[发明专利]用于净化化学试剂和生物试剂的纤维

说明书

技术领域

本发明一般涉及能够用于净化化学和生物试剂的纤维。

背景技术

源自生物和化学危害的威胁始终存在。此类威胁包括战争、偶然的化学品 泄露、感染性疾病的暴发以及引起试剂泄露的工业事故等。对人和动物具有潜 在健康威胁的化学试剂包括毒素，如光气(肺损伤性或窒息性试剂)、SO_X、NO_X、 芥子剂(糜烂剂)、甲基硫代膦酸(神经毒剂)和氰化氢(氰类)。对人和动物具有潜 在健康威胁的生物试剂包括病毒，如引起SARS、禽流感、天花和出血热的那些 病毒，细菌，如引起瘟疫、霍乱和白喉的那些细菌，以及各种战剂，如炭疽、 肉毒杆菌毒素和蛤蚌毒素。在多数情况下，短暂直接接触此类试剂是致命的， 或者导致人和动物的永久性损伤。

当前，对此类危险试剂的处置或隔离既需要防护服又需要净化/解毒试剂。 防护服可以是不通透性吸附性的或者通透性吸附性的。此类防护服，取决于最 终的使用法，将会希望是高度疏水性的、高度吸附性的、柔软的以及可能具有 某些抗微生物活性。

活性炭已经用作吸附剂。用Cu、Ag、Zn、Mo和三亚乙基二胺浸渍的活性 炭已经作为解毒剂用于口罩(Morrison，R.W.2002 Overview of current collective protection filtration technology，Presented in 2002 NBC Defense collective protection conference，USA)和防护服滤毒罐中。然而，这些面罩沉重并且有害性 的保留水分。气体如光气、氰化氢和氯化氰容易地被浸渍的金属离子分解，与 此同时，一些其它的毒性化学物质被物理吸附并且不能分解，由此出现了使用 后处理问题。

DS2也已经被美国军队用作神经毒剂净化剂以消除神经毒剂的泄露。DS2 由2％ NaOH、28％ 2-甲氧乙醇和70％二亚乙基三胺组成。DS2是用于去除神经 毒剂泄露的有效的神经毒剂净化剂，但是DS2溶液需要30分钟的反应时间(即 低反应性)，为高度腐蚀性的、易燃性的并且释放毒性副产物。此外，DS2对生 物试剂无活性。

XE555^TM树脂(Ambergard Rohm & Hass Company，Philadelphia， Pennsylvania，USA)是另一可选择的净化剂/解毒剂。然而，XE555^TM树脂价格昂 贵、不具有足够的中和特性并且在与吸附剂混合时会释放出毒性气体。

与活性炭类似，已知某些金属氧化物是危险化学试剂的吸附剂。已经表明 金属氧化物使多种试剂净化/解毒，如神经毒剂、糜烂性毒剂、杀虫剂典型化合 物和其它危险生物试剂(Koper，O等，Development of活性Topical Skin Protectants against Sulfur Mustard and Nerve Agents，J.Appl.Toxicol.，19，S59， 1999(Stoimenov，等，Langmuir，2002，18，6679)。然而，这些已知金属氧化 物的缺点是，从实践角度它们难以使用，因为金属氧化物为难以操作的形式。 例如，用于解毒化学试剂的已知金属氧化物是松散的粉末形式，这使得其难以 被容纳。当从目标表面去除化学试剂时，需将金属氧化物粉末应用于毒性表面 之上，然后，一旦解毒完成再物理性去除它们。这较为麻烦。

此外，当将金属氧化物颗粒随意地置于毒性化学试剂之上时，金属氧化物 颗粒的自由流动本身会具有潜在危险。特别是在金属氧化物为纳米级或微米级 大小的情况下更是如此，因为小的颗粒大小使得它们更易于变成空气播散并且 具有潜在的呼吸性危害。

此外，小尺寸的金属氧化物颗粒的空气播散性质致使将它们用于防毒面具 是不切合实际的。虽然小尺寸的金属氧化物颗粒可以被局限在过滤罐中，但是滤 器的孔径必须足够大以允许空气的充分流动。然而，大的滤器孔径意味着小尺 寸的金属氧化物颗粒不能够局限在过滤罐内。如果在过滤罐能使用较大的金属 氧化物颗粒，则金属氧化物颗粒的吸附特性会后继性且指数性下降，使得它们 起不到解毒剂的作用。

本领域需要提供用于有效净化生物和/或化学试剂的、能克服或者至少改善 一种或一种以上上述缺点的方法。

发明内容

根据第一个方面，本发明提供包含解毒颗粒的纳米或微米纤维。