專利名稱：新的碘化樹脂制造方法和產(chǎn)品的制作方法
新的碘化樹脂制造方法和產(chǎn)品對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2008年9月22日提出的美國臨時(shí)申請第61/192，775號的優(yōu)先權(quán)，以引用的方式將其內(nèi)容并入。
背景技術(shù)：
需求型消毒劑碘化樹脂(Demand disinfectant iodinated resin)已用于多種應(yīng)用。例如，通過使流體中可能存在的微生物(比如真菌、原生動(dòng)物、細(xì)菌和病毒)失活，碘化樹脂可用于消毒流體(比如水、空氣、血液和其它身體分泌物)。另外，碘化樹脂可用于創(chuàng)傷敷料(dressing)、消毒劑、濾料、衣服、纖維、面罩、聚合物、非聚合結(jié)構(gòu)和涂料。現(xiàn)有技術(shù)公開了許多用于制造需求型消毒劑碘化樹脂的制造方法。Messier的美國專利第5，639，452號公開了包括碘浸漬(impregnated)的離子交換樹脂的消毒劑物質(zhì)及其制備方法，在此以引用的方式將其內(nèi)容并入。所述Messier專利公開了該消毒劑是可用于消毒流體的需求型廣譜樹脂-多碘化物消毒劑，特別是和之前已知的消毒劑相比，碘更強(qiáng)地和樹脂關(guān)聯(lián)的多碘化物消毒劑，因此它在經(jīng)過處理的流體中留下了不可檢測的或者可以接受的殘余雙原子碘。Messier公開的需求型消毒劑碘化樹脂通常通過在高溫和高壓條件下使強(qiáng)堿性陰離子樹脂和碘及碘化鉀的水溶液接觸而形成。碘化樹脂珠粒(Triosyn ) 由 Triosyn Research Inc.制造，它是美國 Vermont 的 Triosyn Corporation 的分公司。Lund的美國專利第5，431，908號也教導(dǎo)了鹵化物浸漬的離子交換樹脂的制備方法，所述離子交換樹脂可用于純化流體(比如水)。所述方法包括在有效量的元素碘化物和強(qiáng)堿陰離子交換樹脂之間循環(huán)有效量的多鹵化物鹽載體溶液，直到所有樹脂轉(zhuǎn)化成多鹵化物形式。Messier和Lund公開的方法可用于制備直徑在0. 2mmQ00微米)到0. 8mm(800微米)范圍內(nèi)的碘化樹脂顆粒或珠粒。然而，為了生產(chǎn)一些濾料、聚合或非聚合擠出物、創(chuàng)傷敷料、纖維和涂料，需要更小的顆粒。此外，在涂料和氣溶膠中使用碘化樹脂需要更小的顆粒。通過研磨Messier所述的方法生產(chǎn)的珠?？梢陨a(chǎn)所需尺寸的小碘化樹脂顆粒。另外， Moorehead的美國專利第6，562，885號公開了尺度在0. 1-300微米的較小碘化樹脂顆粒的制造方法，在此以引用的方式將其內(nèi)容并入。Moorehead從按Messier制備的碘化樹脂珠粒開始，并將它們研磨成較小顆粒。選擇適當(dāng)尺寸的顆粒后，可通過在高溫和高壓條件下使它們和碘及碘化鉀的水溶液接觸而使顆粒再碘化。上述用于生產(chǎn)微粉化碘化樹脂顆粒的方法具有幾個(gè)劣勢。在研磨較大的碘化樹脂珠粒后形成的顆粒狀碘化樹脂片具有不同的碘含量，因?yàn)榇笾榱２荒軓闹榱Ｇ蝮w的表面到核心均勻碘化。在較大的珠粒中，珠粒中部的碘少于珠粒邊緣。結(jié)果，研磨較大的樹脂珠粒后，單個(gè)顆粒具有差異化的碘量。盡管如Moorehead所述，顆?？梢栽俚饣?，但再碘化過程不生產(chǎn)均勻碘化的顆粒。隨著一開始較少浸漬的顆粒的碘含量增大，在再碘化前已經(jīng)最佳的顆粒的碘含量也增大。另外，所述過程導(dǎo)致可觀的碘廢物量，所述碘廢物在環(huán)境上是有毒的。
由于樹脂的碘含量百分?jǐn)?shù)決定其毒性和殺生物性質(zhì)，這樣的不均勻性意味著單個(gè)顆粒的殺生物性能的大波動(dòng)。結(jié)果，當(dāng)把顆粒并入例如濾料、聚合物擠出物或涂料時(shí)，最終產(chǎn)品(例如，濾料、創(chuàng)傷敷料或擦拭物)會不能均勻地起作用。因此，如果將碘化樹脂顆粒并入濾料，則可能通過含有低碘含量顆粒的材料區(qū)域的微生物不會失活，而通過含有高碘含量區(qū)域的濾料區(qū)域的微生物會失活。此外，由于顆粒分散在區(qū)域比碘化樹脂顆粒大得多的介質(zhì)中，介質(zhì)的不同區(qū)域會具有不同的毒性。除了前面的段落中所述的不均勻性問題外，Messier、Lund和Moorehead所述的方法耗時(shí)、在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性且昂貴。例如，Messier和Moorehead所述的方法必須使用需要水或其它液體的碘浸漬步驟或者分批共混。特別地，現(xiàn)有技術(shù)方法需要使用碘和碘化鉀的含水淤漿。處理這樣的淤漿是復(fù)雜的，特別是處理小樹脂顆粒時(shí)。此外，為了獲得用于濾料、涂料、聚合和非聚合擠出物的干燥的碘化粉末，需要干燥水含量的附加步驟。生產(chǎn)較小的顆粒特別具有挑戰(zhàn)性。例如，使用Moorehead方法需要兩個(gè)碘化步驟，一個(gè)生產(chǎn)較大的珠粒，且另一個(gè)在研磨后再碘化較小的顆粒。因此，分批處理和干燥步驟必須進(jìn)行兩次。當(dāng)需要特定的粒徑范圍時(shí)，還需要篩分步驟。因此，所述多個(gè)制造步驟涉及范圍廣且成本高。此外，由于碘損失至環(huán)境，現(xiàn)有技術(shù)制造方法會具有負(fù)面的環(huán)境后果。需要多個(gè)碘化步驟的方法特別對環(huán)境不友好。另外，現(xiàn)有技術(shù)方法中對水的使用產(chǎn)生可觀的毒性廢物， 因?yàn)楫a(chǎn)生了含碘流體。因此，對開發(fā)生產(chǎn)碘化樹脂的新制造方法存在需求，所述新制造方法在技術(shù)上更簡單、成本更低、得到生物學(xué)上更有效且更環(huán)境友好的樹脂。另外，對生產(chǎn)小碘化樹脂顆粒存在需求，所述小碘化樹脂顆粒具有均勻碘含量，從而可將其應(yīng)用于抗微生物產(chǎn)品，包括濾料、涂料和創(chuàng)傷敷料。發(fā)明概述根據(jù)這些目的，開發(fā)了用于生產(chǎn)鹵化(例如，碘化)樹脂顆粒(例如，珠粒和粉末) 的新制造方法。所述新制造方法使用較少原材料(碘)，這降低最終產(chǎn)品的成本、對環(huán)境友好且生產(chǎn)具有比現(xiàn)有技術(shù)所述方法優(yōu)越的碘含量的碘化樹脂，這意味著更好的抗微生物性能。本發(fā)明的一方面是用于生產(chǎn)碘化樹脂的制造方法，其包括下列步驟提供一定量碘，提供一定量經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂，在容器中將微粉化的所述碘和所述經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂混合一段時(shí)間，所述時(shí)間適合形成緊密混合物；將帶有所述混合物的所述容器置于高溫/高壓加熱容器中一段時(shí)間，所述時(shí)間足以使碘在所述樹脂中被吸收或浸漬， 以及回收所述碘化樹脂。本發(fā)明的另一方面是不使用液體而形成碘化樹脂顆粒的方法。本發(fā)明的另一方面是通過下列步驟生產(chǎn)的改進(jìn)的碘化樹脂提供一定量碘，提供一定量經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂，在容器中將微粉化的所述碘和所述經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂混合一段時(shí)間，所述時(shí)間適合形成緊密混合物，將帶有所述混合物的所述容器置于高溫/高壓加熱容器中一段時(shí)間，所述時(shí)間足以使碘在所述樹脂中被吸收或浸漬，以及分離所述碘化樹脂。本發(fā)明的再一方面是粒徑基本在0. 1-300微米范圍內(nèi)的碘化樹脂顆粒的混合物， 其中所有顆粒將具有基本相同的碘負(fù)載量。
本發(fā)明的再一方面是在濾料、涂料、織造和非織造材料、創(chuàng)傷敷料、氣溶膠、消毒劑和輸血裝置中，將根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的碘化樹脂顆粒用作抗微生物劑。發(fā)明詳述本發(fā)明提供用于制造活化的樹脂顆粒的新方法，所述活化的樹脂顆粒在多種消毒劑和抗微生物及抗病毒產(chǎn)品中具有廣泛用途。本發(fā)明也提供新的活化的需求型消毒劑碘化樹脂，其具有比本領(lǐng)域已知的樹脂優(yōu)越的性質(zhì)。優(yōu)選地，所述碘化樹脂是碘化的樹脂。本發(fā)明的新制造方法高效且環(huán)境友好。另外，所述制造方法生產(chǎn)了和現(xiàn)有技術(shù)方法生產(chǎn)的樹脂相比具有更好整體性能(更高效力)的抗微生物碘化樹脂，這是由于在制造的樹脂顆粒中更高的碘度和當(dāng)顆粒和顆粒進(jìn)行比較時(shí)更高的碘含量均勻度。制造方法在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述碘化樹脂可大致按下列方法制備i.通過噴射研磨過程或其它可接受的方法獲得微粉化的陰離子樹脂。ii.稱出一定量粒徑在0. 1微米到300微米范圍內(nèi)的經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂。iii.稱出一定量固體碘。iv.將該固體混合物置于非腐蝕性可加熱容器中并將它蓋上。v.將所述可加熱的容器置于混合器中一段時(shí)間，所述時(shí)間適合形成緊密混合物。vi. 一旦混合完成，將所述非腐蝕性可加熱容器置于高溫/高壓加熱容器加熱一段時(shí)間，所述時(shí)間足以使碘在所述樹脂中被吸收或浸漬。vii.當(dāng)加熱完成時(shí)，從所述高溫/高壓加熱容器取出所述非腐蝕性可加熱容器并冷卻。viii. 一旦冷卻，包裝并儲存最終產(chǎn)品。所述經(jīng)研磨的干燥陰離子樹脂可通過噴射研磨方法獲得。兩個(gè)優(yōu)選的噴射研磨系統(tǒng)是Hosokawa Micron Group制造的400AAG和400TTG。在噴射研磨方法中，將優(yōu)選為珠?；蝾w粒形式的陰離子交換樹脂研磨至適當(dāng)尺寸。這些噴射研磨系統(tǒng)能夠生產(chǎn)尺寸小至5微米以下，具有精確粒徑范圍分布的陰離子干燥樹脂顆粒。粒徑的百分比分布可調(diào)至所需的需求。所述陰離子樹脂顆?？删哂薪Y(jié)合水形式的特定水分含量。例如，所述陰離子樹脂顆?？删哂?% -40%之間的水分含量。起始陰離子樹脂可以是任何允許碘浸漬和碘吸收的聚合物。例如，所述樹脂可以是強(qiáng)堿或弱堿陰離子交換樹脂，比如美國專利第5，639，452號所述的那些陰離子交換樹脂。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述陰離子樹脂是強(qiáng)堿陰離子交換樹脂。強(qiáng)堿離子交換樹脂包括含有強(qiáng)堿性基團(tuán)(比如季銨、锍或鱗基團(tuán))的樹脂。根據(jù)本發(fā)明可以使用的市售季銨陰離子交換樹脂特別包括可按顆粒形式獲得的Amberlite IRA-401 S、Amberlite IR-400(CD、Amberlite IR-400 (0Γ)、Amberlite IR-402 (CF)等(來自 Rohm & Hass)。 這些樹脂可以含有例如和苯乙烯-二乙烯苯聚合物鏈鍵合的季銨交換基團(tuán)。稱出所需量的經(jīng)過研磨的陰離子干燥樹脂后，將所述經(jīng)過研磨的陰離子干燥樹脂置于可加熱的非腐蝕性容器中。然后將所需量的碘置于所述非腐蝕性可加熱容器中并將容器蓋上。所述碘優(yōu)選為微粉化(經(jīng)過預(yù)研磨)的碘。所述經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂和微粉化的碘的量由所需的最終產(chǎn)品規(guī)格基于重量而選擇。然后將所述含有陰離子樹脂和碘的混合物的可加熱的非腐蝕性容器置于混合器一段時(shí)間，所述時(shí)間足以形成所述陰離子樹脂和碘的緊密混合物。例如，可將所述陰離子樹脂和碘置于旋轉(zhuǎn)混合器10分鐘到20小時(shí)之間的時(shí)間，優(yōu)選15和25分鐘之間?；旌峡梢栽诖嬖诨蛘卟淮嬖诩訜岷图訅旱那闆r下完成。一旦混合完成，將所述含有混合物的非腐蝕性容器置于高溫/高壓加熱容器中并加熱。1到300psi范圍內(nèi)的壓力和65°C到200°C范圍內(nèi)的溫度是合適的。優(yōu)選的范圍是在約IOpsi到約30psi的壓力下，在100°C到約135°C加熱約10到20分鐘。特別優(yōu)選的實(shí)施方案是在15psi于105°C到110°C的溫度范圍加熱大約15分鐘而完成加熱。這些條件允許所述經(jīng)研磨的陰離子干燥樹脂和碘化物/碘之間的有效離子交換。所述經(jīng)過研磨的陰離子干燥樹脂轉(zhuǎn)化成碘化樹脂的離子交換過程稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后，雙原子碘或三碘化物(If) 在所述樹脂中被吸收或浸漬。術(shù)語“三碘化物”指含有三個(gè)碘原子并具有-ι化合價(jià)的物質(zhì)或絡(luò)合物。所述樹脂上吸收的碘可化學(xué)轉(zhuǎn)化為三碘化物。為了促進(jìn)雙原子碘到三碘化物的轉(zhuǎn)化，可在混合和加壓前將固體碘化鉀(KI)加入所述混合物，但不是強(qiáng)制性的。碘化鉀或者物理上/化學(xué)上產(chǎn)生的碘化物和雙原子碘反應(yīng)產(chǎn)生三碘化物。在轉(zhuǎn)化步驟期間，三碘化物和所述陰離子干燥樹脂的陰離子組分交換。碘化樹脂顆?？梢栽谵D(zhuǎn)化步驟及后續(xù)冷卻后分離。如果需要，可篩分所述顆粒以得到特定尺寸范圍。所述碘化樹脂顆粒的尺寸在約0.1微米到約300微米的范圍內(nèi)。優(yōu)選的尺寸取決于將包含所述碘化樹脂顆粒的最終產(chǎn)品的性質(zhì)。例如用于熔噴的非織造擠出會優(yōu)選4-5微米的顆粒，而紡粘(spun bound)會優(yōu)選10微米的顆粒。如下所述，由本發(fā)明的制造方法形成的碘化樹脂顆粒在顆粒和顆粒之間具有均勻的碘含量。單個(gè)顆粒中的碘含量可以在約10%到約70%的范圍內(nèi)，取決于它們在基于抗微生物性的產(chǎn)品中的最終用途。所述碘化樹脂顆粒的優(yōu)選的碘含量范圍在45% -55%之間。上述制造方法提供相對于用于產(chǎn)生碘化樹脂的現(xiàn)有技術(shù)方法的顯著優(yōu)勢。該方法消除了許多對現(xiàn)有方法使用的材料的操作并將所有制造步驟集中于一個(gè)單一的處理步驟。 本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)勢是消除了液體(比如水)的使用。如背景技術(shù)部分所述，水趨向于使方法復(fù)雜，特別是處理小顆粒時(shí)。例如，粉末形式的小碘化樹脂顆粒形成非常難以操作和處理的淤漿。另外，用水必須執(zhí)行至少一個(gè)干燥步驟，這增大處理時(shí)間和制造成本。小顆粒的干燥也很難，因?yàn)樵诟稍锾幚硐?，所述顆粒會趨向于團(tuán)聚成叢，干燥后需要另一個(gè)顆粒分離過程。本發(fā)明的新制造方法消除了現(xiàn)有技術(shù)所述的方法中產(chǎn)生的大量毒性廢物，因?yàn)椴划a(chǎn)生含碘的水，因此不產(chǎn)生含碘的廢物。此外，所述方法使用較少原材料(例如，碘化物)， 這會降低制造成本并生產(chǎn)較少量的危險(xiǎn)廢物。本發(fā)明制造方法的另一個(gè)顯著優(yōu)勢是制造期間的碘損失顯著小于現(xiàn)有技術(shù)方法。 如下面的實(shí)施例所述，我們比較了相同的化學(xué)計(jì)量比下，本發(fā)明的制造方法和目前用于生產(chǎn)Triosyn 碘化樹脂顆粒所使用的制造方法的效率。也就是說，使用相同的固體樹脂和固體碘/碘化物比值。在制造后，計(jì)算碘在碘化樹脂顆粒中的百分比。經(jīng)測定，和用于生產(chǎn) Triosyn 顆粒的老方法相比，使用所述新制造方法時(shí)并入所述樹脂珠粒的碘量明顯更大。 另外，本發(fā)明方法中的碘損失量比老方法更少，表明大多數(shù)碘被并入樹脂。因此，新方法得到更高的產(chǎn)品產(chǎn)率和碘在最終產(chǎn)品中更高的百分比(％回收率)。這樣，所述新方法在操作、材料和成本分析上比現(xiàn)有技術(shù)方法明顯更為有效，意味著更低的成本、更大的微生物學(xué)效率和更好的毒性情況。此外，如下所述，本發(fā)明的制造方法得到碘化樹脂顆粒，所述碘化樹脂顆粒比用目前的商用方法生產(chǎn)的Triosyn⑧碘化樹脂顆粒明顯更為有效。本發(fā)明制造方法的再一重要優(yōu)勢在于它生產(chǎn)具有均勻碘含量的碘化樹脂顆粒。目前用于生產(chǎn)Triosyn 碘化樹脂顆粒的制造方法不能生產(chǎn)具有均勻碘含量的顆粒。在通過現(xiàn)有的生產(chǎn)碘化樹脂顆粒的方法生產(chǎn)的碘化樹脂顆粒混合物中，我們在單個(gè)顆粒之間發(fā)現(xiàn)了大的碘含量差異。使用本發(fā)明所述的新方法，生產(chǎn)具有高均勻度的碘化樹脂顆粒。因此， 當(dāng)顆粒和顆粒進(jìn)行比較時(shí)，基于重量/重量的碘含量差異可以忽略。通過本發(fā)明方法生產(chǎn)的碘化樹脂顆粒的均勻性具有重要影響。當(dāng)所述顆粒并入抗微生物產(chǎn)品(比如濾料、創(chuàng)傷敷料、醫(yī)療診斷用品、聚合擠出物、非聚合擠出物或油漆/涂料)時(shí)，產(chǎn)品的性能將會均勻。將它和現(xiàn)有技術(shù)抗微生物產(chǎn)品相比，由于碘化樹脂顆粒的碘含量的不均勻性，現(xiàn)有技術(shù)抗微生物產(chǎn)品中會在不同的產(chǎn)品區(qū)域存在顯著的殺生物性能波動(dòng)。另外，在本發(fā)明之前，難以保證使用碘化樹脂顆粒生產(chǎn)的各個(gè)抗微生物產(chǎn)品(例如，濾料)具有一致的性能。產(chǎn)品的效力是單個(gè)顆粒的碘含量的函數(shù)，這使用現(xiàn)有技術(shù)方法是不可能產(chǎn)生的。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的碘化樹脂顆?？捎糜诙喾N產(chǎn)品，并保證單個(gè)產(chǎn)品的性能基本均勻。我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用于試驗(yàn)?zāi)壳坝糜谥圃霻riosyn 碘化樹脂的商用方法和本發(fā)明的新方法所制造的碘化樹脂顆粒的抗微生物性能。下面的實(shí)驗(yàn)部分描述了幾個(gè)試驗(yàn)。我們注意到，當(dāng)所述兩種制造方法設(shè)計(jì)用于在碘化樹脂顆粒中得到相同的總碘量(例如，45%)時(shí)，本申請的本發(fā)明方法的顆粒比目前的商用方法所生產(chǎn)的顆粒明顯更有效。由于通過所述兩種方法生產(chǎn)的顆粒上的總碘化物含量基本相同，我們將該增大的效力歸功于所述新方法生產(chǎn)的碘化樹脂中顆粒和顆粒之間更大的碘含量均勻性。盡管上述制造方法用于制造碘化樹脂顆粒，但也可根據(jù)本發(fā)明開發(fā)制造其它樹脂顆粒。例如，除使用陰離子交換樹脂外，可以使用其它材料(單獨(dú)或組合使用)。這些材料包括a)陽離子樹脂b)纖維素c)聚丙烯(PP)d)聚乙烯(PE)，包括高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯共聚物(EVA 禾口 EMA)e)尼龍(所有類型)f)聚酰胺g)聚酯h)聚甲基丙烯酸甲酯i)聚氨酯(PU)此外，除使用碘之外，可根據(jù)本發(fā)明單獨(dú)或者組合使用其它活化劑。其它活化劑的實(shí)例包括氯、溴和其它非固體和/或非升華化學(xué)劑。用這些活化劑生產(chǎn)顆粒的方法將類似于如上所述用于使碘和陰離子樹脂反應(yīng)的所述方法。碘化樹脂的用途根據(jù)本發(fā)明制造的碘化樹脂(或公開的其它化合物)可用于多種應(yīng)用。例如，所述碘化樹脂可用于抗微生物和抗病毒產(chǎn)品、去污劑和消毒劑。所述碘化樹脂也可用于消毒含有微生物的流體，比如包括空氣和水的流體。所述碘化樹脂也可用于消毒生物學(xué)流體，比如血液。另外，根據(jù)本發(fā)明制造的活性樹脂可置于載體組件上。所述含有碘化樹脂的載體組件可并入紡織品、非織造物或消毒敷料。另外，根據(jù)本發(fā)明制造的活性樹脂可嵌入聚合或非聚合結(jié)構(gòu)以生產(chǎn)可用作涂料或油漆的混合物。例如，所述活性樹脂顆粒可并入聚合物，且得到的聚合物/碘化樹脂可用于涂布彈性體材料(比如手套、導(dǎo)管或避孕套)的表面。為了制備涂布材料，將所述活性樹脂顆粒加入聚合物的含水分散體。優(yōu)選的聚合物包括基于丙烯腈的聚合物、聚氨酯、聚丙烯酸類、水凝膠聚合物和聚丙烯酸/聚氨酯共混物。形成所述聚合物混合物后，可將所述彈性體產(chǎn)品(例如，手套、避孕套或?qū)Ч?浸入所述混合物并干燥。或者，可將含有碘化樹脂顆粒的所述聚合混合物噴在所述彈性體材料上。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案包括將根據(jù)本發(fā)明制造方法生產(chǎn)的碘化樹脂用于抗微生物產(chǎn)品。碘化樹脂對大范圍的不同微生物發(fā)揮毒性效果，因此具有廣泛的用途。本發(fā)明的碘化樹脂顆?？捎糜趧?chuàng)傷敷料、輸血裝置、氣溶膠、紡織品、濾料、聚合擠出物、非聚合擠出物、 擦拭物和油漆/涂料。本發(fā)明的碘化樹脂顆粒用于濾料特別有用。美國專利申請第2006/0144403號描述了多種將碘化樹脂顆粒并入非織造材料或壓縮性材料以生產(chǎn)抗微生物濾料的方法，以引用的方式將該專利申請并入。當(dāng)并入濾料時(shí)，由于碘化樹脂顆粒之間的碘含量均勻性，本發(fā)明的新碘化樹脂顆粒在整個(gè)過濾材料中具有一致的生物學(xué)性能。因此，該過濾介質(zhì)能比現(xiàn)有技術(shù)方案更有效地根除毒素。根據(jù)本發(fā)明使用的過濾介質(zhì)的實(shí)例包括面罩和HVAC。所述過濾介質(zhì)(優(yōu)選以壓縮性材料的形式)可制成壓縮性墊料，所述壓縮性墊料設(shè)置成位于面罩周圍。使用時(shí)，所述壓縮性墊料位于面罩和用戶面部之間，產(chǎn)生可呼吸的封閉。所述含有通過根據(jù)本發(fā)明方法形成的碘化樹脂顆粒的壓縮性墊料能夠使穿透它的微生物失活。使用本發(fā)明碘化樹脂顆粒的濾料可使用美國專利申請第2006/0144403號所述的方法制備。一種這樣的方法包括使用熔噴系統(tǒng)，其中所需的碘化樹脂在離聚丙烯纖維的擠出點(diǎn)最近的位置在云狀物中提供。所述碘化樹脂的云狀物包圍從噴絲頭出來的擠出纖維， 由此所述碘化樹脂在收集網(wǎng)上的纖維之間被物理捕集?；蛘?，本發(fā)明的碘化樹脂顆?？芍苯硬⑷敕强椩鞛V料的纖維。本領(lǐng)域也已知將碘化樹脂并入非織造材料的方法。通常，在擠出前將碘化樹脂和聚合物共混，使得它存在于整個(gè)聚合物中。在聚合物固化時(shí)，所述碘化樹脂分散于整個(gè)得到的纖維中。碘可擴(kuò)散至非織造物表面，在那里它對微生物/毒素發(fā)揮毒性效果。此外，含有碘化樹脂的纖維可通過擠出并在線軸上冷卻(coolent)而生產(chǎn)，所述纖維可進(jìn)一步空氣纏繞、水纏繞和/或針刺。制造方法的實(shí)施例進(jìn)行了一項(xiàng)研究，比較了根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的碘化樹脂顆粒和通過目前用于生產(chǎn) Triosyn⑧碘化樹脂顆粒的商用方法所生產(chǎn)的碘化樹脂顆粒的性質(zhì)和生物學(xué)性能。下面描述老的商用制造方法和根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的新制造方法。A.)基于目前商用制造方法生產(chǎn)Triosyn 碘化樹脂顆粒的方法i.制造三碘化鉀(KI3-)漿料a.稱出0. 648kg元素碘(I2 ；散裝USP級)
b.稱出 0. 261kg 碘化鉀(KI)c.將 I2 加入 KId.將0. 066kg水(去礦物質(zhì))加入I2/KI混合物e.混合所有組分直到良好共混。ii.稱出0. 4kg陰離子Amberlite樹脂(500 μ m ；基于干重)。iii.將所述陰離子樹脂加入所述KI3_漿料。iv.將陰離子樹脂和KI3_漿料混合至少30分鐘。v.在15psi的壓力下加熱該混合物10分鐘(大約105-110°C )。vi.加熱完成后，冷卻混合物。vii.用水漂洗混合物，以從碘化樹脂除去過量I2和KI3_。viii.干燥碘化樹脂。ix.回收碘化樹脂珠粒。χ.微粉化碘化樹脂珠粒，以生產(chǎn)粒徑在3微米到5. 83微米范圍內(nèi)的碘化樹脂顆粒。B.)基于本發(fā)明制造方法生產(chǎn)Triosyn 碘化樹脂顆粒的方法i.通過使用研磨過程微粉化而獲得微粉化的陰離子Amberlite樹脂(不存在碘)。ii.稱出0.85kg經(jīng)噴射研磨的陰離子(基于干重(dry wet base))樹脂，尺寸在約0. 1到300微米范圍內(nèi)。iii.稱出1. 33kg微粉化的碘。iv.將固體混合物置于耐腐蝕容器中并將它蓋上。v.將容器置于旋轉(zhuǎn)混合器中30分鐘的時(shí)間。vi. 一旦混合完成，將所述容器置于用于加熱的高壓/高溫加熱容器。在15psi的壓力下于110°C加熱15分鐘。加熱完成時(shí)，從蒸鍋(cooker)取出所述容器并冷卻。vii. 一旦冷卻，包裝并儲存最終的碘化樹脂產(chǎn)品。上述兩種方法的組分比較列于下表1。起初加入的I2的百分?jǐn)?shù)通過將方法中起初使用的碘量除以方法中使用的碘和經(jīng)研磨的干燥陰離子樹脂(基于干重)的總量而計(jì)算。 最終產(chǎn)品中的I2百分?jǐn)?shù)用百分?jǐn)?shù)回收方法確定。所述百分?jǐn)?shù)回收方法確定元素碘(I2)在 Triosyn樹脂或顆粒中的濃度。樹脂/顆粒中含有的碘通過加入0. IN硫代硫酸鈉按下列反應(yīng)中禾口 I2+2S203-2 — 2F+S406-2反應(yīng)完成后，用0. IN碘溶液滴定溶液中的過量硫代硫酸鈉。在反向滴定中使用的碘溶液體積可以通過數(shù)學(xué)計(jì)算確定樹脂/顆粒中的碘含量。表1 通過商用制造方法(老方法)和本發(fā)明方法(新方法)生產(chǎn)的碘化樹脂的比較
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)碘化樹脂的制造方法，其包括a.提供一定量晶體碘；b.提供一定量經(jīng)研磨的干燥樹脂；c.在容器中將所述碘和所述經(jīng)研磨的干燥樹脂混合一段時(shí)間，所述時(shí)間足以形成緊密混合物；d.將帶有所述混合物的所述容器置于高壓/高溫加熱容器中一段時(shí)間，所述時(shí)間足以使碘在所述樹脂中被吸收或浸漬，從而形成碘化樹脂；e.回收所述碘化樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于混合的時(shí)間為約10分鐘到約20小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在約Ipsi到約300psi的壓力下將高壓蒸鍋中的所述混合物從約65°C加熱到約250°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中在約IOpsi到約30psi的壓力下將高壓蒸鍋中的所述混合物從約100°C加熱到約130°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述經(jīng)研磨的干燥樹脂是陰離子樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述經(jīng)研磨的干燥樹脂是強(qiáng)堿或弱堿離子交換樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述樹脂選自=AmberliteIRA-401 S、Amberlite IR-400 (CD、Amberlite IR-400 (OF)和 Amberlite IR-402 (CF)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述經(jīng)研磨的干燥樹脂選自纖維素聚丙烯、聚乙烯、 聚酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基于重量/重量計(jì)，微粉化的碘化物和所述經(jīng)研磨的干燥樹脂的比值是0.3到3.0。
10.用于生產(chǎn)碘化樹脂顆?；旌衔锏闹圃旆椒ǎ浒╝.提供一定量碘；b.提供一定量經(jīng)研磨的干燥陰離子樹脂；c.在容器中將微粉化的所述碘和所述經(jīng)研磨的干燥陰離子樹脂混合一段時(shí)間，所述時(shí)間足以形成緊密混合物；d.將帶有所述混合物的所述容器置于高壓蒸鍋中一段時(shí)間，所述時(shí)間足以使碘在所述樹脂中被吸收或浸漬，從而形成碘化樹脂；e.回收所述碘化樹脂；其中所述碘化樹脂顆?；旌衔锏牧交驹?. 1-300微米的范圍內(nèi)且其中所有顆粒具有基本相同的碘的重量百分?jǐn)?shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中基于重量/重量計(jì)，所述顆粒中碘的重量百分?jǐn)?shù)在約 0. 3到3. 0的范圍內(nèi)。
12.抗微生物非織造物，其包括并入所述非織造物的可擠出聚合物和多個(gè)碘化樹脂顆粒，其中所述碘化樹脂顆粒的粒徑基本在0. 1-300微米的范圍內(nèi)且其中單個(gè)顆粒具有基本相同的碘的重量百分?jǐn)?shù)。
13.權(quán)利要求12的抗微生物濾料，其中所述抗微生物濾料是非織造或壓縮性材料。
14.權(quán)利要求13的抗微生物濾料，其中將所述非織造或壓縮性材料設(shè)置成面罩形狀。
15.權(quán)利要求13的抗微生物濾料，其中所述非織造或壓縮性材料是墊料，所述墊料設(shè)置成位于面罩周圍。
16.抗微生物涂料或消毒敷料，其包括根據(jù)權(quán)利要求1形成的碘化樹脂顆粒。
17.用于彈性體材料的抗微生物涂料，所述涂料包括聚合物和并入所述聚合物的多個(gè)碘化樹脂顆粒，其中所述碘化樹脂顆粒的粒徑基本在0. 1-300微米的范圍內(nèi)且其中單個(gè)顆粒具有基本相同的碘的重量百分?jǐn)?shù)。
18.權(quán)利要求17的抗微生物涂料，其中所述彈性體材料選自手套、導(dǎo)管或避孕套。
19.權(quán)利要求17的彈性體涂料，其中所述聚合物選自基于丙烯腈的聚合物、聚氨酯、 聚丙烯酸類、水凝膠聚合物和聚丙烯酸/聚氨酯共混物。
全文摘要
本發(fā)明提供碘化樹脂顆粒的新制造方法，所述碘化樹脂顆粒作為消毒劑具有廣泛用途。本發(fā)明也提供新的碘化的需求型消毒劑碘化樹脂，它具有比本領(lǐng)域已知的樹脂優(yōu)越的性質(zhì)。本發(fā)明的新制造方法高效且環(huán)境友好并在不存在水的情況下進(jìn)行。另外，所述制造方法生產(chǎn)了和現(xiàn)有技術(shù)方法生產(chǎn)的樹脂相比具有更好整體生物學(xué)性能的碘化樹脂，這是由于在制造的樹脂顆粒中更高的碘度和當(dāng)顆粒和顆粒進(jìn)行比較時(shí)更高的碘含量均勻度。
文檔編號A61L26/00GK102238969SQ200980146814
公開日2011年11月9日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者D·奧阿永, J-P·圣路易斯, P·J·梅西爾 申請人:特萊奧辛控股公司