[发明专利]耐久性抗菌剂

说明书

本发明涉及抗菌剂、更具体地说，本发明涉及一种含有抗菌剂的海绵。

海绵是有吸收剂特性的轻质纤维联结构造的物质。它们可用各种不同的方法由包括聚合物（如聚氨酯和纤维素）在内的各种不同材料制得。

由于纤维素海绵有优良的吸水特性，因此它是一种优选的海绵。这种海绵通过将硫酸钠结晶分散在粘胶纤维素中的方法来制造。与粘胶纤维素混合以后，通过加热粘胶纤维素，硫酸钠结晶可从海绵中熔融出来，同时使粘胶纤维素再生或凝结成不溶状态。再生以后粘胶纤维素海绵经清洗。

虽然纤维素海绵比其他海绵有更加优良的吸水特性，但由于这一特性给它带来几个缺点。一个缺点是这种海绵可吸收含有害微生物（如细菌和真菌）的水汽。这些微生物在海绵中存在的潮湿环境中茁壮成长并迅速增殖，并且由于海绵强度和完整性的降低可使海绵降解。另外，这些微生物可能发出令海绵用户感到不愉快的气味。

而且，这些微生物中有许多是病原体，因而产生健康和安全方面的问题。这些病原体微生物，如格兰氏阴性菌、格兰氏阳性菌、酵母和真菌都可在海绵中找到。这样的问题在食品工业和医药工业中是特别相关的，在这些场合消毒和流行性传染病的预防是特别重要的。例如，在食品工业中，猪霍乱沙门氏菌可从与海绵接触的表面转移到海绵中。然后猪霍乱沙门氏菌可在海绵中增殖，并转移到另外的表面，因而使传染的机会增加了。

已进行了各种努力，试图用抗菌剂（如生物杀虫剂）处理海绵的方法，来控制和预防这些有害的微生物在纤维素海绵中的生长。例如，美国专利3018192（Hennemann等）公开了使用季铵化合物与碱金属盐或羧甲基纤维素反应产物作为生物杀虫剂。

美国专利3594221（Baldwin）公开了用杀菌剂（如季铵化合物）处理纤维材料的另一方法。在该法中，纤维材料首先用酸或碱金属蒙脱土粘土浸渍。用粘土浸清后，该材料再用杀菌剂浸制。

在欧洲专利358572（Collin）中公开了预防微生物在海绵和其他纤维素基产品中生长的另一努力。Collin公开了一种将生物杀虫性赋与多孔纤维素产品的后再生处理方法。纤维素基产品用含有生物杀虫剂水溶液（如季铵盐化合物或低聚亚烷基-2-胍盐）的溶液浸渍。该溶液还含有粘合剂，如丙烯酸乳胶、丁二烯-苯乙烯乳胶或乙烯基乳胶。浸渍后，纤维素基产品与第二种溶液接触。第二种溶液使生物杀虫剂沉积在纤维素基产品的多孔表面上，还使粘合剂凝集。

美国专利3586520（Dillin）公开了不同的生物杀虫海绵的处理方法。Dillon提出二硫代氨基甲酸金属二烷基酯在着色海绵中可用作生物杀虫。

虽然许多用抗菌剂处理过的纤维素海绵都有生物杀虫活性，但是许多这样的纤维素海绵都有如下一个或多个缺点。某些处理会影响通常在海绵制造中的粘胶黄原酸化过程、再生过程和/或随后的清洗过程。相反地，制造过程也可能影响处理，使处理无效果。某些抗菌处理对海绵的手感、颜色、柔软性、组织和吸水性有不良影响。在其他一些海绵中，由于在海绵产品寿命期间它要经受无数次洗涤，使生物杀虫活性是短期的。此外，其他海绵的毒性成为对环境和对人类的威胁。

因此，目前需要一种能在吸水制品中分散或形成的，并可维持长期抗菌活性的抗菌剂。也需要一种能消除对人类和环境的许多有害的毒性影响，同时又维持长期的抗菌活性的抗菌剂。另外，还需要一种海绵的抗菌处理方法，在该法中处理不会对制品的手感、颜色、气味、柔软性或组织有不良影响，也不影响通常在海绵制造中使用的黄原酸化过程、再生过程、粘胶过程或清洗过程。

本发明涉及一种有抗菌活性的金属络合物，它能在吸水的多孔制品中分散或形成，该金属络合物含有一种或多种螯合聚合物、至少一种过渡金属离子和至少一种抗菌增效剂。

本发明一个适用的实施方案涉及一种吸水的多孔制品，如一种有持久抗菌活性以及对人类和环境有最小毒性影响的海绵。该抗菌络合物对本发明的多孔制品没有不良影响，而多孔制品对络合物的抗菌活性也没有不良影响。

本发明还涉及一种制造本发明的吸水制品的方法。

本发明的抗菌剂含有一种或多种螯合聚合物、至少一种过渡金属离子和抗菌增效剂。该抗菌剂能在聚合物的或吸水的制品（如海绵）中分散或形成。

过渡金属离子是元素周期表第ⅠB至ⅧB族的金属离子。这些金属元素通常其特征是，具有不完全的电子内层或能以多价态存在。过渡金属可作为阳离子存在于水溶液中，或与通常称为螯合剂或配体的其他物种形成离子/共价键。适用的金属离子的例子是配位数为2-8的金属离子。适用的过渡金属离子包括锌、锆、铜和铝。