通过使用氯-稳定剂混合物的改进的生物控制的制作方法

本申请是申请日为2011年10月21日、国家申请号为201110328584.1、发明名称为“通过使用氯-稳定剂混合物的改进的生物控制”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

无。

关于联邦资助的研究或开发的声明

不适用。

背景技术：

至少一项发明涉及用于降低工艺流如含水工艺流中生物活性的组合物和方法。工艺流中的生物活性因各种原因而存在问题，包括但不限于卫生问题、工艺设备效率问题和产品质量问题。例如，在造纸工艺中，高生物活性水平对设备运行具有有害影响。与制造特定类型纸如薄纸/再生纸制品相关的问题更加显著，这是因为高真菌水平表现出两难境地，即提供足以稳定杀生物剂使得其不容易被消耗(良好的持续性)的杀生物剂方案和提供充足水平的杀生物剂以抵抗生物活性的周期性波峰(需要较少的稳定化/降低的持续性)之间的矛盾。而且，再生纤维的漂白/加工对造纸者表现出其他两难境地，这是因为造纸者要平衡再生纤维漂白/加工后的亚硫酸盐的加入(这会消除卤素如氯)与保持系统中的氯的需要，更具体地，保持造纸体系中氯的恒定水平而不加入更多的卤素/氯的需要之间的矛盾。因此，需要进一步改进杀生物剂-稳定剂配方和递送方法，其可以更有效且更环保的方式处理系统，如使用更少的氯/卤素，这也进一步降低卤素副产物的形成。

至少一项发明涉及在稳定氧化剂杀生物剂上有效的方法和组合物。氧化剂杀生物剂如过氧化酸和卤素化学品如次氯酸钠已被广泛地用在纸浆和纸工业中。这些氧化剂杀生物剂在及时杀灭大量微生物上十分高效。不幸地，在它们被引入工艺水系统中后，氧化剂杀生物剂本身不稳定，且它们易于快速氧化且随时间丧失它们的效力。在含很高种群微生物的环境中，如在富含微生物能食用的有机和无机材料的工艺水中，大量微生物能存活直至氧化剂杀生物剂丧失效力。因此，除非有很多残留的杀生物剂存在，否则微生物种群将在氧化剂杀生物剂处理后迅速恢复。在一些情况中，耐卤素的菌株因重复引入的单一氧化剂杀生物剂而生长。这可导致系统受到失控的细菌生长的影响。(参见如教科书：disinfection,sterilization,andpreservation,第五版,seymours.block,lippincottwilliams&wilkins,(2001)至少在pp.31-57)。

此问题由于在许多情况下氧化剂杀生物剂的重复应用是商业上不可行的事实而更加复杂。许多氧化剂杀生物剂对纸增亮剂、染料和生产商业上可接受的纸制品所需的其他添加剂具有不利的副作用。重复加入氧化剂杀生物剂也可腐蚀许多造纸机器。

用于解决此问题的一种技术是稳定化氧化剂杀生物剂使其在长时间段内抑制微生物的生存力，同时减弱氧化物杀生物剂具有的对所得纸和造纸设备的负面影响。如美国专利3,328,294、3,749,672、3,170,883、5,565,109和7,651,622所述，先前在稳定化氧化剂杀生物剂上的尝试包括使用氨基磺酸、氨基磺酸盐稳定化的氯、一氯胺、dmh稳定化的卤素、ambr-cl2和有机氮稳定化的氯。尽管稍微稳定，但已证明这些尝试为比所需更低效的杀生物剂。n-氢源也已被用于稳定化氧化剂杀生物剂，但它们也不令人满意，这是因为它们是挥发性的且它们的剂量要求太严格。这种严格性阻碍了各种灵活的摩尔比例调节，此调节常需要适应使用其来处理的特定水系统的特殊条件。因此，对高效、与其它杀生物剂兼容且在剂量和浓度上可变的更高的稳定化卤素杀生物剂有明确需要和实用性。

解决此问题的另一项技术描述在美国公开专利申请2006/0231505a和2003/0029812a1中，它们公开了杀生物剂混合物的应用。此混合物通常包括提供初始大量杀灭生物体的氧化剂卤素和提供更长效微生物抑制的另一种更长效但低效的杀生物剂。不幸地，许多杀生物剂本身与其它杀生物剂不相容，且应用各种具有它们自身制备和加入的问题的多种杀生物剂需要在复杂应用设备上的过度投资。而且，多种杀生物剂投放器被安装在沿造纸生产线的各个点上，因此极大增加了成本和加入杀生物剂的复杂性。因此，需要简化生产杀生物剂和投放方法。

除非另有说明，此部分描述的技术并非承认本文引用的任何专利、出版物或其它信息相对于本发明是“现有技术”。此外，此部分不应理解为已进行了研究或没有37cfr§1.56(a)中定义的其它相关信息存在。

技术实现要素：

本发明的至少一个实施方式涉及一种组合物，该组合物包括：卤素源、尿素和不包括尿素的额外的卤素稳定剂、可选地浓度为足以向所述组合物提供大于10的ph的碱。可选地，该组合物不包括稳定化的溴化合物。该稳定剂可包括由以下组成中的一项：n-氢化合物、氨、铵盐、氨基磺酸铵、硫酸铵、氨基磺酸、氨基磺酸钠、氰尿酸、琥珀酰亚胺、尿素、甘脲、甘氨酸、氨基酸和他们的任意组合。稳定剂可包括各自起到卤素稳定剂功能的至少两种物质组合物。卤素源可选自由至少以下一种组成的组：氯源、碱性次卤酸盐、cl2气、naocl、ca(ocl)2和电产生的氯。该组合物可包括：碱性次卤酸盐、尿素和氨基磺酸铵。尿素和额外的卤素稳定剂彼此可为50:50的比例。

本发明的至少一个实施方式涉及一种用于降低工艺流中生物活性的方法，包括将组合物提供给工艺流。所述组合物可以以下加入方式被加入到工艺流中：形成浓度为足以保持最终组合物中ph大于10的至少一种碱和碱性次卤酸盐的混合物，且随后混合所述混合物与包含尿素和所述额外的稳定剂的第二混合物，其中所述随后混合可选地用t-混合器完成。工艺流可为造纸工艺流。造纸工艺为选自由以下组成的组的工艺：薄纸(tissue)和/或纸巾(towel)、纸板(board)；包装；打浆；和循环打浆。工艺流可包含真菌。工艺流可具有2ppm至50ppm的亚硫酸盐浓度。该方法可进一步包括在加入所述组合物之前和之后，监测工艺流中的生物活性。生物活性可通过以下监测：从所述工艺流中取样并将所述样品涂到培养皿或类似设备上或通过测量来自工艺流的样品的atp水平，或通过从所述工艺流取样且监测溶解氧和可选地所述样品的氧化还原电位和可选地通过增加或减少一种或多种加入所述工艺流中的化学品的量来响应，其中所述化学品包括所述组合物。该方法可进一步包括加入第二组合物至包含卤素、尿素且不包括额外的n-氢化合物的所述工艺流。

本发明的至少一个实施方式涉及一种防止工艺水流中微生物生长的方法。该方法包括将组合物加入至工艺水流中的步骤。该组合物包括：卤素源、包含任意比例的含硫物质与尿素和/或硫酸铵的混合物的卤素稳定剂，和可选的碱。含硫物质包括氨基磺酸或其等价的盐。卤素源中氨基磺酸与卤素原子的摩尔比例大于2:1。

含硫物质可进一步包括氮稳定剂。氮稳定剂可为选自由硫酸铵、氨基磺酸钠和它们的任意组合组成的组中的一种。卤素与含硫物质中全部硫的摩尔比例大于2:1。碱可为氢氧化钠。卤素可为氯、次氯酸钠、1,3,5-三氯异氰脲酸(tcca)、1-溴-3-氯-5,5-二甲基-2,4-咪唑烷二酮(1-bromo-3-chloro-5,5-dimethyl-2,4-imidazolidedione,bcdmh)和1,3-二氯-5,5-二甲基2,4-咪唑烷二酮(1,3-dichloro-5,5-dimethyl-2,4-imidazolidedione,dcdmh)。该方法可进一步包括首先将碱加入氨基磺酸和随后加入尿素和/或硫酸钠的步骤。

所述工艺水流可富含微生物的食物，使得单一的卤素氧化剂杀生物剂不能有效消灭微生物种群但所述组合物可以消灭。工艺水流可为选自由冷却塔水流和造纸工艺水流组成的组中的一种。氨基磺酸或其盐与氮稳定剂的比例可以在关注杀生物效力和对工艺水流中所含化学添加剂的影响之间的任何比例被最佳化。氨基磺酸或其盐与氮稳定剂的比例可以在关注杀生物效力和对工艺水流中的设备的腐蚀之间的任何比例被最佳化。当将所述组合物用在造纸工艺中时，组合物可能不会降低oba和dye添加剂对由此工艺生产的纸的效率。所述盐可为氨基磺酸钠。

其他特征和优点在本文中描述且将从以下具体实施方式中更清楚。

附图说明

本发明的具体描述将在下文中通过具体参考附图来描述，其中：

图1为说明组合杀生物剂组合物成分的一种方法的流程图。

图2为说明组合杀生物剂组合物成分的一种方法的第二流程图。

图3为说明组合杀生物剂组合物成分的一种方法的第三流程图。

图4为显示表明本发明效力的数据的图。

具体实施方式

提供以下定义以确定如何解释本申请中所用的术语且特别是权利要求。这些定义的组织仅为了方便且不意在将任何定义限制为任何特定类型。

“碱”是指作为改变ph的化学要素发挥功能的物质的组合物。

“dye”或“染料”是指用在造纸工业中以改变底物光学性质的一种或多种组合物。染料常包含发色团和助色团，且与纤维具有良好的亲和力且与造纸工业中的其它添加剂具有良好的相容性。

“氮稳定剂”是指包含至少一种氮原子的稳定剂。

“oba”是指作为常用于纸底物的涂料制剂的组分的染料或色素类荧光增白剂。吸收紫外线辐射且以可见光谱中较高频率(蓝色)再将其发射，因此实现白色的染料或色素增亮了外观。

“色素”是指用在造纸工艺中以改变底物光学性质的固体材料。

“卤素源”是指卤素原子本身或与阳离子配对物结合的卤素原子。

“卤素稳定剂”是指含卤素的材料，其接近于起到氧化杀生物剂作用的物质成分的存在增加了所述组合物保持充分化学状态以持续起到杀生物剂作用的时间，其包括但不限于保持杀生物剂组合物的氧化能力(或降低杀生物剂组合物的氧化能力损失率)的材料。

“稳定剂”是指增加氧化卤素离子保持氧化能力的时间长度且能够缓慢释放游离离子以保留液体环境中有效杀生物剂的物质的组合物。

“底物”是指纸片、纸前体片、纤维团或可通过造纸工艺转化为纸片的任何其他纤维素类或人造纤维材料。

在本申请中描述的上述定义或描述与字典或通过参考并入的来源中所述的常用的含义(明确的或暗含的)不一致时，申请和权利要求属于特别理解为根据本申请的定义或描述构建，而非根据常规定义、字典定义或通过参考并入的定义。鉴于上述，在如果仅能理解被字典构建的术语时，如果术语被kirk-othmerencyclopediaofchemicaltechnology,5thedition,(2005),(publishedbywiley,john&sons,inc.)所定义，此定义将控制如何将此术语限定在权利要求中。

如上所述，本发明提供了组合物和使用所述组合物的方法，其通过提供更高效的杀生物剂应用来降低工艺流中的生物活性。进而更有效地利用杀生物剂，如当需要时在系统中增加杀生物剂的持久性，这可提供环境利益，因为工艺操作者可使用较少的杀生物剂来抵抗遍及工艺流如包括含水体系的各种类型的微生物和细菌，其中一种含水体系的实例是造纸体系。

所述组合物包含至少以下组分：卤素、尿素和除尿素外的额外的卤素稳定剂。稳定剂可与氯或溴混合以产生温和的氧化剂。卤素稳定化的优点包括卤素残留物的持久性增加以改进生物膜或表面沉积物中和具有长残留时间和高卤素需要的系统中的微生物生长控制。

卤素-稳定化也能改进卤素与敏感性工艺添加剂包括染料、荧光增白剂、聚合物和腐蚀控制产品的相容性。然而，在一些实例中已观察到当将卤素与稳定剂如尿素混合时，卤素变得过于持久。因此，程序可能无法充分地控制真菌和一些类细菌，包括假平胞菌属(sphingomonads)和孢子形成细菌。一些形式的稳定化卤素更易挥发，这降低了水相中的卤素残留并导致蒸汽相腐蚀。

在至少一个实施方式中，可选地，有额外的组分：浓度足以提供大于10的ph的碱。在至少一个实施方式中，该ph大于12。在另一个实施方式中，ph的范围为12至约13.5。碱可包括以下化学品中的一种或多种：氢氧化钠和氢氧化钾。

可选地，有额外的组分：所述组合物中不包括稳定的溴化合物。

对于卤素，在至少一个实施方式中，卤素选自以下中的至少一个：氯源、碱性次卤酸盐、cl2气(如在混合前加入h2o流)、naocl、ca(ocl)2和电产生的氯。

在至少一个实施方式中，该组合物包括尿素与包括氨基磺酸铵的其它稳定剂的组合，以稳定用于生物控制的卤素。

在至少一个实施方式中，稳定剂为n-氢化合物。

在至少一个实施方式中，n-氢化合物为氨基磺酸铵。

在至少一个实施方式中，n-氢化合物不包括硫酸铵。

在至少一个实施方式中，组合物包括：碱性次卤酸盐、尿素和氨基磺酸铵。

尿素和额外的稳定剂的比例可根据体系条件如真菌的水平改变。例如，可考虑以下之间的化学动力学：(a)尿素与卤素；(b)额外的稳定剂与卤素；和(c)尿素和额外的稳定剂的混合物与卤素。

在至少一个实施方式中，尿素和额外的稳定剂之间的稳定剂混合物(比例)为50:50。

还公开了用于降低工艺流中生物活性的方法，如包含在水系统中的工艺流。该方法包括：向工艺流提供组合物，其中所述组合物包括：卤素、尿素和不包括尿素的额外的稳定剂、可选地浓度为足以向所述组合物提供大于10的ph的碱；可选地所述组合物不包括稳定化的溴化合物。

在至少一个实施方式中，所述组合物可以以下加入方式被加入到工艺流中：形成浓度为足以提供ph大于10的至少一种碱和碱性次卤酸盐的混合物，且随后混合所述混合物与包含尿素和所述额外的稳定剂的第二混合物，其中所述随后混合可选地用t-混合器完成。

在至少一个实施方式中，该方法包括：加入第二组合物至包含卤素、尿素且不包括额外的n-氢化合物的所述工艺流。

对于加入组分的次序，在至少一个实施方式中，所述组合物可以以下加入方式被加入到工艺流中：形成浓度为足以提供ph大于10，优选12至13.5的至少一种碱和碱性次卤酸盐的混合物，且随后混合所述混合物与包含尿素和所述额外的稳定剂的第二混合物。本领域技术人员可以通过各种技术如装置混合第一混合物和第二混合物。

在至少一个实施方式中，第一混合物和第二混合物通过t混合器混合在一起。本领域技术人员将理解什么是t混合器。

在至少一个实施方式中，本领域技术人员可利用混合室，如通过引用并入本文的美国专利第7,550,060号公开的一种，以进行化学品的混合步骤。

本发明的方法学可应用于各种工艺流或水性体系或含水体系或工业类体系或它们的组合。

在至少一个实施方式中，工艺流为造纸工艺流。

在至少一个实施方式中，造纸工艺为选自由以下组成的组的工艺：薄纸和/或纸巾、纸板；包装；打浆；和循环打浆。

在至少一个实施方式中，工艺流包含真菌。

在至少一个实施方式中，工艺流可具有2ppm至50ppm的亚硫酸盐浓度。

组合物降低生物活性的功效可通过各种分析技术和控制方案来测定。

在至少一个实施方式中，工艺流进一步包括在加入所述组合物之前和之后，监测所述工艺流中的所述生物活性。

在至少一个实施方式中，生物活性通过从所述工艺流采样并将所述样品置于培养皿或类似装置上来监测。

在至少一个实施方式中，生物活性通过测定来自所述工艺流的样品的atp(三磷酸腺苷)水平来监测。

在至少一个实施方式中，生物活性通过以下来监测：从所述工艺流中取样并监测溶解氧和可选的所述样品的氧化还原电位和可选地通过增加或减少一种或多种加入所述工艺流中的化学品的量来响应，其中所述化学品包括所述组合物。

组合物本身或用于处理工艺流的组合物可在工艺流外制备或在工艺流中(原位)制备，或为它们的组合。

在至少一个实施方式中，提供包含卤素、卤素稳定剂和可选地碱的组合物，以抑制造纸环境中微生物的生长。稳定剂为含硫的组合物。含硫物质包括氨基磺酸(或其等价的盐如氨基磺酸钠)。卤素与氨基磺酸的摩尔比大于2:1。通过具有卤素与稳定剂的此种大比例，已观察到发生未预期的杀生物效果。很惊奇地是在卤素与氨基磺酸为1:1的摩尔比时，观察到无显著的抗生物效力。而且，因为需要稳定剂来稳定卤素，所以希望相对于卤素有更多的稳定剂将更好稳定卤素，然而事实恰恰相反。

在至少一个实施方式中，稳定剂为包含含硫物质与尿素的混合物的组合物。卤素与氨基磺酸以氮与氯摩尔比大于2:1的摩尔比混合。通过具有此种稳定化卤素的稳定剂混合物，已观察到预想不到的协同效果，这导致卤素保持稳定较长时间且不损害所生产的纸的质量或腐蚀造纸设备。

在至少一个实施方式中，稳定剂为包含含硫物质与硫酸铵的混合物的组合物。

在至少一个实施方式中，含硫物质进一步包括氮稳定剂。

在至少一个实施方式中，氮稳定剂可为选自由硫酸铵、氨基磺酸钠和它们的任意组合组成的组中的一种。

在至少一个实施方式中，卤素与含硫物质中全部硫的摩尔比例大于2:1。

在至少一个实施方式中，碱为氢氧化钠。

在至少一个实施方式中，卤素为氯、次氯酸钠、1,3,5-三氯异氰脲酸(tcca)、1-溴-3-氯-5,5-二甲基-2,4-咪唑烷二酮(bcdmh)和1,3-二氯-5,5-二甲基2,4-咪唑烷二酮(dcdmh)。

在至少一个实施方式中，氨基磺酸首先与碱混合且随后加入尿素/硫酸铵。将次氯酸钠加入上述混合物。

在至少一个实施方式中，含硫的氮首先以氮与氯比为大于2:1的摩尔比结合次氯酸钠，并随后加入至尿素或硫酸铵。

在至少一个实施方式中，尿素或硫酸铵结合次氯酸钠，并随后以不同比例加入至含硫的氮。顺序很重要，因为不同的稳定化卤素物质因不同的平衡常数以不同速率产生。这些区别可归因于以不同量和不同顺序加入卤素。此外，氯能从稳定化的氯转化为其他氮物质，使得组合的顺序可对此进行补偿。

在至少一个实施方式中，组合物不包含缓冲剂。

在至少一个实施方式中，组合物不包含碱。

在至少一个实施方式中，组合物可通过在将这些组分与卤素氧化剂混合前将这些组分混合在一起来现场配制。

在至少一个实施方式中，组合物可通过如图1、2和/或3中任意所述的混合这些组分来现场配制。

在至少一个实施方式中，被杀生物剂杀死的微生物为固着的。在至少一个实施方式中，被杀生物剂杀死的微生物为以浮游生物为食物的。

本发明的值得注意的优点是氨基磺酸和氮稳定剂易于结合，使得当混合两种物质时，实现高产物产率而仅有一点浪费。此外，与含无机氮稳定剂的单一稳定剂不同，氨基磺酸和氮稳定剂的混合物在许多不同的比例含量下起作用。因此，氨基磺酸或氮稳定剂的相对含量可根据其要用于的特定环境相应增加或减少。例如，在氮稳定剂会干扰特定纸添加剂如oba或dye的情况下，将增加氨基磺酸的相对含量。相反，在氨基磺酸具有相容性问题的情况下，可增加氮稳定剂的含量。

在至少一个实施方式中，制剂配方的内容针对于生物侵扰的性质。例如，如果细菌刚刚开始渗透一种或多种工艺设备，使用含相对等量氨基磺酸和氮稳定剂的制剂，这是因为最佳化以导致对添加剂的低影响和低水平腐蚀，这在当侵扰很轻微时，是比高效杀生物剂更期望的效果。相反，当污染很严重或长期群集化时，杀生物剂的功效比时间对添加剂或腐蚀的影响更重要，因此使用含相对氮稳定剂的摩尔含量更多的氨基磺酸的制剂。因此，通过使用仅具有两种变量的制剂，可提供大量条件特定比例，这需要简单输入系统能够在工业设备寿命内动态响应不同条件。

在至少一个实施方式中，将组合物用作冷却塔中的杀生物剂。

在至少一个实施方式中，使用组合物来降低表面的生物膜。生物膜是设备表面上的固定的生物体的聚集。因为降低了杀生物剂起作用的可用的暴露的表面，所以此聚集通常引起特定问题。而且，通常存在杀生物剂功效和杀生物剂对生物膜的影响之间的折中，然而本发明避免了对工艺设备的有害作用但是有效地中和了生物膜。

在至少一个实施方式中，使用组合物来处理膜系统中的微生物。当微生物发现它们的表面(因为成分、形状或二者)具备吸引性时，膜系统通常易于生物膜群集化。因为相对于其它形式的工艺设备膜系统还非常脆弱，大致的折中问题在膜中甚至更重要。幸运地是，该组合物有效的处理膜的生物膜而对它们没有损伤。在至少一个实施方式中，膜系统为可透水膜。在至少一个实施方式中，膜为水处理系统的一部分。

在至少一个实施方式中，在将组合物加入系统前，该组合物具有特定ph。在至少一个实施方式中，ph为大于5且小于12，且最优选在8和10之间。

在至少一个实施方式中，平衡组合物的含量的比例以最佳化组合物效率和实用性。在现有技术中，以与氯1:1的比例使用氯氨基磺酸盐。这导致比所希望的氯的结合更强，且因此这降低了从硫酸盐中释放氨基磺酸盐的速率，以此降低组合物的效率。在至少一个实施方式中，比例是不同的，因此组合物更有效。在至少一个实施方式中，组合物内氨基磺酸盐与稳定剂的比例为(小于4):1和(大于1):1之间。实验数据已经显示在一些情况下1:1和4:1的比例不完全起作用或作用差，8:1至4:1的比例略微起作用且3:1作为杀生物剂很有效。这表明不仅仅基于浓度的意想不到的协同效果起作用，这是绝对新颖且意想不到的。

实施例

通过参考以下实施例可更好地理解前述内容，以下实施例的目的是说明，且不意在限制本发明的范围。

制备大量杀生物剂制剂且应用于来自造纸厂的工艺水样品。它们的组成和效率列在图4和表1中。表1说明了含12％氨基磺酸和3％硫酸铵的组合物能够实现高产物产率而不用加入naoh。其也说明将naoh加入漂白剂中可改进在不同比例下混合稳定剂的可行性。

表1

用于混合稳定剂和次氯酸钠的混合条件的最佳化

*sa氨基磺酸

**as：硫酸铵

***tro：总残留氧化剂

****fro：游离残留氧化剂

图4说明12％的氨基磺酸和3％的硫酸铵对生物活性抑制显示出比稳定剂的其他组合更有活性。

不受理论限制和提供构建权利要求的范围的限制，根据以下平衡等式相信本质上氯往复从一种氯氮物质转移至另一种氯氮物质，且本发明利用不同平衡常数以最佳化所需反应的存在，此反应产生有效用作杀生物剂的特别希望的氯氮物质。

在至少一个实施方式中，校准组合物的加入顺序以最佳利用各种化学反应的相对平衡速率。每种化学反应以不同速率发生，因此cl物质恒定在分子之间往复且在不同时间具有不同利用率。在至少一个实施方式中，将用于发生较少的反应所需的试剂首先加入到组合物中，并使其在加入用于更快反应所需的试剂前略微反应或完全反应。这避免更快反应与更慢反应竞争。在至少一个实施方式中，在氯胺已部分或完全形成之后，仅将需要使氯氨基磺酸盐物质与胺反应以形成氯胺和氨的试剂加入至组合物。

在至少一个实施方式中，将组合物稀释以产生更温和(且少挥发的、反应的或破坏的)的杀生物剂效果。在至少一个实施方式中，应用在美国专利6,132,628和7,067,063中公开的稀释杀生物剂的方法。在至少一个实施方式中，稀释组合物，因此物质在100ppm至150,000ppm的范围内存在。

尽管本发明可以许多不同形式实施，但其显示在附图中并在本文中以本发明优选实施方式详述。本公开是背景和本发明原理的例证，并不是要将本发明限制为阐述的具体实施方式。本申请引用的任何和全部专利、专利申请、科技文章、书籍和其它文献通过引用整体并入。此外，本发明涵盖文中说明的及文中合并的各种实施方式的一些或所有的任何可能组合。

以上公开用于说明性而非穷举。该说明书将对本领域普通技术人员明示许多变化和代替方案。所有这些变化和代替方案都是包含在权利要求的范围中，其中术语“包括”表示“包括，但不限于”。精通本领域的那些人可确认文中说明的具体实施方式的其它等价方式，这些等价方式也要被权利要求涵盖。

理解本文公开的全部范围和参数涵盖本文包括的任何或全部子范围和端点之间的每个数。例如，应考虑“1至10”的所述范围包括最低值1和最高值10之间(且包含1和10)的全部子范围；也就是说，从最低值1或更大(如1至6.1)开始且以最大值10或更低(如2.3至9.4、3至8、4至7)结束的全部子范围，以及最终每个数1、2、3、4、5、6、7、8、9和10包含在此范围内。

这完成了本发明优选和备选实施方式的说明。本领域技术人员可确认文中说明的具体实施方式的其它等价方式，这些等价方式也要被所附权利要求涵盖。