[发明专利]用于抗微生物剂的控释的方法、材料和系统

说明书

发明领域

本发明涉及用抗微生物剂处理流体的方法。特别地，本发明涉及可控制 地释放抗微生物剂到流体中的方法、材料和系统。

发明背景

一些金属和金属化合物，例如银、铜和锌，它们的抗微生物性质是公知 的。特别地，低浓度的单价银离子对微生物(micro-organisms)是有毒的。另 外，银和银离子在对于抗微生物应用有效的低浓度下一般认为对于人类消费 是安全的。因而，使用金属的银和银化合物对于处理水来获得具有对于人类 消费可接受水平的微生物有机体的水是特别有益的。

以观察到抗微生物效果所必需的低浓度将银和银离子投递到水中，存在 着几种不同的方法。

例如，可以使水通过浸渍了银盐和金属银的活性碳含银介质或装载了单 价银离子的离子交换介质，来将溶液中单价银离子的浓度提高到对微生物有 毒的水平。也使用了其他含银介质，例如，包含银或银化合物的高表面积基 质(substrate)，其中投递溶剂化的的银物质的方法依赖于基质的液-固界面处 银阳离子缓慢和连续的解离到溶液中。

在除了纯净形式的所有的水中，溶剂化的的卤素离子，特别是氯离子， 是遍在的。因而，不令人惊讶的是单价银离子在溶液中的留存时间一般很短， 约为几分钟，主要是由于随单价银离子与溶剂化的的卤素离子特别是氯离子 的反应形成卤化银沉淀的。

Ag⁺+Cl^-→AgCl(s)(1)

然而，单价银离子在溶液中的短留存时间被认为对于可测量的抗微生物 效果是足够久的。

由于大多数经历了水处理的水一般将含有对于发生卤化银形成足够高 浓度的溶剂化的卤素离子，用低浓度的单价银离子对水的定期的补充是将微 生物群体维持在人类消费可接受水平所必需的，特别是如果水需要被保存并 且在用银处理之后不被立即消费。

通过使用含银电极的电解装置，单价银离子可以被快速地和连续地引入 水溶液中。然而，这种方法依赖于外部的电源，它不适合于偏远的或发展中 地区，在那里可能既没有又不能承受可靠的外部电源。

在含银介质或含银电极的液-固界面上形成惰性膜或卤化银包被，也损 害了所有上述方法的有效性，其阻止银进一步释放到溶液中。

类似地，显示了抗微生物性质的其他金属和金属化合物，例如铜和锌， 倾向于氧化和在含金属或金属化合物的基质的液-固界面上最终形成惰性 膜或金属氧化物包被。

银的其他形式，例如三价银离子，作为抗微生物剂的效力最近也已经引 起了注意。在US 5,223,149中，Antelman描述了用可溶的Ag(III)，特别是 高碘酸银(III)和银(III)双胍复合物处理有用的水体，例如游泳池、热浴池、 市政和工业供水。

也已经检查了通过引入混合化合价银化合物的水处理，虽然看起来将这 些化合物与氧化剂例如过硫酸盐或臭氧组合是提供所需的抗生物素效果所 必需的。例如，在US 5,211,855中Antelman描述了用四银四氧化物分子晶 体在存在氧化剂例如过硫酸盐的情况下处理有用的水体的方法，而在US 6,346,201中Felkner描述了采用臭氧化的四银四氧化物和包含臭氧化的四银 四氧化物的组合物进行水消毒方法。

要理解的是，存在着一种需求，提供可控制释放抗微生物剂或其他活性 物质到流体中而不直接需要电力的方法。

在衣物漂白领域，欧洲专利公开EP0339674公开了从固体载体向第二固 体材料，即要漂白的衣物释放漂白剂的磨耗方法。此时，衣物和所述固体载 体之间的磨耗将胶结基质(cement matrix)中含有的氧化剂颗粒转移到存在于 磨耗的衣物中水分中。颗粒不被释放到自由流动的流体中。此外，磨耗方法 难以控制并且不容易实现漂白剂的控制释放。

本发明试图克服至少部分上述缺点。

要理解的是，虽然在此参考了现有技术使用和公开，这种参考不构成对 在澳大利亚或任何其他国家任何这些公开形成了本领域的公知常识的一部 分的认可。

发明概述

现有技术已经证明了在基质或电极的液-固界面上形成惰性膜或金属 卤化物或金属氧化物的一般包被的形成有时会损害展示了抗微生物性质的 金属或金属化合物从基质或电极的连续释放，从而阻止金属或金属化合物进 一步释放到流体中。