控制释放装置和其用途

控制释放装置和其用途
【专利摘要】本发明提供一种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质，其中所述一或多个基质包含1wt％到99wt％之间的水不溶性主体材料和1wt％到99wt％之间的客体衬底，其中所述客体衬底包含1wt％到100wt％之间的一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物；并且其中所述外壳包含水不溶性外壳聚合物和一或多个孔。所述主体材料可以是聚合物。所述装置用于用一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物处理水性介质。
【专利说明】控制释放装置和其用途
[0001] 相关申请案的夺叉引用
[0002] 本申请案主张2012年1月6日申请的美国临时申请案第61/583, 776号的优先权， 所述申请案以全文引用的方式并入本文中。

【背景技术】
[0003] 处理饮用水的常规方法包括添加化学添加剂，例如化学消毒剂，接着紧密监测和 调节化学添加剂于被处理的供水中的浓度。常见消毒剂包括含有卤素的化合物，例如氯 气或次氯酸钠。在例如集中化水处理设施的工业环境中，使用机械投料泵添加含有氯的化 合物到供水中。然后连续地监测氯含量并且连续地调节化合物用量以在供水中维持有效 氯含量。此类化学品、基础设施和监管在许多需要饮用水临在被摄取之前被处理的'使用 点'（P0U)环境中并不实用。使用点环境从缺乏集中化水处理设施的农村水源到在家和在 办公室所用的小规模过滤水壶和水龙头附接件变动。
[0004] 现有使用点系统遭受几个缺陷。举例来说，使用点系统无法有效提供例如消毒剂 的化学添加剂向被处理的供水中的控制释放。实际上，使用点系统给水增加了可变并且不 可靠的化学添加剂浓度。此外，此类用于处理水的使用点系统通常并不指示水是否得到了 充分处理。通常，这些系统在系统已经停止有效处理水之后仍然处于使用中，因为这些系统 缺乏用以当系统应该被更换时警报用户的指示。
[0005] 因此，需要一种改进的使用点系统，其将用控制释放的化学添加剂自动地处理供 水。


【发明内容】

[0006] 本文中描述一种使用点装置，其用控制释放的化学添加剂高效并且有效地处理供 水。所述使用点装置可以在例如消费器具、水过滤系统的使用点应用和例如赈灾的人道主 义应用中用以随时间推移向水提供控制释放的有益或所要分子。所述控制释放装置可以用 以释放有益分子，例如消毒化合物、维生素、药物、矿物质和草本提取物。所述控制释放装置 与相对小规模和大规模的应用相容。
[0007] 所述装置提供控制释放解决方案，其在需要精确投配所释放的分子以达到所要功 效的应用中特别有益。此类应用经常可见于健康相关应用，例如释放维生素、药物、矿物质 和消毒化合物。所述装置使用一种基质，其储存有益化合物并且以控制速率将其递送到供 水而无需用户干预。此外，所述装置可以缩小为小尺寸和柔性形式。
[0008] 在一个方面，提供一种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质，其中所述一或多 个基质包含l-99wt%之间的水不溶性主体材料和l-99wt%之间的客体衬底，其中所述客 体衬底包含l-l〇〇wt%之间的一或多种消毒化合物；并且其中所述外壳包含水不溶性外壳 聚合物和一或多个孔。在一些实施例中，所述主体材料是主体聚合物。
[0009] 在另一方面，提供一种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质，其中所述一或多 个基质包含l_99wt%之间的水不溶性主体材料和l-99wt%之间的客体衬底，其中所述客 体衬底包含l-l〇〇wt%之间的一或多种有益化合物；并且其中所述外壳包含水不溶性外壳 聚合物和一或多个孔。在一些实施例中，所述主体材料是主体聚合物。
[0010] 另一方面提供一种用一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物处理水性介质 的方法，所述方法包含：使根据以上实施例中任一项所述的装置与所述水性介质接触；和 使所述一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物扩散到所述水性介质中，从而增加所述 一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物于所述水性介质中的浓度。
[0011] 应了解，下文更详细地论述的前述概念和其它概念的所有组合（前提是此类概念 不会相互不一致）都涵盖为本文中所揭示的本发明标的物的一部分。具体来说，本发明结 尾出现的所主张的标的物的所有组合都涵盖为本文中所揭示的本发明标的物的一部分。还 应了解，本文中明确使用的术语（其还可以出现在以引用的方式并入的任何揭示内容中） 应被赋予最符合本文中揭示的特定概念的含义。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 熟练技术人员将理解，图式主要是用于说明性目的并且并不打算对本文中所述的 本发明标的物的范围进行限制。图式未必按比例绘制；在一些情况下，本文中所揭示的本发 明标的物的各个方面都可以在图式中夸大或放大地展示以便有助于理解不同特征。在图式 中，类似的参考标号通常指类似的特征（例如，功能上类似和/或结构上类似的元件）。
[0013] 图1展示了装置的横截面。A是孔，B是外壳聚合物，C是主体聚合物，并且D是客 体衬底材料。
[0014] 图2展示了次氯酸钙稳定性温度数据。在约120°C以下，次氯酸钙在暴露于此温度 15分钟期间维持其游离氯浓度。
[0015] 图3A展示了，使用EVA和次氯酸钙制造但不具有外壳聚合物和孔的基质显示出次 氯酸钙的不恒定、扩散限制性释放。
[0016] 60%负荷毯覆式膜（菱形；最靠近X轴的线）；
[0017] 80%负荷毯覆式膜（三角形；最远离X轴的线）
[0018] 图3B展示了不具有外壳聚合物或孔的装置。
[0019] 图4A展示了，由具有孔的外壳聚合物涂布的基质导致游离氯（来自次氯酸钙）对 抗暴露于水的恒定释放。
[0020] 60%负荷，3个孔（菱形；最靠近X轴的线）；
[0021] 80%负荷，3个孔（三角形；最远离X轴的线）
[0022] 图4B展示了具有外壳聚合物和孔的装置。
[0023] 图4C展示了具有三个如由箭头指示的孔的装置。
[0024] 图5展示了次氯酸钙通过六个不具有外壳聚合物或孔的基质的不恒定并且扩散 限制性释放。两个不同次氯酸钙氯源粒度（小于105微米和在500到1000微米之间）和 三个重量分数（40%、60%和80% )用于EVA基质中。次氯酸钙在测试时间内的释放对于 所有六个基质来说都是不恒定的，如由曲线所指示。
[0025] A0 40%负荷，< 105μπι(菱形；最靠近X轴的线）；
[0026] Β0 60%负荷，< 105 μ m(正方形；从X轴起的第二线）；
[0027] C0 80%负荷，< 105 μ m(三角形；从X轴起的第五线）；
[0028] E0 40%负荷，500-1000μm(X;从x轴起的第三线） ；
[0029] ?0 60%负荷，500_100(^111(* ;从1轴起的第四线）；
[0030] GO 80%负荷，500-1000 μ m(圆，从x轴起的第六线）。
[0031] 图6展示了次氯酸钙通过四个具有外壳聚合物和三个孔的基质的控制释放。两个 不同次氯酸钙氯源粒度（小于105微米，和在500到1000微米之间）和两个重量分数（60% 和80% )用于由具有三个孔的外壳聚合物包围的EVA基质中。次氯酸钙在测试时间内的释 放对于所有四个基质来说都是恒定的，如由直线所指示。
[0032] B4 60%负荷，< 105 μ m，三孔（正方形；最靠近X轴的线）；
[0033] C4 80%负荷，< 105 μ m，三孔（三角形；从X轴起的第二线）；
[0034] ?4 60%负荷，500_100(^111，三孔（* ;从1轴起的第三线）；
[0035] G3 80%负荷，500-1000μπι，三孔（圆，从X轴起的第四线）。
[0036] 图7次氯酸钙通过四个具有外壳聚合物和单孔的基质的控制释放。其余条件与图 6中的条件相同。
[0037] Β2 60%负荷，< 105 μ m，单孔（正方形；最靠近X轴的线）；
[0038] C2 80%负荷，< 105 μ m，单孔（三角形；从X轴起的第二线）；
[0039] ?2 60%负荷，500_100(^111，单孔（* ;从1轴起的第三线）；
[0040] G1 80%负荷，500-1000μπι，单孔（圆，从X轴起的第四线）。
[0041] 图8展示了含有次氯酸钙和具有孔的聚合物外壳的基质的重新启动数据。每15分 钟测试装置的次氯酸钙释放，并且然后使装置在干燥器中变干后持续一周。在干燥之后，再 次每15分钟测试装置的释放，并且将数据如所展示进行绘制。如绘制的释放数据所指示， 在干燥之前在负测量遍数情况下实现一致并且恒定的释放，并且在干燥之后对于> 0的测 量遍数来说实现较低释放水平。
[0042] 134 60(%负荷，5孔，<105以111粒度（^ 个最远离x轴的菱形）；
[0043] !14 60(%负荷，5孔，<105以1]1粒度（^ 个最靠近x轴的菱形）；
[0044] C4 80%负荷，5孔，< 105 μ m粒度（十个三角形）。
[0045] 本发明实施例的特征和优势将通过下文结合图式所阐述的【具体实施方式】而变得 更显而易见。

【具体实施方式】 [0046] 使用点装置
[0047] 在一个方面，提供一种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质，其中所述一或多 个基质包含l_99wt%之间的水不溶性主体材料和l_99wt%之间的客体衬底，其中所述客 体衬底包含l-l〇〇wt%之间的一或多种消毒化合物；并且其中所述外壳包含水不溶性外壳 聚合物和一或多个孔。在一些实施例中，所述主体材料是主体聚合物。在其它实施例中，所 述主体材料是不溶性无机材料，例如碳酸钙。
[0048] 在一些实施例中，每个基质包含10wt %与90wt %之间的客体衬底，并且客体衬底 包含1 %到100%之间的一或多种消毒化合物。在其它实施例中，每个基质包含40wt %与 80wt%之间的客体衬底，并且客体衬底包含1%到100%之间的一或多种消毒化合物。
[0049] 一般来说，消毒化合物可以是包含氯、溴和/或碘基团的含有卤素的化合物。在一 些实施例中，一或多种消毒化合物包含卤素源化合物。在其它实施例中，卤素源化合物选 自由以下组成的群组：次氯酸钙、次氯酸钠、三氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、1，3-二溴-5， 5-二甲基乙内酰脲（DBDMH)和1-溴-3-氯-5, 5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮（BCDMH)或例 如碘化钾的碘盐。在一些实施例中，卤素源化合物是次氯酸钙。
[0050] 在另一方面，提供一种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质，其中所述一或多 个基质包含l_99wt%之间的水不溶性主体材料和l-99wt%之间的客体衬底，其中所述客 体衬底包含l-l〇〇wt %之间的一或多种有益化合物；并且其中所述外壳包含水不溶性外壳 聚合物和一或多个孔。在一些实施例中，所述主体材料是主体聚合物。在一些实施例中，一 或多种有益化合物包含维生素。维生素的非限制性实例包括维生素 A、维生素 C、维生素 D、 维生素 K、维生素 E、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素 B6和维生素 B12。在其它实施例中，一或多 种有益化合物包含药物。在一些实施例中，一或多种有益化合物包含矿物质。矿物质的非 限制性实例包括I丐、铁、氟、磷、钾、钥、镍、银、锡、碘、镁、硒、铬、猛、铜和锌。
[0051] 在一些实施例中，每个基质包含约10wt%到约90wt%的客体衬底，并且客体衬 底包含约1 %到100%的一或多种矿物质化合物或盐。在其它实施例中，每个基质包含约 40wt%到约80wt%的客体衬底，并且客体衬底包含约1%到100%的一或多种水溶性矿物 质化合物或盐。举例来说，如由世界卫生组织（World Health Organization,WHO)推荐，氟 离子在约0. lmg/L到约4mg/L或约0. 5到约lmg/L的范围内对牙齿健康有益。装置可以使 用例如氟化钠（NaF)或氟硅酸钠（Na2SiF 6)的常见氟化盐之一作为客体衬底来产生以可控 制地释放约0. lmg/L到约4mg/L氟离子到饮用水中。
[0052] 在一些实施例中，一或多种有益化合物选自由以下组成的群组：维生素、矿物质、 调味剂、草本提取物和药物。在一些实施例中，一或多种有益化合物包含维生素。在其它实 施例中，一或多种有益化合物包含药物。
[0053] 在一些实施例中，装置包括一或多个基质，其具有聚合水不溶性主体材料；和例如 消毒化合物的客体衬底。在一些实施例中，一或多个基质是均质的，意指聚合水不溶性主 体材料和例如消毒化合物的客体衬底均质地分布遍及一或多个基质。举例来说，所分布的 消毒化合物颗粒可以在聚合水不溶性主体材料中形成通道。在一些实施例中，此类消毒化 合物颗粒的直径在1到1000微米范围内。在一些实施例中，此类消毒化合物颗粒在10到 600微米范围内。例如消毒化合物颗粒的客体衬底的释放通过客体衬底的水驱动溶解来进 行，在一或多个基质中产生三维开口通道网络。所述过程随着额外客体衬底溶解于水中而 继续，使开口通道网络膨胀直到所有客体衬底都已经从一或多个基质溶解并且释放并且离 开装置，使客体衬底耗尽。如所指出，水不溶性主体材料展现出极小或无水溶解性。因此， 水实质上围绕而非穿过水不溶性主体材料流动。
[0054] 在一些实施例中，装置进一步包含水性介质。在其它实施例中，水性介质穿过一或 多个孔进入装置，接触一或多个基质，并且穿过一或多个孔离开装置。在一些实施例中，离 开装置的水性介质包含浓度在〇. 〇〇〇lmg/L与500mg/L之间的客体衬底。在其它实施例中， 离开装置的水性介质中客体衬底的浓度可以通过一或多个孔的数量和/或直径来控制。
[0055] 在一些实施例中，离开装置的水性介质包含浓度在0. 2mg/L与10mg/L之间的消毒 化合物。在其它实施例中，离开装置的水性介质包含浓度在0. 5mg/L与4mg/L之间的消毒 化合物。在一些实施例中，离开装置的水性介质包含浓度在0. 0lmg/L与100mg/L之间的有 益化合物。在其它实施例中，离开装置的水性介质包含浓度在0. lmg/L与lOmg/L之间的有 益化合物。
[0056] 在一些实施例中，一或多个孔用亲水性聚合物来密封。在其它实施例中，亲水性聚 合物包含水凝胶。在一些实施例中，水凝胶是聚甲基丙烯酸羟乙酯。
[0057] 在一些实施例中，主体聚合物和外壳聚合物独立地选自乙烯乙酸乙烯酯（EVA)、聚 乙烯醇、硅酮橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯（PS)、聚酯（PE)和其共聚物。在其它实施例 中，主体聚合物和外壳聚合物相同。在一些实施例中，主体聚合物和外壳聚合物不同。
[0058] 在一些实施例中，外壳的厚度在1与500微米之间。在其它实施例中，外壳的厚度 在1与100微米之间。
[0059] 在一些实施例中，主体聚合物和外壳聚合物是可注射模制的。在其它实施例中， 主体聚合物包含乙烯乙酸乙烯酯（EVA)。在一些实施例中，外壳聚合物包含乙烯乙酸乙烯 酯（EVA)。在其它实施例中，乙烯乙酸乙烯酯（EVA)是塞拉尼斯（Celane Se)4030AC、阿科玛 (Arkema) Evatane 4055 或杜邦（DuPont) Elvax 40W。
[0060] 在一些实施例中，聚合物对于客体衬底是惰性的，即它不会使客体衬底明显地反 应或降解。在其它实施例中，聚合物是食品接触级的。此外，用以产生一或多个基质的例如 制造温度的制造参数应该被选择成使客体衬底和其中的附加化合物的降解最小化。在一些 实施例中，聚合物的水溶解性比客体衬底或其中的附加化合物的水溶解性低，以使得在一 或多个基质内形成一些通道结构。
[0061] 在一些实施例中，聚合物是具有40 %乙酸乙烯酯（VA)重量分数的乙烯乙酸乙烯 酯（EVA)，并且氯源是次氯酸钙。具有40%乙酸乙烯酯的适合EVA是阿科玛Evatane 4055、 杜邦Elvax 40W或塞拉尼斯4030AC。
[0062] 在一些实施例中，客体衬底从一或多个基质的释放是扩散限制的。因此，外壳聚合 物内的孔的尺寸和数量可以用以实现和控制客体衬底从一或多个基质和装置扩散的速率。 因此，孔到孔间距和/或孔直径可以用以实现和控制客体衬底从一或多个基质和装置扩散 的速率。一般来说，孔尺寸应大于基质中的客体衬底材料的平均粒度。
[0063] 在一些实施例中，装置的孔之间距离大于或等于不溶性主体/客体衬底基质材料 厚度的一半。在其它实施例中，装置的孔之间距离大于或等于基质厚度。在一些实施例中， 每个孔的直径小于或等于基质厚度的两倍。在其它实施例中，每个孔的直径小于或等于基 质厚度。在其它实施例中，每个孔的直径小于或等于基质厚度的三分之二（2/3)。
[0064] 在一些实施例中，每个基质具有平均粒度，并且其中平均粒度在1与2000微米之 间。在其它实施例中，平均粒度在10与150微米之间。在一些实施例中，平均粒度在500 与1000微米之间。在其它实施例中，离开装置的水性介质中客体衬底的浓度可以通过增加 基质的平均粒度来增加。
[0065] 在一些实施例中，卤素化合物的释放速率至少部分通过选择卤素化合物、水不溶 性主体材料（例如聚合物）、卤素化合物与水不溶性主体材料比率和/或卤素化合物颗粒的 尺寸来控制。在一些实施例中，卤素化合物的释放速率至少部分通过包含卤素化合物和水 不溶性主体材料的所得基质的均质性程度来控制。在某些实施例中，所得基质是多于10重 量％卤素化合物，但少于90重量％卤素化合物源。
[0066] 在一些实施例中，卤素化合物是液体。在其它实施例中，卤素化合物是固体。在一 些实施例中，卤素化合物或其反应产物在溶解于水中之后在后续阶段被过滤。在其它实施 例中，卤素化合物或其反应产物在溶解于水中之后在后续阶段未被过滤。在一些实施例中， 卤素化合物可以由人类摄取。
[0067] 如所指出，例如消毒化合物颗粒的客体衬底从基质的释放通过客体衬底的水驱动 溶解来进行，在一或多个基质中产生三维开口通道网络。在一些实施例中，三维开口通道网 络还可以通过在一或多个基质内包括牺牲（即水溶性）组分来形成。此牺牲组分可以是在 制造过程期间引入一或多个基质中以改变三维通道结构并且促进例如消毒化合物的客体 衬底的额外释放的气泡。在一些实施例中，例如氮气或氩气的惰性气体将用以避免基质或 客体衬底的任何降解。因此，在一些实施例中，每个基质进一步包含预先形成的孔隙。在其 它实施例中，预先形成的孔隙包含空气、氩气、C0 2或队。在一些实施例中，牺牲组分是随客 体衬底溶解以在基质中产生额外通道的盐或糖。在一些实施例中，牺牲组分的水溶解性等 于或大于待从基质释放的例如消毒化合物的客体衬底。在一些实施例中，客体衬底是水溶 性的、水侵蚀性的或其组合。
[0068] 在一些实施例中，一或多个基质包含聚合物。在其它实施例中，一或多个基质包含 选自由以下组成的群组的材料：碳酸钙、蜡、碳水化合物、纤维素或水凝胶。
[0069] 在一些实施例中，客体衬底包含选自由以下组成的群组的材料：聚合物、碳酸钙、 蜡、碳水化合物、纤维素或水凝胶。在一些实施例中，客体衬底进一步包含l_99wt%之间的 一或多种添加剂。在其它实施例中，一或多种添加剂选自由以下组成的群组：碳酸钙、蜡、纤 维素、水凝胶、盐、多糖、维生素、矿物质、调味剂、草本提取物和药物。在一些实施例中，一或 多种添加剂包含维生素。在其它实施例中，一或多种添加剂包含药物。
[0070] 在另一方面，提供一种装置，其不包含消毒化合物。在这个方面，提供一种装置，其 包含一或多个含于外壳内的基质，其中所述一或多个基质包含l-99wt%之间的水不溶性主 体材料和l_99wt%之间的客体衬底，其中所述客体衬底包含l-100wt%之间的一或多种添 加剂；并且其中所述外壳包含水不溶性外壳聚合物和一或多个孔。
[0071] 在一些实施例中，一或多种添加剂选自维生素、矿物质、调味剂、草本提取物或药 物。在一些实施例中，一或多种添加剂包含维生素。在一个实施例中，装置用以用维生素和 矿物质将水强化到所要浓度，例如强化食品（例如谷物和面包）中通常所见的含量。在其 它实施例中，一或多种添加剂包含药物。
[0072] 在一些实施例中，装置被整合到筒式过滤器或水过滤系统中的过滤阶段或过滤系 统中。一般来说，过滤器或过滤系统将通过控制通过装置的水流和/或被处理的水内装置 的滞留时间来维持充足有益化合物含量。
[0073] 在一些实施例中，装置是使用点装置。在一些实施例中，装置用于消费器具中。在 一些实施例中，装置是水过滤装置。在一些实施例中，装置是使用点水过滤装置。在一些实 施例中，装置形成片剂、胶囊、半球、筒柱、圆盘或薄片，其随时间推移可控制地释放例如消 毒化合物的客体衬底以对水进行消毒。举例来说，装置可以是具有孔栅的圆盘或薄片，其 任一者都可以按筒柱形式安装在包括一或多个筒柱的系统内。在一些实施例中，这种系统 包括多个筒柱，其中的一或多者包括消毒化合物，并且其中的一或多者不包括消毒化合物 (例如过滤阶段、调味阶段、着色阶段）。薄片例如可以被卷绕并且建构成一个此类筒柱，当 其被卷绕成管用于装运时非常像型板。在一个实施例中，孔将面向管的开放内部以使孔与 水的潜在相互作用最大化并且促进化学品释放。在一些实施例中，系统具有多个筒柱（即 阶段），其中系统的接触水的第一和/或最后筒柱（即第一或最后阶段）包括消毒化合物。 在第一阶段内包括消毒化合物给予消毒化合物最多时间以在由系统的后续（例如过滤）阶 段移除或中和之前执行其功能。在一些实施例中，此控制释放消毒介质可以存在于多筒柱 系统的第一者上，以使得其被释放到填充储槽中同时添加水以使潜在接触时间最大化并且 促进混合。在一些实施例中，此控制释放消毒介质可以存在于多筒柱系统的最后一者上，以 使得实现残余水平的消毒。
[0074] 在一些实施例中，筒柱之一包括过滤器。在一些实施例中，筒柱之一包括添加剂， 例如维生素。在一些实施例中，装置被配置成允许添加剂释放到水中而不被过滤器吸收。
[0075] 举例来说，许多有机化合物通过活性碳来移除。如果例如维生素的添加剂有待引 入，那么有利的是在过滤器中的活性碳阶段之后或在最后阶段引入其，以使得没有添加剂 被过滤器干扰或吸收。相比之下，对于一些物质来说，可能有利的是在摄取之前减少母体化 合物或活性消毒化合物。举例来说，在添加碘或碘化盐以便消毒后，活性碳过滤阶段应放置 在碘/碘化物释放的下游以将碘/碘化物浓度降低到与人类摄取相容的足够低含量，例如 约 0· lmg/L 到约 4mg/L 或约 0· 5mg/L 到约 lmg/L。
[0076] 在一些实施例中，例如调味剂、维生素、营养素等的添加剂被并入装置中，以使得 其不由过滤阶段移除。在一些实施例中，这通过适当选择介质来实现。在其它实施例中，添 加剂被引入过滤系统装置的最后阶段中。在一些实施例中，添加剂（调味剂、维生素、营养 素、矿物质等）在水通过过滤器系统之后被引入储槽或其等效物中的控制释放形式中。
[0077] 有时，装置可以变干并且可能需要复水（即重新启动能力）。在一些实施例中，装 置将变干并且重新启动，但继续以恒定速率释放化学添加剂。不受任何特定理论限制，据相 信，随着刚性并且可溶的客体基质被移除（例如随着其从主体基质消散），主体基质中的所 得通道变得实质上填充有水。在干燥后，例如当装置不持续长时间段使用时，水从通道实质 上蒸发并且主体基质聚合物框架变得更倾向于崩塌。随着主体基质框架崩塌，基质内的通 道关闭或变窄。在复水后重开这些通道可能是一个缓慢过程。因此，主体基质内化学添加 剂的释放速率在装置变干之后倾向于降低。两种改进装置的重新启动能力的非限制性方法 包括（1)通过保持装置湿润来防止干燥过程和（2)改进主体基质的机械刚度以减少通道崩 塌和关闭。
[0078] 在一些实施例中，较高模数聚合物材料用以改进装置的重新启动能力。在一些实 施例中，较高模数聚合物是具有较低乙酸乙烯酯分数（40%以下）的EVA。在其它实施例中， 较高模数聚合物是聚乙烯。
[0079] 在其它实施例中，消毒化合物或有益化合物的量较少的基质用以改进装置的重新 启动能力。消毒化合物或有益化合物的量较少的基质将产生较大聚合物体积分数，并且因 此在消毒化合物或有益化合物溶解后将产生较小聚合物体积变化。
[0080] 在其它实施例中，基质可以有水不溶性第二相添加到基质中以形成复合材料，其 刚性比初始基质主体材料更大。此所得复合材料在水溶性客体衬底溶解后可以具有较好的 机械刚度，并且因此改进装置的重新启动能力。刚性较大的材料的非限制性实例包括无机 材料，例如碳酸钙、玻璃纤维或较高模数聚合物夹杂物。在一些实施例中，较高模数聚合物 是具有较低乙酸乙烯酯分数（40%以下）的EVA。在其它实施例中，较高模数聚合物是聚乙 烯。
[0081] 在一些实施例中，用例如水凝胶或聚甲基丙烯酸羟乙酯的亲水性聚合物涂布孔用 以改进装置的重新启动能力。此涂层保持水并且降低基质变干的倾向，因此保持释放速率。 在一些实施例中，此涂层可以在基质、外壳聚合物和孔形成之后涂覆。在另一实施例中，装 置将存在至少两种不同尺寸的孔以控制重新启动释放。举例来说，几个大孔将提供初始破 裂，长期释放由更众多并且较小的孔控制，并且最终结果是随时间推移的恒定释放。
[0082] 在其它实施例中，装置可以位于水性环境中，其将防止装置变干。或者，孔可以被 设计成使水摄入最大化、捕获小水滴，或通过在孔上放置膜或薄膜，所述孔可以通过基质与 膜或薄膜之间的毛细管力捕集一定量的水。在一些实施例中，基质与海绵一起使用，所述海 绵保持水分并且抽吸出例如消毒化合物或有益化合物的客体衬底中的一些以便释放。在其 它实施例中，装置可以放置在维持潮湿环境的小室中。
[0083] 制造装置
[0084] 装置和其中的一或多个基质可以通过标准聚合物制造方法来制造。此方法的主要 优势之一是能够通过标准聚合物制造方法产生无限数目的装置形状（例如形状因数），其 可以展现例如消毒化合物或其它添加剂的客体衬底的控制释放。
[0085] 在某些实施例中，装置和其中的一或多个基质可以注射模制、挤压、烧结或浇铸。 对于注射模制来说，聚合物与客体衬底流可以在料斗中混合，或可以按单独的馈入流形式 引入。例如消毒化合物或其它添加剂的客体衬底的降解可能是一个问题，因为许多此类消 毒化合物和添加剂（例如维生素或药物）是温度敏感性的并且倾向于降解。在某些实施例 中，包含次氯酸钙的客体衬底在低于约150°C或低于约120°C的温度下制造以避免次氯酸 钙的实质分解。
[0086] 因此，在包含温度敏感性客体衬底的制造过程中，有利的是减少高温下制造时间。 对于注射模制来说，这可以通过临在注射模制操作之前在模具附近引入温度敏感性客体衬 底以使高温下时间最小化来进行，因此减少在螺杆中的高温下滞留时间。在此类应用中，还 有益的是使用少于10分钟的短高温下循环时间。在某些实施例中，较低熔点聚合物用以降 低所需的过程温度。利用较低温度或可以在室温下进行的其它制造过程可以用来代替模制 或挤压，例如在模具中按压一或多个基质和客体衬底的操作，或浇铸溶解于溶剂中的一或 多个基质和客体衬底、接着蒸发溶剂。举例来说，具有40% VA分数的EVA聚合物可以溶解 于二氯甲烷中，接着添加客体衬底，可以浇铸所得混合物，并且通过蒸发移除溶剂。在某些 实施例中，包含聚合物和客体衬底的所得基质是均质的。其它材料可以任选地添加到基质 中，例如添加环氧树脂或聚氨基甲酸酯以将加工温度降低到低于约150°C或低于约120°C。
[0087] 在某些实施例中，在制造过程期间，骤冷步骤可以用以冷却一或多个基质。在一些 实施例中，骤冷步骤得到小心地控制。在某些实施例中，骤冷步骤包括用客体衬底饱和的水 浴，以使得将不发生客体衬底从一或多个基质的额外溶解，或骤冷浴可以利用例如适合醇 的溶剂，其中聚合物和客体衬底都不会明显可溶。
[0088] 在某些实施例中，外壳聚合物通过标准技术来制造，所述标准技术例如注射模制、 浸涂、喷涂或丝网印刷、层压等。在一些实施例中，外壳聚合物是连续的、具有不良水溶性、 限制水和源材料扩散并且实质上不含针孔或其它制造缺陷。外壳聚合物可以按连续薄片形 式涂覆或可以具有在涂层涂覆过程期间通过遮罩图案化的孔。外壳聚合物可以预先图案化 而具有孔并且层压到基质上。如果涂覆外壳聚合物的连续涂层，那么孔可以随后在适合遮 罩图案化之后通过例如磨削、钻孔、冲压、激光消融的机械手段或用适合溶剂溶解来制造。 在某些实施例中，基质通过在单个过程中通过使用两步骤模具注射模制来制造。在第一步 骤中，一或多种具有客体衬底的基质可以在模具中被制造成所要形状，例如圆盘或薄片。在 第二步骤中，抵靠一或多个基质的表面按压钉。模具其余部分可以例如部分收缩，使钉就位 以在从不含客体衬底的聚合物材料注射模制外壳聚合物涂层时界定孔。第二步骤中的部分 收缩距离将界定外壳聚合物涂层厚度。完成此过程将产生一种装置，其包含一或多个含于 具有孔的外壳聚合物内的基质。
[0089] 使用方法
[0090] 另一方面提供一种用一或多种消毒化合物或用一或多种有益化合物处理水性介 质的方法，所述方法包含：使根据以上实施例中任一项所述的装置与所述水性介质接触； 和使所述一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物扩散到所述水性介质中，从而增加所 述一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物于所述水性介质中的浓度。在一些实施例 中，水性介质包含饮用水。
[0091] 在一些实施例中，装置内一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物的wt%在使 装置与水性介质接触后随时间推移而降低。
[0092] 在一些实施例中，一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物以控制速率扩散到 水性介质中。在其它实施例中，一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物的扩散速率通 过孔的数目和/或孔的直径和/或一或多个基质的粒度和/或客体衬底于不溶性主体材料 中的重量百分比来控制。
[0093] 在一些实施例中，控制速率是每装置每分钟0. 2mg/L到10mg/L。在其它实施例中， 控制速率是每装置每分钟〇. 4mg/L到5mg/L。
[0094] 一或多种消毒化合物可以用以通过控制释放消毒化合物对水进行有效消毒并且 杀死从病毒到细菌到胞囊的所有类型的病原体。在一些实施例中，一或多种消毒化合物可 以与其它控制病原体的方法（例如膜过滤、抗细菌涂层和表面或UV消毒）组合以提供多方 面的消毒策略以消除对氯化具有抗性的胞囊。
[0095] 在一些实施例中，一或多种消毒化合物除灭病毒、细菌、胞囊或其组合。在其它实 施例中，病毒、细菌或胞囊选自由以下组成的群组：大肠杆菌（Escherichia coli)、脊髓灰 质炎病毒、轮状病毒、噬菌体4、蓝氏贾第鞭毛虫（Giardia lamblia)胞囊、鼠贾第鞭毛虫 (Giardia muris)胞囊和微小隐抱子虫（Cryptosporidium parvum)。
[0096] 消毒功效通过CT产物预测，其中C是游离卤素（例如游离氯，以mg/L为单 位）的浓度，并且T是以min为单位的接触时间。EPA公布了针对不同CT产物和病原体 的病原体消毒指南（US EPA，使用表面水系统的符合公共水系统的过滤和消毒需求的指 导手册(Guidance manual for compliance with the filtration and disinfection requirements for public water systems using surface water systems),1989)〇
[0097] 本文中提供在装置寿命内以规定的用量范围控制释放潜在危险的消毒化合物的 方法。消毒化合物的浓度太低可能会导致不完全消毒，而消毒化合物太多则可能会产生不 可接受的味道、气味或毒性。典型地，对于游离氯来说，所要含量在约〇. 2mg/L到10mg/L或 约0. 5mg/L到4mg/L范围内。根据以上EPA指南，当由此类含量的游离氯接触时，大多数病 毒和细菌在室温下在少于10分钟内被灭活到41og(99. 99%减少）。因此，在某些实施例中， 装置将通过经适合接触时间控制释放数毫克/升的氯来对水进行恰当消毒。
[0098] 在其它实施例中，实现氯于被处理的水中的较高含量（即冲击）以最初杀死病原 体，随后可以降低氯含量。这种方法将允许初始杀死病原体，接着残余氯的含量较低以使再 污染的机率最小化。
[0099] 在一些实施例中，对于llog减少（90% )的最小值来说，所述方法的消毒功效 (CT)在0.01与20[(mg/L)min]之间。在其它实施例中，对于llog减少（90% )的最小值 来说，所述方法的消毒功效（CT)在0. 01与5[(mg/L)min]之间。在一些实施例中，消毒功 效（CT)在5°C与25°C之间的温度下定量。
[0100] 赈灾
[0101] 在某些实施例中装置可以用于赈灾。举例来说，装置或仅一或多个基质可以被引 入到桶中的水中，保持规定的接触时间，并且然后被移除。这将允许规定投配消毒和/或一 或多种有益化合物而不需要化学测量或运输浓缩化学品。在这种应用中，举例来说，适合桶 体积中的时间测量值将足以获得既定浓度的消毒和/或一或多种有益化合物。装置或仅一 或多个基质可以按呈网状滤袋或条状物形式的球粒形式使用。在某些实施例中，警告系统 可以用以当介质被用尽并且不再具有适当消毒功效时警报用户。这可以通过适当选择一或 多个基质和消毒化合物和/或适当重量分数的一或多种有益化合物来实现。举例来说，固 体材料的密度通常大于水。通过选择密度小于水的基质聚合物和适当重量分数的源材料， 可以产生警报系统。此系统当满载有客体衬底（例如消毒和/或一或多种有益化合物）时 将展现出大于水的平均密度并且沉入水中，但在其已经适合地耗尽消毒和/或一或多种有 益化合物之后将比水的密度小并且漂浮到表面。此沉没对比漂浮方法是一种警报用户装置 用尽消毒和/或一或多种有益化合物并且应不再使用的有效方法。一种类似方法可以用于 其它客体衬底添加剂，例如用于发展中地区的维生素。
[0102] 此外，本文中所述的技术可以体现为一种方法，已经提供所述方法的至少一个实 例。作为所述方法的一部分执行的动作可以按任何适合方式排序。因此，可以构造按不同 于所说明的次序执行动作的实施例，其可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施例 中展示为依序的动作也是如此。
[0103] 因此通常描述的本发明技术参考以下实例将更容易得到理解，所述实例以说明方 式提供并且并不打算限制本发明技术。
[0104] 实例
[0105] 实例1.氯的不恒定并且扩散限制性释放
[0106] 使用EVA和次氯酸钙但无外壳聚合物和孔地制造基质。这些聚合物显示出客体衬 底的不恒定、扩散限制性释放。如图3A中所示，并且图3B中所说明，客体衬底分子从此类 基质的释放通过减少对抗暴露于水释放的游离氯（来自次氯酸钙）而快速衰减。
[0107] 实例2.氯的恒定并且控制释放
[0108] 通过使具有孔的外壳聚合物围绕基质沉积来实现对抗水暴露的恒定释放。如图4A 中所示，并且图1与4B中所说明，客体衬底从由具有孔的外壳聚合物涂布的基质的释放导 致游离氯（来自次氯酸钙）对抗暴露于水的恒定释放。外壳聚合物中的孔使得客体衬底可 恒定释放。图4C中展示一种具有三个孔的装置。在图4C中，孔直径在2. 5到2. 8mm之间， 孔到孔间距（中心到中心）在3· 2到3. 5mm之间，并且孔节距在5· 7与6. 3mm之间。
[0109] 实例3.空白薄膜数据：氯的不恒定并且扩散限制性释放
[0110] 次氯酸钙通过六个基质的不恒定并且扩散限制性释放展示于图5中。两个不同次 氯酸钙氯源粒度（小于105微米和在500到1000微米之间）和三个重量分数（40%、60% 和80%)用于EVA基质中。次氯酸钙在测试时间内的释放对于所有六个基质来说都是不恒 定的，如由曲线所指示。
[0111] 实例4.孔数据：氯的恒定并且控制释放
[0112] 次氯酸钙通过四个基质的控制释放展示于图6(三孔）和图7(单孔）中。在两种 情况下，两个不同次氯酸钙氯源粒度（小于105微米和在500到1000微米之间）和两个重 量分数（60%和80%)用于由具有孔的外壳聚合物包围的EVA基质中。所有样品都具有具 备三个孔的外壳聚合物。次氯酸钙在测试时间内的释放对于所有四个基质来说都是恒定 的，如由直线所指示。可以通过调节成品装置中孔的适当数目来进一步控制释放。次氯酸 钙的较大粒度和较大粒度分布导致释放速率较高。次氯酸钙的较小粒度和较紧密粒度分布 导致释放更受控制，粒度分布最大值到最小值例如小于500微米。在一些情况下，基质并不 用以完全耗尽次氯酸钙，而是当约25%的次氯酸钙仍保持于基质中时耗尽。在以上图7与 8中，当约40%的次氯酸钙仍保持于基质中时，获得最大耗尽。
[0113] 实例5.重新启动数据
[0114] 制备一种装置，其如图1中所说明具有含有次氯酸钙的基质和具备孔的聚合物外 壳。每15分钟测试装置的次氯酸钙释放，并且然后使装置在干燥器中变干后持续一周。在 干燥之后，再次每15分钟测试装置的释放，并且将数据如图8中所示进行绘制。在图8中， 干燥指示为测量遍数=〇。如绘制的释放数据所指示，在干燥之前在负测量遍数情况下实现 一致并且恒定的释放，并且在干燥之后对于> 〇的测量遍数来说实现较低释放水平。
[0115] 应理解，如本文中定义和使用的所有定义都优先于字典定义、以引用的方式并入 的文档中的定义和/或定义的术语的普通含义。
[0116] 除非明确相反指示，否则如本文中在说明书和权利要求中所使用的不定冠词"一" 应理解为意指"至少一个"。
[0117] 如本文中在说明书和权利要求书中所使用，"或"应理解为具有与如上文所定义的 "和/或"相同的含义。举例来说，当在列表中分隔多个项目时，"或"或"和/或"应解释为 包括性的，即，包括至少一个，但也包括多个元件或元件列表中的一个以上和任选地额外的 未列出的项目。仅明确相反指示的术语，例如"仅……之一"或"恰好……之一"或当在权 利要求书中使用时"由……组成"，将指包括多个元件或元件列表中的恰好一个元件。一般 来说，如本文中所使用，术语"或"当前面是例如"任一"、"……之一"、"仅……之一"或"恰 好……之一"的排他性术语时，仅应解释为指示排他性替代方案（即"一者或另一者但并非 两者。"基本上由……组成"当在权利要求书中使用时，应具有其如专利法领域中所用的 普通含义。
[0118] 如本文中在说明书和权利要求书中所使用，关于一或多个元件的列表的短语"至 少一个"应理解为意指选自元件列表中的元件中的任何一或多者的至少一个元件，但未必 包括元件列表内具体列举的每一和每个元件中的至少一者，并且不排除元件列表中的元件 的任何组合。此定义还允许除了元件列表内具体识别的短语"至少一个"所指的元件之外 可以任选地存在元件，无论其是否与具体识别的那些元件相关。因此，作为非限制性实例， 在一个实施例中，"A和B中的至少一者"（或，等效地，"A或B中的至少一者"或，等效地"A 和/或B中的至少一者"）可以指至少一个，任选地包括一个以上A，不存在B (并且任选地 包括除了 B之外的元件）；在另一实施例中，可以指至少一个，任选地包括一个以上B，不存 在A(并且任选地包括除了 A之外的元件）；在另一实施例中，可以指至少一个，任选地包括 一个以上A，和至少一个，任选地包括一个以上B (并且任选地包括其它元件）；等。
[0119] 在权利要求书以及以上说明书中，所有过渡性短语，例如"包含"、"包括"、"携有"、 "具有"、"含有"、"涉及"、"容纳"、"由……组成"等，应理解为开放性的，即意指包括（但不限 于）。仅仅"由……组成"和"基本上由……组成"的过渡性短语应分别是封闭或半封闭过 渡性短语，如美国专利局专利审查程序手册2111. 03章所阐述。
[0120] 权利要求书不应视为限于所描述的次序或元件，除非如此陈述。应理解，在不脱离 所附权利要求书的精神和范畴的前提下本领域的普通技术人员可以在形式和细节上做出 各种变化。主张所附权利要求书和其等效物的精神和范围内的所有实施例。
【权利要求】
1. 一种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质， 其中所述一或多个基质包含： lwt%到99wt%之间的水不溶性主体材料；和 1 wt %到99wt %之间的客体衬底， 其中所述客体衬底包含lwt%到lOOwt%之间的一或多种消毒化合物；并且 其中所述外壳包含水不溶性外壳聚合物和一或多个孔。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中每个基质包含10wt%与90wt%之间的所述客体衬 底，并且所述客体衬底包含1%到100%之间的一或多种消毒化合物。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中每个基质包含40wt%与80wt%之间的所述客体衬 底，并且所述客体衬底包含1%到100%之间的一或多种消毒化合物。
4. 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的装置，其中所述一或多种消毒化合物包 含卤素源化合物。
5. 根据权利要求4所述的装置，其中所述卤素源化合物选自由以下组成的群组：次氯 酸钙、次氯酸钠、三氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、1，3-二溴-5, 5-二甲基乙内酰脲DBDMH、 1-溴-3-氯_5, 5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮BCDMH和碘化钾。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中所述卤素源化合物是次氯酸钙。
7. -种装置，其包含一或多个含于外壳内的基质， 其中所述一或多个基质包含： lwt%到99wt%之间的水不溶性主体材料；和 1 wt %到99wt %之间的客体衬底， 其中所述客体衬底包含lwt%到100wt%之间的一或多种有益化合物；并且 其中所述外壳包含水不溶性外壳聚合物和一或多个孔。
8. 根据权利要求7所述的装置，其中所述一或多种有益化合物包含维生素。
9. 根据权利要求7所述的装置，其中所述一或多种有益化合物包含药物。
10. 根据权利要求7所述的装置，其中所述一或多种有益化合物包含矿物质。
11. 根据权利要求1到10中任一权利要求所述的装置，其中所述主体材料是主体聚合 物。
12. 根据权利要求1到10中任一权利要求所述的装置，其中所述主体材料是碳酸钙。
13. 根据权利要求1到12中任一权利要求所述的装置，其进一步包含水性介质。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中所述水性介质穿过所述一或多个孔进入所述装 置，接触所述一或多个基质，并且穿过所述一或多个孔离开所述装置。
15. 根据权利要求1到14中任一权利要求所述的装置，其中离开所述装置的所述水性 介质包含浓度在〇. 〇〇〇lmg/L与500mg/L之间的所述客体衬底。
16. 根据权利要求1到15中任一权利要求所述的装置，其中离开所述装置的所述水性 介质中所述客体衬底的所述浓度可以通过所述一或多个孔的数量和/或直径来控制。
17. 根据权利要求1到16中任一权利要求所述的装置，其中离开所述装置的所述水性 介质包含浓度在〇. 2mg/L与10mg/L之间的所述消毒化合物或所述有益化合物。
18. 根据权利要求17所述的装置，其中离开所述装置的所述水性介质包含浓度在 0. 5mg/L与4mg/L之间的所述消毒化合物或所述有益化合物。
19. 根据权利要求1到18中任一权利要求所述的装置，其中所述一或多个孔用亲水性 聚合物来密封。
20. 根据权利要求19所述的装置，其中所述亲水性聚合物包含水凝胶。
21. 根据权利要求20所述的装置，其中所述水凝胶是聚甲基丙烯酸羟乙酯。
22. 根据权利要求1到11或13到21中任一权利要求所述的装置，其中所述主体聚合物 和所述外壳聚合物独立地选自乙烯乙酸乙烯酯EVA、聚乙烯醇、硅酮橡胶、聚乙烯、聚丙烯、 聚苯乙烯PS、聚酯PE和其共聚物。
23. 根据权利要求22所述的装置，其中所述主体聚合物和所述外壳聚合物相同。
24. 根据权利要求22所述的装置，其中所述主体聚合物和所述外壳聚合物不同。
25. 根据权利要求22所述的装置，其中所述主体聚合物和所述外壳聚合物是可注射模 制的。
26. 根据权利要求22所述的装置，其中所述主体聚合物包含乙烯乙酸乙烯酯EVA。
27. 根据权利要求22所述的装置，其中所述外壳聚合物包含乙烯乙酸乙烯酯EVA。
28. 根据权利要求26或权利要求27所述的装置，其中所述乙烯乙酸乙烯酯EVA是塞拉 尼斯 4030AC、阿科玛 Evatane 4055 或杜邦 Elvax 40W。
29. 根据权利要求1到28中任一权利要求所述的装置，其中所述外壳的厚度在1与500 微米之间。
30. 根据权利要求29所述的装置，其中所述外壳的厚度在1与100微米之间。
31. 根据权利要求1到30中任一权利要求所述的装置，其中每个基质是均质的。
32. 根据权利要求1到31中任一权利要求所述的装置，其中每个基质具有平均粒度，并 且其中所述平均粒度在1与2000微米之间。
33. 根据权利要求32所述的装置，其中所述平均粒度在500与1000微米之间。
34. 根据权利要求32所述的装置，其中所述平均粒度在10与150微米之间。
35. 根据权利要求1到34中任一权利要求所述的装置，其孔之间距离大于或等于所述 基质的厚度的一半。
36. 根据权利要求35所述的装置，其孔之间距离大于或等于所述基质的所述厚度。
37. 根据权利要求1到36中任一权利要求所述的装置，其中每个孔的直径小于或等于 所述基质的所述厚度的两倍。
38. 根据权利要求37所述的装置，其中每个孔的直径小于或等于所述基质的所述厚 度。
39. 根据权利要求1到38中任一权利要求所述的装置，其中离开所述装置的所述水性 介质中所述客体衬底的所述浓度可以通过增加所述基质的所述平均粒度来增加。
40. 根据权利要求1到39中任一权利要求所述的装置，其中每个基质进一步包含孔隙。
41. 根据权利要求40所述的装置，其中所述孔隙包含空气、氩气、C02或N2。
42. 根据权利要求1到41中任一权利要求所述的装置，其中所述客体衬底是水溶性的、 水侵蚀性的或其组合。
43. 根据权利要求1到42中任一权利要求所述的装置，其中所述客体衬底进一步包含 lwt%到99wt%之间的一或多种添加剂。
44. 根据权利要求43所述的装置，其中所述一或多种添加剂选自由以下组成的群组： 蜡、纤维素、水凝胶、盐、多糖、维生素、调味剂、草本提取物和药物。
45. 根据权利要求44所述的装置，其中所述一或多种添加剂包含维生素。
46. 根据权利要求44所述的装置，其中所述一或多种添加剂包含药物。
47. 根据权利要求1到46中任一权利要求所述的装置，其中所述装置是筒柱、薄片或圆 盘。
48. 根据权利要求1到47中任一权利要求所述的装置，其中所述装置是使用点装置。
49. 根据权利要求1到48中任一权利要求所述的装置，其中所述装置用于消费器具中。
50. 根据权利要求49所述的装置，其中所述消费器具是水过滤装置。
51. -种用一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物处理水性介质的方法，所述方 法包含：使根据权利要求1到50中任一权利要求所述的装置与所述水性介质接触；和使所 述一或多种消毒化合物或一或多种有益化合物扩散到所述水性介质中，从而增加所述一或 多种消毒化合物或一或多种有益化合物于所述水性介质中的浓度。
52. 根据权利要求51所述的方法，其中所述水性介质包含饮用水。
53. 根据权利要求51所述的方法，其中所述装置内所述一或多种消毒化合物或所述一 或多种有益化合物的wt%在使所述装置与所述水性介质接触后随时间推移而降低。
54. 根据权利要求51所述的方法，其中所述一或多种消毒化合物或所述一或多种有益 化合物以控制速率扩散到所述水性介质中。
55. 根据权利要求54所述的方法，其中所述一或多种消毒化合物或所述一或多种有益 化合物的扩散速率通过孔的数目和/或所述孔的直径和/或所述一或多个基质的粒度来控 制。
56. 根据权利要求54所述的方法，其中所述控制速率是每装置每分钟0. 2mg/L到 10mg/L〇
57. 根据权利要求54所述的方法，其中所述控制速率是每装置每分钟0. 4mg/L到5mg/ L〇
58. 根据权利要求51所述的方法，其中所述一或多种消毒化合物除灭病毒、细菌、胞囊 或其组合。
59. 根据权利要求58所述的方法，其中所述病毒、细菌或胞囊选自由以下组成的群组： 大肠杆菌、脊髓灰质炎病毒、轮状病毒、噬菌体4、蓝氏贾第鞭毛虫胞囊、鼠贾第鞭毛虫胞囊 和微小隐孢子虫。
60. 根据权利要求51所述的方法，对于llog减少（90%)的最小值来说，其消毒功效 (CT)在(λ 01 与 20 [ (mg/L) min]之间。
61. 根据权利要求51所述的方法，对于llog减少（90%)的最小值来说，其消毒功效 (CT)在 0. 01 与 5 [ (mg/L) min]之间。
62. 根据权利要求60或权利要求61所述的方法，其中所述消毒功效（CT)在5°C与25°C 之间的温度下定量。
【文档编号】A01N59/00GK104144886SQ201380012060
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年1月4日 优先权日:2012年1月6日
【发明者】托马斯·A·兰多, 尤金·A·菲茨杰拉德, 理查德·雷恩基连, 拉里·R·布朗, 罗伯特·S·兰格 申请人:水源公司