jīng)過研磨的ICXTM顆粒與80g實(shí)施例1所制備的流體處理介質(zhì)混合。所得到的混合物可作為流體處理介質(zhì)使用。
實(shí)施例7-流體處理裝置的制備利用上述實(shí)施例3所描述的方法制備示例性流體處理裝置，但是將實(shí)施例6所制備的流體處理介質(zhì)灌注到從中流過型殼體內(nèi)。所得到的流體處理裝置可用于處理約含4.5升水的室內(nèi)加濕器內(nèi)的水。加濕器內(nèi)的水可基本保持無微生物達(dá)30天。
實(shí)施例8-流體處理介質(zhì)的制備示例性的流體處理介質(zhì)通過如下過程制備。100g平均粒徑約為3.0mm的氧化鋁顆粒浸沒到含HOOCCH2CH2NH2的水溶液中。浸泡約1分鐘后從水溶液中取出氧化鋁顆粒，然后在約100℃的干燥溫度于干燥箱中干燥。再將顆粒浸沒到含AgNO3的水溶液中。浸泡約1分鐘后從第二水溶液中取出氧化鋁顆粒，然后在約100℃的干燥溫度于干燥箱中干燥。所得到的顆?？勺鳛榱黧w處理介質(zhì)使用。
實(shí)施例9-流體處理裝置的制備示例性的流體處理裝置通過如下過程制備。將250g平均粒徑小于約10μm的AQUASTATXR(WC Grade)(K2 Concepts，Inc.)顆粒加到含200g CARBOPOL940(Noveon，Inc.，Cleveland，OH)用500ml蒸餾水溶解的溶液中制備水溶液。將混合物摻混35分鐘。
從Hollingsworth&Vose Company(East Walpole，MA)購買的、商品名為HIPERM PLUSTM的、初始基礎(chǔ)重量為36.3g/m2的HEPA級(jí)紙通過將其浸到水溶液中來用水溶液進(jìn)行涂覆。然后涂覆的紙?jiān)?6℃(1500F)干燥2小時(shí)。所得到的涂覆紙的涂覆重量約為40g/m2。
實(shí)施例10-流體處理裝置的制備重復(fù)實(shí)施例9的過程以涂覆從Cerex Advanced Fabrics，Inc.(Cantonment，F(xiàn)lorida)購買的商品名為CEREX的自發(fā)紡粘的(autogenously spunbonded)尼龍無紡纖維。未涂覆的織物初始基礎(chǔ)重量為94g/m2。所得到的涂覆織物的涂覆重量約為100g/m2。
實(shí)施例11-流體處理裝置的制備利用常規(guī)的造紙方法制備示例性的流體處理裝置，其中，實(shí)施例9的水溶液被摻入到紙漿中。制出的紙所含的抗微生物材料的重量百分比約占紙總重量的3.0wt％。
雖然本說明書已結(jié)合具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在了解了上述描述以后，可以很容易地構(gòu)思這些實(shí)施方式的變體和等價(jià)方案。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該被評(píng)定為所附權(quán)利要求及其等價(jià)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制水中微生物生長(zhǎng)的裝置，所述的裝置包括從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、和殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；以及流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，所述流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分；以及(i)雙官能配體、(ii)鍋垢抑制劑、和(iii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種；其中所述流體處理介質(zhì)的大小可防止其從殼體壁結(jié)構(gòu)上的所述一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含一種或多種固體顆粒或小珠。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述抗微生物組分包含過渡金屬、過渡金屬氧化物、過渡金屬鹽、或它們的組合。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述過渡金屬選自下組Sc、Ti、Sn、V、Cr、Mn、Fc、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub、及它們的組合。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述過渡金屬選自下組Ag、Cu、Zn、及它們的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含至少一種包含無機(jī)磷酸鹽、膦酸鹽、多元羧酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述水垢抑制劑包括六偏磷酸鹽、正磷酸鹽、或它們的組合。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含至少一種包括六偏磷酸鹽、正磷酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含至少一種包括過碳酸鈉、次氯酸鈣、單過硫酸鉀、過硫酸鈉、或它們的組合的消毒劑/生物薄層清除材料。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含(i)至少一種包括無機(jī)磷酸鹽、膦酸鹽、多元羧酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑，以及(ii)至少一種含過碳酸鈉的消毒劑/生物薄層清除材料。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含雙官能配體，所述雙官能配體將所述抗微生物組分的至少一部分結(jié)合到所述支持材料上。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述雙官能配體包括HOCH2CH2NH2、HOCH2CH(OH)CH2NH2、HOCH2CH(NH2)CH2NH2、HOCH2CH(OH)CH(OH)CH2NH2、或它們的組合。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述從中流過型殼體的殼體壁結(jié)構(gòu)包括上半部分、與所述上半部分相連的下半部分，和與所述上半部分或下半部分相連的填充蓋；所述一個(gè)或多個(gè)開口位于所述上半部分上或所述下半部分上、或者二者上。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，其中從中流過型殼體呈球形。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，其中從中流過型殼體的直徑范圍為約5mm到約500mm，且含有約0.1到約1000g流體處理介質(zhì)。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)開口的開口中的每一個(gè)的維度在約10微米到約10,000微米之間。
17.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述過渡金屬是Ag，且所述裝置提供濃度約為1ppb到1000ppb的溶劑化的銀離子。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支持材料選自下組活性碳、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化錫、氧化鑭、氧化銅、氧化釩、氧化錳、氧化鎳、氧化鐵、氧化鋅、氧化鋯、氧化鎂、氧化釷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支持材料選自氧化鋁和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)的金屬含量以流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)約為0.01-15wt％。
21.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)的金屬含量逸流體處理介質(zhì)總重量為基準(zhǔn)計(jì)約為0.35-3.5wt％。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包括涂覆于第一氧化鋁基材上的Ag和涂覆于第二氧化鋁基材上的Cu的混合物，其中Ag的存在量約占Ag和第一氧化鋁基材總重量的0.7wt％，Cu的存在量約占Cu和第二氧化鋁基材總重量的4.0wt％。
23.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含Ag和Cu納米微粒的混合物，其中Ag和Cu納米微粒的平均粒徑約為0.1nm到10,000nm。
24.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含Ag和Cu納米微粒的混合物，其中Ag和Cu納米微粒的平均粒徑約為2nm到500nm，且該混合物中Ag和Cu的比例約為1∶1。
25.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包括位于氧化鋁上的銀和銅納米微?；旌衔?，其中銀納米微粒的中值粒徑約為20nm，銅納米微粒的中值粒徑約為100nm。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，其中銀納米微粒和銅納米微粒在混合物中存在的量各自占金屬和氧化鋁支持材料總重量的約0.2wt％到約4.8wt％。
27.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，銀納米微粒和銅納米微粒在混合物中存在的比例為1∶5。
28.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含位于氧化鋁支持材料上的氧化銀和氧化銅的混合物。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，氧化銀在混合物中存在的量約占流體處理介質(zhì)總重量的0.1-2wt％。
30.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)包含銀和銅納米微粒與任何一種添加劑金屬或添加劑金屬氧化物納米微粒的組合物，其中所述添加劑金屬選自下組Sc、Ti、V、Sn、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub、及它們的組合，其中所述添加劑金屬氧化物選自下組氧化鋁、氧化硅、氧化銀、氧化鈦、氧化錫、氧化鑭、氧化銅、氧化釩、氧化錳、氧化鎳、氧化鐵、氧化鋅、氧化鋯、氧化鎂、氧化釷、及它們的組合。
31.其中包含如權(quán)利要求1所述裝置的水體。
32.包含如權(quán)利要求31所述水體的容器。
33.如權(quán)利要求32所述的容器，其中所述容器包括室內(nèi)加濕器、制冰機(jī)、冷卻塔、或能夠容納植物、切花、水果或蔬菜的容器。
34.一種用于控制水中微生物生長(zhǎng)的裝置，其特征在于，所述裝置包括從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、和殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；其中從中流過型殼體的殼體壁結(jié)構(gòu)包括上半部分，與所述上半部分相連的下半部分，和與所述上半部分或所述下半部分相連的填充蓋；所述一個(gè)或多個(gè)開口位于所述上半部分上或下半部分上，或二者上；以及流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，所述流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分；其中所述流體處理介質(zhì)的大小可防止其從殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述從中流過型殼體呈球形。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述從中流過型殼體的直徑范圍為約5mm到約500mm，且含有約0.1到約1000g流體處理介質(zhì)。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)開口中每一個(gè)的開口尺寸在約10微米到約10,000微米之間。
38.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)還包含(i)水垢抑制劑和(ii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種。
39.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述抗微生物組分包括過渡金屬、過渡金屬氧化物、過渡金屬鹽、或它們的組合。
40.如權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于，所述過渡金屬選自下組Sc、Ti、Sn、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub、及它們的組合。
41.如權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于，所述過渡金屬選自下組Ag、Cu、Zn、及它們的組合。
42.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)還包含至少一種包含無機(jī)磷酸鹽、膦酸鹽、多元羧酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑。
43.如權(quán)利要求42所述的裝置，其特征在于，所述水垢抑制劑包括六偏磷酸鹽、正磷酸鹽、或它們的組合。
44.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)還包含至少一種包含過碳酸鈉、次氯酸鈣、單過硫酸鉀、過硫酸鈉、或它們的組合的消毒劑/生物薄層清除材料。
45.如權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)還包含(i)至少一種包含無機(jī)磷酸鹽、膦酸鹽、多元羧酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑，以及(ii)至少一種包含過碳酸鈉、次氯酸鈣、單過硫酸鉀、過硫酸鈉、或它們的組合的消毒劑/生物薄層清除材料。
46.如權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所述抗微生物組分包括過渡金屬或過渡金屬氧化物，其中所述金屬選自Ag、Cu、Zn、及它們的組合，而所述水垢抑制劑包括六偏磷酸鹽、正磷酸鹽、或它們的組合。
47.一種用于控制水中微生物生長(zhǎng)的裝置，其特征在于，所述裝置包括從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、和在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；其中從中流過型殼體的殼體壁結(jié)構(gòu)包括上半部分，與所述上半部分相連的下半部分，和與所述上半部分或所述下半部分相連的填充蓋；所述一個(gè)或多個(gè)開口位于所述上半部分上或下半部分上，或二者上；以及流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，所述流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分，其中所述抗微生物組分包括過渡金屬、過渡金屬氧化物、或它們的組合；以及(i)包含無機(jī)磷酸鹽、膦酸鹽、多元羧酸鹽、或它們的組合的水垢抑制劑，和(ii)包含過碳酸鈉、次氯酸鈣、單過硫酸鉀、過硫酸鈉、或它們的組合的消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種，其中所述流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的所述一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
48.一種控制容器所含的水體內(nèi)生長(zhǎng)微生物以及防止容器產(chǎn)生水垢沉積的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將如權(quán)利要求1所述的裝置放入在容器內(nèi)的水體中。
49.一種制造流體處理裝置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟制造包含上半部分、下半部分和填充蓋的三個(gè)模制部件；將所述上半部分與所述下半部分連接起來形成一具有殼體壁結(jié)構(gòu)、所述殼體壁包圍形成的殼體容積、在所述殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)開口、以及填充蓋開口；制造一包含在支持材料上的抗微生物組分的流體處理介質(zhì)；將所述流體處理介質(zhì)引入所述填充蓋開口用所述流體處理介質(zhì)填充所述殼體容積的至少一部分；以及將所述填充蓋連接到所述從中流過型殼體上蓋住所述填充蓋開口。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述從中流過型殼體呈球形，直徑范圍約為5mm到500mm，且所述引入步驟包括將約0.1到約1000g流體處理介質(zhì)引入所述殼體容積內(nèi)。
51.一種處理容器中所含水體的方法，所述方法包括以下步驟將流體處理裝置放入容器中所含的水體內(nèi)，所述流體處理裝置包含從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、和在殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；以及流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)所述從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，所述流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分；以及(i)水垢抑制劑和(ii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種；其中所述流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)的所述一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
52.與植物或植物局部結(jié)合的如權(quán)利要求1所述的裝置。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其特征在于，所述植物或植物局部包括花、水果或蔬菜。
54.如權(quán)利要求52所述的裝置，其特征在于，所述(i)裝置和(ii)植物或植物局部位于容器所含的水體內(nèi)。
55.一種延長(zhǎng)植物或植物局部的壽命和活力的方法，所述方法包括以下步驟將植物的至少一部分放入容器內(nèi)所含的水體中；將流體處理裝置放入所述水體中，所述流體處理裝置包含從中流過型殼體，其具有殼體壁結(jié)構(gòu)、被所述殼體壁結(jié)構(gòu)包圍的殼體容積、和在所述殼體壁結(jié)構(gòu)上的一個(gè)和多個(gè)開口；以及流體處理介質(zhì)，其至少占據(jù)所述從中流過型殼體內(nèi)的殼體容積的一部分，所述流體處理介質(zhì)包含位于支持材料上的抗微生物組分；其中所述流體處理介質(zhì)的大小可防止其從在殼體壁結(jié)構(gòu)上的所述一個(gè)或多個(gè)開口中逸出。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述流體處理介質(zhì)還包含(i)鍋垢抑制劑和(ii)消毒劑/生物薄層清除材料中的至少一種。
57.如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述植物包括花、水果或蔬菜。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，所述切花包括玫瑰。
59.如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，所述切花包括任何商品化的切花或插花。
60.一種用于控制流體內(nèi)微生物生長(zhǎng)的裝置，所述裝置包括基材；以及位于所述基材上或基材內(nèi)的流體處理介質(zhì)，其中所述流體處理介質(zhì)包含(a)抗微生物組分，其位于(b)支持材料上。
61.如權(quán)利要求60所述的裝置，其特征在于，所述基材包括紙、無紡織物、紡織物、編結(jié)織物或網(wǎng)狀織物。
62.如權(quán)利要求60所述的裝置，其特征在于，所述抗微生物組分包括過渡金屬、過渡金屬氧化物、過渡金屬鹽、或它們的組合，所述過渡金屬選自Ag、Cu、Zn、及它們的組合，且所述支持材料包括氧化鋁。
63.如權(quán)利要求60所述的裝置，其特征在于，所述抗微生物組分包括過渡金屬、過渡金屬氧化物、過渡金屬鹽、或它們的組合，所述過渡金屬選自Ag和Cu及它們的組合，所述支持材料包括氧化鋁；所述基材包括紙質(zhì)基材。
全文摘要
本發(fā)明公開了抗微生物組合物以及含抗微生物組合物的裝置。本發(fā)明還公開了制造和使用抗微生物組合物以及裝置的方法。
文檔編號(hào)A01N3/02GK101084163SQ200580038222
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者B·凱普納, E·明茨 申請(qǐng)人:K2概念股份有限公司