[发明专利]包括聚酰胺载体和单质银纳米颗粒的用于水灭菌的抗微生物材料

说明书

本发明涉及由包含抗微生物剂和载体的颗粒组成的抗微生物材料，并具体地涉及可通过抑制水中的微生物生长用来对水灭菌的抗微生物材料。本发明还涉及包含抗微生物材料的制品和包含抗微生物材料或制品的设备。本发明还涉及用于制备抗微生物材料的方法并涉及：a)抗微生物材料；b)制品；和c)设备在水处理系统/器具、水过滤器、游泳池、涡旋浴缸(whirlpool)、水供应容器、水存储中的用途以及用于饮用水处理的用途。

如今，地球上超过1亿人不能获取干净的饮用水。尽管我们地球的70％是水，但这些水仅有2.5％可用于饮用目的。剩下的是盐水，不适于饮用。不安全的水和基础卫生设施缺乏引起所有病(sickness)和疾病的80％，并且每年比所有形式的暴力(包括战争)杀死更多的人。发展中国家的许多人特别是女人和孩子每天步行超过3小时去取得有可能使他们生病的水。每天花费这些时间是关键的因为它们妨碍人们去学校或工作。孩子对不安全水的后果尤其敏感。由于不安全的水和基础卫生设施缺乏，每周有超过40,000孩子死亡。这些死亡孩子的90％在5岁以下。假设在未来几年里人口如预期的那样快速增长，预计这个问题会扩大化。因而，人们需要能够允许全球的大量人口容易地获取下述饮用水的解决方案，所述饮用水相应地会显著限制疾病蔓延并改善这些人的生活质量。

对于该问题的解决，对不安全饮用水进行水灭菌(抑制居住在水中的微生物繁殖)是关键性的。已知的水灭菌技术是：a)煮沸水)；b)使用氯和银片)；c)使用碘；d)过滤；和e)过滤和使用卤素的组合。不幸地，这些水灭菌方法没有一种能提供关键参数的组合，所述关键参数例如是高抗微生物效率、低花费并容易维持、没有与特殊的抗微生物剂(例如碘不推荐用于孕妇、孩子和患有甲状腺病的人)相关的对人类健康的风险、既可小规模应用又可以大规模应用从而既可以适用于小规模(家用)水灭菌又适用于大规模(村庄、城镇等等)水灭菌。

抗微生物剂表示——也在本发明的上下文中——杀死微生物或使微生物生长慢下来的药物、化学物质、化学药品或其他物质。抗微生物剂中有抗菌药物、抗病毒剂、抗真菌剂和抗寄生虫药物(antiparisitic drug)。银作为抗微生物剂已久为人知。银的抗菌效果取决于活性物质的特性和浓度、细菌类型、活性物质的表面积、细菌浓度、可消耗活性物质并降低其活性的物质浓度和/或表面积、失活机制等等。

US 5011 602公开了适于灭菌水(抑制水中的微生物增殖)的抗微生物材料。在US 5011 602中公开的抗微生物材料包含载体(无定形硅铝酸盐、活性粘土、合成或天然结晶硅铝酸盐、硅胶、氧化铝、海泡石、粘土材料)，其含抗微生物剂(金属例如银、铜、锌、汞、铅、锡等等的离子和化合物)；和载体周围的多孔织物，其允许水和微生物通过那里。所述织物被用来过滤可引起粘泥形成的污染物，所述粘泥由于本文上述解释的原因而不被期望。

尽管US 5011 602提供了防止抗微生物材料渗漏到织物外面的技术方案，但是需要特别的小心来制备应当具有足够机械强度以耐受抗微生物材料重量的织物。此外，织物还应当具有适宜的孔尺寸，以平衡：a)在抗微生物材料内/外的水和微生物的自由流动；和b)随着时间推移在水和粘泥中具有污染物的织物孔的堵塞。如果考虑到全球水中的水污染物既不是特性相同也不是浓度相同，材料的物理、化学和机械性质的微调会变得甚至更困难。而且，鉴于织物孔最终会被水污染物和粘泥堵塞，US 5011 602的抗微生物材料需要用新的材料来代替。而且，万一其中US 5011 602的载体(其含抗微生物剂)从织物中渗漏，例如由于织物/抗微生物材料的误用/不好用、织物的结构损坏、织物意外撕裂，接着载体会被分散进水中，这会对最终饮用被认为不含微生物但实际有分散的载体材料的水的人造成进一步的健康风险。对于例如大的水容器或储藏区，其在给大量人口供水中是非常重要的，也难以想象该解决方案是经济有效和容易扩大规模的。

如果能提供在家庭和/或社区水库中用于灭菌储备水的下述解决方案会是有优势的，所述解决方案是牢固的、经济有效的、容易扩大规模和维护的、具有增强的抗微生物活性、可直接追踪抗微生物效果并且不对人类引起健康风险。

本发明的目标是解决这些问题或缺点的一些或全部，例如本文就US 5011 602指出的问题或缺点。

因而，根据本发明，提供了一种由包含抗微生物剂(A)和载体(B)的颗粒组成的抗微生物材料，其中：

a.抗微生物材料是粒状材料；