抗微生物驻极体网的制作方法

专利名称：抗微生物驻极体网的制作方法
抗微生物驻极体网
背景技术：
已知驻极体制品(即显示具有至少准永久性电荷的电介质制品)显示出良好的过滤性质。电荷增强了非织造网对穿过纤维网的流体中悬浮的粒子的捕集能力。非织造网通常包含含有介电(即不导电)聚合物的纤维。这些制品已被制备成多种构造，但对于空气过滤目的来说，该制品通常采用非织造聚合物纤维网的形式。此类产品的例子为3M公司销售的Filtrete 牌炉过滤器。非织造聚合物驻极体过滤器也已用于个人呼吸保护装置中。JP2001347117描述了一种抗微生物驻极体材料和过滤器。该材料是含有带苯氧基的砷化合物的合成有机聚合物。当抗微生物剂被直接掺入形成(例如，非织造)网材料的聚合物中时，非织造制造商必须将这样的材料变化结合到它们的制造工艺中。JP 200262820描述了一种通过形成并处理蜂窝型双层基材而提供的空气清洁过滤器，所述双层基材包含驻极体层和抗微生物防霉层。

发明内容
工业上将会发现具有驻极体和抗微生物性质的组合的(例如，一体式)网材料的优势。然而，已经发现某些抗微生物剂可能有损驻极体性质。例如，已经发现季铵盐会使静电荷耗散。或者，已经发现对(例如，非织造)网充电以赋予驻极体性质可能使多种抗微生物剂的抗微生物功效失活。对常规(即非抗微生物的)网材料施加表面处理可能是有利的，原因在于常规低成本非织造材料可以用作基材。另外，由于抗微生物性是在制成非织造材料之后引入的，因此可以定制抗微生物剂的种类和量以适应不同的最终产物和用途。在一些实施例中，描述了抗微生物驻极体网材料。(例如，一体式)网的抗微生物性的特征可在于，当按照AATCC方法100-2004测试时，对于革兰氏阳性或革兰氏阴性病原体表现出至少约90%的微生物载量下降。在一些实施例中，(例如，一体式)网的驻极体电荷的特征可在于，当按照X射线放电测试(如实例中所述)进行测试时，表现出至少50%的穿透率％。在其他实施例中，(例如，一体式)网的驻极体电荷的特征可在于，当按照X射线放电测试(如实例中所述)进行测试时，表现出至少0.3的初始品质因子并且40分钟后的品质因子比初始品质因子小至少50%。在另一实施例中，描述了一种包括抗微生物表面处理的驻极体网，其中所述表面处理包含微溶性含银化合物、形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂，或者它们的组合。在又一实施例中，描述了一种制备抗微生物驻极体材料的方法，所述方法包括提供网；对所述网充电；以及向被充电的网施用抗微生物处理溶液。在这些实施例的每一者中，(例如，一体式)网可进一步包含如本文所述的任一属性或属性的组合。网优选包含抗微生物表面处理。网优选为聚合物(例如，非织造)纤维网。在一些实施例中，当按照AATCC方法100-2004测试时，网表现出对于革兰氏阳性或革兰氏阴性病原体而言至少约90 %或99 %的微生物载量下降。在一些实施例中，当使用DOP (邻苯二甲酸二辛酯)气溶胶以6. 9cm/s的面速度测量时，网优选表现出至少0. 6或1. 0的％。 在一些实施例中，网表现出至少75 %、80 %、85 %或90 %的电荷保留。在一些实施例中，一体式网和方法包括(例如，微溶性)含银化合物、形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂如咕吨染料，或者它们的组合。


图1为可使用本发明的驻极体过滤介质的一次性呼吸面罩10的前透视图。图2为图1所示面罩主体12的剖视图，示出了纤维驻极体过滤层20。图3为具有可包括本发明的驻极体过滤介质的滤筒观的呼吸面罩M的透视图。图4为可结合本发明使用的非纤维驻极体制品40的图示。
具体实施例方式术语表在本文中“包含”意指其在专利术语中的标准定义，即大致与“包括”、“具有”或“含有”同义的开放式术语。虽然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”以及它们的变型是常用的开放式术语，但本发明也可以用诸如“基本上由组成”之类更狭义的术语恰当地描述，该术语为半开放式术语，因为其仅仅排除了在执行其预期功能时会对驻极体制品的性能产生有害影响的那些事物或要素；“驻极体材料”意指表现具有准永久性电荷的网。电荷可通过X射线放电测试(如实例中所述)进行表征；“纤维性”意指具有(例如，聚合物)纤维和可能的其他成分；“非织造”意指其中通过不同于织造的手段将组分(例如，纤维)保持在一起的结构或结构的一部分；“一体式网”是指单一网或多层网的同一层；适用于本发明的纤维网制品可由多种技术制成，包括本领域已知的气流成网工艺、湿法成网工艺、水刺法、纺粘工艺和熔喷工艺，例如在Van A. Wente, Superfine Thermoplastic Fibers, 48 INDUS. ENGN. CHEM. CHEM. 1342-46和 Van A. Wente 等人所著的出版于 1954 年 5 月 25 日的名为 Manufacture of Super Fine Organic Fibers 的文章中所描述的方法进行制备。微纤维(特别是熔喷微纤维)尤其适用于用作过滤器的纤维网。如本文所用，“微纤维”意指有效直径为约25微米或更小的纤维。有效纤维直径可使用Davies，C. N.，The Separation of Airborne Dust and Particles,INST. MECH. ENGN.，LONDON PR0C. IB(1952) 中的12号公式进行计算。对于过滤应用，微纤维通常具有小于20微米、更典型地为约1 至约10微米的有效纤维直径。还可使用由原纤化膜制成的纤维，参见(例如)授予Van Turnout 的美国专利 RE30, 782、RE32, 171,3, 998，916 和 4，178，157。也可以将短纤维与微纤维混合，以提高纤维网的蓬松度，即降低其密度。减小纤维网密度可降低整个纤维网上的压降，从而使空气更易于通过过滤器。较低的压降在个人呼吸保护装置中尤其可取，因为它使呼吸器的佩戴更为舒适。当压降较低时，驱使空气通过过滤器所需的能量较少。在典型的非织造纤维过滤器中，存在不超过约90重量％、更典型地不超过约70重量％的短纤维。通常，纤维的其余部分为微纤维。包含短纤维的网的例子在授予Hauser的美国专利4，118，531中有所公开。驻极体纤维网内还可包含活性颗粒以用于多种目的，包括吸附目的、催化目的以及其他目的。例如，授予Senkus等人的美国专利5，696，199描述了可能适用的多种类型的活性颗粒。纤维网内可包含具有吸附性质的活性颗粒(例如活性炭或氧化铝)，以除去过滤操作期间的有机蒸气。活性颗粒可以最多95体积％的量存在纤维网中。添加颗粒的非织造网的例子在(例如)授予Braun的美国专利3，971，373、授予Anderson的美国专利 4，100，324和授予Kolpin等人的美国专利4，429，001中有所描述。可能适用于制备驻极体制品的聚合物包括热塑性有机不导电聚合物。这些聚合物通常能够保持大量的捕获电荷，并能够(例如)通过熔喷设备或纺粘设备加工成纤维。术语 “有机”意指聚合物的主链包含碳原子。优选的聚合物包括聚烯烃(例如聚丙烯、聚G-甲基-1-戊烯))、包含这些聚合物中的一种或多种的共混物或共聚物以及这些聚合物的组合。其他聚合物可包括聚乙烯、其他聚烯烃、全氟聚合物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、其他聚酯(例如聚交酯)以及这些聚合物的组合，并且可任选地是， 其他不导电聚合物可用作聚合物成纤材料或用于制备其他驻极体制品。用于结合本发明制备驻极体制品的聚合物制品也可以被挤出或以其他方式成形为包含多种聚合物组分一参见授予Krueger和Dyrud的美国专利4，729，371以及授予 Krueger和Meyer的美国专利4，795，668和4，547, 420。不同的聚合物组分可沿要形成的纤维(例如双组分纤维)的长度同心或纵向排列。纤维可以被布置为形成“宏观均勻的” 网，即由各具有相同的一般组成的纤维制成的网。由聚合物材料制成的纤维还可包含其他合适的添加剂。可能的电荷添加剂包括热稳定的有机三嗪化合物或低聚物，这些化合物或低聚物含有至少一个除了三嗪环中的氮原子之外的氮原子，参见授予Rousseau等人的美国专利6，268，495,5, 976，208,5, 968，635、 5，919，847和5，908，598。已知用以增强通过水射流充电的驻极体的另一种添加剂为可得自 Ciba Specialty Chemicals, Inc.的 Chimassorb 944LF(聚[R-(l，l，3，3，-四甲基丁基)氨基]均三嗪-2，4-二基][[(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)亚氨基]])。添加剂可为N-取代的氨基芳族化合物， 特别是三氨基取代的化合物。一种优选的三苯胺基三嗪化合物为可作为“UVINUL T-150” 从BASF(Ludwigshafen，Germany)商购获得的2，4，6-三苯胺基-对-(羰-2 ‘-乙基己基-1 ‘-氧基)-1，3，5-三嗪。另一电荷添加剂为2，4，6-三-(十八烷基氨基)-三嗪，其也被称作三硬酯基三聚氰胺(“TSM”)。电荷加强添加剂的其他例子在序列号为61/058,0 的美国专利申请和序列号为61/058，041的美国专利申请中给出。通常，聚合物制品中存在的添加剂的含量为约0. 1重量％至5重量％，更典型地为约0. 25重量％至2重量％。可任选包含于本文所述的抗微生物驻极体网中的其他添加剂包括光稳定剂、主要和次要的抗氧化剂、金属减活剂、受阻胺、受阻酚、脂肪酸金属盐、亚磷酸三酯、磷酸盐和含氟化合物。参见，例如授予Leir等人的U. S. 7，390，351、授予Nishiura等人的美国专利 5，057，710 ；以及授予Ohmori等人的美国专利4，652，282和4，789，504。
用来制备驻极体制品的聚合物材料在室温下可具有IO14 Ω -cm或更大的体积电阻率。体积电阻率还可以为约1016Ω 或更大。聚合物成纤材料的电阻率可根据标准化测试ASTM D 257-93进行测量。用于制备驻极体制品的聚合物成纤材料(例如熔喷纤维)还应基本上不含诸如抗静电剂之类的组分，这些组分会增加电导率或以其他方式妨碍驻极体制品接受并保持静电电荷的能力。包含(例如，非织造)聚合物纤维网的用于呼吸过滤器的驻极体通常具有约2至 500克/平方米(g/m2)、更通常具有约20至150g/m2的“基重”。基重为每单位面积过滤网的质量。此类非织造聚合物纤维网的厚度通常为约0. 25至20毫米(mm)，更优选为约0. 5 至2mm。过滤元件中通常使用多层驻极体纤维网。这种层中的一者或多者包括如本文所述的抗微生物和驻极体性质的组合。驻极体纤维网的密实度通常为约至25%、更通常为约3%至10%。密实度为限定制品中固体比率的无量纲参数。在基本不考虑基重、厚度或密实度的情况下，本发明的制品在整个带电的非织造纤维网上可包含大致均勻的电荷分布。用于过滤目的的非纤维驻极体网制品可采用成形膜、微结构化表面或多个微结构化通道的形式。非纤维驻极体制品的例子在授予hsley等人的美国专利6，752，889、授予Insley等人的美国专利6，观0，824、授予Van Turnout的美国专利4，016，375和授予 Rutherford的美国专利2，204, 705中有所公开。可使用多种已知的技术如液力充电(hydrocharging)、电晕充电及其组合将驻极体电荷赋予(例如，非织造)网制品。不同于其后不久就耗散的静电荷(例如可作为摩擦结果而产生)，(例如，非织造)网制品的驻极体电荷为基本上保持达制品的预期产品寿命的准永久性电荷。因而，在使用时以及制造后至少6个月或12个月显然存在充足的电荷。为了验证具体的过滤介质是带静电荷性质的，可以检查其在暴露于离子化χ 射线辐射后的性能。如文献(Air Filtration, R. C. Brown (Pergamon Press, 1993 和 "Application of Cavity Theory to the Discharge of Electrostatic Dust Filters by x-Rays”，A. J. WAKER 和 R. C. BROWN，Applied Radiation and Isotopes，第 39 卷，第 7 期，第 677-684页，1988年)中所述，如果带静电荷的过滤器暴露于χ射线，则气溶胶穿过过滤器的穿透率在暴露之后将大于暴露之前的，因为由过滤器之间的气穴中的χ射线所产生的离子会中和一些电荷。因而，可以获得相对累积的χ射线暴露的穿透率的图，该图显示稳定增加到进一步辐射不再引起变化的恒定水平。在该点处，所有的电荷均被从过滤器除去。当按照如以下实例所述的“过滤性能测试方法”(Filtration Performance Test Method)进行测试时，穿透率％可根据以下公式进行计算穿透率％= (40分钟的χ射线暴露之后的DOP渗透％ -初始DOP渗透％ ) / (40分钟的χ射线暴露之后的DOP渗透％ ) X 100。 为了使网具有充足的电荷以用作过滤器，穿透率％通常为至少50%。随着穿透率％增加，网的过滤性能也增加。在一些实施例中，穿透率％为至少55%、60%或70%。在优选的实施例中，穿透率％为至少75 %或80 %。在一些实施例中，一体式网呈现出至少85 %、至少％或至少95%的穿透率％。当按照如以下实例所述的“过滤性能测试方法”进行测试时，初始品质因子(在暴露于X射线之前)在6. 9cm/s的面速度下通常为至少0. 3，优选为至少0. 4或0. 5。更优选地，初始品质因子为至少0. 6或0. 7。在一些实施例中，初始品质因子为至少0. 8、至少0. 90、 至少1. 0，或甚至大于1. 0。暴露于χ射线40分钟后的品质因子通常比初始品质因子小至少50%。在优选的实施例中，初始品质因子为至少0. 5或更大，而暴露于χ射线40分钟后的品质因子小于0. 15。在一些实施例中，热刺激放电电流(TSDC)测试也可以用来表征网的电荷。在一些实施例中，例如当仅通过电晕充电或通过电晕充电结合液力充电对所述网进行充电时，(例如，非织造)网在按照如以下实例中所述的TSDC测试程序1测试时具有至少0. 5微库仑/ 平方米(yC/m2)的电荷密度。在其他实施例中，例如当仅通过液力充电或通过电晕结合液力充电对所述网进行充电时，(例如，非织造)网在按照如以下实例中所述的TSDC测试程序2测试时具有至少 1.0微库仑/平方米(yC/m2)的电荷密度。液力充电可通过使纤维网与足以为纤维网提供过滤增强驻极体电荷的含水液体接触来进行。可通过将含水液体以喷射、浸泡、凝结等方式施加到待充电的聚合物制品上来实现含水液体接触。该制品可以主动(利用真空或加热)干燥或被动干燥(悬挂干燥)或采用这两种方式的组合进行干燥。当不使抗微生物剂因充电过程失活时，例如在采用(例如，微溶性)可溶性含银化合物的情况下，可将抗微生物剂加入到液力充电含水液体中。液力充电方法将正负电荷均沉积到纤维上，使得正负电荷随机分散在整张纤维网上。电荷随机分散会产生未极化网。因此，通过使用水之类的极性液体充电制备的非织造驻极体纤维网可以在垂直于纤维网平面的平面内基本上未极化。由仅仅使用液力充电而带电的纤维形成的网，通常在整个网体积中具有未极化的捕集电荷。多种液力充电设备是已知的，包括例如授予Angad j ivand等人的美国专利 5，496，507,6119, 691,6, 375，886 和 6，783，574，授予 Eitzman 等人的美国专利 6，406，657， 和授予hsley等人的美国专利6，743，464中所描述的设备。液力充电含水液体的pH和电导率可以基于2008年6月2日提交的序列号为 12/131770的美国专利申请中所述制品的ζ电势进行选择；将该专利申请以引用方式并入本文中。因而，驻极体制品可通过包括如下步骤的方法制得(a)提供待充电的聚合物制品；并且(b)使待充电的聚合物制品接触具有如下pH和电导率的含水液体(i)如果该制品具有小于-7. 5毫伏(mV)的ζ电势，则接触水具有约5至9，000微西门子/厘米(μ S/ cm)的电导率和大于7的pH;以及(ii)如果该制品具有大于-7. 5mV的ζ电势，则接触水具有约5至5，500微西门子/厘米(μ S/cm)的电导率和等于或小于7的pH。在一些实施例中，接触的液力充电含水液体的pH可以基于抗微生物处理溶液的 PH进行选择，或者反之亦然。例如，pH小于7的酸性抗微生物处理溶液如含有硫酸银的那些，优选与PH也小于7的酸性液力充电含水液体一起采用。类似地，pH大于7的碱性抗微生物处理溶液如含有氧化银或玫瑰红(rose bengal)染料的那些，优选与碱性液力充电含水液体一起采用。电晕充电可以单独使用或者作为预处理或后处理与液力充电联用。充电后，网的驻极体性质可以基于多种标准和测试方法进行表征。在实际的应用中，使驻极体过滤器网带上电荷的时间与使用它们的时间之间可以有相当大的时间推移。该时间包括运输、保存等所需的时间，并可以涉及多种温度条件。期望的是保持赋予网的电荷。为了模拟这些考虑因素，已经开发出多种过滤测试和加速老化测试方案。这些测=试包括利用标准测试用气溶胶如邻苯二酸二辛酯(DOP)测量过滤网的气溶胶穿透(其通常以穿过过滤网的气溶胶穿透百分数(Pen% )形式给出)以及测量在整个过滤网上的压降 (Δ P)，其细节描述于实例中所给出的测试方法中。根据这两种测量，通过下列公式可计算称为品质因子(QF)的数值QF = -ln(Pen% /100)/ΔP,其中In代表自然对数。较高的QF值表明过滤性能较好，而减小的QF值与过滤性能降低密切相关。通常将在未暴露于其他环境时产生的网的品质因子指定为初始品质因子
Q0 ο本文所述的抗微生物驻极体网的通常在6. 9cm/s的面速度下为至少0. 6,0. 7、 0.8、0.9或1.0。抗微生物剂优选基本上不降低初始驻极体性质。因而，本文所述的抗微生物驻极体网的Qtl值为相同的(非抗微生物网)的Qtl值的至少90^^95%或100%。在一些实施例中，抗微生物剂的存在提高了网的驻极体性质。因而，抗微生物驻极体网的％值比相同的(非抗微生物网)的Qtl值大(例如5至10% )。为了确定过滤性能的稳定性，可通过将带电荷BMF网的初始品质因子与它在不同温度下保存不同时间段后的品质因子相比来测试加速老化。在一个测试中，将网在空气中在71°C下保存72小时。通常将在此条件下老化后的这种品质因子称为“A”。通过下式计算电荷保留电荷保留％ = Q3 (在71 °C下老化72小时后)/ (初始)X 100 %。在一些实施例中，电荷保留％为至少75 %、80 %、85 %、90 %或更大。在其他实施例中，电荷保留为91%、93%、95%或更大，或甚至100%。网除了具有刚描述过的任一种驻极体性质或驻极体性质的组合之外，网还具有抗微生物性质。多种细菌的生长受到本文所述的抗微生物驻极体网的抑制。这些包括但不限于革兰氏阳性病原体如金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus)和革兰氏阴性病原体如铜绿 Iix-^-Ifilii (Pseudomonas aeruginosa)。可利用多种抗微生物剂赋予网抗微生物性质，前提条件是抗微生物剂不是使电荷耗散的季铵等等。抗微生物剂在网上的浓度可根据所选定的抗微生物剂的功效而变化。在一些实施例中，(例如，一体式)网包含少至0. 01,0. 05或0. lmg/cm2。通常，网包含的抗微生物剂仅仅是获得期望的抗微生物性质所必需的量。这通常在不大于约lmg/cm2的浓度下获得。在一些实施例中，抗微生物剂包含通过释放带正电的金属离子而提供抗微生物性质的金属氧化物或金属盐。一类示例性的这种抗微生物剂为基于银的化合物。例如，如US2006/0035039中所述，银公知可赋予表面抗微生物活性，并且发展细菌抗性的风险最小。银离子为杀死微生物而对人类细胞无显著负作用的广谱抗微生物剂。与抗生素相比，银离子很少与微生物抗性相关联。这样，含银化合物的系统使用通常不会产生医药领域中所关注的耐抗生素细菌问题。据信，银的抗微生物活性是由于游离银离子或自由基所致，其中银离子通过阻断细胞呼吸途径(通过粘附在细胞DNA上并防止其复制)和通过破坏细胞膜来杀死微生物。在一些实施例中，抗微生物剂优选为微溶性含银(SSSC)化合物。如本文所用的，术语“微溶性含银化合物”和“SSSC化合物”被定义为在没有增溶剂的协助下，在水中每升水仅溶解至多约10.0克的含银化合物。在一些实施例中，SSSC化合物，S卩，在没有增溶剂的协助下，在水中每升水仅溶解至多约0. 1克。这样，SSSC化合物难以直接分散或溶解在溶液中。这使得SSSC化合物为用于银离子的缓慢和持续释放的优异来源。释放的银离子的浓度相对较小，并且银在与其他基材如人类皮肤接触时不会浸出经处理的网。已经发现， 银化合物如本文所述的微溶性含银(SSSC)化合物不会不利地影响网的电荷性质。合适的SSSC化合物的例子包括氧化银、硫酸银、乙酸银、氯化银、乳酸银、磷酸银、 硬脂酸银、硫氰酸银、蛋白银、碳酸银、磺胺嘧啶银、藻酸银以及它们的组合。特别合适的 SSSC化合物的例子包括氧化银、碳酸银和乙酸银。以流体溶液的总重量计，SSSC化合物在流体溶液中的合适浓度的例子为约0. 1重量％至约15. 0重量％。以流体溶液的总重量计， SSSC化合物在流体溶液中的特别合适的浓度的例子为约1. 0重量％至约5. 0重量％。为调节SSSC化合物在含水溶剂中的低溶解度，可将SSSC化合物在含水溶剂中与增溶剂混合。优选地，流体溶液在例如1个月的时间段内是稳定的，SSSC化合物没有从流体溶液中显著沉淀出来。这使得流体溶液能在使用之前进行保存。在一个实施例中，增溶剂可以是含铵化合物。含铵化合物与SSSC化合物络合以使 SSSC化合物基本上溶解在含水溶剂中。取决于所用的SSSC化合物，SSSC化合物在与含铵化合物混合时能够在室温下易溶于含水溶剂中。如果不是这样，则可能需要随时间推移的机械作用如搅拌和/或加热以帮助溶解。合适的含铵化合物的例子包括铵盐如五硼酸铵、乙酸铵、碳酸铵、过硼酸按、四硼酸铵、柠檬酸三铵、氨基甲酸铵、碳酸氢铵、苹果酸铵、硝酸铵、亚硝酸铵、琥珀酸铵、硫酸铵、 酒石酸铵以及它们的组合。以流体溶液的总重量计，含铵化合物在流体溶液中的合适浓度的例子为约ι. O重量％至约25重量％。流体溶液中的含铵化合物的量通常选择为使所用的SSSC化合物溶解所需的最少量。用于本发明的流体溶液的特别合适的含增溶剂的SSSC材料的例子包括氧化银、 碳酸铵和含水溶剂如水。不希望受到理论的束缚，据信氧化银和碳酸铵络合而使氧化银溶解在含水溶剂中。络合产生了碳酸银化合物和氨。然后，将流体溶液通过喷涂或浸涂施用于制品如非织造聚丙烯。随着流体溶液干燥和氨蒸发，氧化银重新形成在制品表面上。这据信是由于碳酸银化合物在流体溶液干燥的同时氧化并降解为氧化银和二氧化碳所致。二氧化碳在形成时就蒸发了。通过颜色变化可观察到氧化银的重新形成。干燥之前，流体溶液无色。然而，干燥之后，流体溶液的残余部分变成深棕色，这是氧化银的典型特征。就氧化银而言，可使用氧化银的多种价态(例如，氧化态为氧化银(II)或氧化银 (III)的情况)。氧化银在制品表面上的价态可通过沉积给定价态的氧化银(例如，Ag20、 AgO, Ag2O3^Ag2O4)来确定。或者，可通过使本发明的流体溶液包含氧化剂，或者在将流体溶液施用于制品表面之后向该制品表面施用氧化剂而提高氧化银的价态。合适的氧化剂例子包括过氧化氢、碱金属过硫酸盐、高锰酸盐、次氯酸盐、高氯酸盐、硝酸以及它们的组合。合适的碱金属过硫酸盐的例子包括过硫酸钠，如Antelman的美国专利No. 6，436，420中所述， 将其全文以引用的方式并入本文。其他特别合适的银组合物包括在水中的硫酸银。通过混合硫酸银和蒸馏水而制备硫酸银涂布溶液。在不加入增溶剂的情况下硫酸银涂布溶液的浓度范围在室温下可至多为约0. 6%的水溶解度。任选地，通过使硫酸银溶解于热水中或通过掺入例如氨而提高水的 PH，可获得更高的硫酸银浓度。任选地，可以加入其他形式的硫酸盐，如硫酸钠。在其他实施例中，抗微生物剂为吸光并导致形成反应性氧物质如单重态氧自由基的光敏化学制品。尽管无意于受理论的束缚，据信这种单重态氧自由基邻近表面处理形成并因而与被充电的网物理分离。单独这种物理分离或结合这种单重态氧自由基在反应前存在的短持续时间(即秒)据猜测是这类抗微生物剂不会负面影响电荷性质的原因。用于本发明的合适的光敏剂为显示出光杀微生物活性和暗杀微生物活性的那些。 如本文所用，“光活性”是指当光敏剂暴露于光如来自直射光源或来自环境光的那些时，限制微生物的存在。如本文所用，“暗活性”是指当光敏剂处于黑暗中时(即，当基本上没有可见光存在时)，限制微生物的存在。这种光敏剂的类别的例子包括咕吨染料、三苯基次甲基染料和噁嗪染料。尽管本发明的聚合物组合物的范围不是如此受限的，但优选光敏剂为下式的咕吨染料
权利要求
1.一种抗微生物驻极体材料，其包括包含抗微生物表面处理的一体式网；其中当按照 AATCC方法100-2004测试时，所述网对于革兰氏阳性或革兰氏阴性病原体表现出至少约 90%的微生物载量下降；并且当按照X射线放电测试进行测试时在6. 9cm/s的面速度下具有至少50%的穿透率％。
2.一种抗微生物驻极体材料，其包括包含抗微生物表面处理的一体式网；其中当按照 AATCC方法100-2004测试时，所述网对于革兰氏阳性或革兰氏阴性病原体表现出至少约 90%的微生物载量下降；并且当按照X射线放电测试进行测试时，在6. 9cm/s的面速度下具有至少0. 3的初始品质因子，并且在40分钟后具有比所述初始品质因子低至少50%的品质因子。
3.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述网为聚合物纤维网。
4.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中当按照AATCC方法100-2004 测试时，所述网对于革兰氏阳性和革兰氏阴性病原体表现出至少约90%的微生物载量下降。
5.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中当按照AATCC方法100-2004 测试时，所述网对于革兰氏阳性或革兰氏阴性病原体表现出至少约99%的微生物载量下降。
6.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中当按照AATCC方法100-2004 测试时，所述网对于革兰氏阳性和革兰氏阴性病原体表现出至少约99%的微生物载量下降。
7.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中当使用DOP气溶胶在6.9cm/ s的面速度下进行测量时，所述网表现出至少0. 6的％。
8.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中当使用DOP气溶胶在6.9cm/ s的面速度下进行测量时，所述网表现出至少1. 0的％。
9.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述网表现出至少75%的电荷保留。
10.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述网表现出至少90%的电荷保留。
11.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述抗微生物表面处理包含含银化合物。
12.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述含银化合物为微溶性含银化合物。
13.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述含银化合物选自氧化银、硫酸银、乙酸银、氯化银、磷酸银、硬脂酸银、硫氰酸银、蛋白银、碳酸银、磺胺嘧啶银、藻酸银以及它们的组合。
14.根据权利要求12所述的抗微生物驻极体材料，其中所述表面处理还包含含铵化合物。
15.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述抗微生物表面处理包含形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂。
16.根据权利要求15所述的抗微生物驻极体材料，其中所述抗微生物表面处理包含咕吨染料。
17.根据权利要求1或2所述的抗微生物驻极体材料，其中所述抗微生物表面处理包含双胍化合物。
18.—种抗微生物驻极体材料，其包括包含抗微生物表面处理的驻极体网，其中所述表面处理包含微溶性含银化合物、形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂、双胍化合物或它们的组合。
19.根据权利要求18所述的抗微生物驻极体材料，其中所述驻极体网包含微溶性含银化合物。
20.根据权利要求18所述的抗微生物驻极体材料，其中所述驻极体网包含形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂。
21.根据权利要求18所述的抗微生物驻极体材料，其中所述驻极体材料包含三苯胺基三嗪电荷添加剂。
22.根据权利要求18所述的抗微生物驻极体材料，其中所述驻极体网包含微溶性含银化合物和形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂。
23.一种制备抗微生物驻极体材料的方法，其包括提供网；对所述网进行充电；向被充电的所述网施用抗微生物处理溶液。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述抗微生物处理溶液包含微溶性含银化合物、形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂、双胍化合物以及它们的组合。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述充电包括液力充电。
26.根据权利要求23所述的方法，其中施用所述抗微生物处理溶液与对所述网进行液力充电同时进行。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述抗微生物处理溶液包含形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述抗微生物剂为咕吨染料。
全文摘要
本发明描述了一种抗微生物驻极体材料。在一些实施例中，所述材料包括包含抗微生物表面处理且具有某些性质的一体式网。在其他实施例中，描述了一种抗微生物驻极体材料，其包括包含抗微生物表面处理的驻极体网，其中所述表面处理包含微溶性含银化合物、形成反应性氧物质的光敏抗微生物剂、双胍化合物或它们的组合。
文档编号D06M13/358GK102348845SQ201080011519
公开日2012年2月8日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月20日
发明者卡罗琳·M·伊利塔洛, 戴维·R·霍尔姆, 李福明, 索尼娅·K·贝尔格拉德, 约翰·M·塞巴斯蒂安, 纳里娜·Y·斯捷潘诺娃 申请人:3M创新有限公司