專利名稱：用于輸送次鹵酸鹽的聚合物系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)總體上涉及無(wú)機(jī)次氯酸鹽和次溴酸鹽，特別涉及固體次氯酸鹽和次溴酸鹽的聚合物輸送系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)機(jī)次氯酸鹽，諸如次氯酸鈉和次氯酸鈣，以及次溴酸鹽，諸如次溴酸鈉和次溴酸鈣，是非常優(yōu)秀的消毒劑，已證明對(duì)于廣泛的微生物有效并具有突出的安全記錄。但是，在 一般實(shí)踐中，這些鹽很難操作、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和/或應(yīng)用。有些情況下，這些材料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性很差，因而保質(zhì)期一般很短。如果暴露于大氣中，這些材料的保質(zhì)期以天來(lái)計(jì)，甚至以小時(shí)來(lái)計(jì)。有些情況下，這些鹽或者溶于溶液中，或者以固體顆粒或片劑的形式存在，這在許多應(yīng)用中難以使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種輸送穩(wěn)定儲(chǔ)存的次鹵酸鹽的方法，其中，使含有聚乙二醇環(huán)氧化物(polyethylene glycol epoxide)和三聚氰胺的第一水溶液與材料接觸。第一水溶液在該材料上干燥。使該材料與含有次齒酸鹽的第二水溶液接觸并干燥。該材料中的次鹵酸鹽在暴露于大氣時(shí)可以穩(wěn)定達(dá)至少3個(gè)月。在一些實(shí)施方式中，所得到的材料在與大氣接觸3個(gè)月后，仍保留至少約90%的最初保存的次鹵酸鹽。本發(fā)明的另一實(shí)施方式是一種輸送穩(wěn)定儲(chǔ)存的次鹵酸鹽的方法，其中，將含有預(yù)先成形的空間的多種材料與含有次鹵酸鹽和聚乙二醇的水溶液接觸，來(lái)形成含有次鹵酸鹽的具有預(yù)先成形的空間的材料。將這些材料加入到由成膜聚合物和溶劑構(gòu)成的溶液中，形成成膜混合物。從成膜混合物中揮發(fā)溶劑，形成含有具有次鹵酸鹽的材料的薄膜。薄膜中的次鹵酸鹽在暴露于大氣時(shí)，至少穩(wěn)定達(dá)約3個(gè)月。本發(fā)明的另一實(shí)施方式是一種殺菌材料，其包括在材料之上形成的第一涂層，該第一涂層通過(guò)將材料與聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的水溶液接觸而形成。在第一涂層之上形成含有次鹵酸鹽第二涂層。該次鹵酸鹽至少穩(wěn)定3個(gè)月。盡管公開(kāi)了多個(gè)實(shí)施方式，基于以下說(shuō)明和描述的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，仍有其他實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的。相應(yīng)地，這些詳細(xì)說(shuō)明應(yīng)被認(rèn)為是示例性質(zhì)的，而不是限制性的。
具體實(shí)施例方式本公開(kāi)提供改進(jìn)的無(wú)機(jī)次鹵酸鹽，諸如次氯酸鹽和次溴酸鹽的穩(wěn)定性和儲(chǔ)存。在一些實(shí)施方式中，本公開(kāi)提供用于穩(wěn)定、儲(chǔ)存、攜帶和輸送無(wú)機(jī)次鹵酸鹽的水不溶性的聚合物系統(tǒng)。水不溶性的聚合物系統(tǒng)的例子包括但不限于織物(fabric)、薄板(sheet)、微珠(bead)、涂層等。聚合物系統(tǒng)包括能夠吸收和穩(wěn)定次氯酸鹽(諸如次氯酸鈉和次氯酸鈣)和/或次溴酸鹽(諸如次溴酸鈉和次溴酸鈣)的材料，諸如物品(article)、化合物和/或官能團(tuán)。這些材料的例子包括但不限于具有預(yù)先形成空間的材料以及包含樹(shù)脂或粘合劑的材料。具有預(yù)先形成空間的材料的例子包括基底(substrate)、中空纖維、泡沫、膠囊、中空或多孔無(wú)機(jī)微珠或聚合物微珠、沸石、纖維、非織材料等。在一些實(shí)施方式中，該材料可以是纖維素、合成纖維或纖維素與合成纖維的組合。在一些實(shí)施方式中，纖維可被視為是將纖維通過(guò)紡織(weaving)、針織(knitting)、鉤織(crocheting)、打結(jié)(knotting)或?qū)⒗w維擠壓在一起而形成的天然或人造的絲或紗的網(wǎng)絡(luò)。單獨(dú)的纖維可以通過(guò)在紡車上對(duì)原材料，諸如毛、麻、棉、尼龍、聚酯、腈綸、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)或其他材料紡織來(lái)形成纖維來(lái)形成。包含樹(shù)脂或粘合劑的材料的例子包括環(huán)氧樹(shù)脂、三聚氰胺粘合劑或樹(shù)脂、丙烯酸乳液或樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或 乳液以及這些的組合。在一些實(shí)施方式中，將這些材料浸潰于或?qū)ζ鋰姙⒋温人猁}(諸如次氯酸鈉和次氯酸鈣)和/或次溴酸鹽(諸如次溴酸鈉和次溴酸鈣)的溶液或粉末。然后，用惰性聚合物基質(zhì)來(lái)涂覆、浸潰、吸附、層疊、共價(jià)結(jié)合和/或混合該材料來(lái)形成聚合物系統(tǒng)，用于攜帶、穩(wěn)定和輸送無(wú)機(jī)次氯酸鹽和/或次溴酸鹽。在一些實(shí)施方式中，包括上述物品、化合物和/或官能團(tuán)的該材料被惰性聚合物基質(zhì)涂覆、浸潰、吸附、層疊、共價(jià)結(jié)合和/或混合來(lái)形成聚合物系統(tǒng)，然后，該系統(tǒng)被浸潰于或?qū)ζ鋰姙o(wú)機(jī)次氯酸鹽和/或次溴酸鹽的溶液或粉末。在任一種方式中，在所得的聚合物系統(tǒng)中的無(wú)機(jī)次氯酸鹽(諸如次氯酸鈉和次氯酸鈣)和次溴酸鹽(諸如次溴酸鈉和次溴酸鈣)與其在溶液中、粉末或片劑的形式具有相同的殺菌/消毒潛力。但是，在新的聚合物系統(tǒng)中的保質(zhì)期相比于在溶液中、粉末或片劑的形式顯著地提高了，可以以周來(lái)計(jì)甚至以年來(lái)計(jì)。而且，該聚合物系統(tǒng)在許多殺菌/消毒應(yīng)用中更易于操作、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和/或應(yīng)用/使用。在一些實(shí)施方式中，使織物片與含有聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的第一水溶液接觸，并將第一水溶液在織物上干燥。在一些實(shí)施方式中，可以將織物浸潰于和/或?qū)ζ鋰姷谝凰芤骸？椢锟梢耘c含有丙烯酸材料和次鹵酸鹽(諸如次氯酸鈉)的第二水溶液接觸，并將第二水溶液干燥。在一些實(shí)施方式中，可用第二水溶液對(duì)織物進(jìn)行噴灑。在一些情況下，織物在接觸第二水溶液之前可以與第一水溶液接觸。在一些情況下，織物在接觸第一水溶液之前可以與第二水溶液接觸。在一些實(shí)施方式中，第一水溶液還可以含有水基樹(shù)脂或粘合劑。該次鹵酸鹽在暴露于大氣時(shí)可以穩(wěn)定達(dá)至少3個(gè)月。在一些實(shí)施方式中，多個(gè)多孔微珠可以與含有次鹵酸鹽(諸如次氯酸鈉)和聚乙二醇的水溶液接觸，來(lái)形成含有次鹵酸鹽的微珠。然后，可以將該微珠加入到由成膜聚合物和溶劑構(gòu)成的溶液中，來(lái)形成成膜混合物。該溶劑可以從成膜混合物中揮發(fā)來(lái)形成薄膜，該薄膜中包含含有次鹵酸鹽的微珠。薄膜中的次鹵酸鹽在暴露于大氣時(shí)可以穩(wěn)定達(dá)至少3個(gè)月。
在一些實(shí)施方式中，多孔微珠可以包括具有約300 約1200微米的粒徑和100埃的平均孔徑的微珠。在一些情況下，多孔微珠可以包括聚(4-乙基苯乙烯-Co-二乙烯苯)微珠。在一些實(shí)施方式中，水溶液可以含有約O. 01 約30wt. %的次鹵酸鹽。在一些實(shí)施方式中，水溶液可以含有約I 約IOwt. %的次鹵酸鹽。在一些實(shí)施方式中，水溶液可以含有約IOwt. %的次鹵酸鈉。在一些實(shí)施方式中，由成膜聚合物和溶劑構(gòu)成的溶液可以含有約O. 01 約40wt. %的成膜聚合物，余量為溶劑。在一些情況下，該溶液可以含有約15wt. %的成膜聚合物，余量為溶劑。在一些實(shí)施方式中，該溶液可以含有約O. I 約5wt. %的成膜聚合物。在一些實(shí)施方式中，成膜聚合物可以包括乙烯醋酸乙烯酯，且溶劑可以包括二氯甲烷。在一些實(shí)施方式中，諸如纖維素材料的殺菌織物可以含有自由的羥基、氨基、酰胺基、羧酸酯官能團(tuán)。通過(guò)將織物與含有聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的水溶液接觸可以在織物上形成第一涂層。在第一涂層之上可以形成含有次鹵酸(諸如次氯酸鈉)的第二涂層。 次鹵酸鹽可以穩(wěn)定達(dá)至少約3個(gè)月。在一些實(shí)施方式中，水溶液中的每約IOOmL的溶液含有約O. I 約30g的聚乙二醇環(huán)氧化物和約O. 01 約IOg的三聚氰胺。在一些實(shí)施方式中，水溶液中的每約IOOmL的溶液含有約2 約5g的聚乙二醇環(huán)氧化物和約O. 5 約2g的三聚氰胺。在一些實(shí)施方式中，將第一涂層與次鹵酸鹽和可選擇的丙烯酸材料的水溶液接觸來(lái)形成第二涂層。在一些實(shí)施方式中，殺菌的竹織物可以包括用100%的源自竹子的粘膠制成的織物?？梢酝ㄟ^(guò)將織物與次鹵酸鹽(諸如次氯酸鈉)和可選擇的丙烯酸材料的水溶液接觸來(lái)在織物上形成第一涂層?？梢酝ㄟ^(guò)將第一涂層與聚乙二醇環(huán)氧化物、三聚氰胺和可選擇的聚氨酯的水溶液接觸來(lái)在第一涂層之上形成第二涂層。次鹵酸鹽穩(wěn)定達(dá)至少約3個(gè)月。試驗(yàn)部分碘量滴定測(cè)試在這種新的輸送系統(tǒng)中的次氯酸鈉的耐久性通過(guò)碘量滴定進(jìn)行測(cè)定。在該測(cè)試中，將O. 05g的新的輸送系統(tǒng)分散于含有I. 0wt%醋酸的40mL的無(wú)水乙醇中。加入Ig的碘化鉀,將混合物在室溫的N2氣氛中攪拌lh。釋放的碘用O. 01mol/L的硫代硫酸鈉水溶液滴定。對(duì)相同量的純棉/聚酯混紡織物進(jìn)行相同的步驟作為對(duì)照。根據(jù)以下公式計(jì)算氯含量的百分比(表明次氯酸鈉含量)
10/ 35.5 (Vri-V0)XlO ^ xO.OlCl% = -—^-
2Wn其中，Vcl和Vtl分別是在對(duì)樣品和對(duì)照進(jìn)行滴定時(shí)消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積(mL)，Wcl是樣品的重量(g)。每一測(cè)試重復(fù)三次，記錄平均值。實(shí)施例I將一片(50Cmx30Cm)棉/聚酯混紡織物(60/40)浸潰于含有2g聚乙二醇環(huán)氧化物和O. 5g三聚氰胺的IOOml水溶液中l(wèi)min。拍打該織物使之達(dá)到100%的吸收，然后，將其在120°C干燥至恒重。冷卻該織物至室溫后，在該織物上噴灑5ml的含有2%次氯酸鈉的水基的丙烯酸涂層/粘合劑溶液，然后將該織物在空氣中干燥一夜。在剛剛處理完之后，通過(guò)上述的碘量測(cè)試，發(fā)現(xiàn)織物含有2000百萬(wàn)分率(ppm)的次氯酸鈉。在室溫暴露于大氣3個(gè)月后，該織物仍含有多于約1800ppm的次氯酸鈉，表明保留了超過(guò)約90%的最初的次氯酸鈉。因而，該織物可以被用于次氯酸鈉的儲(chǔ)存和輸送。作為比較例，對(duì)一片(50cmx30cm)棉/聚酯混紡織物(60/40)直接噴灑5ml的2%次氯酸鈉，而不進(jìn)行將織物與含有聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的水溶液接觸的初始步驟。該織物在空氣中干燥一夜，然后儲(chǔ)存于室溫下的開(kāi)放空氣。在3天之內(nèi)，已經(jīng)損失了超過(guò)95%的噴灑到織物上的最初的次氯酸鈉。這些結(jié)果表明樹(shù)脂方式對(duì)于延長(zhǎng)次氯酸鈉的壽命和次氯酸鈉和其他無(wú)機(jī)次氯酸鹽和/或次溴酸鹽的儲(chǔ)存和輸送的廣泛潛在用途是非常有效的。實(shí)施例2在另一實(shí)施例中，將一片(50cmx30cm)的竹織物(由100%的由有機(jī)竹纖維獲得的粘膠制成的針織織物)浸潰于含有10%的水基的丙烯酸涂層/粘合劑溶液和2%次氯酸鈉 的IOOml水溶液中，拍打以得到100%濕吸收。將含有2%的水基的聚氨酯和I %的環(huán)氧化物/三聚氰胺樹(shù)脂的5ml水溶液噴灑到該織物上。將該織物在40°C真空干燥至恒重。碘量滴定測(cè)試顯示，該處理之后，該織物含有約580ppm的次氯酸鈉。在室溫的大氣中暴露2個(gè)月后，保留超過(guò)約540ppm的次氯酸鈉。這意味著保留了超過(guò)約90%的最初的次氯酸鈉。因而，該織物可以被用于次氯酸鈉的儲(chǔ)存和輸送。作為對(duì)比，將相同織物直接浸潰于2%次氯酸鈉而不施加含有聚氨酯、聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的水溶液。拍打該織物并空氣干燥。在室溫的開(kāi)放空氣中3天后，損失了超過(guò)95%的次氯酸鈉。實(shí)施例3將具有300-1200 μ m的粒徑和I (K)人的中位孔徑的IOg聚(4-乙基苯乙烯-co_ 二乙烯苯)多孔微珠加入到含有10%次氯酸鈉的500mL次氯酸鈉水溶液中。在混合物中加入Ig聚乙二醇(MW :5000)，將混合物在室溫下攪拌24hr以使得次氯酸鈉吸收進(jìn)多孔微珠的孔隙中。通過(guò)過(guò)濾來(lái)收集微珠，在暗室的真空干燥器中干燥一夜。將這些微珠稱為含有次氯酸鈉的微珠。在一個(gè)實(shí)施例中，將Ig上述含有次氯酸鈉的微珠加入到200ml的二氯甲烷中的15wt%的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物溶液中。攪拌該混合物30min，然后將IOml混合物倒入玻璃培養(yǎng)皿(直徑IOcm)。在通風(fēng)櫥中揮發(fā)溶劑之后，可以將含有EVA薄膜的微珠用于次氯酸鈉的儲(chǔ)存和輸送。碘量滴定測(cè)試顯示，在處理后，通過(guò)上述的碘量測(cè)試發(fā)現(xiàn)織物含有2000ppm的次氯酸鈉。在室溫暴露于大氣3個(gè)月后，保留了超過(guò)90% (大于1800ppm)的最初的次氯酸鈉。該織物可以用于次氯酸鈉的儲(chǔ)存和輸送。在另一實(shí)施例中，將Ig上述含有次氯酸鈉的微珠加入到200ml的水中的市售丙烯酸背涂層溶液。攪拌該混合物30min，然后，將IOml混合物倒向一片丙烯酸毯的背面并涂抹均勻。在室溫干燥一夜后，該毯可以用于次氯酸鈉的儲(chǔ)存和輸送。碘量滴定測(cè)試顯示，在處理之后，毪背面(backing)含有約800ppm的次氯酸鈉。在室溫暴露于大氣3個(gè)月后,保留了超過(guò)90% (大于約720ppm)的原始保存的次氯酸鈉。在不脫離本發(fā)明的范圍的基礎(chǔ)上可以對(duì)討論過(guò)的示例性實(shí)施方式進(jìn)行各種改進(jìn)和添加。例如，當(dāng)上述的實(shí)施方式設(shè)計(jì)特定特征時(shí)，本發(fā)明的范圍還包括具有不同的特征組合的實(shí)施方式和不包括全部上述特征的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種輸送穩(wěn)定儲(chǔ)存的次鹵酸鹽的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 將材料與含有聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的第一水溶液接觸； 在該材料上干燥第一水溶液； 將該材料與含有次鹵酸鹽的第二水溶液接觸；以及 在該材料上干燥第二水溶液； 其中，該材料中的次鹵酸鹽在暴露于大氣時(shí)穩(wěn)定達(dá)至少3個(gè)月。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所得到的材料在與大氣接觸約3個(gè)月后，具有至少約90%的材料中原始保存的次鹵酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，該材料包括織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，該材料包括棉、竹、纖維素材料或纖維素與合成纖維的混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，該材料與第一水溶液的接觸包括將該材料浸潰于第一水溶液或用第一水溶液噴灑該材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，第二水溶液中的次鹵酸鹽包括次氯酸鹽和次溴酸鹽中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，第二水溶液還含有水基的樹(shù)脂或粘合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，該材料與第二水溶液的接觸包括將該材料浸潰于第二水溶液或用第二水溶液噴灑該材料。
9.一種輸送穩(wěn)定儲(chǔ)存的次鹵酸鹽的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 將具有預(yù)先成形的空間的多種材料與含有次鹵酸鹽和聚乙二醇的水溶液接觸，以形成含有次鹵酸鹽的具有預(yù)先成形的空間的材料； 將含有次鹵酸鹽的具有預(yù)先成形的空間的材料加入到由成膜聚合物和溶劑構(gòu)成的溶液，來(lái)形成成膜混合物；以及 從成膜混合物中使溶劑揮發(fā)，形成薄膜，其具有含有次齒酸鹽的材料； 其中，薄膜中的次鹵酸鹽在暴露于大氣時(shí)穩(wěn)定達(dá)至少約3個(gè)月。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，具有預(yù)先成形的空間的材料選自中空纖維、泡沫、膠囊、中空或多孔無(wú)機(jī)或聚合物微珠、沸石及其組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，水溶液含有約0.01 約30wt. %的次鹵酸鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，由成膜聚合物和溶劑構(gòu)成的溶液含有約0.01 約40wt. %的成膜聚合物和余量的溶劑。
13.—種殺菌材料，包括 通過(guò)將該材料與聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺的水溶液接觸而在該材料上形成的第一涂層；以及 在第一涂層之上形成的含有次齒酸鹽第二涂層； 其中，次鹵酸鹽穩(wěn)定達(dá)至少約3個(gè)月。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的殺菌材料，其中，該材料包括織物。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的殺菌材料，其中，該材料包括含有自由的羥氨基、酰胺基或羧酸酯官能團(tuán)的棉、纖維素材料、纖維素/合成纖維混紡或其他織物。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的殺菌材料，其中，第一涂層中在每約IOOmL溶液中含有約.0.I 約30g的聚乙二醇環(huán)氧化物和約0. 01 約IOg的三聚氰胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的殺菌材料，其中，通過(guò)將第一涂層與次鹵酸鹽的水溶液接觸來(lái)形成第二涂層。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的殺菌材料，其中，第二涂層包含次鹵酸鹽。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的殺菌材料，其中，次鹵酸鹽包括次氯酸鈉、次氯酸鈣、次溴酸鈉、次溴酸鈣及其組合的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于穩(wěn)定、存儲(chǔ)和輸送次鹵酸鹽的聚合物系統(tǒng)。一種系統(tǒng)包括涂覆有兩個(gè)層的材料一個(gè)層由聚乙二醇環(huán)氧化物和三聚氰胺溶液備，另一個(gè)層由無(wú)機(jī)次鹵酸鹽溶液制備。該材料可以是織物、棉、竹、纖維素材料、纖維素與合成纖維的混合。還描述了包括該系統(tǒng)的殺菌材料。另一系統(tǒng)包括具有預(yù)先成形的空間的材料，其涂覆有次鹵酸鹽的水-聚乙二醇溶液并由成膜聚合物包裹。兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的次鹵酸鹽在一些情況下穩(wěn)定存儲(chǔ)至少三個(gè)月。
文檔編號(hào)A61L2/232GK102802421SQ201180006863
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者孫玉玉, 曹正斌, 西蒙·約翰斯頓 申請(qǐng)人:南達(dá)科他大學(xué)