CN101084163A - 抗微生物组合物及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了抗微生物组合物以及含抗微生物组合物的装置。本发明还公开了制造和使用抗微生物组合物以及装置的方法。

Description

抗微生物组合物及其制备和使用方法

本申请是以美国法人和居民K2 Concepts的名义作为PCT国际专利申请提交的，申请日为200年11月3日，指定国为除美国外的所有国家，要求申请日为2004年11月3日的美国专利申请60/624,770、申请日为2005年3月7日的美国专利申请60/659,166以及申请日为2005年5月19日的美国专利申请60/682,794的优先权。

发明领域

本发明一般地涉及抗微生物组合物和包含抗微生物组合物的装置。抗微生物组合物可用于在流体环境如水体或空气中减少微生物、控制细菌的生长和/或防止水垢沉积。本发明还涉及抗微生物组合物以及含抗微生物组合物的装置的制备和使用方法。

发明背景

室内加湿器，如便携式喷雾型加湿器以及包含水体的其他容器，其储水容器内易滋生细菌和真菌。细菌和真菌可通过加湿器喷雾或将水雾化而转移到空气中，这会引起对儿童、老年人或免疫系统功能低下的人的健康的担忧。

静止水体如加湿器中的水体可被多种微生物污染。另外，许多细菌可形成生物薄层，因此更难以控制。因此，能控制细菌生长的产品必须能够有效抑制多种微生物，也必须能够在各种水体条件下发挥作用。

传统上，用大型的复杂水处理系统将微动金属、磷酸盐和含氯化学物质用于水中。这些系统要求在独立的内有过滤器的容器中包含微动物质、磷酸盐或含氯材料。然后，需要处理的水在压力下由泵送通过滤清器，使水与微动物质/磷酸盐/含氯材料接触。在这种情况下，需要用精巧的过滤器和泵来处理水。这样一种系统对于许多较小的设备如室内加湿器来说是不可行的或者是不经济的。另外，有些技术如利用紫外灯和电解作用来控制水中的细菌，但是这二者都需要有复杂的电子系统方可有效地操控。

除此之外还有许多空气过滤系统。这些空气过滤系统的目的是去除空气中的一种或多种污染物(如烟气、气味等)。继续在努力研制能够有效清除空气中污染物的装置。

本领域需要一种具有下列一种或多种特征的容易给药的组合物和/或含该组合物的装置：预防或延缓细菌在流体(如水或空气)中的生长、预防或延缓水垢沉积的形成、从流体(如水或空气)中清除细菌、清除水容器表面的生物薄层、控制水容器表面上或容器内的水中细菌再生、以及防止静止水容器如加湿器和喷雾器等水容器中水垢沉积的形成。

发明概述

本发明涉及抗微生物组合物、其上含有抗微生物组合物的基材、以及含抗微生物组合物的装置。抗微生物组合物、其上含有抗微生物组合物的基材以及含抗微生物组合物的装置各自在其支持物上至少包含一种抗微生物组分。如下文所描述，抗微生物组合物、基材和装置可还包含多种其他组分，以赋予组合物、基材或装置一种或多种性能。所揭示的抗微生物组合物、基材和装置可用于处理包括水体和空气在内的各种流体环境。

因此，本发明涉及流体处理装置。在本发明的一个示例性实施方式中，设计出的流体处理装置可控制微生物在水中的生长。在这个实施方式中，合乎理想的流体处理装置是多孔的，以便于水流过流体处理装置的孔与装置内或装置上所包含的流体处理介质接触。流体处理装置的使用方法很简单，只要将流体处理装置沉于需要处理的水体中就可以。当水接触到流体处理介质时，抗微生物组分以及可任选的水垢抑制剂即释放到水中，其释放水平可有效控制细菌在水中的生长，以及可任选地控制被水环绕的容器表面产生水垢沉积。本发明的流体处理装置使用方法简单，无需精巧的设备就可有效控制细菌的生长和水垢的积聚。

在本发明的另外一个示例性实施方式中，用于控制水中微生物生长的流体处理装置包括：(I)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、由壳体壁结构所包围的壳体容积、以及在壳体壁结构上的一个、或多个开口；以及(II)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内壳体容积的一部分，其中该流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上；以及(c)(i)双官能配体，(ii)锅垢抑制剂和(iii)消毒剂/生物薄膜清除材料中的至少一种；其中该流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的该一个或多个开口中逸出。

在本发明的又一个示例性实施方式中，用于控制水中微生物生长的流体处理装置包括：(I)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构所包围的壳体容积、以及在壳体壁结构上的一个或多个开口；其中从中流过型壳体的壳体壁结构包括(i)上半部分，(ii)与上半部分相连的下半部分，和(iii)与上半部分或下半部分相连的填充盖；其中该一个或多个开口位于上半部分上或下半部分上、，或者二者兼而有之；以及(II)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内壳体容积的一部分，其中该流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上；其中该流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的该一个或多个开口中逸出。在一个优选的实施方式中，从中流过型壳体是球形的，由(i)上半部分、(ii)下半部分、和(iii)填充盖组成。流体处理介质还可以包含(i)双官能配体、(ii)水垢抑制剂和、(iii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种。

在本发明的再一个示例性实施方式中，用于控制水中微生物生长的流体处理装置包括：(I)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构所包围的壳体容积、以及在壳体壁结构上的一个或多个开口；其中从中流过型壳体的壳体壁结构包括(i)上半部分，(ii)与上半部分相连的下半部分，和(iii)与上半部分或下半部分相连的填充盖；其中该一个或多个开口位于上半部分上或下半部分上、或者二者兼而有之；以及(II)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内壳体容积的一部分，其中该流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上，其中抗微生物组分包括过渡金属、过渡金属氧化物、或它们的组合；以及(c)(i)包含无机磷酸盐、膦酸盐、多元羧酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂，和(ii)包含过碳酸钠、次氯酸钙、单过硫酸钾、过硫酸钠、或它们的组合的消毒剂/生物薄层清除材料，其中流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的一个或多个开口中逸出。

在本发明的另外一个示例性实施方式中，流体处理装置被用于控制空气中微生物的生长。在这个实施方式中，流体处理装置包括：(I)基材，和(II)在基材上和/或在基材内的流体处理介质，其中该流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上。在这个实施方式中，流体处理装置可通过使空气与流体处理装置的一部分接触和/或使空气流过流体处理装置的一部分而用于从空气中清除一种或多种污染物。

本发明还涉及流体处理装置的制造方法。在本发明的一个示例性实施方式中，流体处理装置的制造方法包括以下步骤：(i)制造包括上半部分、下半部分和填充盖的三个模制部件；(ii)将上半部分与下半部分连接起来形成一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、壳体壁结构所围绕形成壳体容积、在壳体壁结构上的一个或多个开口、以及填充盖开口；(iii)制造包含在支持材料上的抗微生物组分的流体处理介质；(iv)将流体处理介质填充到填充盖开口内，以便用流体处理介质填充壳体容积的至少一部分；以及(v)将填充盖连接到从中流过型壳体上，覆盖住该填充盖开口。在一个优选实施方式中，三个模制部件彼此相连形成球形流体处理装置。

在本发明的另一个典型实施方式中，流体处理装置的制造方法包括：(i)提供基材；(ii)制造包含在支持材料上的抗微生物组分的流体处理介质；以及(iii)将流体处理介质施涂到基材上以包被和/或浸渍基材。向基材上施涂流体处理介质的步骤可以包括任何的常规包被工艺过程，如浸渍涂覆或喷雾涂覆工艺步骤。

本发明还涉及使用流体处理装置控制水体或空气中微生物的生长的方法。在本发明的一个示例性实施方式中，该方法包括处理容器内的水体的方法，其中的方法包括将流体处理装置放入容器的水体内的步骤，其中的流体处理装置包括：(I)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构所包围的壳体容积、以及在壳体壁结构上的一个或多个开口；以及(II)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内壳体容积的一部分，其中的流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上；以及(c)(i)说垢抑制剂、和(ii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种；其中流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的一个或多个开口中逸出。

在另一个示例性实施方式中，本发明的流体处理装置可用于延长植物、切花、水果或蔬菜的寿命和/或活力。在一个示例性实施方式中，本发明涉及延长植物、切花、水果或蔬菜的寿命和/或活力的方法，其中该方法包括以下步骤：(a)将植物的至少一个部分放入容器中的水体内；(b)将流体处理装置放入水体内，所述的流体处理装置包括：(i)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构所包围的壳体容积、以及在壳体壁结构上的一个或多个开口；以及(ii)流体处理介质、其至少占据从中流过型壳体内壳体容积一部分，其中的流体处理介质包含位于支持材料上的抗微生物组分；其中流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的一个或多个开口中逸出。在这个实施方式中，本发明的流体处理装置可用于延长包括切花如玫瑰在内的各种植物的寿命和/或活力。

通过阅读下面对所揭示的实施方式的详细描述和所附权利要求可清楚地了解本发明的这些特征以及其他特征和优点。

附图的简要描述

通过参考附图对本发明进行了进一步的描述，其中：

图1描述的是用于本发明的示例性装置中的示例性从中流过型壳体的透视图；

图2描述的是图1所示的示例性从中流过型壳体的横截面图；

图3描述的是本发明的一个示例性装置的透视图，该装置包含具有流体过滤和/或吸附能力的处理基材；以及

图4描述的是包含处理基材的本发明的另一个示例性装置的透视图。

本发明的详细描述

本发明涉及适用于处理流体如水体和空气的装置。例如，该装置可用于防止水体中微生物的生长和/或沿容纳水体的容器表面沉积水垢。本发明还涉及处理流体如水体的装置的制造及使用方法。

本发明的流体处理装置包含多种组分。对各种组分及各种组分组合的描述如下：

I.装置的组分

本发明的流体处理装置包含下列组分中的一种或多种。

A.流体处理介质

本发明的装置包阔含有下列组分中的一种或多种的流体(如水或空气)处理介质。

1.刚性支持材料

适于将一种或多种活性成分转移到流体(如水体)内的流体处理介质包含刚性支持材料。支持材料可以是多孔性的或无孔的。一般来说，支持材料是无生物活性的和不溶于水的。在本发明的一个示例性实施方式中，支持材料是惰性的、无生物活性的和不溶于水的支持材料。在本发明的另一个示例性实施方式中，支持物是吸附剂材料。在这个实施方式中，支持材料的吸附特性被用于控制支持材料附近的给定流体(如水)内金属和/或除垢剂的水平。

适用于本发明的支持材料包括但不限于活性碳、金属氧化物、聚合物材料、及它们的组合。任何已知的金属氧化物都可作为支持材料用于本发明中。合适的金属氧化物的例子包括但不限于氧化物络合物，如过渡金属氧化物、稀土氧化物以及IIA族(Mg，Ca，Sr，Ba)、IIIA族(B，Al，Ga，In，Ti)、IVA族(Si，Ge，Sn，Pb)和VA族(As，Sb，Bi)元素的氧化物。在一个示例性实施方式中，金属氧化物包含铝、钛、锡、镧、铜、钒、硅、锰、镍、铁、锌、锆、镁、钍的氧化物、或它们的组合。例如，金属氧化物可包括Al₂O₃、TiO₂、CuO、Cu₂O、V₂O₅、SiO₂、MnO₂、Mn₂O₃、Mn₃O₄、ZnO、MgO、ThO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、或沸石。在一个优选实施方式中，支持材料是氧化铝、氧化硅或氧化镁。如果支持材料是无机材料，那么支持材料优选包含氧化铝。

在另一个实施方式中，支持材料包含氧化物颗粒的混合物，该混合物至少包含两种独立的氧化物，如铝、钛、铜、钒、硅、锰、镍、铁、锌、锆、镁或钍的氧化物中的两种或多种的组合。例如，氧化物颗粒的混合物可包含氧化铝、二氧化钛、氧化铜、五氧化二钒、二氧化硅、二氧化锰、氧化铁、氧化锌和/或沸石。在一个实施方式中，支持材料包含氧化铝、二氧化硅和/或氧化镁的混合物。

其他有用的支持材料包括聚合物的或塑料的支持物。合适的聚合物或塑料支持材料包括但不限于聚醚如聚环氧乙烷；热塑性的聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺；聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯；聚乙烯醇；聚碳酸酯；聚缩醛；ABS树脂；丙烯酸树脂；含氟树脂；聚氨基甲酸酯合成橡胶；聚酯合成橡胶；热固性的聚合物如酚醛树脂、尿素树脂和氨基甲酸乙酯树脂。如果支持材料是聚合物材料，那么支持材料优选聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二酯。

可根据多种因素来选择支持材料的大小和形状，如特定的用途(如加湿器)、需要处理的流体(如空气或水)、需要处理的流体的体积、流体中所期望的活性成分的浓度、装置的构型(如从中流过型装置或处理基材)等。一般来说，支持材料是总平均粒径达约2.54厘米(cm)(1.0英寸)的颗粒或小珠形状。如本文所用，术语“总平均粒径”是指颗粒或小珠最大维度的平均长度。例如，对于球形颗粒或小珠来说，总平均粒径小是球形颗粒或小珠的平均直径。在本发明的一个示例性实施方式中，支持材料是总平均颗粒大小为约5.0微米(μm)(0.0002英寸)到约12.7毫米(0.5英寸)直径的颗粒或小珠，优选的是约0.03毫米(0.001英寸)到约12.7毫米(0.5英寸)，更优选的是约0.8毫米(0.031英寸)到约6.4毫米(0.25英寸)，更优选的是约1.0毫米(0.039英寸)到约4.8毫米(0.19英寸)直径。

支持材料可以具有规则或不规则的形状。例如，支持材料可以具有规则的形状，如球形、三角形或锥体形。在其他实施方式中，支持材料可以具有不规则的形状，如岩石或卵石样形状。在本发明的一个优选实施方式中，支持材料是球形小珠的形式。

如上面所讨论的，支持材料可以是多孔的或无孔的。合适的多孔支持材料包括但不限于上述聚合物中的一种或多种形成的聚合泡沫小珠。另外，支持材料所具有的表面积根据优选材料的不同而不同。例如，支持材料可以具有相对较大的表面积，如从约200到约300m2/g，或相对较小的表面积，如从约50到约100m2/g。

2.抗微生物材料

水处理介质还包含一种或多种抗微生物组分。该一种或多种抗微生物组分位于刚性支持材料内和/或在其外表面上。合适的抗微生物组分包括但不限于过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属盐、过渡金属化合物、或它们的组合。抗微生物组分通常都是位于上述刚性支持材料上。抗微生物组分可以是位于支持材料上的一种或多种抗微生物组分的固体颗粒或涂层的形式。如果使用的是抗微生物组分涂层，那么该组分可通过如下方法制备，如等离子喷涂、液体喷涂、溅射、初期淹湿、气相浸渍、无电镀的镀层、沉淀和吸附。

优选的抗微生物材料选自过渡金属、过渡金属氧化物、不溶性的或微溶的过渡金属盐或化合物、或元素周期表3-12族元素的混合物。适用于本发明的过渡金属的例子包括但不限于Sc、Sn(在本文中“Sn”包括Sn的所有氧化态，即使该氧化态在技术上来说不是过渡金属)、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub及它们的组合。在本发明的一个优选实施方式中，抗微生物组分包含Ag、Cu、Zn、或它们的组合，更优选的是Ag，Cu、或它们的组合。适用于本发明的过渡金属氧化物的例子包括但不限于Ag、Cu、Zn和Sn的氧化物，优选的是Ag、Cu和Zn的氧化物，更优选的是Ag和Cu的氧化物。另外，过渡金属的合金如KDF Fluid Treatment，Inc.(美国密歇根州底特律市)制造的CuZn就可以作为抗微生物组分用于本发明中。

适用于本发明的不溶性的或微溶的过渡金属盐的例子包括但不限于AgCl、AgBr、AgI、Ag₂S、Ag3PO₄、NaAg₂PO₄、CuS和NaCuPO₄。银化合物的其他例子包括但不限于AgNO₃、Ag₂CO₃、AgOAc、Ag₂SO₄、Ag₂O、[Ag(NH₃)₂]Cl、[Ag(NH₃)₂]Br、[Ag(NH₃)₂]I、[Ag(NH₃)₂]NO₃、[Ag(NH₃)₂]₂SO₄、乙酰乙酸银、苯甲酸银、羧酸银、银胺络合物如[Ag(NR3)₂]X，其中R是烷基或芳基、或者取代烷基或取代芳基，X是阴离子，例如但不限于Cl^-、Br^-、I^-、OAC^-、NO₃-和SO₄ ^2-。铜化合物的例子包括但不限于Cu(NO₃)₂、CuCO₃、CuSO₄、CuCl2、CuBr2、CuI2、CuO、Cu₂O、CuI、Cu(OAc)₂、乙酰乙酸铜、葡萄糖酸铜、苯甲酸铜、羧酸铜、铜胺络合物如[Cu(NRs)₂]X₂，其中R是烷基或芳基、或者取代烷基或取代芳基，X是阴离子，例如但不限于Cl^-、Br^-、I^-、OAC^-、NO₃ ^-、SO₄ ^2-。

根据用途的不同，过渡金属、过渡金属氧化物或过渡金属盐的尺寸选择范围很宽。如果作为刚性支持材料上的一层或多层涂层使用，那么过渡金属、过渡金属氧化物或过渡金属盐优选平均粒径约为0.1nm到10,000nm的纳米微粒，更优选的是直径约为1nm到1000nm，更优选的是直径约为2nm到约500nm。另外，过渡金属、过渡金属氧化物或过渡金属盐还可以是疏松材料(即比纳米微粒大)。例如，过渡金属、过渡金属氧化物或过渡金属盐可以是高达数个毫米(mm)大小的颗粒。

当以Ag作为抗微生物组分时，装置优选提供浓度约为1ppb到1000ppb的溶剂化的银离子，用于控制饮用水系统内微生物的生长。但是，对于某些用途来说，如果需要，溶剂化的银离子浓度可以更高。

流体处理介质的抗微生物组分(如，上述的金属、金属氧化物和/或过渡金属盐或化合物)的量可以占到流体处理介质(即，支持材料、抗微生物组分以及其他任何组分)总重量的约15％(wt％)。优选的是，抗微生物组分的量约占流体处理介质总重量的0.01wt％到15wt％，更优选的是约占0.1wt％到7.4wt％，更优选的是约占0.2wt％到4.8wt％，更优选的是约占0.35wt％到3.5wt％。

许多商品化的材料可作为流体处理介质用于本发明中。合适的商品化材料包括但不限于被命名为“MB2001-B”和“MB2002-B”的流体处理介质，二者都可从ApyronTechnologies，Inc(美国佐治亚州亚特兰大)购买。MB 2001-B产品包含包被有2-500nm厚的Ag被膜的2-3mm铝珠。MB 2001B产品包含占Ag和铝总重量0.7wt％的Ag。MB 2002-B产品包含大量包被有2-500nm厚的Cu被膜的2-3mm铝珠。MB 2002B产品包含占Cu和铝总重量4.0wt％的Cu。MB2001-B和MB2002-B产品的混合物也可作为流体处理介质用于本发明中。

其他适于作为流体处理介质的商品化材料包括但不限于K2 Concepts，Inc.(美国佐治亚州亚特兰大)的商品，商品名为AQUASTAT，如AQUASTATXR(包被有2-500nm厚的Ag被膜的3.2mm(0.125英寸)铝珠，铝上的Ag约占1.4wt％)；Sinanen Co.，Ltd.(Tokyo，JAPAN)的商品，商品名为ZEOM1C^TM，包含位于沸石支持物上的银涂层；Zodiac Pool Care，Inc.(Pompano Beach，FL)的商品，在球形支持物上有银、铜和锌，以及Barnaby Sutcliff Corporation(Columbus，OH)的银浸渍碳。

在本发明的一个优选实施方式中，流体处理介质包含Ag/Cu、Ag/Zn、Ag/Sn或Ag/Ni混合物。更优选的是，流体处理介质包含Ag和Cu纳米微粒的混合物，平均颗粒直径约为0.1nm到10,000nm，更优选的是约为1nm到1000nm，约为2nm到500nm。在这个优选实施方式中，混合物中Ag和Cu的重量比约为100∶1(Ag∶Cu)，优选的是约为10∶1到1∶5(Ag∶Cu)，更优选的是约为1∶1(Ag∶Cu)。

在本发明的另外一个优选实施方式中，流体处理介质包含位于铝支持材料上的Ag和Cu纳米微粒的混合物。在这个实施方式中，银纳米微粒的中值粒径约为20nm，铜纳米微粒的中值粒径约为100nm。混合物中银纳米微粒和铜纳米微粒的量都为占流体处理介质总重量的约0.2wt％到约4.8wt％，优选的是约0.5wt％到约4.5wt％，更优选的是约0.7wt％到约4.0wt％。在一个优选实施方式中，流体处理介质包含位于铝支持材料上的Ag纳米微粒和Cu纳米微粒的1∶1混合物(即，重量比为1∶1)。

在本发明的另一个优选实施方式中，流体处理介质包含位于支持材料如铝支持材料上的银氧化物和铜氧化物的混合物。有用的铜氧化物包括氧化亚铜和氧化铜，氧化亚铜是优选的氧化物。银氧化物和铜氧化物的量选择范围很宽。一般来说，银氧化物和铜氧化物的量约占流体处理介质总重量的0.1wt％到2.0wt％，优选的是约占0.5wt％到1.5wt％，更优选的是约占0.7wt％到1.0wt％。银氧化物和铜氧化物的纯度选择范围也很宽。一般来说，氧化物的纯度约为80wt％到99.999wt％，优选的是约为90wt％到99.99wt％，更优选的是约为98wt％到99.99wt％。

在本发明的另外一个实施方式中，流体处理介质包含银和铜金属纳米微粒的混合物与来自于元素周期表2-13族的一种或多种添加剂金属或金属氧化物的纳米微粒的组合。该添加剂金属可以是Sc、Ti、V、Sn、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu或Uub。优选的是，添加剂金属包含Zn、Sn、Ni，更优选的是Zn和Sn。添加剂金属氧化物可以是诸如铝和硅的氧化物以及银、钛、锡、镧、铜、钒、锰、镍、铁、锌、锆、镁、钍的氧化物、或它们的组合之类的氧化物。优选的是，添加剂金属氧化物是银、铜、锡、锌或镍的氧化物，更优选的是银的氧化物。添加剂金属或金属氧化物的量约占混合物(即，包被材料)总重量的0.01wt％到99.9wt％，优选的是约占0.1wt％到10wt％，更优选的是约占1.0wt％到5.0wt％。在这个实施方式中，混合物中银和铜的总量约占流体处理介质总重量的0.1wt％到5.0wt％，添加剂金属或金属氧化物的量约占流体处理介质总重量的0.05wt％到5.0wt％。

3.水垢抑制材料

流体处理介质还包含一种或多种水垢抑制剂。与抗微生物组分一样，该一种或多种水垢抑制剂可位于刚性支持材料内和/或在其外表面上。合适的水垢抑制剂包括但不限于无机磷酸盐，如六偏磷酸盐、正磷酸盐、或它们的组合；膦酸盐；多元羧酸盐；及它们的任意组合。水垢抑制剂通常与其上包含或不包含一种或多种抗微生物组分的上述刚性支持材料结合。

水垢抑制剂通常以颗粒材料的形式添加到上述刚性支持材料上。水垢抑制剂可以是颗粒或小珠的形式，其粒径及颗粒形状与上述刚性支持材料相似。优选的是，水垢抑制剂和抗微生物组分以(i)水垢抑制剂颗粒或小珠和(ii)上述刚性支持材料上的抗微生物组分的物理混合物的形式存在。

如果存在水垢抑制剂，则其含量可达到流体处理介质(即，支持材料、各种抗微生物组分、各种水垢抑制剂和各种其他组分)总重量的约99％(wt％)。优选的是，如果存在水垢抑制剂，其含量约占流体处理介质总重量的0.01wt％到50.0wt％，更优选的是约占5.0wt％到30.0wt％，更优选的是约占8.0wt％到22.0wt％，更优选的是约占10.0wt％到20.0wt％。

许多商品化的水垢抑制剂可用于本发明中。合适的商品化水垢抑制剂包括但不限于BK Giulini Chemie Gmbh&Co.(Ludwigshafen，Germany)的各种商品化水垢抑制剂，如缓慢溶解的磷酸盐球或小丸，商品名为SILIPHOS和M1KROPHOS；无机磷酸盐和无机磷酸盐的组合，商品名为LUPHOS和ALBAPHOS；膦酸盐和膦酸盐的组合，商品名为AKTIPHOS；多元羧酸盐及其组合，商品名为GILUFER；以及有机的和无机的特种抑制剂，商品名为KORRODEX和LABUXAN。其他可用于本发明的商品化水垢抑制剂包括Southeast Filtration andEquipment Systems，Inc.(佐治亚州Canton)的水垢抑制剂产品，商品名为SCALESAFE^TM和HYDROBLEND^TM。

在本发明的一个优选实施方式中，流体处理介质包含以流体处理介质总重量为基准计(i)90wt％的AQUASTATXR抗微生物材料和(ii)10wt％的SILIPHOS水垢抑制剂材料的物理混合物。在本发明的另一个优选实施方式中，流体处理介质包含以流体处理介质总重量为基准计(i)90wt％的MB2001 B抗微生物材料和(ii)10wt％的SILIPHOS水垢抑制剂材料的物理混合物。

4.消毒剂/生物薄层清除材料

流体处理介质还可以包含一种或多种消毒剂/生物薄层清除材料，特别是在流体包括水或水性液体时。与抗微生物组分和可任选的水垢抑制剂一样，该一种或多种消毒剂/生物薄层清除材料可位于刚性支持材料内和/或其外表面上。合适的消毒剂/生物薄层清除材料包括但不限于无机碳酸盐，如过碳酸钠(也被称为碳酸盐过氧化氢、碳酸盐过氧化物和固体过氧化氢)、次氯酸钙、单过硫酸钾、过硫酸钠、或它们的组合。消毒剂/生物薄层清除材料一般与其上含或不含一种或多种抗微生物组分的上述刚性支持材料结合。

消毒剂/生物薄层清除材料通常以颗粒材料的形式添加到上述刚性支持材料上。消毒剂/生物薄层清除材料可以单个块的形式与上述刚性支持材料结合使用。另外，消毒剂/生物薄层清除材料也可以是大量的颗粒或小珠的形式，其颗粒直径与颗粒形状与上述刚性支持材料相似。优选的是，消毒剂/生物薄层清除材料和抗微生物组分以(i)消毒剂/生物薄层清除材料颗粒或小珠和(ii)上述刚性支持材料上的抗微生物组分以及可任选的(iii)上述的水垢抑制剂中至少一种的物理混合物的形式存在。

如果存在消毒剂/生物薄层清除材料，其含量可达到流体处理介质(即，支持材料、各种抗微生物组分、各种水垢抑制剂和各种其他组分)总重量的约99％(wt％)。优选的是，如果存在消毒剂/生物薄层清除材料，其含量约占流体处理介质总重量的0.01wt％到50.0wt％，更优选的是约占5.0wt％到30.0wt％，更优选的是约占8.0wt％到22.0wt％，更优选的是约占5.0wt％到20.0wt％。

消毒剂/生物薄层清除材料被认为可对给定水体和含水容器进行初步的生物薄层清除处理。消毒剂/生物薄层清除材料通过产生过氧化氢对水体进行消毒/冲击处理。过氧化氢与水中的和/或与水接触的容器或系统组件(如管道)表面的污染物反应。过氧化氢可有效清除与水接触的容器或系统组件表面积聚的生物薄层，以及对整个系统进行消毒。一旦初步清除生物薄层见效，上述抗微生物材料可持续对流体(即，水)系统进行处理，防止生物薄层在以后再生。

许多商品化的消毒剂/生物薄层清除材料可用于本发明中。合适的商品化消毒剂/生物薄层清除材料包括但不限于A-dec Incorporated(俄勒冈州Newberg)的商品化消毒剂/生物薄层清除材料，如水溶性的过碳酸钠小块或小丸，商品名为ICX^TM，以及Mallinckrodt Baker，Inc.(新泽西州Phillipsburg)的商品化消毒剂/生物薄层清除材料，如过硫酸钠。

在本发明的一个优选实施方式中，流体处理介质包含以流体处理介质总重量为基准计(i)90wt％的AQUASTATXR抗微生物材料和(ii)10wt％的ICX^TM消毒剂/生物薄层清除材料的物理混合物。在本发明的另一个优选实施方式中，流体处理介质包含以流体处理介质总重量为基准计(i)80wt％的AQUASTATXR抗微生物材料、(ii)10wt％的SILIPHOS水垢抑制剂材料以及(iii)10wt％的ICX^TM消毒剂/生物薄层清除材料的物理混合物。在本发明的另一个优选实施方式中，流体处理介质包含以流体处理介质总重量为基准计(i)70wt％的AQUASTATXR抗微生物材料、(ii)20wt％的SILIPHOS水垢抑制剂材料以及(iii)10wt％的ICX^TM消毒剂/生物薄层清除材料的物理混合物。

5.双官能配体

在本发明的部分实施方式中，流体处理介质还包含一种或多种双官能配体。该一种或多种双官能配体可存在于上述刚性支持材料的外表面上，以便于将上述抗微生物材料中的一种或多种结合到刚性支持材料上。适用于本发明的配体包括具有(i)至少一个能与抗微生物材料结合的功能基团和(ii)至少一个能与支持材料结合的功能基团的任何双官能配体。适合与抗微生物材料结合的功能基团包括但不限于伯胺、仲胺、叔胺；伯醇、仲醇、叔醇；伯羧酸、仲羧酸、叔羧酸；伯氨基酸、仲氨基酸、叔氨基酸；伯膦、仲膦、叔膦；伯.硫醇、仲.硫醇、叔.硫醇；及它们的组合。适合与支持材料结合的功能基团包括但不限于伯胺、仲胺、叔胺；伯醇、仲醇、叔醇；伯.硫醇、仲.硫醇、叔.硫醇；sulfanates；及它们的组合。

适用于本发明的具体双官能基团包括但不限于HOCH₂CH₂NH₂、HOCH₂CH(OH)CH₂NH₂、HOCH₂CH(NH₂)CH₂NH₂、HOCH₂CH(OH)CH(OH)CH₂NH₂、HOCH₂CH(OH)CH₂COOH、NH₂CH₂CH(OH)CH₂COOH、HOOCCH₂CH(NH₂)CH₂COOH、HOCH₂CH(OH)CH₂COOH、HOCH₂CH(NH₂)CH₂COOH、或它们的组合。

据认为既与刚性支持材料结合又与抗微生物材料结合的双官能配体可调节抗微生物材料释放到给定流体环境(如，水体或空气)中的速率。抗微生物材料的释放可杀灭流体环境中存在的生物活性因子，并且还能防止新的生物活性因子的生长。另外，刚性支持物/双官能配体系统经过一段时间以后可析出抗微生物材料。释放到流体环境中的抗微生物材料的量因所选择的刚性支持物/双官能配体系统以及抗微生物材料的不同而不同。

如果存在双官能配体，其含量约占流体处理介质(即，支持材料、各种抗微生物组分、各种水垢抑制剂和各种其他组分)总重量的0.1wt％到10wt％，更优选的是约占0.2wt％到5.0wt％，更优选的是约占0.5wt％到3.0wt％。

在一个优选实施方式中，抗微生物组合物包含氧化铝或氧化硅形式的刚性支持物；一种或多种连接在刚性支持物上的上述配体；以及一种或多种连接到配体或配体和刚性支持物上的上述抗微生物材料。在这个实施方式中，抗微生物材料优选含银或铜的抗微生物材料。

B.从中流过型壳体

本发明的装置还包含从中流过型壳体，如图1-2所示的示例性从中流过型壳体10。从中流过型壳体可防止流体处理介质分散到正在被处理的流体(如，水体)内，但是却允许流体(如，水)自由流过从中流过型壳体以便于和壳体内所含的流体处理介质接触。从中流过型壳体可用惰性的不溶于水的任何材料制造。合适的材料包括但不限于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、尼龙、DELRIN、乌拉坦、乙烯树脂、超高分子量的聚丙烯(UHMWPP)、聚氨酯、酚醛树脂、PLEXIGLAS、不锈钢、碳钢和铝。在本发明的一个优选实施方式中，从中流过型壳体是用聚丙烯或尼龙制造的。

根据用途的不同，从中流过型壳体可制造成各种形状和大小。合适的形状包括而不限于管状、球形、八角形球体或六角形圆筒、或者其他任何几何形状的固体。在本发明的一个优选实施方式中，从中流过型壳体呈球形，其构型见图1-2。

从中流过型壳体因用途及流体(如，水)的体积的不同而不同。例如用于室内加湿器时，从中流过型壳体的大小一般为最大维度(如，直径、长度、宽度或高度)可达约15.2cm(6.0英寸)。在某些实施方式中，从中流过型壳体的大小优选维度为约1.3cm(0.5英寸)到约5.1cm(2.0英寸)，更优选的是约2.5cm(1.0英寸)。在本发明的一个典型实施方式中，从中流过型壳体是球形的，直径约为33mm(1.3英寸)。

在本发明的一个优选实施方式中，从中流过型壳体呈球形，其构型如图1-2所示。如图1所示，示例性从中流过型壳体10包含三个不同的部分：上半部分11、下半部分12和填充盖13。上半部分11、下半部分12和填充盖13可彼此装配在一起形成从中流过型壳体10，从中流过型壳体10的外壁表面18上具有多个开口14。如图2所示，上半部分11和下半部分12沿壳体缝15彼此相连。填充盖13沿盖缝16与上半部分11附连。

上半部分11、下半部分12和填充盖13可通过各种技术彼此相连，其中包括但不限于粘合和通过机械方式相连。例如，上半部分11和下半部分12可通过声波彼此焊接在一起。另外，上半部分11和下半部分12可以是相应的模制部件，通过沿壳体缝15施加压力使其彼此相连。同样，填充盖13也可通过上述技术与上半部分11相连。

在这个优选实施方式中，示例性从中流过型壳体10可通过下述示例性骤用于形成含上述流体处理介质的优选装置。上半部分11和下半部分12彼此相连形成不带填充盖13的示例性从中流过型壳体10。然后用流体处理介质，如上述含支持材料、一种或多种抗微生物组分以及一种或多种水垢抑制剂的流体处理介质，填充该示例性从中流过型壳体10，再将填充盖13附着在上半部分11上。当装配和填充完成以后，该装置就构成一个有效的转移装置，能够将微动金属和/或磷酸盐材料转移到周围的流体(如，水)内，防止细菌生长和/或水垢沉淀。

示例性从中流过型壳体10的形状有很突出的优点，因为可以很容易地从含水体的容器，如加湿器的槽内取出该装置。很容易想象，许多加湿器槽总保留一部分空间用于加水。一旦本发明的装置被放入加湿器槽内，由于装置是球形的，通过倾斜加湿器槽就可以很容易取出装置，使球形装置从单个孔洞中退出。

如示例性从中流过型壳体10所示，从中流过型壳体的壁结构上通常具有一个或多个开口以便于流体(如，水)流入壳体内。该一个或多个开口所占据的表面积可用孔隙百分率来描述。例如，从中流过型壳体具有约50％的孔隙率是指壳体总外表面积的50％是被一个或多个开口占据的。优选的是，本发明所使用的从中流过型壳体至少约有10％的孔隙率，更优选的是至少约20％、25％的孔隙率。

从中流过型壳体壁结构上的一个或多个开口可具有不同的大小和形状，只要开口能阻止流体处理介质从从中流过型壳体内逸出即可。一般来说，开口为狭长的缝隙形(即，类似于示例性从中流过型壳体10的开口14)、环形、或它们的组合。但是，应当理解的是，该一个或多个开口可以是任意形状和/或大小的。另外，多个开口可采用形状和尺寸的任意组合(即，在同一个装置上可具有不同形状和/或尺寸的两个或多个不同开口)。

从中流过型壳体上孔隙开口的最小维度(如典型从中流过型壳体10的开口14的宽度)通常小于所含流体处理介质的最小平均维度的约0.6到约0.75倍。在本发明的一个示例性实施方式中，从中流过型壳体上的一个或多个开口的最小维度范围为约10微米到约10,000微米。

从中流过型壳体的内部容积因用途的不同而不同。例如，用于制冰机的从中流过型壳体通常的内部容积为约25立方厘米(cc)到约150cc。用于某些用途如加湿器的从中流过型壳体通常的内部容积为约10cc到约100cc。从中流过型壳体的尺寸以及流体处理介质的量及类型的选择范围很宽。一般来说，从中流过型壳体内的流体处理介质的填充密度约为70％到90％。

虽然没有在图1-2中显示出来，但是从中流过型壳体还可以包含一体式连接到从中流过型壳体的至少一个组件上的一种或多种其他组件。例如，填充盖上可一体地连接一个柄，作为与填充盖机械接合的独立铸模组件或者作为填充盖上的一个铸模组件。在这个示例性实施方式中，柄可用于掌握(如，握住)从中流过型壳体。从中流过型壳体上添加的其他组件可用用于形成从中流过型壳体其他组件的上述材料制造。

C.基材

在另一个示例性实施方式中，本发明的装置包含可用于支持上述流体处理介质的基材。合适的基材包括但不限于多孔性基材如纸、泡沫塑料、壁板、壁纸、天花板贴砖、织物(如，无纺型、纺织型和网状的织物)和纤维(如，纤维素质的纤维)；以及无孔的基材如薄膜、模制的聚合基材、玻璃基材(如，窗玻璃)、陶瓷基材、金属氧化物和金属基材。在本发明的一个示例性实施方式中，基材包括纸或包含纤维素质纤维的无纺织物。

上述流体处理介质可通过已知的涂覆/浸渍方法涂覆到给定基材的外表面和/或浸渍到给定基材内，形成“经处理的基材”。这种涂覆/浸渍方法包括但不限于浸涂、喷涂和轧涂(pad coating)。

给定基材上和/或内所施用的流体处理介质的量受多种因素的影响，其中包括但不限于基材的类型(如多孔的或无孔的)、流体处理介质的类型以及流体环境。一般来说，经处理的基材包含有效量的流体处理介质，流体处理介质占经过处理的基材总重量(即，基材材料和流体处理介质)的约10wt％。在某些实施方式中，例如多孔性的基材(如，纸和无纺织物)，经处理的基材所包含的流体处理介质约占经处理的基材总重量的约0.3wt％到约10wt％。在其他的实施方式中，例如无孔的基材(如，被膜)，经处理的基材所包含的流体处理介质约占经处理的基材总重量的约0.3wt％到约10wt％。

经处理的基材可在多种应用中使用。例如，经处理的基材可用作“从中流过型”装置，其中有给定的流体(可能含有微生物因子)流过经处理的基材。示例性经处理的“从中流过型”基材包括但不限于加湿器通条；个人护理、家庭护理、工业护理和兽医护理所用的水过滤装置和过滤介质；个人用的、家用的、工业用的和医疗用的空气过滤器、呼吸面罩和过滤介质。在其他实施方式中，经处理的基材可用作“接触”装置，其中给定的流体(可能含有微生物因子)与一部分经处理的基材接触，但是不从经处理的基材中流过。典型的经处理的“接触”基材包括但不限于壁纸和其他墙壁覆盖物、纺织型和无纺型织物、聚合材料等。

示例性经处理的基材如图3-4所示。如图3所示，示例性从中流过型过滤器20包括经处理的基材21，其位于中央支持型芯22周围。(经处理的基材21通常扩展到型芯末端24，这样可以完全覆盖型芯22。图3的视图中经处理的基材21的一部分已被去掉以展示型芯22。)型芯22可以是金属的、塑料的和其他任何材料的。型芯22上有穿孔23，以提供通过过滤器20和经处理的基材21的流通通道。

应当注意的是，示例性过滤器20可以有各种容积形状，而不仅仅是圆筒状(如，环状横截面构型)。适用于示例性过滤器20的横截面构型除了圆型横截面构型外还包括但不限于三角形、方形、矩形、长椭圆形、椭圆形、星形、平行四边形、菱形、六角形和八角形横截面构型。另外，贯穿示例性过滤器20的横截面面积可以沿过滤器的长度基本恒定，也可以随过滤器长度的变化而变化。

本发明的另外一个示例性经处理的基材显示在图4中。在这个实施方式中，示例性制件30包含位于制件30的外表面32上的经处理的基材31。示例性制件30还包含壳体34，其围绕着经处理的基材31并为其提供支持。壳体34可以是金属的、塑料的或其他材料的。可任选的附加层33靠近壳体34，在外表面32对侧提供外表面35。在这个实施方式中，经处理的基材31可以是从中流过型过滤器型介质或接触基材(如，壁纸)。如果经处理的基材3 1是从中流过型过滤器型介质，可任选的附加层33可包含例如另外一个从中流过型层，如与经处理的基材31相同或不同的第二处理基材。如果经处理的基材31是接触型的经处理的基材，那么可任选的附加层33可包含例如用于将示例性制件33通过外表面35粘附到表面(如，室内的墙壁)上的粘附层。

应当注意的是，经处理的基材31可延伸以覆盖制件30的所有外表面32。还应当注意的是，经处理的基材31(和图3的经处理的基材21)可包含单层或多层经处理的基材，基材包含上述任何基材材料，其中包括纸和各种织物。虽然在图3-4中未显示出来，但是本发明的经处理的基材以及包含该基材的制件可以是具有上述任意面构型的平坦构型或皱褶状构型。换言之，经处理的基材(以及含该基材的制件)可以是环形、三角形、方形、矩形、长椭圆形、椭圆形、星形、平行四边形、菱形、六角形或八角形的。经处理的基材可包含与经处理的基材接触的结构支持物，也可以是自我支持的(即，经处理的基材不需要支持结构)。这种经处理的基材特别适用于空气过滤，其中空气以从第一主表面进入并从第二主表面流出的方式流经过滤器。这种经处理的基材的一个非限定性例子是矩形的皱褶状过滤器，其长度为60cm，高度为30cm，厚度约为3cm。

II.制备流体处理装置的方法

本发明还涉及制备上述组合物和装置的方法。在本发明的一个示例性实施方式中，制备流体处理装置的方法包括：(i)制造从中流过型壳体；(ii)制造一流体处理介质，该介质包含：(a)抗微生物组分、其位于(b)支持材料上、以及(c)(i)水垢抑制剂和(ii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种；(iii)将流体处理介质引入从中流过型壳体内；以及(iv)封闭从中流过型壳体使流体处理介质包含在从中流过型壳体内。

在本发明的另外一个示例性实施方式中，制备流体处理装置的方法包括：(i)制造包含上半部分、下半部分和填充盖的三个铸模组件；(ii)将上半部分与下半部分连接起来形成具有壳体壁结构、壳体壁结构围绕形成的壳体容积、在壳体壁结构上的一个或多个开口、以及填充盖开口的从中流过型壳体；(iii)制造一包含在支持材料上的抗微生物组分的流体处理介质；(iv)将流体处理介质引入填充盖开口内，用流体处理介质填充壳体容积的至少一部分；以及(v)将填充盖连接到从中流过型壳体上覆盖住填充盖开口，使流体处理介质包含在从中流过型壳体内。在这个实施方式中，流体处理介质还可以包含(i)水垢抑制剂和(ii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种。

在上述的流体处理装置的制备方法中，所得到的流体处理装置优选包含球形的、直径约为5mm到500mm的从中流过型壳体。另外，所得到的流体处理装置优选可容纳约0.1到1000克上述流体处理介质。

在本发明的另一个示例性实施方式中，制备流体处理装置的方法包括：(i)提供一基材；(ii)制造一包含在支持材料上的抗微生物组分的流体处理介质；以及(iii)将流体处理介质施用到基材上，从而用流体处理介质涂覆和/或浸渍基材。将流体处理介质施用到基材上的步骤可利用上述任何常规的涂覆方法(如，喷涂)。在这个实施方式中，该方法还包括一个或多个其他步骤，其中包括但不限于干燥经处理的基材、用其他涂料(如，粘合剂层)涂覆经处理的基材、在经处理的基材上层叠上另外一层(如，最外层为粘合剂层的薄膜)、将经处理的基材组装到材料卷内、以及包装经过处理的基材。

在本发明的另一个示例性实施方式中，制造流体处理装置的方法包括：(i)在基材制备步骤中将支持材料上含有抗微生物组分的上述任意流体处理介质掺入到基材内。例如，可以将流体处理介质掺入到含纸浆纤维的浆料中，利用常规的造纸方法制成纸。

在上述制造流体处理装置的方法中，制造流体处理介质的步骤包括如下步骤中的一个或多个：(i)用抗微生物组分涂覆和/或浸渍支持材料；(ii)可任选地热处理涂覆的/浸渍的支持材料以使涂料干燥和/或固化；(iii)可任选地用双官能配体涂覆和/或浸渍支持材料；(iv)可任选地用抗微生物组分涂覆和/或浸渍含双官能配体的支持材料；(v)可任选地研磨和过筛涂覆的/浸渍的固体支持材料、固体水垢抑制剂材料和/或消毒剂/生物薄层清除材料，如果存在这些材料的话，以获得到具有优选粒径的每一种组分；以及(vi)使涂覆的/浸渍的固体支持材料与固体水垢抑制剂和固体消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种物理混合。示例性的涂覆/浸渍步骤包括但不限于用AgNO₃或Cu(NO₃)₂的水溶液浸渍合适的支持材料如氧化铝，从而将微动金属添加到支持材料内和其表面上。另一种示例性的涂覆/浸渍步骤包括但不限于用含双官能配体如HOCH₂CH(OH)CH₂NH₂的水溶液浸渍合适的支持材料如氧化铝，然后使氧化铝/配体络合物与AgNO₃(或其他可溶的银盐或络合物)或Cu(NO₃)₂(或其他可溶的铜盐或络合物)接触。

在流体处理介质的一个示例性制备方法中，该方法包括以下步骤：(i)研磨并过筛SIL1PHOS颗粒(Somis Ltd.)以使其平均粒径达到约1.0到约3.0mm，以及(ii)使(a)20g S1LIPHOS颗粒与(b1)80g平均粒径为约1.0到约3.0mm的MB2001B(Apyron Technologies，Inc.)颗粒或(b2)80g平均颗粒直径约为3.2mm的AQUASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒混合，形成基本均匀的混合物。在流体处理介质的另一个示例性制备方法中，该方法包括以下步骤：(i)研磨并过筛SIL1PHOS颗粒(Somis Ltd.)以使其平均粒径达到约1.0到约3.0mm，以及使(a)10gS1LIPHOS颗粒与(b1)90g平均粒径为约1.0到约3.0mm的MB2001B(ApyronTechnologies，Inc.)颗粒或(b2)90g平均粒径约为3.2mm的AQU ASTATXR(K2Concepts，Inc.)颗粒混合，形成基本均匀的混合物。

在流体处理介质的另一个示例性制备方法中，该方法包括以下步骤：(i)研磨并过筛SILIPHOS颗粒(Somis Ltd.)以使其平均粒径达到约1.0到约3.0mm，(ii)对ICX^TM颗粒(A-dec Inc.)研磨和/或制片，以及(iii)使(a)10g S1LIPHOS颗粒与(b1)90g平均粒径为约1.0到约3.0mm的MB2001B(Apyron Technologies，Inc.)颗粒或(b2)90g平均粒径约为3.2mm的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒以及(c)10g平均粒径为约1.0到约3.0mm的ICX^TM颗粒混合，形成基本均匀的混合物。

III.使用流体处理装置的方法

本发明还涉及使用上述流体处理装置的方法。在本发明的一个示例性实施方式中，该方法包括处理容器内的水体的方法，其中的方法包括将流体处理装置放入容器的水体内的步骤，其中的流体处理装置包括：(i)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、以及壳体壁结构上的一个和多个开口；以及(ii)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，其中的流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上；以及可选的(c)(c)(i)双官能配体、(c)(ii)水垢抑制剂和(c)(iii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种；其中流体处理介质的大小可防止其从壳体壁结构上的一个或多个开口中逸出。

在本发明的另一个示例性实施方式中，处理容器内的水体的方法包括以下步骤：(I)将流体处理装置放入容器的水体内，其中的流体处理装置包括：(i)一个从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、以及壳体壁结构上的一个和多个开口，其中从中流过型壳体的壳体壁结构包含上半部分、与上半部分相连的下半部分，以及与上半部分或下半部分相连的填充盖；其中所述一个或多个开口位于上半部分上或下半部分上，或者二者兼而有之；以及(ii)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内壳体容积的一部分，其中的流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上，其中流体处理介质的大小可防止其从壳体壁结构的一个或多个开口中逸出。在这个实施方式中，流体处理介质还可以包含(i)双官能配体、(ii)水垢抑制剂和(iii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种。

流体处理装置可用于处理各种容器内的水体。例如，本发明的流体处理装置可用于处理室内加湿器、蒸发器、制冰机、饮用水冷却器、冷却塔、医用空气加湿器、医用氧气湿化器、冷热水治疗浴池、CPAP机器、牙科水管、饮用水储存池、旅游用和军用水壶、工业水炉、以及能容纳植物、切花、水果或蔬菜的至少一部分的容器(如花瓶、鱼缸、水壶、锅、储存或运输容器等)，以及其他饮用水或非饮用水储存池。

本发明的流体处理装置还可以用于延长植物如切花、水果或蔬菜的寿命和/或活力。在一个示例性实施方式中，延长植物寿命的方法包括：(a)将植物的至少一部分放入容器的水体内；以及(b)将流体处理装置放入水体内，其中流体处理装置包含：(i)一个从中流过型壳体，，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、以及壳体壁结构上的一个和多个开口；以及(ii)流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，其中的流体处理介质包含位于支持材料上的抗微生物组分；其中流体处理介质的大小可防止其从壳体壁结构的一个或多个开口中逸出。流体处理介质可只包含位于支持材料上的抗微生物组分，或者添加如上文所述的(i)双官能配体、(ii)水垢抑制剂和(iii)消毒剂/生物薄层清除材料中的一种或多种。

在这个实施方式中，本发明的流体处理装置可用于延长各种植物、水果或蔬菜的寿命和/或活力，其中包括但不限于切花，如玫瑰；其他装饰花或植物部分，如剑兰、康乃馨、大丁草或alstroemeria；盆栽植物；蔬菜，如卷心菜或莴苣；以及水果，如樱桃或柑桔。在延长玫瑰切花寿命的一个示例性实施方式中，流体处理装置包含流体处理介质，流体处理介质包含：(a)20g平均粒径为约1.0到约3.0mm的S1LIPHOS颗粒与(b1)80g平均粒径为约1.0到约3.0mm的MB2001B(ApyronTechnologies，Inc.)颗粒或(b2)80g平均粒径约为3.2mm的AQU ASTATXR(K2Concepts，Inc.)颗粒的混合物。

在本发明的另一个示例性实施方式中，该方法包括处理空气的方法，其中的方法包括将流体处理装置置于一个区域内使空气与流体处理装置接触或流过流体处理装置的步骤，其中的流体处理装置包含：(i)基材；以及(ii)位于基材上和/或内的流体处理介质，其中的流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上；以及可任选的(c)(i)双官能配体、(ii)水垢抑制剂和(iii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种。

本发明经过上文描述以后，还将在下文通过实施例的方式作进一步的阐释，但是不能以任何方式将其解释为对本发明范围的限制。相反，应当清楚地理解，本领域的技术人员通过阅读本说明书以后，可以对本发明提出各种其他实施方式、修改及其等价方案而不偏离本发明的精神和/或附属权利要求的范围。

实施例1-流体处理介质的制备

示例性的流体处理介质通过如下过程制备。平均粒径约为3.0mm的100g氧化铝颗粒浸没于含1.0M AgNO₃的水溶液中。浸泡约1分钟后从水溶液中取出氧化铝颗粒，然后在约600℃的干燥温度于干燥箱中干燥。所得到的颗粒可作为流体处理介质使用。

实施例2-流体处理介质的制备

示例性的流体处理介质通过如下过程制备。将SILIPHOS颗粒(BK GiuliniChemie Gmbh&Co.)研磨并过筛以获得平均粒径约为3.0mm的颗粒。20g经过研磨的SILIPHOS颗粒与80g实施例1所制备的流体处理介质混合。所得到的混合物可作为流体处理介质使用。

实施例3-流体处理装置的制备

示例性的流体处理装置通过如下过程制备。利用三个独立的浇铸铸模聚苯乙烯组件制成与图1所示的示例性壳体10基本类似的、外径约为33mm的球形从中流过型壳体。三个独立的组件包括上半部分(与图1所示的示例性壳体10的上半部分11基本类似)、下半部分(与图1所示的示例性壳体10的下半部分12基本类似)和填充盖(与图1所示的示例性壳体10的填充盖13基本类似)。

从中流过型壳体的上半部分与下半部分通过声波焊接在一起。实施例1所制备的10g流体处理介质灌注到从中流过型壳体内。然后通过声波将填充盖焊接到上半部分上以封闭流体处理介质。

将所得到的流体处理装置放到约含4.5升水的室内加湿器内。加湿器内的水可基本保持无微生物达30天。

实施例4-流体处理装置的制备

利用上述实施例3所描述的方法制备示例性的流体处理装置，但是用其他的流体处理介质来代替实施例1所制备的流体处理介质。制备出的装置样品如下面的表1所示。

表1.装置样品及其所含的流体处理介质

样品	流体处理介质组合物	量
			1	实施例2的流体处理介质	10.0g
2	平均粒径约为1.0mm的10wt％的S1LIPHOS颗粒(BKGiulini Chemie Gmbh&Co.)与平均粒径约为3.2mm的90wt％的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒的均匀混合物。	10.0g
			3	平均粒径约为1.0mm的20wt％的S1LIPHOS颗粒(BKGiulini Chemie Gmbh&Co.)与平均粒径约为3.2mm的80wt％的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒的均匀混合物。	20.0g
4	平均粒径约为1.0mm的50wt％的S1LIPHOS颗粒(BKGiulini Chemie Gmbh&Co.)与平均粒径约为3.2mm的50wt％的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒的均匀混合物。	200g
			5	平均粒径约为1.0mm的90wt％的S1LIPHOS颗粒(BKGiulini Chemie Gmbh&Co.)与平均粒径约为3.2mm的100wt％的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒的均匀混合物。	200g
6	平均粒径约为1.0mm的20wt％的S1LIPHOS颗粒(BKGiulini Chemie Gmbh&Co.)与平均粒径约为3.2mm的80wt％的AQU ASTATXR(K2 Concepts，Inc.)颗粒的均匀混合物。	2,000g

所得到的流体处理装置可用于各种含水装置中。例如，装置样品1可放到约含4.5升水的室内加湿器中。室内加湿器内的水可基本保持无微生物达30天。另外，装置样品2可放到约含4.5升水的室内蒸发器中。室内蒸发器内的水可基本保持无微生物达30天。

实施例5-流体处理装置的应用

将平均茎长约为30.5cm(12英寸)的一打玫瑰分成两组。六支玫瑰放入含自来水的花瓶内(对照样品1)，另外六支放入含相同自来水加如上述实施例3所描述的示例性流体处理装置的花瓶内(测试样品7)。

经过两周以后，测试样品7的玫瑰看上去还是新鲜的，而对照样品1的玫瑰不到7天以就枯死了。

实施例6-流体处理介质的制备

示例性流体处理介质通过如下过程制备。将ICX^TM颗粒(A-dec Inc.)研磨并过筛得到平均粒径约为3.0mm的颗粒。20g经过研磨的ICX^TM颗粒与80g实施例1所制备的流体处理介质混合。所得到的混合物可作为流体处理介质使用。

实施例7-流体处理装置的制备

利用上述实施例3所描述的方法制备示例性流体处理装置，但是将实施例6所制备的流体处理介质灌注到从中流过型壳体内。所得到的流体处理装置可用于处理约含4.5升水的室内加湿器内的水。加湿器内的水可基本保持无微生物达30天。

实施例8-流体处理介质的制备

示例性的流体处理介质通过如下过程制备。100g平均粒径约为3.0mm的氧化铝颗粒浸没到含HOOCCH₂CH₂NH₂的水溶液中。浸泡约1分钟后从水溶液中取出氧化铝颗粒，然后在约100℃的干燥温度于干燥箱中干燥。再将颗粒浸没到含AgNO₃的水溶液中。浸泡约1分钟后从第二水溶液中取出氧化铝颗粒，然后在约100℃的干燥温度于干燥箱中干燥。所得到的颗粒可作为流体处理介质使用。

实施例9-流体处理装置的制备

示例性的流体处理装置通过如下过程制备。将250g平均粒径小于约10μm的AQUASTATXR(WC Grade)(K2 Concepts，Inc.)颗粒加到含200g CARBOPOL940(Noveon，Inc.，Cleveland，OH)用500ml蒸馏水溶解的溶液中制备水溶液。将混合物掺混35分钟。

从Hollingsworth&Vose Company(East Walpole，MA)购买的、商品名为HIPERM PLUS^TM的、初始基础重量为36.3g/m2的HEPA级纸通过将其浸到水溶液中来用水溶液进行涂覆。然后涂覆的纸在66℃(1500F)干燥2小时。所得到的涂覆纸的涂覆重量约为40g/m2。

实施例10-流体处理装置的制备

重复实施例9的过程以涂覆从Cerex Advanced Fabrics，Inc.(Cantonment，Florida)购买的商品名为CEREX的自发纺粘的(autogenously spunbonded)尼龙无纺纤维。未涂覆的织物初始基础重量为94g/m2。所得到的涂覆织物的涂覆重量约为100g/m2。

实施例11-流体处理装置的制备

利用常规的造纸方法制备示例性的流体处理装置，其中，实施例9的水溶液被掺入到纸浆中。制出的纸所含的抗微生物材料的重量百分比约占纸总重量的3.0wt％。

虽然本说明书已结合具体实施方式详细描述了本发明，但是应当理解的是，本领域的技术人员在了解了上述描述以后，可以很容易地构思这些实施方式的变体和等价方案。因此，本发明的范围应该被评定为所附权利要求及其等价方案的范围。

Claims (63)

1.一种控制水中微生物生长的装置，所述的装置包括：

从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、和壳体壁结构上的一个和多个开口；以及

流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，所述流体处理介质包含：

位于支持材料上的抗微生物组分；以及

(i)双官能配体、(ii)锅垢抑制剂、和(iii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种；

其中所述流体处理介质的大小可防止其从壳体壁结构上的所述一个或多个开口中逸出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含一种或多种固体颗粒或小珠。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抗微生物组分包含过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属盐、或它们的组合。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述过渡金属选自下组：Sc、Ti、Sn、V、Cr、Mn、Fc、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub、及它们的组合。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述过渡金属选自下组：Ag、Cu、Zn、及它们的组合。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含至少一种包含无机磷酸盐、膦酸盐、多元羧酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述水垢抑制剂包括六偏磷酸盐、正磷酸盐、或它们的组合。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含至少一种包括六偏磷酸盐、正磷酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含至少一种包括过碳酸钠、次氯酸钙、单过硫酸钾、过硫酸钠、或它们的组合的消毒剂/生物薄层清除材料。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含：(i)至少一种包括无机磷酸盐、膦酸盐、多元羧酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂，以及(ii)至少一种含过碳酸钠的消毒剂/生物薄层清除材料。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含双官能配体，所述双官能配体将所述抗微生物组分的至少一部分结合到所述支持材料上。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双官能配体包括HOCH₂CH₂NH₂、HOCH₂CH(OH)CH₂NH₂、HOCH₂CH(NH₂)CH₂NH₂、HOCH₂CH(OH)CH(OH)CH₂NH₂、或它们的组合。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述从中流过型壳体的壳体壁结构包括上半部分、与所述上半部分相连的下半部分，和与所述上半部分或下半部分相连的填充盖；所述一个或多个开口位于所述上半部分上或所述下半部分上、或者二者上。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，其中从中流过型壳体呈球形。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，其中从中流过型壳体的直径范围为约5mm到约500mm，且含有约0.1到约1000g流体处理介质。

16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一个或多个开口的开口中的每一个的维度在约10微米到约10,000微米之间。

17.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述过渡金属是Ag，且所述装置提供浓度约为1ppb到1000ppb的溶剂化的银离子。

18.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支持材料选自下组：活性碳、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锡、氧化镧、氧化铜、氧化钒、氧化锰、氧化镍、氧化铁、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氧化钍、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、和聚对苯二甲酸乙二酯。

19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支持材料选自氧化铝和聚对苯二甲酸乙二酯。

20.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质的金属含量以流体处理介质总重量为基准计约为0.01-15wt％。

21.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质的金属含量逸流体处理介质总重量为基准计约为0.35-3.5wt％。

22.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包括涂覆于第一氧化铝基材上的Ag和涂覆于第二氧化铝基材上的Cu的混合物，其中Ag的存在量约占Ag和第一氧化铝基材总重量的0.7wt％，Cu的存在量约占Cu和第二氧化铝基材总重量的4.0wt％。

23.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含Ag和Cu纳米微粒的混合物，其中Ag和Cu纳米微粒的平均粒径约为0.1nm到10,000nm。

24.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含Ag和Cu纳米微粒的混合物，其中Ag和Cu纳米微粒的平均粒径约为2nm到500nm，且该混合物中Ag和Cu的比例约为1∶1。

25.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包括位于氧化铝上的银和铜纳米微粒混合物，其中银纳米微粒的中值粒径约为20nm，铜纳米微粒的中值粒径约为100nm。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，其中银纳米微粒和铜纳米微粒在混合物中存在的量各自占金属和氧化铝支持材料总重量的约0.2wt％到约4.8wt％。

27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，银纳米微粒和铜纳米微粒在混合物中存在的比例为1∶5。

28.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含位于氧化铝支持材料上的氧化银和氧化铜的混合物。

29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，氧化银在混合物中存在的量约占流体处理介质总重量的0.1-2wt％。

30.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质包含银和铜纳米微粒与任何一种添加剂金属或添加剂金属氧化物纳米微粒的组合物，其中所述添加剂金属选自下组：Sc、Ti、V、Sn、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub、及它们的组合，其中所述添加剂金属氧化物选自下组：氧化铝、氧化硅、氧化银、氧化钛、氧化锡、氧化镧、氧化铜、氧化钒、氧化锰、氧化镍、氧化铁、氧化锌、氧化锆、氧化镁、氧化钍、及它们的组合。

31.其中包含如权利要求1所述装置的水体。

32.包含如权利要求31所述水体的容器。

33.如权利要求32所述的容器，其中所述容器包括室内加湿器、制冰机、冷却塔、或能够容纳植物、切花、水果或蔬菜的容器。

34.一种用于控制水中微生物生长的装置，其特征在于，所述装置包括：

从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、和壳体壁结构上的一个和多个开口；其中从中流过型壳体的壳体壁结构包括：

上半部分，

与所述上半部分相连的下半部分，和

与所述上半部分或所述下半部分相连的填充盖；所述一个或多个开口位于所述上半部分上或下半部分上，或二者上；以及

流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，所述流体处理介质包含位于支持材料上的抗微生物组分；

其中所述流体处理介质的大小可防止其从壳体壁结构上的一个或多个开口中逸出。

35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述从中流过型壳体呈球形。

36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述从中流过型壳体的直径范围为约5mm到约500mm，且含有约0.1到约1000g流体处理介质。

37.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述一个或多个开口中每一个的开口尺寸在约10微米到约10,000微米之间。

38.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质还包含(i)水垢抑制剂和(ii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种。

39.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述抗微生物组分包括过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属盐、或它们的组合。

40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述过渡金属选自下组：Sc、Ti、Sn、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Uun、Uuu、Uub、及它们的组合。

41.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述过渡金属选自下组：Ag、Cu、Zn、及它们的组合。

42.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质还包含至少一种包含无机磷酸盐、膦酸盐、多元羧酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂。

43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述水垢抑制剂包括六偏磷酸盐、正磷酸盐、或它们的组合。

44.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质还包含至少一种包含过碳酸钠、次氯酸钙、单过硫酸钾、过硫酸钠、或它们的组合的消毒剂/生物薄层清除材料。

45.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述流体处理介质还包含：(i)至少一种包含无机磷酸盐、膦酸盐、多元羧酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂，以及(ii)至少一种包含过碳酸钠、次氯酸钙、单过硫酸钾、过硫酸钠、或它们的组合的消毒剂/生物薄层清除材料。

46.如权利要求40所述的装置，其特征在于，所述抗微生物组分包括过渡金属或过渡金属氧化物，其中所述金属选自Ag、Cu、Zn、及它们的组合，而所述水垢抑制剂包括六偏磷酸盐、正磷酸盐、或它们的组合。

47.一种用于控制水中微生物生长的装置，其特征在于，所述装置包括：

从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、和在壳体壁结构上的一个和多个开口；其中从中流过型壳体的壳体壁结构包括：

上半部分，

与所述上半部分相连的下半部分，和

与所述上半部分或所述下半部分相连的填充盖；所述一个或多个开口位于所述上半部分上或下半部分上，或二者上；以及

流体处理介质，其至少占据从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，所述流体处理介质包含：

位于支持材料上的抗微生物组分，其中所述抗微生物组分包括过渡金属、过渡金属氧化物、或它们的组合；以及

(i)包含无机磷酸盐、膦酸盐、多元羧酸盐、或它们的组合的水垢抑制剂，和(ii)包含过碳酸钠、次氯酸钙、单过硫酸钾、过硫酸钠、或它们的组合的消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种，

其中所述流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的所述一个或多个开口中逸出。

48.一种控制容器所含的水体内生长微生物以及防止容器产生水垢沉积的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将如权利要求1所述的装置放入在容器内的水体中。

49.一种制造流体处理装置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

制造包含上半部分、下半部分和填充盖的三个模制部件；

将所述上半部分与所述下半部分连接起来形成一具有壳体壁结构、所述壳体壁包围形成的壳体容积、在所述壳体壁结构上的一个或多个开口、以及填充盖开口；

制造一包含在支持材料上的抗微生物组分的流体处理介质；

将所述流体处理介质引入所述填充盖开口用所述流体处理介质填充所述壳体容积的至少一部分；以及

将所述填充盖连接到所述从中流过型壳体上盖住所述填充盖开口。

50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述从中流过型壳体呈球形，直径范围约为5mm到500mm，且所述引入步骤包括将约0.1到约1000g流体处理介质引入所述壳体容积内。

51.一种处理容器中所含水体的方法，所述方法包括以下步骤：

将流体处理装置放入容器中所含的水体内，所述流体处理装置包含：

从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被壳体壁结构包围的壳体容积、和在壳体壁结构上的一个和多个开口；以及

流体处理介质，其至少占据所述从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，所述流体处理介质包含：

位于支持材料上的抗微生物组分；以及

(i)水垢抑制剂和(ii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种；

其中所述流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构的所述一个或多个开口中逸出。

52.与植物或植物局部结合的如权利要求1所述的装置。

53.如权利要求52所述的装置，其特征在于，所述植物或植物局部包括花、水果或蔬菜。

54.如权利要求52所述的装置，其特征在于，所述(i)装置和(ii)植物或植物局部位于容器所含的水体内。

55.一种延长植物或植物局部的寿命和活力的方法，所述方法包括以下步骤：

将植物的至少一部分放入容器内所含的水体中；

将流体处理装置放入所述水体中，所述流体处理装置包含：

从中流过型壳体，其具有壳体壁结构、被所述壳体壁结构包围的壳体容积、和在所述壳体壁结构上的一个和多个开口；以及

流体处理介质，其至少占据所述从中流过型壳体内的壳体容积的一部分，所述流体处理介质包含：

位于支持材料上的抗微生物组分；

其中所述流体处理介质的大小可防止其从在壳体壁结构上的所述一个或多个开口中逸出。

56.如权利要求55所述的方法，其特征在于，所述流体处理介质还包含：(i)锅垢抑制剂和(ii)消毒剂/生物薄层清除材料中的至少一种。

57.如权利要求55所述的方法，其特征在于，所述植物包括花、水果或蔬菜。

58.如权利要求57所述的方法，其特征在于，所述切花包括玫瑰。

59.如权利要求57所述的方法，其特征在于，所述切花包括任何商品化的切花或插花。

60.一种用于控制流体内微生物生长的装置，所述装置包括：

基材；以及

位于所述基材上或基材内的流体处理介质，其中所述流体处理介质包含：(a)抗微生物组分，其位于(b)支持材料上。

61.如权利要求60所述的装置，其特征在于，所述基材包括纸、无纺织物、纺织物、编结织物或网状织物。

62.如权利要求60所述的装置，其特征在于，所述抗微生物组分包括过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属盐、或它们的组合，所述过渡金属选自Ag、Cu、Zn、及它们的组合，且所述支持材料包括氧化铝。

63.如权利要求60所述的装置，其特征在于，所述抗微生物组分包括过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属盐、或它们的组合，所述过渡金属选自Ag和Cu及它们的组合，所述支持材料包括氧化铝；所述基材包括纸质基材。

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