用于纤维基底和过滤介质的抗病毒素金属处理制造技术

本发明专利技术公开了用于提高纤维基底的杀病毒活性的方法。本发明专利技术提供了一种包含硼硅酸盐的纤维基底。该纤维基底可包含酸性官能团。将抗病毒素金属盐溶液引入至该纤维基底中以形成抗病毒素基底。调节该抗病毒素金属盐溶液的pH，并且使抗病毒素金属离子与来自酸性官能团的质子交换。抗病毒素金属以在该抗病毒素纤维基底的0.001重量％至3.0重量％范围内的量存在。在该抗病毒素金属沉积到该纤维基底上之前或之后，将该抗病毒素纤维基底并入到过滤介质中。中。中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纤维基底和过滤介质的抗病毒素金属处理
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2020年8月28日提交的美国临时专利申请序列号63/071,862以及要求2021年1月25日提交的美国临时专利申请序列号63/141,220的优先权，该两个申请的全文以引用方式并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及对玻璃纤维的处理，并且更具体地涉及赋予与玻璃纤维过滤器基底的表面相比增加的杀病毒活性的此类处理，以及应用此类处理的方法。

技术介绍

[0004]称为“COVID
‑
19”的冠状病毒已经产生了全球大流行，从而导致大量患病人群需要住院治疗，并且在许多情况下，导致患者死亡。因此，不可预见的大流行突出了对能够灭活或破坏病毒如Covid
‑
19病毒的物理或化学试剂的需求。
[0005]冠状病毒是通常引起诸如感冒的轻度疾病的一类病毒。然而，某些类型的冠状病毒可能感染下气道，从而引起重度疾病如肺炎或支气管炎。大多数人会在其生活中的某一时刻受到冠状病毒的感染，并且这些感染中的大部分是无害的。引起covid
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19疾病的新冠状病毒是值得注意的例外。
[0006]冠状病毒具有长度为26,000至32,000个碱基或RNA“字母”的非常大的单链RNA基因组。冠状病毒微粒被称为包膜的脂肪外层包围，并且如在电子显微镜下所见，通常呈现为球状，在这些微粒表面上具有棒状刺突的冠或“冠状物”。
[0007]因此，不可预见的大流行突出了对能够灭活或破坏病毒如COVID
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19病毒的物理或化学试剂的结果需求。
[0008]可以使用高效微粒空气(HEPA)过滤和超低微粒空气(ULPA)过滤从空气中去除微粒。ULPA标准要求去除99.9995％的小至1.2微米的微粒。HEPA和ULPA过滤器均由无数小股的随机排列的玻璃微纤维组成，在洁净室应用中，通常碱性硼硅酸盐玻璃组合物用于HEPA并且低硼组合物用于ULPA。
[0009]在高压液压过滤中可见玻璃纤维湿法成网介质，这是因为玻璃纤维是不可压缩的并且提供优异的纳污能力。玻璃纤维可制备成非常细，甚至直径以亚微米计，并且是用于洁净室、聚结介质、医院和其它卫生保健空气过滤的HEPA过滤器以及某些实验室过滤器的首选材料。
[0010]尽管已知现有的玻璃HEPA过滤介质有效地从空气中去除诸如病毒的病原体，但是大多数现有的介质还没有被赋予杀病毒的能力。难以将金属离子并入到玻璃纤维和纤维素基底中而不负面影响微粒去除特性。
[0011]抗病毒素金属离子通常经由离子交换(常常在熔融盐介质中)沉积于玻璃中，接着进行高温热处理以引发固态离子交换和活性金属离子扩散到玻璃中。所得玻璃制品通常用于触摸板、膝上型计算机和智能电话屏幕的抗病毒素玻璃表面，然而该工艺与用于空气过
滤中的微玻璃纤维的制造并不相容。
[0012]因此，仍然需要处理基于纤维的基底(诸如玻璃纤维和纤维素)以产生杀病毒表面以及将此类处理并入到造纸中的有效且高效的工艺。

技术实现思路

[0013]本专利技术提供用于处理纤维基底(诸如玻璃纤维过滤介质)以产生具有抗病毒素金属离子的杀病毒表面的新方法。本专利技术工艺用酸浸出步骤处理需要杀病毒的纤维基底的表面，以产生酸性离子交换位点。若需要，在具有经设计生物溶解度特征的更具化学反应性的玻璃中，以及在一些情况下在组成中具有更高水平的碱的更常规的玻璃组合物中，诸如在B
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或C
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玻璃微纤维中，可以省略该酸浸出步骤。然后通过在抗病毒素金属离子的中性或弱碱性盐溶液中浸渍、喷镀或浸泡来交换纤维基底的酸性离子交换位点。该离子交换过程可有利地在流浆箱之前的混合槽中在过滤介质造纸机的湿部中完成，在流浆箱中在移动的成形网上湿法成网之前不久完成，或在向成形介质中添加粘结剂树脂之前、期间或之后并且在干燥之前继湿法成网之后完成。这将确保杀病毒金属离子恰好以离子形式存在于使用期间与病毒微粒接触的表面，并被认为是用于抗病毒素金属元素的杀病毒特性的最具活性的型式。
[0014]因此，在至少一个方面，本专利技术的特征可以在于提供一种用于增加纤维基底的杀病毒活性的方法，该方法包括提供该纤维基底，其中该纤维基底包含玻璃纤维、纤维素或它们的组合；将该纤维基底引入至抗病毒素金属盐溶液中，其中该抗病毒素金属盐溶液的抗病毒素金属沉积到该纤维基底上以形成抗病毒素纤维基底；以及干燥该抗病毒素纤维基底，其中该抗病毒素金属以在该抗病毒素纤维基底的0.001重量％至2.5重量％范围内的量存在。
[0015]本专利技术的第二个方面是一种用于提高纤维基底的杀病毒活性的方法，该方法包括提供该纤维基底；将该纤维基底引入至包含抗病毒素金属盐的溶液中；调节抗病毒素金属盐溶液的pH，并且其中该抗病毒素金属盐的抗病毒素金属沉积在该纤维基底上以形成抗病毒素纤维基底；干燥该抗病毒素纤维基底；以及使用湿法成网造纸工艺将该抗病毒素纤维基底并入到过滤介质中，其中该抗病毒素纤维基底的杀病毒活性高于该纤维基底的杀病毒活性。
[0016]本专利技术的第三个方面是一种具有杀病毒活性的过滤介质基底，该过滤介质基底包括一种或多种抗病毒素金属，其中该过滤介质基底是纤维基底；其中该一种或多种抗病毒素金属选自由以下项组成的组：银、铜、锌、铋、镍、锡、铁以及它们的组合；并且其中该抗病毒素金属以在该过滤介质基底的0.001重量％与3.0重量％之间的量存在。
[0017]本专利技术的第四方面是一种过滤介质，该过滤介质包括经过抗病毒素处理的纤维基底，其中该抗病毒素处理包括以下步骤：(a)提供纤维基底；(b)将该纤维基底引入至抗病毒素金属盐溶液中，其中该抗病毒素金属盐溶液的抗病毒素金属沉积到该纤维基底上以形成抗病毒素纤维基底；其中该抗病毒素金属以在该抗病毒素纤维基底的0.001重量％至3.0重量％范围内的量存在。
[0018]本专利技术的第五方面是一种过滤介质，该过滤介质包括经过抗病毒素处理的纤维基底，其中该抗病毒素处理包括以下步骤：提供该纤维基底，其中该纤维基底包含玻璃纤维、
纤维素或它们的组合；将该纤维基底引入至包含抗病毒素金属盐的溶液中；调节抗病毒素金属盐溶液的pH，并且其中该抗病毒素金属盐的抗病毒素金属沉积在该纤维基底上以形成抗病毒素纤维基底；任选地干燥该抗病毒素纤维基底；以及使用湿法成网造纸工艺将该抗病毒素纤维基底并入到过滤介质中，其中该抗病毒素纤维基底的杀病毒活性高于该纤维基底的杀病毒活性。
[0019]本专利技术的另外的方面、实施方案和细节(所有这些都可以任何方式组合)在本专利技术的以下具体实施方式中阐述。
附图说明
[0020]下面将结合以下附图来描述本专利技术的一个或多个示例性实施方案。
[0021]图1示出了根据本专利技术的实施方案的处理工艺。
[0022]图2示出了根据本专利技术的实施方案的造纸工艺。
[0023]图3是在左侧图上显示玻璃纤维以及在右侧图上显示玻璃纤维上沉积的锌的图像。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提高纤维基底的杀病毒活性的方法，所述方法包括：提供所述纤维基底，其中所述纤维基底包含玻璃纤维、纤维素或它们的组合；将所述纤维基底引入至抗病毒素金属盐溶液中，其中所述抗病毒素金属盐溶液的抗病毒素金属沉积到所述纤维基底上以形成抗病毒素纤维基底；以及干燥所述抗病毒素纤维基底，其中所述抗病毒素金属以在所述抗病毒素纤维基底的0.001重量％至4.0重量％范围内的量存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述纤维基底包含硼硅酸盐玻璃。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗病毒素金属盐是多种抗病毒素金属盐中的一种抗病毒素金属盐。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗病毒素金属选自由以下项组成的组：银、铜、锌、铋、镍、锡、铁以及它们的组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括调节所述抗病毒素金属盐溶液以提高pH的步骤。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括酸浸出步骤。7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括洗涤步骤，其中用碱性溶液洗涤所述抗病毒素纤维基底，以络合以及去除弱附着的金属离子。8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在以下单...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：