CN101489425B

CN101489425B - 抗病毒面罩和过滤材料

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Publication number: CN101489425B
Application number: CN200780026848.XA
Authority: CN
Inventors: K·比德曼; F·邓; S·金; A·米德尔顿; P·J·奥斯
Original assignee: Glaxo Group Ltd; SmithKline Beecham Corp
Current assignee: Glaxo Group Ltd; SmithKline Beecham Corp
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-07-16
Also published as: ZA200900065B; CN101489425A; GB0614251D0

Abstract

面罩，包括过滤材料，其是纤维基体，特别是非织造聚丙烯或聚酯，在该纤维上沉积有酸性聚合物，尤其是Carbopol或Gantrez型。该面罩对吸入或呼出的空气具有抗病毒活性。还描述了适用于这种面罩的过滤材料及其制备方法。

Description

抗病毒面罩和过滤材料

本发明涉及新型装置，其是能够从污染有有害病毒的吸入空气中和从感染有这种病毒的患者呼出的污染空气中除去这种病毒和使其失效的口和/或鼻空气过滤器。特别地，本发明涉及面罩形式的这种装置。本发明还涉及适用于这种装置中的新型过滤材料。

在上一世纪中，已经见证了三次流感的大范围传染病，其中1918年的“Spanish flu”是医学科学已知的任意传染病中最大的大范围传染病(Oxford，J.S.，2000)。造成这三次大范围传染病的三种菌株属于A类流感病毒，与其他两类(B和C)不同，这类使大范围的动物(家禽、猪、马、人类和其他哺乳动物)感染。流感A病毒在经济和医学上都继续造成全球性的问题(Hayden，F.G.&Palese，P.，2000)。目前全球关注的问题是禽流感A H5N1病毒，其在1997年首先在中国证明了其感染鸟类的能力，后来传播到东南亚、欧洲和非洲的其他国家(Enserink，M，2006；Guan，Y.等，2004；Peiris，J.S.等，2004)。世界卫生组织在2003～2004年中在东南亚鸟类中的轻微突发过程中记录了其造成鸟类严重疾病的能力。H5N1变异快速，且高度致病。其与其他禽流感病毒的共存提高了鸟类中并发感染的可能性。这种事件将为具有的禽类基因足够容易在禽类物种之间传递的新亚型的出现提供“混合容器”，这将标志着流感流行的开始(WHO情况说明书)。

为了用目前市场上的很多抗流感产品(疫苗和治疗方法)控制和防止发生其他流行性疾病，已经做了很多努力。目前，氨基三环癸胺是治疗流感感染的主要抗病毒化合物，但其活性限制于流感A病毒。抗神经氨酸酶抑制剂，例如Zanamivir(Relenza)和Oseltamivir(Tamifu)，是新的一类获许可用于治疗流感A和B感染的抗病毒试剂(Carr，J.等，2002)。由于在制备中涉及的时间和费用和目前有限的供应，这些抗病毒物在大范围传染病中的作用可能受到限制。根据可能的H5N1大范围传染病的近期报道，提高了对防止禽类之间的任何病毒传递可能的需求。

有害病毒和/或其他微生物污染的空气的吸入是人类感染的通常途径，特别是公共卫生工作者和其他和感染人群或动物一起工作的人们。感染患者呼出的空气是污染源。目前尤其关注所谓的“禽流感”H5N1病毒造成的感染风险。结合了适合过滤材料的面罩对于用作防止该病毒在物种之间传递的障碍将是理想的。

被认为去除这种病毒和/或其他微生物的空气过滤器是已知的。一种类型的这种过滤器包括纤维或颗粒状基体，在其上(在这种纤维或颗粒的表面上和/或其本体内)沉积有捕获所关注的细菌和/或其他微生物和/或使其失活的物质。下面列出了这种过滤器的公开实例。

US-A-3871950和US-A-4181694公开了用于超滤应用，主要用于过滤含水介质的丙烯腈聚合物的中空纤维。US-A-4856509公开了面罩，其中面罩的选定部分包含病毒破坏剂，例如柠檬酸。US-A-5767167公开了适用于用于捕获微生物(例如病毒等)的过滤介质的气凝胶泡沫。US-A-5783502公开了具有抗病毒分子(特别是阳离子基团，例如与该织物相连的季铵阳离子烃基)的织物基体。US-A-5851395公开了包括在其上沉积有基于唾液酸(在环上具有羧酸取代基的9碳单糖)的病毒捕获材料的过滤材料的病毒过滤器。US-A-6182659公开了基于无乳链球菌agalactiae培养产物的病毒去除过滤器。US-A-6190437公开了用于从空气中去除病毒的空气过滤器，包括浸渍有“碘树脂”的载体基体。US-A-6379794公开了浸渍有丙烯酸乳胶的基于玻璃和其他高模量纤维的过滤器。US-A-6551608公开了通过将至少一种抗病毒试剂和热塑性树脂一起烧结制成的多孔热塑性材料基体和抗病毒物质。US-A-7029516公开了用于从流体中除去颗粒的过滤器系统，包括在其上沉积有酸性聚合物(例如聚丙烯酸)的非织造聚丙烯基底。US-A-2004/0250683公开了包括在其上沉积有酸性物质(其可以是丙烯酸聚合物)的纤维网络的过滤材料。US-A-2005/0247608公开了可以用各种抗病毒聚合物(主要是阳离子聚合物)处理的滤块。

WO-A-2001/07090公开了用于除去微生物的过滤器，包括具有反应表面和在该表面上的聚合物的基体，该聚合物包括用于吸引微生物的阳离子基团。WO-A-2002/058812公开了具有微胶囊化的杀生物剂的空气过滤器。WO-A-2003/039713公开了据称具有抗病原作用的过滤材料，包括抵抗病毒的作用，基于部分覆盖有包含可能为酸基团的侧基官能团的聚合物网络的纤维基体。WO-A-2005/070242公开了由经处理以引入电荷用于捕获颗粒(例如病毒)的纤维制成的吸气过滤器。

GB-A-2035133公开了在其表面上具有不溶于水的聚合物(优选PVA)的膜过滤器。建议了这种过滤材料在气体面罩筒中的应用。

JP-A-2001/162116公开了抗菌过滤介质，其中使用自交联性丙烯酸树脂以将银-有机idine抗菌剂粘合到纤维基体上。JP-A-2005/198676公开了可水硬化树脂乳液用于将柠檬酸粘合到抗病毒面罩上的应用。

Journal of Virology中的三篇文章：1968年9月，p878-885；1970年3月，p313-320和p321-328，公开了各种聚羧酸的抗病毒活性，包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和聚缩醛羧酸。其中报道的抗病毒活性显示为细胞介导的作用，结论显示为“PMAA(聚甲基丙烯酸)不使处于细胞外状态的细胞颗粒失活”。

现在存在对这种过滤器的改进的需求，特别是考虑到来自“禽流感”的风险感觉。本发明人确定了可以便于提高从吸入的空气中将有害病毒和/或其它微生物除去和使其失效的水平的过滤材料，从而使这种材料可以用于改进的鼻和/或口过滤器中。

依照本发明的第一方面，提供了可渗透空气的面罩，其形状适于放置在使用者的口和鼻之上且密封性接触使用者的面部，具有用于将该面罩保持放置在该使用者面部上的装置，且包括一个或多个过滤材料层，该过滤材料层经定位以使使用者吸入和/或呼出的空气通过该过滤材料，其中该过滤材料包含与酸性聚合物相结合的可渗透空气的基体。

该面罩的整体形状通常可以是面罩领域中常规的，该用于将该面罩保持放置在该使用者面部上的装置例如可以包括一个或多个用于通过使用者头后面的弹性带。

该可渗透空气的基体可以包括纤维基体，其可以是织造或非织造材料。织造材料的实例包括那些天然和合成纤维，例如棉、纤维素、羊毛聚烯烃、聚酯、聚酰胺(例如尼龙)、人造丝、聚丙烯腈、醋酸纤维素、聚苯乙烯、乙烯类聚合物和任何其他可以加工成纤维的合成聚合物。非织造材料的实例包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龙、PET和PLA。为本发明，优选非织造材料。这种材料可以为非织造片材或衬垫的形式。

非织造聚酯是优选的可渗透空气的基体，因为发现此处所述类型的酸性聚合物与聚酯材料的粘合性更好。酸性聚合物似乎较不容易从聚酯基体上明显剥落或擦掉。聚酯纤维和由其制备的织物是公知的。此处所用的术语“聚酯”是作为具有由酯基连接的单元的聚合物的制造纤维的通用名。用于织造和非织造纤维制造的常用聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯，包括：

-[-O.CO-C₆H₄-CO.O-CH₂-CH₂-]_n-单元。

可以通过实践确定可以使用的纤维基体的等级，以达到适合的空气流通量，该密度可以是面罩领域中已知的那样，以提供舒适重量的面罩。

通常用于手术面罩等类型的非织造聚丙烯可以片状形式广泛得到。适合等级的非织造聚丙烯包括通常用于手术面罩等的公知等级。通常发现适用于本发明中的非织造聚丙烯材料具有10～40g/m²的重量，尽管可以根据经验确定其他适合的材料重量。

通常发现适用于本发明中的非织造聚酯材料具有10～200g/m²的重量，尽管朝向该范围上端的材料可能对面罩中使用而言有点重。例如，重量为20～100g/m²的材料是优选的，例如约60g/m²。这种材料是市场上可得到的。其他适合的材料也可以根据经验确定。

可替代地，该基体可以为其他形式，例如开口泡沫塑料，例如也用于空气过滤器(例如用作鼻空气塞)的聚氨酯泡沫。

已经发现酸性聚合物在捕集通过该材料的空气中的病毒和使其失效中是有效的。并不限制于特定的行为理论，据信一旦与该基体的表面接触，病毒与该聚合物相互作用，被捕获，以及酸性聚合物的局部低pH环境(例如约pH2.8～5)使该病毒失活，由此使其失效。据信本发明的过滤材料可以以这种方式有效对抗会造成感冒、流感、SARS、RSV、禽流感和其突变血清型的病毒。

此处所用的术语“酸性聚合物”包括沿其主链具有酸性基团(例如作为侧基)的聚合物。适合的酸性基团是羧酸基团。该酸性聚合物可以是交联的或直链的。通常为了本发明，优选非交联的，例如直链的聚合物。这是优选的，因为与交联聚合物相比，非交联的线性结构可以提供更容易得到的-COOH基团，而且非交联的聚合物更容易溶解，因此更容易用于此处公开的制备方法中。

该酸性聚合物可以包括聚羧酸聚合物。

聚羧酸聚合物通常是在其结构中包括-COOH基团或衍生基团(例如酸酐基团，容易裂解的羧酸酯基团或容易裂解生成-COOH基团的成盐的-COOH基团)的聚合物。

聚羧酸聚合物可以具有直接连接到其主链上的-COOH基团(或衍生基团)，或者该聚合物可以是所谓的接枝或树枝状聚合物，其中-COOH基团(或衍生基团)连接到从主链上分叉的侧链上。

例如，聚羧酸聚合物可以在其结构中包括：

-[-CR¹.COOH-]-

单元，其中R¹优选为氢，或R¹可以是C_1-3烷基、C_1-3烷氧基或C_1-3羟基烷基。

一种类型的这种聚羧酸聚合物包括在其结构中具有：

-[-CR²R³-CR¹.COOH-]-

单元的聚合物，其中R²和R³分别优选为氢，或可以是C_1-3烷基或C_1-3烷氧基。例如，这种聚合物可以包括聚羧基乙烯基聚合物，例如式为CR²R³＝CR¹.COOH的单体化合物的聚合物，其中取代基如上所限定。这种聚合物可以包括丙烯酸或甲基丙烯酸的聚合物，即聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸，例如线性聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸的均聚物和共聚物。这种聚合物的实例是羧基聚亚甲基。商业上可得到的聚丙烯酸的实例是材料Good-Rite^TMK-702，其具有约30000的分子量。商业上可得到的聚丙烯酸的实例(以基钠盐形式)是材料Good-Rite^TMK-765，其也具有约30000的分子量。聚丙烯酸聚合物在商业上可以以商标Carbomer^TM得到，分类为合成聚合物，其另外用作乳化稳定剂和水性粘度提高剂。

这种类型的聚合物例如公开于US-A-2798053中，即“羧酸型单体，例如丙烯酸、马来酸或酸酐等，与特定比例的每分子包括多于一个烯基醚基团的多元醇的聚烯基聚醚共聚，母多元醇包含至少4个碳原子和至少3个羟基。”

交联的聚羧酸聚合物的实例包括用烯丙基醚(例如季戊四醇、蔗糖或丙烯的)交联的丙烯酸的均聚物，例如可以商标“Carbopol”获自B.F.Goodrich Company的材料，例如特定的Carbopol包括Carbopol 934、940、980、1382、Carbopol ETD 2020、ETD 2050、Ultrez 20和21。

另一类型的这种聚羧酸聚合物可以在其结构中包括相邻的

-[-CR¹.COOH-]-

单元(其中R¹如上所述)，例如基于通常包括-[-CH.COOH-CH.COOH-]-单元、和/或这种单元的盐或酯、或其中相邻碳原子上的COOH基团可环化形成-CH.CO-O-CO.CH-环系的酸酐形式的这种单元(这种衍生物容易水解以形成相应的游离酸)的马来酸部分的聚合物。

一种类型的这种聚羧酸聚合物可以包括在相邻的聚合物链碳原子上具有成对羧酸基团的单元。例如，这种聚合物可以在其结构中包括：

-[-CR¹R²-CR³R⁴-CR⁵.COOH-CR⁶.COOH-]-

单元，其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵和R⁶独立地为氢(优选)或C_1-3烷基或C_1-3烷氧基，优选R¹和R²为氢、R³为氢、R⁴为甲氧基、R⁵和R⁶为氢，或在其结构中保留COOH基团或可容易水解为COOH基团的基团的其衍生物。这种聚羧酸聚合物是基于甲基乙烯基醚和马来酸酐的共聚物的聚合物。这种聚合物在市场上可以商标Gantrez^TM获得。

这种聚合物的实例在其结构中包括：

-[-CH₂-CH.OCH₃-CH.COOH-CH.COOH-]-

单元。

这种聚合物可以是线性聚合物或交联聚合物。这种类型的线性的、非交联的聚合物可以商标Gantrez^TM S(CAS#25153-4-69)在市场上获得，例如分子量约为700000的Gantrez^TM S-96，Gantrez^TM S-97具有约1200000的分子量。这种Gantrez聚合物是优选的。在实验中发现包括这种Gantrez聚合物的过滤材料甚至在水中浸渍24小时之后仍保持其表面pH值低于pH3.5，适用于杀灭病毒。

这种类型的交联聚合物也可以以商标Gantrez^TM在市场上获得。

这种酸的衍生物的实例是酸酐，即其中两个相邻的-COOH基团环化形成-CH.CO-O-CO.CH-环系，这种酸酐容易水解以形成相应的游离酸。这种聚合物可以商标Gantrez^TM AN(CAS#9011-16-9)在市场上获得，例如Gantrez^TM AN-119、Gantrez^TM AN-903、Gantrez^TM AN-139、Gantrez^TMAN-169。

另一种衍生物的实例是部分盐，例如其中一些游离-COOH基团转化为第I族或第II族金属的金属盐，分别例如钠或钙、或混合钠-钙盐。这种聚合物可以商标Gantrez^TM MS在市场上获得，例如Gantrez^TM MS-955(CAS#62386-95-2)。

这种酸的衍生物的另一实例是部分酯，其中用C_1-6烷基(例如乙基或正丁基)将一些游离-COOH基团酯化。这种聚合物可以商标Gantrez^TMES在市场上获得，例如Gantrez^TMES-225(CAS#25087-06-03)或Gantrez^TMES-425(CAS#25119-68-0)。通常这第二种类型的聚合物具有在200000～2000000范围内的分子量。

这种类型的其他聚羧酸聚合物包括丙烯酸C_10-30烷基酯和一种或多种式为R⁴R⁵C＝CR⁶-COOR⁷的单体化合物的共聚物，其中R⁴、R⁵、R⁶和R⁷各自独立选自氢或C_1-5烷基，特别是甲基、乙基或丙基。这种单体化合物的实例包括丙烯酸和甲基丙烯酸的酯。

其他适合的聚羧酸聚合物包括基于式为R₁R₂C＝CR₃-COOR₄的化合物的阴离子聚合物，其中R₁、R₂、R₃和R₄各自独立选自氢或C_1-5烷基，特别是甲基、乙基或丙基。这种聚合物的实例是基于具有羧酸官能团的甲基丙烯酸和乙基丙烯酸酯的那些，可以商标“Eudragit”获自RohmGmbH & Co。特别的等级包括Eudragit L100-55、L30-D-55、L100、S100和FS 30D。

其他适合的酸性聚合物可以是包括其他酸基团(例如磺酸基团)的聚合物。包括磺酸基团的酸性聚合物的实例是丙烯酸或甲基丙烯酸与磺酸的共聚物，例如线性共聚物。这种包括磺酸基团的聚合物可以以其盐的形式使用，例如其钠盐。丙烯酸和磺酸的共聚物的实例可以商标Good-Rite^TMK-776在市场上获得。其他酸性聚合物可以包括丙烯酸和磺酸的共聚物。例如，该酸性聚合物可以包括马来酸的共聚物和三元共聚物、聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)(“polyAMPS”)，和丙烯酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的共聚物。

聚苯乙烯磺酸可以是适合的，例如分子量约为120000的可以名称Flexan^TMII获得的以其钠盐形式的市售聚苯乙烯磺酸可以是适合的。

据信其他适合的酸性聚合物包括聚乙烯基膦酸。

已经发现适用于此处的目的的酸性聚合物具有在30000～2000000范围内的分子量，但分子量看来并不是关键的，这可以仅是示例性的范围。

可以在该过滤材料中加入其他物质，例如用于使该过滤材料的性质和抗病毒效果最优化的其他物质。

例如该酸性聚合物可以与增塑剂材料结合使用，以促进在该基体材料的纤维上形成酸性聚合物的膜。特别地，增塑剂材料可以和上述基于式R₁R₂C＝CR₃-COOR₄的化合物的阴离子聚合物(例如上述的“Eudragit”聚合物)结合使用。适合的增塑剂包括柠檬酸三乙酯、和邻苯二甲酸二乙酯或二丁酯。如果使用，占该酸性聚合物重量约1～20wt％的增塑剂比例似乎是适合的。

例如该过滤材料可以包括一种或多种有机羧酸，优选为固体的这种酸。这种固体羧酸的实例包括：水杨酸、富马酸、苯甲酸、戊二酸、乳酸、柠檬酸(优选的)、丙二酸、乙酸、乙醇酸、苹果酸、己二酸、琥珀酸、天门冬氨酸、邻苯二甲酸、酒石酸、谷氨酸、焦谷氨酸、葡糖酸及其两种或更多种的混合物。

例如从上面回顾的现有技术中，已知使用酸(例如柠檬酸)作为抗病毒试剂，和这种酸的存在可以提高过滤材料的抗病毒活性。然而，迄今为止已经发现将柠檬酸沉积在过滤基体材料(例如上述的例如聚丙烯或聚酯)上是困难的，因为柠檬酸和基体之间的粘合性较差。有利地发现本发明中所用类型的酸性聚合物可以用于提高这种酸与这种基体的粘合性。

通常在该过滤材料中的酸性聚合物：有机酸的重量比可以在10∶1～1∶1范围内，优选3∶1～1∶1，例如2+/-0.25∶1。

例如，该过滤材料可以结合一种或多种表面活性剂。表面活性剂可以便于该过滤材料的润湿。已知空气传播的病原体(例如病毒)加载在小的水滴中，因此该过滤材料的润湿性提高可以提高该病原体和该过滤材料上的活性材料之间的有效接触。此外，已知表面活性剂有效瓦解病毒和细菌的膜。非离子表面活性剂是优选的，因为离子型表面活性剂可以容易造成该酸性聚合物胶凝。优选的非离子表面活性剂选自Tween^TM或Polysorbate^TM族的表面活性剂。

通常在该过滤材料中的酸性聚合物：表面活性剂的重量比可以在10∶1～1∶1范围内，优选3∶1～1∶1，例如2+/-0.25∶1。

尽管通常为了实现抗病原体的高效能，该酸性聚合物在该基体上的高加载量是所需的，但发现这应当和过高的加载量会导致空气通过该过滤材料的通道的堵塞的缺点一起权衡考虑。

为了在通过该面罩的空气中实现适当量的病毒灭活，并结合吸入或呼出的空气的适当速率的渗透性，该酸性聚合物和如果存在的任何羧酸和如果存在的任何表面活性剂在该过滤材料的基体上的总加载量优选在20～50g/m²范围内，特别是25～45g/m²。对于此处讨论的典型重量/平方米的基体，这可以相当于该酸性聚合物和如果存在的任何羧酸和如果存在的任何表面活性剂在该过滤材料的基体上的总加载量(基于起始100％重量的该基体本身)为5～60wt％，典型为10～30wt％。

例如，该过滤材料可以结合一种或多种金属盐，例如选自银、锌、铁、铜、锡及其混合物的盐。这种盐可以具有杀菌活性。这些可以是无机盐，例如矿物酸的那些，例如氯化物、硝酸盐或硫酸盐，或有机盐。这种金属盐的实例是氯化锌。

例如该过滤材料可以结合一种或多种抗微生物化合物。这种化合物的适合实例包括季铵化合物(例如氯化苯甲烃铵(benzalkoniumchloride)、溴棕三甲铵(cetrimide))、酚类化合物(例如三氯生、苯甲酸)、双胍(例如氯己定、双胍啶(alexidine))及其混合物。

总体优选的过滤材料包括在其结构中包括：

-[-CH₂-CH.OCH₃-CH.COOH-CH.COOH-]-

单元的线性酸聚合物，特别是Gantrez^TM S-97，和柠檬酸和非离子表面活性剂，特别是Tween 20或Polysorbate 20，以此处所述的比例沉积在非织造聚酯纤维基体上。

某些酸性聚合物可能获益于已知类型的稳定剂的存在。例如，Gantrez^TM聚合物可能获益于作为稳定剂的EDTA二钠盐的存在。

据信适用于本发明的面罩中的此处公开的某些过滤材料本身是新颖的。

因此，在另一方面中，本发明提供了适用于本发明的面罩中的过滤材料。

如上讨论了这种过滤材料的优选类型、特征和实施方案。

一种特别类型的这种过滤材料包括在其上沉积是线性酸性聚合物的酸性聚合物的纤维基体(如上所讨论的)。

另一种特别类型的这种过滤材料包括在其上沉积有酸性聚合物的纤维基体(如上所讨论的)，该酸性聚合物包括在其结构中包括相邻的：

-[-CR¹.COOH-]-

单元的聚羧酸聚合物，其中R¹如上所限定。特别类型的这些例如是基于通常包括-[-CH.COOH-CH.COOH-]-单元、和/或这种单元的盐或酯、或其中相邻碳原子上的COOH基团可环化形成-CH.CO-O-CO.CH-环系的酸酐形式的这种单元(这种衍生物容易水解以形成相应的游离酸)的马来酸部分的聚合物。

另一种特别类型的这种过滤材料包括在其上沉积有酸性聚合物和有机羧酸的纤维基体(如上所讨论的)。

本发明的这方面的特别优选的过滤材料包括在其表面上沉积有在其结构中包括：

-[-CH₂-CH.OCH₃-CH.COOH-CH.COOH-]-

单元的线性酸聚合物(特别是Gantrez^TM S-97)、以及柠檬酸和非离子表面活性剂(特别是Tween 20或Polysorbate 20)的上述非织造聚丙烯或特别是聚酯纤维基体。

在该过滤材料中，为了上述解释的原因，酸性聚合物和如果存在的任何羧酸和如果存在的任何表面活性剂在该过滤材料的基体上的总加载量优选在20～50g/m²范围内，特别是25～45g/m²。

这种过滤材料可以具有独立的实用性，例如在其他类型的空气过滤系统中。

此处所述的过滤材料可以以各种方式制备，其中该可渗透空气的基体与该酸性聚合物相结合。

在一种方式中，该酸性聚合物可以沉积在该可渗透空气的基体上，作为在该基体材料上的完整或部分膜，例如在其纤维上。

在另一种方式中，该酸性聚合物可以结合到该可渗透空气的基体的材料中，例如结合到其纤维中。这可以在该纤维形成过程例如纺粘或熔吹中进行，以形成非织造材料。

在另一种方式中，可以通过已知的电纺方法制备本发明的过滤材料，其中形成溶液或熔体形式的聚合物的带电液体射流，并将其沉积在接地的集电纤维上。

在用于制备本发明的过滤材料(例如用于本发明的面罩)的优选制备方法中，该酸性聚合物可以结合到液体载体中，然后可以用所得到的液体组合物润湿该基体材料，将或使该液体载体蒸发，由此留下该酸性聚合物沉积在该基体上。

这种得到的液体组合物在此称作“加载溶液(loading solution)”。

该液体载体可以是水性的，例如水或水和醇(例如甲醇、乙醇、丙醇)的混合物。该酸性聚合物可以溶解或悬浮在该液体载体中。该加载溶液可以结合任何其他物质，例如上述的固体羧酸、表面活性剂、金属盐、抗微生物化合物、稳定剂等，溶解或悬浮在该液体载体中。如果需要也可以将该加载溶液调节到适合的pH值，例如pH2-3，通常约为2.5。例如，可以将碱(例如氢氧化钠)或缓冲剂(例如柠檬酸盐，例如柠檬酸钠)包括到该加载溶液中以达到这样的pH值。

可以通过简单地用这样形成的分散体涂覆该基体材料(例如将该基体浸渍到该加载溶液中)实现该基体的润湿。可替代地，可以用该加载溶液喷涂该基体材料。在工业规模上，为方便起见，喷涂是优选的。然后可以将该润湿的基体干燥，例如通过在环境空气中或在干燥通道中蒸发。这种通道中的适合干燥温度小于100℃。

适用于该过滤材料的制备方法中的加载溶液是本发明的另一方面。

例如这种加载溶液可以在液体载体中制备，包括0.5～10wt％(通常1～5wt％)的酸性聚合物(例如Gantrez S-97)、0～4.0wt％有机羧酸(例如1～2wt％柠檬酸)和0～4.0wt％表面活性剂(例如1～2wt％表面活性剂，例如Polysorbate或Tween 20)。

包含Gantrez酸(例如Gantrez S-97)的加载溶液可能获益于加载溶液中的针对该Gantrez酸的稳定剂的存在。适合的稳定剂是100ppm的EDTA二钠盐。

因此，该过滤材料可以是通过以下方法得到或可得到的产物：用该加载溶液润湿该可渗透空气的基体，和将或使该液体载体从其中蒸发以将加载溶液中的物质沉积在该基体上。

WO-A-03/039713公开了通过使单体聚合在纤维表面上而在纤维基体上形成酸性聚合物涂层的方法。其中已经形成的聚合物从溶液或悬浮液中沉积在该纤维基体上的上述方法是优选的，因为WO-A-03/039713方法能在该纤维的表面上留下痕量的不需要的单体。

本发明的过滤材料的优点是其抗病毒活性可以使得口和/或鼻过滤器可以以轻质形式制成。此外本发明的过滤材料可以快速有效对抗病原体(例如此处所述的病毒)。

通常该过滤材料可以是片状或衬垫形式，通常与适用于上述面罩的纤维基体的起始片材或衬垫的形状相符合。这种片材或衬垫形式的材料可以以已知方式制成适用于通常已知形状的面罩的形状。

面罩可以由这种材料使用已知的面罩制备方法制成，例如模制/折叠。因此在本发明的另一方面，提供面罩的制备方法，包括提供此处所述的过滤材料，并将该过滤材料形成面罩。

本发明的面罩可以包括一个、两个、三个或更多个这种片状或衬垫状过滤材料的层。片状的本发明的过滤材料可以容易地适应于适合与使用者面部相配的凸形形状。该面罩可以另外包括一个或多个其他材料层，例如支持该过滤材料的一层、或夹住该过滤材料的两层，非必要地具有一个或多个其他层。这种其他材料层在该面罩中的定位可使在使用该面罩时，该其他材料层位于该过滤材料和使用者的皮肤之间，由此降低对使用者皮肤的任何刺激。

这种其他材料可以是织造或非织造材料。纺织材料的实例包括那些天然和合成纤维，例如棉、纤维素、羊毛、聚烯烃、聚酯、尼龙、人造丝、聚丙烯腈、醋酸纤维素、聚苯乙烯、乙烯类聚合物和任何其他可以加工成纤维的合成聚合物。非织造材料的实例包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龙、PET和PLA。为本发明，优选非织造材料。这种材料可以为非织造片材或衬垫的形式。适合等级的非织造聚丙烯包括通常用于手术面罩等的公知等级。可替代地，该基体可以是开口泡沫的形式，例如也可以用于空气过滤器，例如在鼻气塞中的聚氨酯泡沫。

适用于该其他材料的材料是聚酯、纤维素或传统用于手术面罩等类型的非织造聚丙烯。

例如，本发明的面罩可以包括包括在其上沉积有酸性聚合物的聚酯材料的过滤材料、位于该过滤材料和使用者的皮肤之间的非织造聚丙烯材料的其他层。例如可以将该过滤材料层和该其他材料层焊接在一起，例如在其各自边缘，例如通过超声焊接。

通常本发明的面罩应当满足以下标准：Fluid Resistance ASTM F1862、Filtration Efficiency-N95 Respirators or Particulate Filtration (ASTMF 1215-89)和Bacterial Filtration(ASTM F2101-01)、Differential Pressure(Delta-P)Test，可燃性满足16CFR 1610、NFPA和CPSC标准。

通常本发明的面罩具有185cm²+/-20％的过滤面积。为限制流动，该面罩的初始压降应当满足以下规格：

流速(升/分钟)	压降(mm水柱)
		30	0.5
85	1.0
		95	1.0
160	2.0

本发明的过滤材料可以用于其他类型的呼吸空气过滤器，例如鼻塞中。这种过滤器可以具有通常常规的形式，结合本发明的过滤材料。

因此在另一方面，本发明提供将空气传播的病原体(特别是病毒，例如流感病毒，例如H5N1病毒)从空气中除去的方法，包括将被认为污染有这种病毒的空气通过面罩，或通过本发明的过滤材料的一个或多个层，特别是构成一部分面罩的过滤材料层。

现在将以实施例的方式仅参照附图描述本发明。

图1显示了使用中的口和鼻过滤器的透视图。

图2显示了未附着于使用者的图2的过滤器。

图3显示了使用中的口和鼻过滤器的替代性结构的透视图。

图4显示了图3的过滤器的正视图。

图5显示了图3的过滤器的分解图。

图6显示了典型的96孔板设计。

图7图示了病毒滴定度的百分比降低。

图8图示了病毒滴定度的对数降低。

图9显示了图1～5的面罩的材料的剖面。

参照图1和2，示出了包括本发明的这种过滤材料的用于吸入或呼出空气的口和/或鼻过滤器。该过滤器10(整体)通常具有常规构造，包括可以用常规的带(13)附着在使用者(12)的鼻和口之上的衬垫(11)。该衬垫(11)包括缝合到内层聚酯纤维衬垫(不可见的)的本发明的过滤材料外层(14)，该外层(14)处于拦截吸入或呼出的呼吸空气气流的位置。

参照图3、4和5，示出了包括本发明的这种过滤材料的用于吸入或呼出的空气的可替代的口和/或鼻过滤器。该过滤器20(整体)具有常规构造，包括具有开孔(22)且可以通过常规的带(24)附着在使用者(23)的面部的挠性模制外结构(21)。该过滤材料以包括本发明的过滤材料外层和聚酯纤维内层的衬垫(25)形式提供，将该过滤材料和聚酯纤维的组合模制层压入开孔(22)中，其位置以拦截通过该开孔(22)的吸入或呼出的呼吸空气气流。

参照图9，示出了图1～5的面罩的适合的层状构造。有过滤材料层91、使用中靠着使用者的皮肤的非织造聚丙烯材料内层92、和非必要的也是非织造聚丙烯材料的外层93。可以有多个层91、92、93。

适用作本发明的过滤材料的材料可以以如下方法制备：首先制备包含该酸性聚合物和任意其他物质的加载溶液，用该溶液润湿该可渗透空气的基体材料，然后将或使该加载溶液的溶剂载体蒸发，以留下最初溶解或分散在该载体中的该聚合物和物质沉积在该基体上。

以下给出了加载溶液的实施例：

实施例1

酸性聚合物： Carbopol ETD 2020 2％w/w

有机羧酸：柠檬酸1％w/w

加水到100％

实施例2

酸性聚合物： Carbopol ETD 2020 1％w/w

有机羧酸：柠檬酸1％w/w

加水到100％

实施例3

酸性聚合物： Carbopol ETD 2020 2％w/w

加水到100％

实施例4

酸性聚合物： Carbopol 980 1.5％w/w

有机羧酸：柠檬酸1％w/w

金属盐：氯化锌0.5％

加水到100％

实施例5

酸性聚合物： Eudragit L50 D55 10％w/w

有机羧酸：酒石酸0.5％

增塑剂：柠檬酸三乙酯1.0w/w

加水到100％

实施例6

酸性聚合物： Carbopol ETD 2020 1.5％w/w

有机羧酸：柠檬酸0.5％w/w

抗微生物化合物：三氯生0.2％w/w

加水到100％

用这些溶液的每种涂覆如同用于手术口罩的常规类型的非织造聚丙烯的各个样品，使该样品沥干过剩的液体，然后使其空气干燥。使用上述溶液的该程序导致该酸性聚合物在该基体材料上的约10％w/w的沉积。

体外试验数据

进行研究以研究5种口罩材料对抗禽NIBRG-14流感H5N1病毒的体外效果。使用包含0、1或2％的Carbopol ETD 2020(此处简称为“ETD”)和柠檬酸(0、0.5或1％)的加载溶液涂覆口罩材料。用由该2％ETD和0.5或1％柠檬酸加载溶液涂覆的口罩材料对该病毒处理60分钟，观察到与未涂覆的口罩材料相比病毒滴定度降低。在该研究中观察到病毒滴定降低96.8％～99.9％。所描述的研究是遵循以下进行的：The United Kingdom Good Laboratory Practice Regulations 1999 StatutoryInstrument No.3106；The United Kingdom Good Laboratory Practice(Codification Amendments etc.)Regulations 2004 Statutory Instrument No.994；和OECD Principles of Good Laboratory Practice，(Revised 1997)。

缩略语：

CDC：疾病控制中心

HA：血细胞凝集素

HA测定：血细胞凝集素测定

MDCK细胞：Madin-Darby狗肾细胞

PBS：磷酸盐缓冲盐水

PPE：个人保护装备

vCPE：病毒致细胞病变效应

(v/v)：体积比

材料和方法

该口罩基体材料是由聚丙烯(70～100％)制成的，所述聚丙烯为由Freudenberg提供的标号Vilmed VS，3440。使用4种口罩材料和1种对照材料作为相应的试验和对照制品(作为由以下加载溶液处理的口罩基体材料)：

试验制品1：用1％ETD 2020加载溶液涂覆。

试验制品2：用1％ETD 2020+0.5％柠檬酸加载溶液涂覆。

试验制品3：用2％ETD 2020加载溶液涂覆。

试验制品4：用2％ETD 2020+1％柠檬酸加载溶液涂覆。

对照制品：未用加载溶液涂覆的口罩材料。

柠檬酸是由VWR Ltd.提供的，目录号：100242；ID号：1008100。

CARBOPOL ETD 2020是由Noveon Inc.提供的，目录号：CBPETD2020。

对照参比制品

在杀病毒测定中使用的对照样为：

仅细胞对照样：未感染病毒的细胞。这对于vCPE(病毒致细胞病变效应)是阴性对照样，也是细胞质量的指示者。

仅病毒对照样：在标准感染介质中以1/10(v/v)稀释感染有病毒的细胞。这对于vCPE是阳性对照样。

抗病毒对照样：经pH3.5的柠檬酸盐缓冲溶液预处理的感染有病毒的细胞。这对于和试验样品比较而言是阳性对照。

用新制备的细胞感染介质培育该抗病毒对照样的细胞。

细胞和病毒

该研究中所用的细胞是MDCK细胞，由Retroscreen Virology Ltd的细胞库提供。

该研究中所用的病毒是禽NIBRG-14流感H5N1病毒，是由Retroscreen Virology Ltd的病毒库提供，等分试样数(aliquot number)800。稀释的禽NIBRG-14流感H5N1病毒的滴定度为4.72-log 10TCID50/ml(由杀病毒测定得到的对照病毒滴定度的平均值测定)。

在用于该杀病毒测定之前，将库存病毒(stock virus)在蒸馏水中稀释1/10(v/v)。

程序

MDCK细胞的准备

将MDCK细胞(100μl/孔)以～5×104细胞/ml的密度接种在96孔板上。在37℃和5％CO₂下将该细胞培育～24小时。在用于杀病毒测定之前，用PBS(100μl/孔)将该板洗涤两次，添加标准感染介质(100μl/孔)。

杀病毒测定

下面列出了该杀病毒测定的程序概要。

1)反应：将病毒添加到试验制品，并保持60分钟。

2)终止：用感染介质终止反应，从过滤器中收集病毒溶液。

3)滴定：在96孔板上将收集的病毒在MDCK细胞上滴定10倍。

4)培育：将细胞培育3天。

5)终点确定：进行vCPE观察，进行HA。

图6中示出了在该杀病毒测定和细胞毒性测定中所用的96孔板的典型板设计。

1)如上制备细胞。

2)将200μl的以1/10(v/v)稀释在蒸馏水中的稀释的禽NIBRG-14流感H5N1病毒添加到在6孔板中的各试验或对照制品上(一式两份)，在室温下在混合器(300MoT/分钟)中培育60分钟。通过添加1.8ml感染介质停止反应。将病毒溶液收集到6孔板中的新孔中。

3)在进行柠檬酸盐缓冲溶液对照样的程序中，将40μl的以1/10(v/v)稀释在蒸馏水中的病毒添加到在7ml螺帽小玻瓶中的360μl pH3.5的柠檬酸盐缓冲溶液中，在五分钟之后通过添加3.6ml细胞感染介质而终止反应。

4)将上清液(111μl)或仅病毒对照样(在感染介质中的1/10(v/v)稀释液)添加到第一排孔中(在96孔板中的MDCK细胞)。所有上清液和仅病毒对照样一式四份铺板，并沿着该板成10倍地滴定(titrated10-fold down the plate)。

5)将该板在37℃+5％CO₂下培育1小时。然后用PBS将该板洗涤两次。

6)将100μl感染介质添加到各孔中，在37℃+5％CO₂下将该板培育3天。

7)在感染后第三天，评价该板的vCPE，依照Retroscreen VirologyLtd.SOP VA018-02对该上清液进行HA。观察凝集作用，以确认病毒存在。

Karber计算

使用Karber计算log TCID50滴定度，依照Retroscreen Virology Ltd.SOP VA023-02进行。

结果

病毒滴定度(virus titre)的降低

评估各试验或对照制品在60分钟接触时间内对禽流感A NIBRG-14H5N1的杀病毒活性。通过对MDCK细胞滴定测量该病毒滴定度，通过血凝反应测定检测病毒，结果示于下表1中。

使用对照制品作为该试验制品的对照样。使用未处理的病毒作为该杀病毒测定的阳性对照样。

结果：下表列出了在用试验制品和对照制品处理60分钟之后的禽流感A NIBRG-14 H5N1病毒回收率、计算的log和百分比降低。

^*实际值为负值，但在该测定的变异性之内。

图7中图示了在用试验制品和对照制品处理60分钟之后的禽流感ANIBRG-14 H5N1病毒回收率，以百分比降低计算。

图8中图示了在用试验制品和对照制品处理60分钟之后的禽流感ANIBRG-14 H5N1病毒回收率，以log降低计算。

结论

在用试验制品2(加载溶液1％ETD 2020+0.5％柠檬酸)、3(加载溶液2％ETD 2020)和4(加载溶液2％ETD 2020+1％柠檬酸)处理之后观察禽流感A NIBRG-14 H5N1病毒的病毒滴定度降低。在用试验样品1(加载溶液1％ETD 2020)处理之后没有观察到病毒降低。

在该研究中，将以下面罩材料涂覆组合物和组合彼此比较：各面罩由使用由ETD 2020(0、1或2％)和柠檬酸(0、0.5或1％)制成的加载溶液涂覆的聚丙烯(70～100％)制成。

将经涂覆的面罩材料与未涂覆的面罩材料比较。在比较该经涂覆和未涂覆的面罩材料中，观察到用加载溶液2％ETD和0.5或1％柠檬酸涂覆该面罩材料导致病毒滴定度的显著降低(99.9％)。用加载溶液1％ETD和0.5％柠檬酸涂覆该面罩材料也导致病毒滴定度的降低。用加载溶液1％ETD的涂覆没有显示出病毒滴定度的降低。

加载溶液的其他实施例

1)“8％固体”

成分	溶液中的％(w∶w)(原样)	溶液中的固体％(w∶w)
			Gantrez S97，BF(13％溶液)^*	30.80	4.00
柠檬酸，USP	2.000	2.00
			Polysorbate 20，NF	2.000	2.00
EDTA二钠，USP^**	0.0100	0.01
			氢氧化钠，USP/NF	0.1328	0.1328
纯净水	65.057	91.857(水总量)
			总计：	100.00	100.00
		最终溶液pH＝2.5

2)“6％固体”

成分	溶液中的％(w∶w)(原样)	溶液中的固体％(w∶w)
			Gantrez S97，BF(13％溶液)^*	23.10	3.003
柠檬酸，USP	1.500	1.50
			Polysorbate 20，NF	1.500	1.500
EDTA二钠，USP^**	0.0100	0.01
			氢氧化钠，USP/NF	0.0996	0.0996
纯净水	73.787	93.887(水总量)
			总计：	100.00	100.00
		最终溶液pH＝2.5

3)“4％固体”

成分	溶液中的％(w∶w)(原样)	溶液中的固体％(w∶w)
			Gantrez S97，BF(13％溶液)^*	15.40	2.00
柠檬酸，USP	1.000	1.00
			Polysorbate 20，NF	1.000	1.00
EDTA二钠，USP^**	0.0100	0.01
			氢氧化钠，USP/NF	0.0664	0.06640
纯净水	82.524	95.923(水总量)
			总计：	100.00	100.00
		最终溶液pH＝2.5

^*Gantrez是依照12～14.4wt％固体(即13.2wt％标称)的制造商规格提供的。

^**在包含Gantrez聚合物的加载溶液中，包括100ppm的EDTA二钠盐作为Gantez聚合物的稳定剂。

在试验中，制备了包含至多12％固体的加载溶液，即具有基于上述比例的百分比，而且发现其是可行的。在这些实验的基础上，固含量百分比更多或更少的加载溶液看起来也是可行的。

上面列出的加载溶液是以160kg批次制备的，用于通过使用标准的商业上可得到的机器喷涂或浸渍而施加到聚丙烯或聚酯非织造织物上，然后在干燥通道内干燥该润湿的织物。

其他实验

进行下面所述的其他实验，用于研究各种酸性聚合物的抗病毒效果。使用与上述类似的涂覆过程，用各种量的酸性聚合物涂覆上述实验中所用的聚丙烯材料。

不同剂量水平的Carbopol ETD 2020和柠檬酸在不同暴露时间的效果

使用下面的加载溶液：

编号	成分	wt％	加载溶液pH	经处理的pp基体的pH	沉积的平均wt％
						1	Carbopol ETD 2020柠檬酸一水合物	1.00.5	2.3	3.17	6.96
2	Carbopol ETD 2020	2	2.68	3.20	16.68
						3	Carbopol ETD 2020柠檬酸一水合物	21	2.16	2.25	21.06

用这些加载溶液处理上述非织造聚丙烯样本，并使其干燥。将经处理的样本(2.54cm×2.54cm)暴露于0.2ml水中的流感A(Hong KongStrain)不同时间(0.5分钟、1.0分钟、5分钟、60分钟)，然后洗脱该溶液，并测试其病毒活性。结果显示所有三种经加载的样本都杀死了病毒，如下所示，其中列出了log降低滴定度/ml。Log降低3相当于杀死99.9％病毒。

产物编号	0.5分钟	1分钟	2分钟	60分钟
					1	3.0	4.1	4.1	4.1
2	4.1	4.1	4.1	4.1
					3	3.0	4.1	4.1	4.1
未处理的对照样	0	0	0	0

因此看到列出的酸性聚合物沉积在其上的所有聚丙烯样本造成3或大于3的病毒滴定度log降低。

不同酸性聚合物和表面活性剂的效果

使用下面的加载溶液：

加载溶液	加载溶液pH	沉积的wt％	抗病毒活性*
				Carbopol ETD 2020 2％	2.68	17.35	0.8
Carbopol ETD 2020 2％，柠檬酸1％，SLS 1％	2.19	118	2.6
				Carbopol ETD 2020 2％，柠檬酸1％，Tween 201％	2.20	35.5	3.6
Gantrez S-97 2％	2.28	21.55	3.5
				Gantrez S-97 2％，柠檬酸 1％	2.00	16.31	2.5
Gantrez S-97 2％，Tween 20 1％	2.20	20.66	2.4
				Gantrez S-97 2％，柠檬酸 1％，Tween 20 1％	2.0	25.1	3.8
聚苯乙烯磺酸 2％	2.20	13.0	0
				丙烯酸和磺酸的共聚物 2％	3.73	11.8	1.8
柠檬酸 10％	1.60	36.25	3.6
				聚丙烯酸 2％	3.18	9.9	2.1
聚甲基丙烯酸	2.16	7.6	1.2
				聚丙烯对照样

^*抗病毒活性是作为与未经处理的聚丙烯对照样相比病毒滴定度的log降低测量的。

如上所述，用这些加载溶液处理上述非织造聚丙烯样本，并使其干燥。在培育三天之后，将经处理的样本暴露于流感A(Hong Kong Strain)，暴露时间为1分钟。测量Log(TCID 50/0.1ml)平均值(n＝2)。

因此看到列出的酸性聚合物沉积在其上的所有聚丙烯样本都造成病毒滴定度的降低。

不同酸性聚合物与柠檬酸和Tween 20表面活性剂的效果

使用下面的加载溶液：

编号	酸性聚合物wt％	1％柠檬酸％加载量溶液pH	1％Tween 20％加载量溶液pH	1％柠檬酸+1％Tween 20％加载量溶液pH
					4	Carbopol ETD2020 2％	24.672.10	46.072.86	48.002.13
5	Gantrez S-97 2％	16.311.99	20.662.20	25.131.99
					6	聚丙烯酸 2％	12.322.31	18.873.25	99.232.27

上表列出的结果显示发现使用列出的加载溶液沉积在该聚丙烯样本上的该加载溶液的组分的以wt％表示的含量。

如上所述，用这些加载溶液处理上述非织造聚丙烯样本，并使其干燥。将经处理的样本暴露于流感A，暴露时间为1分钟。测量平均Log降低(“ALR”)和平均％降低(A％R)(n＝2)，并列出在下表中。

编号	酸性聚合物wt％	1％柠檬酸ALR％A％R％	1％Tween 20ALR％A％R％	1％柠檬酸+1％Tween 20ALR％A％R％
					4	Carbopol ETD2020 2％	1.697.2	0.5571.8	3.2699.95
5	Gantrez S-972％	2.599.6	2.499.6	3.899.98
					6	聚丙烯酸 2％	2.399.4	3.899.98	≥4.8≥99.998

该输入病毒对照样的滴定度为10^6.25。所有试验材料在≤0.5log₁₀的TCID₅₀都失效(neutralize)。

这些结果显示通过使该病毒与本发明的过滤材料接触可达到的病毒失效水平。

聚酯基体

使用聚酯基体材料进行其他实验。

聚酯材料

所用的聚酯材料是由100％聚酯纤维制成的专利非织造织物，其制造商称作100％聚酯-180gsm(机械粘合的针刺方法)90015356-NTMSQ 180G/M2BLANC LZE MM非织造织物。在实验中使用不同重量的材料，180、80和70g/m²。该织物的颜色是白色或无烟煤灰色(由黑色和白色纤维的混合物提供)。白色织物可以450、480、560、670和930mm的宽度得到，各+/-10mm。灰色织物可以450、560和930mm的宽度得到，各+/-10mm。该织物可以卷的形式得到，将其保护以使其在运输时是清洁的。该织物不含不适合的材料，包括铅、汞、镉、铬、镍、聚硼二苯、聚硼二苯醚、天然乳胶、蛋白质、硅酮、邻苯二甲酸酯和甲醛，并另外符合EU Directive 2002/95/EC。

加载

用上述“4％固体”加载溶液喷涂该180g/m²材料，通过使其通过具有温度不超过180℃的入口热空气温度的干燥通道进行干燥。然后使用这样形成的过滤材料作为用于模制面罩的外层，确定内层材料以确保该面罩满足global N95和EP标准。所有面罩都通过用于颗粒过滤和透气性的NIOSH测试。此外，该加载后的层显示2.5～2.8的表面pH，该表面暴露于流感病毒(200微升的10⁶PFU Hong Kong Strain)1分钟证明与未经处理的口罩相比有最大的抗病毒活性。下表列出了示例性的结果。

面罩批号	颗粒过滤	透气性(空气流动)	加载时的重量增加	表面pH	抗病毒活性(与未经涂覆的相比病毒滴定度的Log降低)
						10	合格^*	合格^*	22％	2.5-2.8	＞4(＝10000倍降低)
11	合格^*	合格^*	19％	2.5-2.8	＞4
						12	合格^*	合格^*	23％	2.5-2.8	＞4

^*通过两种NIOSH标准限制。

使用通过喷涂或浸渍而施加到较轻的聚酯材料上的上述“6％固体”加载溶液进行其他实验。结果总结于下。

聚酯重量g/m²m	颗粒过滤	透气性(空气流动)	加载时的重量增加	表面pH	抗病毒活性(与未经涂覆的相比病毒滴定度的Log降低)
						70	合格^*	合格^*	19.5％	2.5-2.8	4.9+/-0.2
80	合格^*	合格^*	19％	2.5-2.8	＞5.5
						80	合格^*	合格^*	23％	2.5-2.8	＞5.0

^*该面罩通过NIOSH N95的要求。

将加载条件设定到该加载溶液中加载25～45gm²固体，目标是35gm²这种固体。如果需要可以通过辊筒将过剩的加载溶液榨出。

发现在该加载溶液中包含染料(通常是蓝色的)可方便地使得沉积在该织物上的染料的颜色显示已经施加有该加载溶液。注意到使用该聚酯材料，与聚丙烯相比，达到了更高的固体加载％。与聚丙烯相比，该加载的聚酯材料具有更好的视觉外观，不是粘的或滑的，直观较少的沉积材料剥落。发现这种加载的材料在未包装状态下储存9周仍是稳定的，显示仅有少量的脱色。以本领域已知的常规方式将这种加载的材料模制成面罩壳。

Claims

1.可渗透空气的面罩，其形状适于放置在使用者的口和鼻之上且密封性接触使用者的面部，具有用于将该面罩保持放置在该使用者面部上的装置，且包括一个或多个过滤材料层，该过滤材料层经定位以使使用者吸入和/或呼出的空气通过该过滤材料，其中该过滤材料包含与酸性聚合物相结合的可渗透空气的基体，该酸性聚合物包括聚羧酸聚合物，该聚羧酸聚合物在其结构中包括：

-[-CR¹.COOH-]-

单元，其中R¹是氢，或R¹可以是C_1-3烷基、C_1-3烷氧基或C_1-3羟基烷基。

2.权利要求1的面罩，其中该可渗透空气的基体包括纤维基体。

3.权利要求2的面罩，其中该可渗透空气的基体包括非织造聚酯。

4.权利要求3的面罩，其中该可渗透空气的基体包括非织造聚丙烯。

5.权利要求1-4中任一项的面罩，其中该酸性聚合物包括丙烯酸或甲基丙烯酸的聚合物。

6.权利要求5的面罩，其中该酸性聚合物包括交联有烯丙基醚的丙烯酸的均聚物。

7.权利要求1-4中任一项的面罩，其中该聚羧酸聚合物在其结构中包括相邻的：

-[-CR¹.COOH-]-

单元。

8.权利要求7的面罩，其中该酸性聚合物是基于包括-[-CH.COOH-CH.COOH-]-单元、和/或这种单元的盐或酯、或其中相邻碳原子上的COOH基团环化形成-CH.CO-O-CO.CH-环系的酸酐形式的这种单元的马来酸部分的。

9.权利要求8的面罩，其中该酸性聚合物在其结构中包括以下单元：

-[-CH₂-CH.OCH₃-CH.COOH-CH.COOH-]-。

10.权利要求9的面罩，其中该酸性聚合物包括Gantrez^TM S-97。

11.权利要求1～4中任一项的面罩，其中该酸性聚合物包括丙烯酸或甲基丙烯酸和磺酸的共聚物。

12.权利要求7的面罩，其中该酸性聚合物是线性酸性聚合物。

13.权利要求1～4中任一项的面罩，其中该过滤材料结合一种或多种有机羧酸。

14.权利要求13的面罩，其中该有机羧酸是柠檬酸。

15.权利要求13的面罩，其中在该过滤材料中的酸性聚合物∶有机酸的重量比在10∶1～1∶1范围内。

16.权利要求15的面罩，其中在该过滤材料中的酸性聚合物∶有机酸的重量比在1.75～2.25∶1范围内。

17.权利要求1的面罩，其中该过滤材料结合一种或多种表面活性剂。

18.权利要求17的面罩，其中该表面活性剂是非离子表面活性剂。

19.权利要求17的面罩，其中在该过滤材料中的酸性聚合物∶表面活性剂的重量比在10∶1～1∶1范围内。

20.权利要求19的面罩，其中在该过滤材料中的酸性聚合物∶表面活性剂的重量比在1.75～2.25∶1范围内。

21.权利要求1的面罩，其中该酸性聚合物加上羧酸加上表面活性剂在该过滤材料的基体上的总加载量在20～50g/m²范围内。

22.权利要求21的面罩，其中该酸性聚合物加上羧酸加上表面活性剂在该过滤材料的基体上的总加载量在25～45g/m²范围内。

23.权利要求1的面罩，其中该过滤材料包括沉积在非织造聚酯纤维基体上的在其结构中包括：

-[-CH₂-CH.OCH₃-CH.COOH-CH.COOH-]-

单元的线性酸聚合物、以及柠檬酸和非离子表面活性剂，在该过滤材料中酸性聚合物∶有机酸的重量比的比例在1.75～2.25∶1范围内，在该过滤材料中酸性聚合物∶表面活性剂的重量比的比例在1.75～2.25∶1范围内。

24.权利要求1的面罩，包含一个或多个其他材料层，其是背衬该过滤材料的层、或夹住该过滤材料的两层，且在该面罩中的定位使得当使用该面罩时，该其他材料层位于该过滤材料和使用者的皮肤之间。

25.适用于依照权利要求1～24中任一项的面罩中的过滤材料，包括纤维基体，在该纤维基体上沉积有酸性聚合物，其是线性酸性聚合物，该酸性聚合物包括聚羧酸聚合物，该聚羧酸聚合物在其结构中包括：

-[-CR¹.COOH-]-

26.适用于依照权利要求1～24中任一项的面罩中的过滤材料，包括纤维基体，在该纤维基体上沉积有酸性聚合物，所述酸性聚合物在其结构中其包括相邻的：

-[-CR¹.COOH-]-

27.权利要求26的过滤材料，其中该酸性聚合物基于包括如下单元的马来酸部分：-[-CH.COOH-CH.COOH-]-单元、和/或这种单元的盐或酯、或其中相邻碳原子上的COOH基团可以环化形成-CH.CO-O-CO.CH-环系的酸酐形式的这种单元，这种衍生物容易水解以形成相应的游离酸。

28.适用于依照权利要求1～24中任一项的面罩中的过滤材料，包括纤维基体，在该纤维基体上沉积有酸性聚合物以及有机羧酸。

29.权利要求25～28中任一项的过滤材料，其包括沉积在非织造聚酯纤维基体上的在其结构中包括：

-[-CH₂-CH.OCH₃-CH.COOH-CH.COOH-]-

单元的线性酸聚合物、以及柠檬酸和非离子表面活性剂，在该过滤材料中的酸性聚合物∶有机酸的重量比的比例在1.75～2.25∶1范围内，在该过滤材料中的酸性聚合物∶表面活性剂的重量比的比例在1.75～2.25∶1范围内。

30.权利要求25的过滤材料，其中该酸性聚合物加上羧酸加上表面活性剂在该过滤材料的基体上的总加载量在20～50g/m²范围内。

31.面罩的制备方法，包括提供如权利要求25～30中任一项的过滤材料，和将该过滤材料形成为面罩。

32.权利要求25～30中任一项的过滤材料的制备方法，其中将该酸性聚合物结合到液态载体中，用所得到的液态组合物润湿该纤维基体，和允许该液态载体蒸发以由此将该酸性聚合物留下沉积在该纤维基体上。

33.权利要求32的方法，其中该液态组合物包括0.5～6.0wt％的该酸性聚合物、0～3.0wt％的有机羧酸和0～3.0wt％的表面活性剂。

34.权利要求33的方法，其中该液态组合物包括1～2wt％表面活性剂。

35.权利要求33的方法，其中在该液态组合物中酸性聚合物∶有机酸的重量比在1.75～2.25∶1范围内，在该液态组合物中酸性聚合物∶表面活性剂的重量比在1.75～2.25∶1范围内。

36.适用于权利要求32～35中任一项的方法中的液态组合物，包括结合到液态载体中的酸性聚合物。

37.权利要求36的液态组合物，其中该液态组合物包括0.5～6.0wt ％的该酸性聚合物、0～3.0wt％的有机羧酸和0～3.0wt％的表面活性剂。

38.权利要求37的液态组合物，其中该液态组合物包括1～2wt％表面活性剂。

39.权利要求37的液态组合物，其中在该液态组合物中酸性聚合物∶有机酸的重量比在1.75～2.25∶1范围内，在该液态组合物中酸性聚合物∶表面活性剂的重量比在1.75～2.25∶1范围内。

40.从空气中除去空气传播的病原体的方法，包括将被认为污染有这种病毒的空气通过权利要求25～30中任一项的过滤材料的一层或多层。

41.权利要求40的方法，其中该病原体是病毒。