CN101952525A - 改性的基于矿物的填料 - Google Patents

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    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents

Abstract

描述了改性的基于矿物的填料，其具有至少一种活性成分的增强保留率和/或增强的抗微生物能力。该材料包含用至少一种活性成分对其进行至少一种改性处理，随后对其进行至少一种热处理的至少一种基于矿物的填料，所述改性处理可以是阳离子改性处理、表面吸附处理、表面保留处理、或它们的组合。所述至少一种活性成分可以是金属物质或其他杀生物剂、杀真菌剂、杀霉菌剂、抗生素、杀虫剂、防腐剂或抗微生物剂。还描述了在诸如聚合物、衣服、手术设备、涂料和油漆之类的应用中增强产品的抗微生物活性的方法。

Description

改性的基于矿物的填料
本PCT国际申请要求2007年10月30日提交的美国临时专利申请No.60/983,935的优先权，通过引用将该申请全文并入本文中。
发明领域
本申请和本文所描述的发明一般讨论并涉及具有增强的抗微生物能力的改性的基于矿物的填料(modified mineral-based filler)。
发明背景
从例如浴室中的表面区域到手术器械、到墙漆的每一处，使用活性成分(如金属和其他杀生物剂)来防止微生物污染是日常生活中必需关心的问题。美国专利No.6,905,698B1一般讨论了可以使用杀生物剂的某些方法，通过引用将该专利的全文并入本文。将活性成分并入基于矿物的填料中，可理想地增强最终产品的抗微生物能力，同时另外实现而不损害其他填料功能。然而，抗微生物能力的效力可能因为活性成分从基于矿物的填料中浸出(leach outof)而随时间而降低。
本发明一般涉及改性的基于矿物的填料，可将其并入树脂中，以制备各种产品，例如油漆、服装、聚合物、手术设备和涂料。至少一些申请如美国专利No.5,648,086、美国专利申请公开No.2006/0035097中以及在硅藻土作为杀生物剂载体的用途中一般性公开了将活性成分(如杀生物剂)引入载体材料中或与载体材料一起引入。以下文献中也一般性公开了将活性成分(如金属)引入载体材料中或与载体材料一起引入：至少一些申请，例如美国专利No.4,407,865和4,505,889、美国专利申请公开No.2006/0180552A1和2006/0246149A1、日本专利申请No.02215704A2和2001010902A2；以及KevinD.Breese，“杀伤剂填料：具有抗微生物效果的填料(Killer Fillers：Fillers withAntimicrobial Effects)”，第3版，Int’l Conference for High PerformanceFillers(2007年3月14-15日)。
然而，历史上，基于矿物的填料中的活性成分在并入它们的产品的使用寿命期间从填料中浸出，这限制了产品的抗微生物能力，不仅限制了其初始抗微生物能力也限制了其持续抗微生物能力，这是因为活性成分可以从基于矿物的填料中扩散。目前实践是通过以各种方式降低活性成分的扩散性来尝试延长不同材料的抗微生物能力。美国专利No.5,180,585和美国专利申请No.2006/0246149A1一般讨论了保护性表面涂层；美国专利No.6,905,698B1也一般讨论了保护性表面涂层或表面清洁组合物；美国专利No.4,656,057尝试通过使用多孔膜或穿孔膜来解决该问题；EP-A-0602810、EP-A-0736249、GB-A-2235462和GB-A-1590573和美国专利No.5,229,124尝试使用溶胶-凝胶化学方法来截留杀生物剂，但允许其通过扩散从水凝胶网络中释放，从而控制杀生物剂的释放，以抑制细菌和真菌生长；美国专利No.4,579,779涉及通过以使得有机液体的液滴包含在二氧化硅颗粒的外壳内的方式将液体与二氧化硅结合，来将有机液体(如香料、食用香料、杀虫剂和杀真菌剂)包胶囊。美国专利No.4,552,591描述了意在保护油田水处理中使用的聚合物分散体的组合物。最后，例如在美国专利No.2,066,271和6,911,898中一般性公开了对基于矿物的填料的改性。用于增强塑料的抗微生物活性的掺杂材料不使用基于矿物的填料，参见例如Masuda等人，“通过溶胶-凝胶方法制备的掺杂银的石英玻璃微球体的抗微生物活性(Antimicrobial Activity of Silver-DopedSilica Glass Microspheres Prepared by Sol-Gel Method)”，J.BIOMED.MATER.RES.B.APPL.BIOMATER.83B(1)，114-20(2007)。事实上，作为增强基于矿物的填料的抗微生物能力的方法，这些参考文献中无一看来考虑了至少将基于矿物质的填料进行改性，随后进行热处理(如煅烧)的方法。
附图简述
图1是说明在下述三种不同溶液中，银从煅烧的掺杂50ppm银的填料中迁移的图：去离子水、0.05M NaAc/Hac缓冲液和0.5M硫酸。
图2是说明在下述三种不同溶液中，银从煅烧的掺杂100ppm银的填料中迁移的图：去离子水、0.05M NaAc/Hac缓冲液和0.5M硫酸。
图3是说明在下述三种不同溶液中，银从煅烧的掺杂280ppm银的填料中迁移的图：去离子水、0.05M NaAc/Hac缓冲液和0.5M硫酸。
图4是说明在下述不同溶液中，银从煅烧的掺杂2.55％银的填料中迁移的图：去离子水、0.05M NaAc/Hac缓冲液和0.5M硫酸。
图5是说明用0.5M硫酸萃取掺杂50ppm Ag的填料的图。
图6是说明用0.5M硫酸萃取掺杂100ppm Ag的填料的图。
图7是说明用0.5M硫酸萃取掺杂280ppm Ag的填料的图。
图8是说明用0.5M硫酸萃取掺杂2.55％ Ag的填料的图。
发明概述
本文一般公开了具有增强的抗微生物能力的改性的基于矿物的填料。本文还一般公开了用于制备具有增强的抗微生物能力的产品(如杀生物聚合物、衣服、手术设备、涂料和油漆)的方法。该方法一般包括通过至少一种改性处理来降低至少一种活性成分(例如金属和/或其他杀生物剂)从产品中迁移的速率，所述改性处理可以包括对至少一种基于矿物的填料进行至少一种活性成分(处理)(subjecting at least one mineral-based filler to at least one activeingredient)，随后进行至少一种热处理。还公开了使用具有增强的抗微生物能力的改性的基于矿物的填料的方法。
发明详述
对至少一种基于矿物的填料进行至少一种改性处理，包括对所述至少一种基于矿物的填料进行至少一种活性成分(处理)，所述至少一种活性成分可以吸附或保留在所述至少一种基于矿物的填料的表面上，和/或可以对所述至少一种基于矿物的填料的表面进行阳离子改性，随后进行至少一种热处理。在一个实施方案中，所述至少一种改性和/或所述至少一种热处理允许减少所述至少一种活性成分从所述至少一种基于矿物的填料中的迁移，从而增强所述至少一种基于矿物的填料的抗微生物能力。
基于矿物的填料
本文所公开的改性的基于矿物的填料包括至少一种基于矿物的填料。可以使用官能化基于矿物的填料的组合。本领域技术人员将容易理解用于本文所描述的发明的适当基于矿物的填料。在一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是其表面能够保持至少一种活性成分，和/或通过至少一种改性处理和/或至少一种热处理来改性的任何基于矿物的基材。在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是任何基于矿物的基材，其在表面吸附/保留和/或阳离子改性之后，可经历减少至少一种活性成分的浸出。在又一个实施方案中，基于矿物的填料是天然的基于矿物的填料。在又一个实施方案中，基于矿物的填料是合成的基于矿物的填料。
在一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是硅酸钙。在一个实施方案中，硅酸钙源自硅藻土。在另一个实施方案中，硅酸钙源自石灰石。在另一个实施方案中，基于矿物的填料是硅藻土。硅藻土一般是沉积性生物源性二氧化硅沉积物，其包含硅藻的化石骨骼，所述硅藻是在海洋或淡水环境中蓄积的单细胞藻类植物。蜂窝状二氧化硅结构一般为硅藻土提供有用的特性，例如吸收容量和表面积、化学稳定性和低堆密度。在一个实施方案中，硅藻土包含与其他物质混合的大约90％SiO2。在另一个实施方案中，硅藻土包含大约90％SiO2，加上各种金属氧化物，例如但不限于Al、Fe、Ca和Mg的氧化物。在一个实施方案中，硅藻土是天然的，例如未经处理的。天然硅藻土中的杂质(如粘土和有机物质)可以提供较高的阳离子交换容量。在另一个实施方案中，硅藻土是煅烧的。在又一个实施方案中，硅藻土是助熔煅烧(flux calcined)的。在又一个实施方案中，硅藻土是市售的超细硅藻土产品，例如但不限于可从Celite Corporation获得的
Figure BPA00001178552700041
在又一个实施方案中，硅藻土是可从World Minerals Inc.获得的CelTiXTM。
在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是珍珠岩。珍珠岩一般鉴定为能经热处理而膨胀的任何天然存在的硅质火山岩。在一个实施方案中，珍珠岩包含大约70％到大约74％二氧化硅、大约14％氧化铝、大约2％到6％的水和痕量的杂质。在一个实施方案中，珍珠岩是矿石。在另一个实施方案中，珍珠岩是膨胀的。在又一个实施方案中，珍珠岩是细珍珠岩。在又一个实施方案中，珍珠岩是635，一种可从Harborlite Corp.(World Minerals Inc.的子公司)获得的非常细等级的珍珠岩。
在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料为至少一种粘土。在一个实施方案中，至少一种粘土为蒙皂石，还可以称之为膨润土。膨润土一般包含吸收剂层状硅酸铝(aluminum phyllosilicates)，其为不纯粘土，并且可以主要由蒙脱石(Na，Ca)0.33(Al，Mg)2Si4O10(OH)2·(H2O)n组成，还可以称之为漂白土。在另一个实施方案中，至少一种粘土是伊利石粘土。示例性伊利石粘土包括但不限于镁白云母(gumbelite)、水云母、水白云母(hydromuscovite)、白云母和绢云母。在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料包含源自硅藻土的硅酸钙和至少一种粘土。
在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是高岭土，还可以称之为瓷土或水合高岭土(hydrous kaolin)。在一个实施方案中，高岭土主要包含矿物高岭石(Al2Si2O5(OH)4)、无水硅酸铝和一定量的各种杂质。高岭土可以各种常见形式中的任何一种使用。高岭土的示例性形式包括但不限于气浮高岭土、水洗高岭土、层状高岭土和煅烧高岭土。
在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是金属氧化物。在又一个实施方案中，至少一种多官能填料是合成硅酸钙水合物(CaSiO3)。示例性的合成CaSiO3是可从Advanced Minerals Corp.(World Minerals Inc.的子公司)获得的Micro-
Figure BPA00001178552700051
E。在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是蛭石。在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是层状硅酸盐。
在一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是滑石。滑石可以各种常见形式中的任何一种使用。在一个实施方案中，滑石包含高于大约90％的Mg3Si4O10(OH)2(羟基硅酸镁)和不同量的副矿物，包括但不限于绿泥石、蛇纹石、石英、透闪石、直闪石以及碳酸盐如菱镁矿、白云石和方解石。在另一个实施方案中，滑石是板状滑石(platy talc)。在又一个实施方案中，滑石是工业用滑石。在又一个实施方案中，滑石是透闪石滑石。在又一个实施方案中，至少一种多官能填料是合成硅酸镁水合物(MgSiO3)。示例性的合成MgSiO3是T21，可从Advanced Minerals Corp.(World Minerals Inc.的子公司)获得。
在一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是云母。云母可以各种常见形式中的任何一种使用。在一个实施方案中，通式(I)的云母为：
X2Y4-6Z8O20(OH，F)4 (I)
其中X可以是但不限于K、Na、Ca、Ba、Rb或Cs；Y可以是但不限于Al、Mg、Fe、Mn、Cr、Ti和Li；以及Z可以是但不限于Si、Al、Fe和Ti。
在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料选自但不限于活性炭、高长径比硅灰石、低长径比硅灰石、无定形二氧化硅、无定形氧化铝、氧化铝三水合物、重晶石(硫酸钡)、膨润土、重质碳酸钙(ground calcium carbonate)、沉淀碳酸钙、硫酸钙、石膏、炭黑、粘土、绿泥石、白云石、长石、石墨、碳酸钙镁石、水菱镁矿、水滑石(hydrotacite)、氧化镁、菱镁矿(碳酸镁)、氢氧化镁、磁铁矿(Fe3O4)、霞石正长岩、橄榄石、假水软铝石(微晶氢氧化铝形式)、叶蜡石、二氧化钛(titania)、二氧化钛(例如金红石)、土耳其粉(Turkish powder)、石粉、浮石、珊瑚砂、天然和合成沸石以及氧化锌、所有这些可以各种常见形式中的任何一种使用。
在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料是二氧化硅。二氧化硅可以各种常见形式中的任何一种使用。二氧化硅形式的实例包括但不限于研磨二氧化硅(ground silica)、致密石英岩二氧化硅(novoculite silica)、沉淀二氧化硅、火成二氧化硅以及火成无定形二氧化硅。在一个实施方案中，二氧化硅是合成二氧化硅。合成二氧化硅的实例包括但不限于硅胶、二氧化硅胶体、合成熔融石英以及掺杂的合成熔融石英。在另一个实施方案中，二氧化硅是具有基础结构组成AlSiO4的硅铝酸盐。示例性硅铝酸盐包括但不限于硅铝酸钙、硅铝酸钠、硅铝酸钾、沸石和蓝晶石。在又一个实施方案中，基于矿物的填料不是玻璃。在又一个实施方案中，基于矿物的填料不是石英玻璃。在又一个实施方案中，基于矿物的填料不是石英玻璃微球体。
在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料不是矿物粉末。示例性的矿物粉末包括但不限于粉煤灰(fly ash)、低钙粉煤灰、F类粉煤灰、C类粉煤灰、树皮灰(bark ash)、底灰(bottom ash)、PET焦炭灰(pet coke ash)、硅灰、冷凝硅灰(condensed silica fume)、稻壳灰、炉渣、空冷炉渣(air-cooled slag)、正常重量炉渣、轻质炉渣、膨胀炉渣、粒化矿渣、研磨粒状高炉矿渣(ground granulated blast furnace slag)、沙状火山灰、火成岩以及天然火山灰。
在一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料的颗粒的平均直径小于约20微米。在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料的颗粒的平均直径小于约10微米。在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料的颗粒的平均直径小于约5微米。在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料的颗粒的平均直径为约1微米到约10微米。在另一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料的颗粒的平均直径为约1微米到约20微米。在又一个实施方案中，至少一种基于矿物的填料的颗粒的平均直径为约1微米到约5微米。
活性成分
用至少一种活性成分对至少一种基于矿物的填料进行至少一种改性处理。至少一种活性成分可以采取各种形式中的任何形式，且满足各种功能中的任何功能。在一个实施方案中，至少一种活性成分是可以与至少一种基于矿物的填料交换离子的任何物质。在另一个实施方案中，至少一种活性成分是与至少一种基于矿物的填料结合、被至少一种基于矿物的填料吸附、被至少一种基于矿物的填料保留、或与至少一种基于矿物的填料其他形式的相互作用的任何物质。
在一个实施方案中，至少一种活性成分选自金属、金属氧化物、或它们的盐。至少一种活性成分的实例包括但不限于银氧化物、银硅酸盐(例如偏硅酸银(Ag2SiO3)和正硅酸银(Ag4SiO4))、银盐(例如卤化银、硝酸银、硫酸银、羧酸银(例如乙酸银、苯甲酸银、碳酸银、柠檬酸银、乳酸银和水杨酸银))、，过氧化氢/银(例如可从AcceptaTM Advanced Chemical Technologies获得的Accepta 8102)、铜氧化物、铜盐(例如硫化铜、硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜、卤化铜和羧酸铜)、锌氧化物和锌盐(例如硫化锌、硅酸锌、乙酸锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸锌、葡萄糖酸锌、乳酸锌、草酸锌、碘酸锌和碘化锌)。
在另一个实施方案中，至少一种活性成分是杀生物金属离子。示例性的杀生物金属离子包括但不限于银、铜、镁、铝、铌、硅、钽、锆、钴、铪、镧、钨、钙、钛、钒、铈、锶、锡和锌离子。在一个实施方案中，至少一种活性成分是在本文所述的处理或最终产品中使用时，产生杀生物金属离子的物质。在另一个实施方案中，至少一种活性成分是包含杀生物金属离子的物质。
在又一个实施方案中，至少一种活性成分是杀生物剂。示例性种类的杀生物剂包括但不限于杀菌剂、杀细菌剂、杀真菌剂、杀藻剂(algaeicides)、杀鼠剂、杀鸟剂(avicides)、杀螺剂(molluscicides)、杀鱼剂(piscicides)、杀虫剂、杀螨剂和控制其它节肢动物的产品、消毒剂、人用卫生杀生物产品(hygiene biocidal products)、私人区域和公共卫生消毒剂、兽用卫生杀生物产品、食品和饲料区域消毒剂、饮用水消毒剂、害虫驱除剂、害虫引诱剂、防污产品、尸体防腐液(embalming fluids)、动物标本剥制(taxidermist)液以及脊椎动物控制杀生物剂。示例性杀生物剂包括但不限于乙酸银、碳酸银、氯化银、银铜沸石、氟化银、碘化银、胶体硝酸银、正磷酸银(Ag3PO4)、氧化银(Ag4O4)、部分聚合的甘露糖醛酸的银盐、磷酸氢锆银钠(Ag0.18Na0.57H0.25Zr2(PO4)3)、硫氰酸银、丙烯酸鋶脲银共聚物、银沸石、银锌沸石、银、硼硅酸银、磷酸铝镁银、8-羟基喹啉锌、杆菌肽锌、氯化锌、脱氢松香基铵2-乙基己酸锌(Zinc dehydroabietyl ammonium2-ethylhexanoate)、十二烷基苯磺酸锌、硅酸锌、硫酸锌七水合物、硫酸锌、硝酸锌、无水三氯酚锌、福美锌。
另一个实施方案中，至少一种活性成分选自无机杀生物剂。示例性的无机杀生物剂包括但不限于氧化亚铜和无机银。
考虑改性处理和活性成分的组合。在一个实施方案中，用至少两种活性成分对至少一种基于矿物的填料进行至少一种改性处理。在此类实施方案中，第一种活性成分可以是杀生物剂，第二种活性成分可以选自金属、金属氧化物和它们的盐。在另一此类实施方案中，第一种活性成分可以是杀生物剂，第二种活性成分可以是杀生物金属离子。在另一个实施方案中，对至少一种基于矿物的填料进行至少两种改性处理。在这样一个实施方案中，第一种改性处理包括对至少一种基于矿物的填料进行至少一种活性成分(处理)，且第二种改性处理包括对得自第一种改性处理的改性的基于矿物的填料进行相同的或不同的至少一种活性成分(处理)。在又一个实施方案中，对至少一种基于矿物的填料进行包括至少一种选自金属、金属氧化物、它们的盐和杀生物金属离子的活性成分的改性处理，随后进行包括至少一种选自杀生物剂的活性成分的第二种改性处理。
改性处理
可以通过至少一种活性成分与基于矿物的填料的阳离子交换和/或通过至少一种活性成分的表面吸附/保留来进行填料的改性处理。对至少一种基于矿物的填料进行包括至少一种活性成分的至少一种改性处理。在一个实施方案中，改性处理是改变或修改基于矿物的填料的离子组成的任何处理，例如阳离子改性。在另一个实施方案中，改性处理是将至少一种活性成分附加或以其它方式结合到至少一种基于矿物的填料的任何处理。在又一个实施方案中，改性处理是表面吸附。在又一个实施方案中，改性处理是表面保留。
在一个实施方案中，改性处理是阳离子改性。在一个实施方案中，阳离子改性处理是离子交换。在另一个实施方案中，阳离子改性处理的特征在于，将含有至少一种基于矿物的填料的有机聚合物或有机聚合物的混合物模塑，然后用至少一种水溶性盐和至少一种活性成分的至少一种水溶液处理，以将至少一种基于矿物的填料的至少一部分离子与至少一种活性成分的至少一部分离子进行交换。在另一个实施方案中，至少一种阳离子改性处理的特征在于，至少一种基于矿物的填料以低于基于矿物的填料的离子交换饱和容量的量在至少一种基于矿物的填料的可离子交换部位保留至少一种活性成分的离子。在其他实施方案中，发生至少一种阳离子改性处理的至少一部分离子交换过程，由此将至少一种活性成分的离子转化为例如氧化物、氢氧化物或碱式盐，然后至少一种活性成分的离子沉积入至少一种基于矿物的填料的微孔(microspores)中和/或沉积到至少一种基于矿物的填料的表面上。
在一个实施方案中，本发明的基于矿物的填料保留杀生物金属离子，其量占基于矿物的填料的约0.001wt％到10wt％。在另一个实施方案中，基于矿物的填料保留离子交换形式的杀生物金属离子，其量高达占至少一种基于矿物的填料的理论离子交换容量的约100％。在另一个实施方案中，离子交换的基于矿物的填料具有相对低的离子交换程度，通过使用具有低于约0.5M的浓度的金属离子溶液实施离子交换来制备。在另一个此类实施方案中，溶液的浓度低于约0.01M。
在另一个实施方案中，至少一种阳离子改性处理将至少一种活性成分和至少一种基于矿物的填料添加到有机聚合物或聚合物的混合物中。在其他实施方案中，至少一种阳离子改性处理在银和硅藻土(作为至少一种基于矿物的填料)之间交换离子，由此，将水溶性银盐(如硝酸银)的水溶液用于表面吸附和/或保留，或用于通过与银离子进行离子交换来对至少一种基于矿物的填料进行阳离子改性。
作为至少一种阳离子改性处理的结果，与至少一种基于矿物的填料结合(incorporated with)的至少一种活性成分的量将根据所选择的活性成分、填料以及改性处理而变化。在一个实施方案中，与至少一种基于矿物的填料结合的至少一种活性成分的量低于最终产品的约35wt％。在另一个实施方案中，所述量是大约0.001wt％到约15wt％。在其他实施方案中，所述量是大约0.001wt％到约5wt％。在又一个实施方案中，所述量为约50ppm。在再一个实施方案中，所述量为约100ppm。在又一个实施方案中，所述量为约280ppm。在再一个实施方案中，所述量为约2.55wt％。
至少一种离子型金属活性成分与至少一种基于矿物的填料的阳离子交换可以通过将金属离子化合物溶解在水溶液中，然后与至少一种基于矿物的填料粉末混合来实施。在一个实施方案中，取决于平衡时间，在浸泡或混合约5分钟到约4小时之后，将由填料和杀生物剂溶液所形成的淤浆(slurry)过滤。然后可以热处理所收集的填料，以将交换的杀生物剂离子附加(affix)于填料相的结构中。可保存滤液(filtrant)，用于后续离子交换处理。在另一个实施方案中，将含有至少一种活性成分的金属杀生物剂溶液与至少一种基于矿物的填料混合，然后将该淤浆干燥并匀化，然后通过煅烧进行进一步热处理。在又一个实施方案中，阳离子改性引起或允许表面吸附。在另一个实施方案中，阳离子改性引起或允许表面保留。在又一个实施方案中，阳离子改性引起或允许表面吸附和表面保留。
热处理
进行热处理，以致通过至少一种改性所并入的至少一种活性成分可以附加或“锁定”在至少一种基于矿物的填料上。
在用至少一种活性成分对至少一种基于矿物的填料进行至少一种改性处理之后，然后对填料进行至少一种热处理。在一个实施方案中，对改性的基于矿物的填料进行至少一种热处理，以致没有形成可测量的结晶二氧化硅。在另一个实施方案中，对改性的基于矿物的填料进行至少一种热处理，以进行相转变，包括但不限于表面烧结、部分熔融分解、转化、团聚(glomerization)、析晶或它们的任何组合。在另一个的实施方案中，至少一种热处理将改性的基于矿物的填料的结构改变为结晶固体的结构。
至少一种热处理的选择可以根据对至少一种基于矿物的填料、至少一种活性成分、至少一种改性处理和所需的最终产品的选择而变化。适当的热处理方法是本领域技术人员所熟知的，且包括目前已知或此后可能发现的那些方法。
在一个实施方案中，至少一种热处理是将至少一种活性成分“锁定”到填料内或填料上，以使它们成为至少一种填料材料的整体部分的任何处理。在另一个实施方案中，至少一种热处理包括煅烧。在一个此类实施方案中，在低于包含改性的基于矿物的填料的材料的熔点的温度下进行煅烧。在另一个此类实施方案中，在改性的基于矿物的填料的热分解温度下或高于该热分解温度下进行煅烧，并且可以引起分解和/或挥发(volatization)反应。在又一个此类实施方案中，在改性的基于矿物的填料的转变温度下或高于该转变温度下进行煅烧，并且可以引起相转变。在又一个此类实施方案中，在约600℃到约900℃的温度下进行煅烧。在又一个此类实施方案中，在约800℃到约1200℃的温度下进行煅烧。
可以在能够将改性的基于矿物的填料热处理的任何容器内进行煅烧。在一个实施方案中，在炉内进行煅烧。在另一个实施方案中，在反应器内进行煅烧。在又一个实施方案中，在窑内进行煅烧。在又一个实施方案中，在旋转窑内进行煅烧。在又一个实施方案中，在竖炉内进行煅烧。在又一个实施方案中，在多膛炉(multiple hearth furnace)内进行煅烧。在又一个实施方案中，在流化床反应器内进行煅烧。
在另一个实施方案中，至少一种热处理包括焙烧。在一个此类实施方案中，首先在单级干燥器中将改性的基于矿物的填料干燥，然后可以将干燥的改性的基于矿物的填料送到废物分离器中，以除去任何湿的最终废物(end waste)。然后可以在适合的容器或系列容器内，在约850°F到约1600°F的温度下，对改性的基于矿物的填料进行焙烧。至少一种焙烧容器可以选自包括但不限于预加热器、急骤加热器、快速煅烧炉、闪速熔烧反应器(flash roasting reactors)和回旋床反应器(toroidal bed reactors)。此类容器的实例包括但不限于可以从FFE Minerals获得的快速煅烧炉，以及可从Torftech Ltd.获得的TORBED反应器，并且在例如美国专利No.6,139,313中讨论。该容器可配备至少一种用于加热硅藻土进料的手段，例如直接加热机制(mechanism)，例如内部热空气或气流；以及利用与本领域常规使用的任何传热表面结合的外部热源的间接加热机制。在一个实施方案中，至少一种焙烧容器可至少部分地通过源于该处理的另一步骤(例如后续煅烧步骤)或该处理厂中的另一处理的逆流气流来加热。
在一个实施方案中，可以在850°F到约1600°F(即约427℃到约871℃)的温度下焙烧进料。在另一个实施方案中，可以在900°F到约1000°F(即约482℃到约538℃)的温度下焙烧进料。在又一个实施方案中，可以在1200°F到约1292°F(即约649℃到约700℃)的温度下焙烧进料。在一个实施方案中，保留时间可少于约4分钟。在另一个实施方案中，保留时间是约2分钟到约3分钟。在又一个实施方案中，保留时间是约2秒钟到约10秒钟。
可以使用适当的至少一种热处理的其他例子。在一个实施方案中，至少一种热处理是微波加热。在另一个实施方案中，至少一种热处理是微波等离子体加热。在又一个实施方案中，微波等离子体加热涉及在血浆中产生两种大振幅的相干电子回旋波。
微生物
根据本发明的改性的基于矿物的填料可以显示增高水平的至少一种抗微生物活性。在一个实施方案中，至少一种抗微生物活性是抑菌效果，例如防止新微生物的生长。在另一个实施方案中，至少一种抗菌活性是杀生物效果，例如，降低给定的微生物浓度。在又一个实施方案中，至少一种抗微生物活性是灭菌效果，例如，减少或杀死基本上所有的给定微生物群。至少一种抗微生物活性可有效对抗一种或多种微生物。
微生物可以是本领域技术人员目前已知或今后发现的任何微生物，其可以响应本发明的阳离子改性的基于矿物的填料的至少一种活性成分，而经受至少一种抗微生物活性。示例性微生物包括但不限于细菌(例如革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌)、酵母、真菌、霉菌、病毒及其组合。其他示例性的微生物包括但不限于葡萄球菌属(Staphylococci)、微球菌属(Micrococci)、埃希氏菌属(Escherichia)、大肠杆菌(Escherichia coli)、假胞菌属(Pseudomonas)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、泡囊假单胞菌(Pseudomonas vescicularis)、嗜麦芽寡养单胞菌(stenotrophomonas maltophilia)(以前称为嗜麦芽黄单胞菌(xantomonas maltophilia))、肺炎克雷白杆菌(Klebsiella pneumoniae)ATC 13315、金黄色葡萄球菌(Aureus)NCTC 10788、表皮葡萄球菌(S edidermis)生物型3、布赫内氏乳杆菌(Lactobacillus buchneri)、绿脓假单胞菌(PS aeuginosa)NCTC 6749、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)NCTC 1377、单核细胞增多性利斯特菌(Listeria monocytogenes)NCTC 10357、枯草杆菌(B subtilis)NCTC 3160、仙人掌杆菌(B cereus)NCTC 7464、人白色念珠菌(C albicans)NCYC 597、人白色念珠菌(C albicans)NCPF 3179、近平滑念珠菌(C parapsilosis)、博伊丁假丝酵母(C bordinii)、酿酒酵母(Sacc cerevisae)NCYC 200、鲁氏酵母(Sacc rouxii)NCYC 381、叶生红酵母(pinkyeast)、粉孢属(odium sp)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)IM1134735、黑曲霉(Aspergillus niger)IM117454、灰绿曲霉(Aspergillus glaugus)、点青霉(Penicillium notatum)、多主枝孢(Cladosporium herbarum)、Trichothecium ciride、烟草赤星病菌(acternaria alternate)、疣孢漆斑菌(Myrothecium verruccaria)、蘑菇轮枝菌(Verticillium psalliotae)、芽孢杆菌属(Bacilli)、沙门氏菌属(Salmonella)、志贺氏菌属(Shigella)、卟啉单胞菌属(Porphyromonas)、普氏菌属(Prevotella)、沃廉菌属(Wolinella)、弯曲菌属(Campylabacter)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、链球菌属(Streptococci)、Cprumebacterium、密螺旋体属(Treponema)、梭菌属(Fusobacterium)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、放线菌属(Actinomyces)、念珠菌属(Candida)、马拉色菌属(Malazessia)以及曲霉菌属(Aspergillus)。本领域技术人员容易地理解，本文公开的实施方案可以有效地破坏或抑制任何微生物的生长，这取决于在改性的基于矿物的填料中使用的至少一种活性成分。
改性的基于矿物的填料的用途
本文公开的至少一种改性的基于矿物的填料可用于本领域技术人员目前已知或今后发现的任何应用，其中需要通过增加至少一种活性成分的保留和/或提高至少一种抗微生物活性的水平来增强该应用的性能。示例性的应用包括但不限于动物饲料、化妆品制剂、油漆(paints)、油墨、家庭护理产品、动物护理产品、建筑材料、纸产品、织物产品(例如纺织品)、个人和劳动卫生用产品(products for personal and work hygiene)、角膜接触镜(contact lenses)、色谱材料、医疗设备、保护性局部制剂(protective topicals)、药物和尤其皮肤病制剂、漆(lacquer)、涂料、聚合物和塑料。其他示例性的应用包括但不限于粘合剂和密封剂、抗微生物清洁剂、皂、消毒剂、内部和外部使用的防污和抗微生物油漆、防污船舶涂料(anti-foulant marine coatings)、畜牧业(animal husbandry)、抗微生物壁纸、抗微生物敷料和灰浆、具有抗微生物活性的假体和骨水泥、牙科填料、假牙(dental prostheses)、抗肠胃感染的制剂、活性炭、抗微生物猫砂、空调(例如过滤器和管道)、充气结构(例如气拱顶)、农用覆盖膜、万能胶、器具和设备、器具粘合剂(appliance adhesives)和密封剂、围裙、人造革、人造植物、人造木和塑木、阿斯特罗特夫尼龙草皮(Astroturf)、汽车部件、汽车和卡车车内装饰、遮篷、袋、绷带、屏障织物、浴室配件、浴缸、浴缸胶接剂、寝具、饮料分配器、龙头、艇、艇罩、书封皮、瓶子、刷子毛、刷柄、扫帚、建筑组件(例如壁、墙板、地板、混凝土、板壁(siding)、屋顶、屋顶板、五金、地毯清洁剂、天花板以及商业和工业应用)、电缆包皮、帽子(例如带檐帽子(hat))、纸板、地毯和地毯衬垫(carpet underlay)、脚轮、猫砂、体温计、外套、压缩光盘、可转换顶(convertible tops)、炊具、冷却器、冷却塔、冷却水、计算器和桌面(table tops)、传送带、工作台面(countertops)、信用卡、板条箱(用于食品和非食品用途)、杯、货币、窗帘、缓冲垫、砧板、甲板、碟、抹布、洗碗机组件、潜水装置或通气管、排污水管、帏帐、干膜油漆、锻练设备、屠宰场或奶油厂或乳品厂用设备、体育馆或桑拿浴或按摩用设备、风机叶片、纤维填料(fiberfill)、过滤器、配件、栅栏、地板覆盖材料(floor coverings)、地板和地毯烘干、地板材料、泡沫(例如用于缓冲垫和床垫)、食品制备器具、食品和饮料加工设备、食品和饮料容器、存贮器和袋、食品处理设备、食品包装、食品和肉类用板条箱、食品托盘和覆盖材料、食品包裹材料、鞋类(包括例如靴、运动设备和工具)、水果和蔬菜刷、水果板条箱、家具、垃圾袋、垃圾桶、衣服袋、垫圈、通用容器、手套、长袍(例如医用和消费者)、润滑脂分离器、刚性温室、温室用膜、灌浆和填缝混合料(grout and joint compound)、加热、通风和空调、医院表面和医疗器械消毒、软管、制冰设备和托盘、罐内油漆、失禁护理产品、室内和户外家具、工业设备、充气床(inflatable bed)、电线与电缆用绝热材料、绝缘体、贴身内衣、夹克衬里、门房设备(janitorialequipment)、厨房和浴室五金、厨房水槽和固定设备、揩巾(kitchen towels)、层压材料和瓷砖粘合剂、铺设电池(laying batteries)、救生衣、衬里、毡片、床垫套和填塞物(mattress cover pads and filing)、床垫粘合剂、医用和牙科用服装、金属加工液、矿物淤浆(mineral slurries)、活动房、活动厕所、拖布、金钱、天然和合成纤维和织物、无纺织物、油田、外套、包装、托板架(pallets)、纸产品(例如擦巾(wipe)、棉纸(tissues)、墙壁覆盖材料(wallcoverings)、手巾(towels)、书封皮、覆盖物)、枕头套、管、管用密封剂和绝缘材料、灰浆、塑料、塑料膜、盘子和器皿、运动场设备、管路敷设设备(plumbing supplies)和固定设备(包括例如厕盆底座)、管路敷设用粘合剂和密封剂、水池衬层、处理容器、保护罩、娱乐用水(recreational water)、树脂、冰箱组件、屋顶板、膜、墙面板和防水板、绳、小块地毯、售货柜、帆、卫生水管、密封剂、浴室或厨房或玻璃用密封化合物(sealing compounds)、片材和毯、鞋、鞋垫、淋浴帘、淋浴管、房屋用板壁、青贮包(silage wrap)、筒仓、槽(sinks)、虹吸管、天窗(skylights)、睡袋、睡衣裤、短袜和针织品、海绵、洒水装置(sprinkler)、运动装和运动设备、贮藏容器、粉饰灰泥、阳栅(sun roof)、遮阳物(sun shades)、合成胶乳聚合物、餐巾、槽、带、防水布、电话亭或公用电话、帐篷和其它户外设备、枕套及褥罩织物(例如用于床垫枕头)、瓷砖、瓷砖灌浆、牙刷柄和毛、厕所用纸和手帕、厕所用清新剂和清洁剂(toilet blocks and cleaners)、手巾、牙刷杯(toothbrush tumbler)、玩具、外套和衣服用装饰(trim)、行李箱衬里(trunk liners)、管子、伞、制服、内衣、室内装饰、真空清洁器袋、壁和地板覆盖材料、壁纸、废物袋、水槽、废物容器、水处理、水和冰处理设备和过滤器、潜水服(wet suits)、擦巾、电线及电缆、木材和木材填充塑料。
在某些应用领域中，增强的杀生物或抗微生物活性可用于处理的数个阶段。在一个实施方案中，包含根据本发明的阳离子改性的基于矿物的填料的塑料和/或聚合物可以母料(Masterbatches)的形式储存一段时间，而没有母料被微生物污染的明显风险。本领域技术人员认识到，可用与已知母料相同的方式或用今后发现的处理方法对此类母料进行处理。所处理的母料可用于例如建筑和结构体、家用制品和家具、电气和电子部件、服装、纺织品和织物、涂料和层压材料、运输和娱乐、粘合剂、密封剂和灌浆、食品接触制品和水接触制品(例如塑料瓶和瓶盖)、膜、共挤出膜和汽车外部和内部部件。
在另一个实施方案中，可从中制造包含至少一种根据本发明的阳离子改性的基于矿物的填料的制品的示例性塑料和聚合物包括合成的、天然的和半合成的有机聚合物。聚合物的实例包括但不限于：脂族和芳族聚酯，如用于高性能树脂和纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯(polyhexamethylene terephthalate)、聚乳酸、聚乙醇酸以及液晶聚合物；聚酯嵌段共聚物；脂族和芳族聚酰胺，如尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙11、尼龙12、尼龙1212、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺；共聚合聚酰胺；聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯和它们的共聚物；乙烯基聚合物，如聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、ABS树脂和丙烯酸树脂；乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物；氟烃聚合物，如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯；聚氨酯；嵌段聚氨酯弹性体、斯潘德克斯弹性纤维(spandex)或弹性纤维(elastane)弹性体；聚醚，如聚缩醛；聚酮，如聚醚醚酮(PEKK)和聚醚酮酮(PEEK)；聚醚和聚酯嵌段聚合物；聚硫化物；聚砜；聚硅氧烷，如聚二甲基硅氧烷；聚碳酸酯；热固性合成聚合物，如苯酚-甲醛树脂共聚物、聚氨酯、聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、聚醚型聚氨酯脲和聚酯聚氨酯脲；天然聚合物，如纤维素、棉和羊毛；以及再生的或半合成聚合物，如人造丝、铜氨丝、醋酯人造丝、三醋酯人造丝、再生丝(reconstituted silk)和多糖。还考虑所列举的聚合物种类的共聚物、三元共聚物以及共混物。
增强的抗微生物活性
本发明的改性的基于矿物的填料可以保留更大量的至少一种活性成分，这进而可以增强那些材料的至少一种抗微生物活性。在一个实施方案中，通过测量银从改性的基于矿物的填料中迁移的速率来确定改进的抗微生物活性。在另一个实施方案中，通过测量经由用大约0.5M硫酸溶液处理而萃取的金属离子的百万分率(“ppm”)浓度来确定改进的抗微生物活性。
对于本文公开的本发明，较低的迁移速率或低浓度的萃取离子通常显示，与不进行至少一种改性处理和/或至少一种热处理的基于矿物的填料相比，改性的基于矿物的填料保留了更大量的至少一种活性成分。较低迁移速率或较低浓度的萃取离子可以揭示，改性的基于矿物的填料具有增高水平的至少一种抗微生物活性。
除非另有相反说明，包括权利要求在内的说明书中使用的表示成分的量、反应条件等的所有数值被理解为在所有情况下可以用术语“大约”来修饰。因此，除非有相反说明，说明书和所附权利要求中所述的数值参数是可以根据寻求通过本公开获得的所需性能而变化的近似值。丝毫不试图限制等同于权利要求范围的原理(doctrine)的应用，各数值参数应该按照有效数字的数值及普通四舍五入方法来解释。
尽管阐述本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但是除非另有说明，在具体实施例中阐述的数值尽可能精确地报道。然而任何数值固有地含有一定误差，所述误差必然从在它们各自试验测量中存在的标准偏差所产生。本公开中使用的节段标题仅仅为了方便读者而提供，无意限制本文描述的发明的范围。
考虑本文公开的本发明的说明书和实施，本发明的其它实施方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。有意将说明书和实施例仅仅考虑为示例性的，通过所附权利要求来表示本发明的真正范围和精神。
作为非限制性示例，以下给出了本公开的某些实施方案的实施例。
实施例
以在填料中的四种不同离子交换和/或表面保留的最终银含量(即50ppm、100ppm、280ppm和25,500ppm(″2.55％″))，用银金属离子对天然硅藻土CelTiXTM进行离子交换，用于与不含任何可测量银的初始硅藻土产品CelTiXTM比较。
通过钠-铵置换法测定，CelTiXTM的阳离子交换容量测量为约22.9equ/100g或约0.23毫摩尔/g。该方法涉及首先在用醇(例如异丙醇)洗涤之后用钠离子将可交换的阳离子部位饱和，然后再次对填料进行离子交换，这次用铵离子进行离子交换。然后通过电感耦合等离子(ICP)光谱法测定溶液中的置换钠离子。
接着，用水制备硝酸银溶液，然后，将一定剂量的CelTiXTM的混合入该溶液中。在将淤浆搅拌至少30分钟之后，将淤浆过滤。然后将滤饼干燥，并再分散。然后用ThermoARL Advant′XP波长色散X射线荧光法(WDXRF)来分析阳离子改性填料中保留的银含量。
在离子交换之后，将每一样品的一部分在800℃下煅烧，以致没有形成可测量的结晶二氧化硅。用Linberg HEVI DUTY实验室马弗炉进行煅烧。将样品在800℃下煅烧，持续不同时间。煅烧样品中的结晶二氧化硅含量用PANalytical X′pert X射线衍射仪(XRD)监测。用于结晶二氧化硅分析的XRD法具有0.2wt％的定量检测极限(QDL)。在该温度下(即＜800℃)煅烧一般不形成结晶二氧化硅，且元素组成保持与未煅烧的进料相同。
通过WDXRF对四种煅烧的掺杂Ag的CelTiXTM样品以及未处理的CelTiXTM分析其整体组成(bulk compositions)，如表1所示。
表1
Figure BPA00001178552700171
表1显示，通过改变溶液中的硝酸银的浓度和/或待处理填料的剂量，可以控制填料中银浓度的最终水平，所述可以低于约20ppm，并且可以达到或甚至超过理论阳离子交换容量。这可以允许控制填料中的活性成分水平，并且在不同应用中可以使用不同的活性成分水平。
然后在室温下，将在800℃下煅烧30分钟的每一种样品的一部分放置在0.5M硫酸溶液中4小时，通过ICP光谱法测量从每一种样品中浸出的银的浓度，如下表2所示。
表2
样品ID   溶液中的样品加载量(g/100ml)   从未加热的填料中浸出的Ag(ppm) 从煅烧的填料＊中浸出的Ag(ppm)
  CelTiXTM-50ppm Ag   0.5   0.4   0
  CelTiXTM-100ppm Ag   0.5   0.5   0
  CelTiXTM-280ppm Ag   0.5   1.1   0
  CelTiXTM-2.55％Ag   0.5   136   17
＊将填料在800℃下煅烧30分钟。
表2揭示，对于每一种所测试的样品，煅烧的Ag处理填料比未煅烧的Ag处理填料保留更大量的Ag金属离子，并且检测到极少的或者没有检测到可从煅烧填料中浸出的银。这表明，银离子已经附加到填料上，并且它们甚至能够免于从强酸溶液中浸出。
在室温下，将该四种样品中的三种的另一部分在去离子水中放置4小时，通过相同的ICP方法测量从每一种样品中浸出的银的浓度，如下表3所示。
表3
样品ID   溶液中的样品加载量(g/100ml)   从未加热的填料中浸出的Ag(ppm) 从煅烧的填料＊中浸出的Ag(ppm)
  CelTiXTM-50ppm Ag   0.5   0.06   0
  CelTiXTM-280ppm Ag   0.5   0.2   0
  CelTiXTM-2.55％Ag   0.5   57.4   0.7
＊将填料在800℃下煅烧30分钟。
表3再次揭示，对于每一种所测试的样品，煅烧的Ag处理填料比未煅烧的Ag处理填料保留了更大量的Ag金属离子。
在室温下，将该四种样品中的三种的另一部分放置在去离子水中24天，通过相同的ICP方法测量从每一种样品中浸出的银的浓度，如下表4所示。
表4
样品ID   溶液中的样品加载量(g/100ml)   从未加热的填料中浸出的Ag(ppm) 从煅烧的填料＊中浸出的Ag(ppm)
  CelTiXTM-50ppm Ag   0.5   0.02   0
  CelTiXTM-280ppm Ag   0.5   0.2   0
  CelTiXTM-2.55％Ag   0.5   52.4   2.5
＊将填料在800℃下煅烧30分钟。
表4揭示，对于每一种所测试的样品，煅烧的Ag处理填料比未煅烧的Ag处理填料保留了更大量的Ag金属离子。

Claims (24)

1.改性的基于矿物的填料，其按照下述处理制备：
用至少一种活性成分对至少一种基于矿物的填料进行至少一种改性处理；以及
对改性的基于矿物的填料进行至少一种热处理，
其中所述至少一种改性处理选自阳离子改性、表面吸附和表面保留。
2.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种基于矿物的填料是硅藻土。
3.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种基于矿物的填料选自高岭土、云母、蛭石、珍珠岩、硅酸钙、滑石、天然硅酸盐、沸石和硅铝酸盐。
4.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种改性处理是阳离子改性。
5.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种改性处理是表面保留。
6.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种改性处理是表面吸附。
7.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种活性成分包括至少一种选自金属、金属氧化物、及其盐的物质。
8.权利要求7所述的填料，其中所述至少一种活性成分包括至少一种选自银、铜、镁和锌的杀生物金属离子。
9.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种活性成分选自杀生物剂、抗生素、杀真菌剂、杀霉菌剂、杀虫剂、防腐剂和抗微生物剂。
10.权利要求8所述的填料，其中所述活性成分选自银氧化物、银盐、铜氧化物、铜盐、镁氧化物、镁盐、锌氧化物和锌盐。
11.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种热处理包括至少一种选自煅烧和焙烧的处理。
12.权利要求1所述的填料，其中所述至少一种基于矿物的填料是硅藻土，所述至少一种改性处理是阳离子改性，所述至少一种活性成分是银，且所述至少一种热处理是煅烧。
13.用于制备改性的基于矿物的填料的方法，其包括：
用至少一种活性成分对至少一种基于矿物的填料进行至少一种改性处理；
对改性的基于矿物的填料进行至少一种热处理，
其中所述至少一种改性处理选自阳离子改性、表面吸附和表面保留。
14.权利要求13所述的方法，其中所述至少一种基于矿物的填料是硅藻土。
15.权利要求13所述的方法，其中所述至少一种基于矿物的填料选自高岭土、云母、珍珠岩、硅酸钙、滑石、天然硅酸盐和硅铝酸盐。
16.权利要求13所述的方法，其中所述至少一种改性处理是阳离子改性。
17.权利要求13所述的方法，其中所述至少一种活性成分包括至少一种选自金属、金属氧化物、及其盐的物质。
18.权利要求17所述的方法，其中所述至少一种活性成分包括选自银、铜、镁和锌离子的杀生物金属离子。
19.权利要求17所述的方法，其中所述活性成分选自银氧化物、银盐、铜氧化物、铜盐、镁氧化物、镁盐、锌氧化物和锌盐。
20.权利要求17所述的方法，其中所述至少一种热处理是煅烧。
21.权利要求17所述的方法，其中所述至少一种热处理是焙烧。
22.权利要求17所述的方法，其中所述至少一种热处理是微波等离子体加热。
23.权利要求17所述的方法，其中所述至少一种基于矿物的填料是硅藻土，所述至少一种改性处理是阳离子改性，所述至少一种活性成分是银，且所述至少一种热处理是煅烧。
24.包含权利要求1所述的填料的树脂、杀生物聚合物、服装制品、漆涂料、油漆、化妆品制剂、个人卫生产品、劳动卫生产品、色谱材料、医疗设备、手术设备、保护性局部制剂、药物制剂、皮肤病制剂或塑料。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102225872A (zh) * 2011-04-30 2011-10-26 云南省建筑科学研究院 一种加气混凝土砌块微孔封闭剂及其制备方法
CN103348923A (zh) * 2013-06-19 2013-10-16 芜湖悠派卫生用品有限公司 一种高吸水性秸秆猫砂
CN103985454A (zh) * 2014-04-24 2014-08-13 安徽徽宁电器仪表集团有限公司 连体型电缆
CN103980543A (zh) * 2014-04-15 2014-08-13 芜湖同达新材料科技有限公司 一种抗菌非金属粉体
CN104086812A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种防锈蚀电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086808A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐紫外线电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086811A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐储存电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086806A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐曲饶电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086813A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种抗紫外线电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086809A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐水抗老化电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086807A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐热耐磨电容器薄膜专用填料及其制备方法
WO2017020147A1 (zh) * 2015-08-03 2017-02-09 天津纳微华瑞科技有限公司 一种阳离子型防污减阻复合功能涂料及涂层
CN111719813A (zh) * 2020-08-06 2020-09-29 山东明代装饰材料有限公司 一种吸附多种有害金属及有害气体的伊利石地板
CN112715386A (zh) * 2021-01-15 2021-04-30 上海毛球日记宠物用品有限公司 一种环保团聚猫砂及其生产工艺
CN115181376A (zh) * 2022-07-11 2022-10-14 重庆大学 珊瑚岛礁建筑装饰预制板材及其制备方法
CN117180989A (zh) * 2023-09-19 2023-12-08 广东诚刻新材料有限公司 一种有机无机杂化超滤膜及其制备方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9943079B2 (en) 2007-10-30 2018-04-17 Imerys Filtration Minerals, Inc. Modified mineral-based fillers
US20120003284A1 (en) * 2008-11-17 2012-01-05 L'oreal Cosmetic method for treating human perspiration using particles of an expanded amorphous mineral material; compositions
CN103687514A (zh) 2011-05-03 2014-03-26 罗德里克·威廉·菲利普斯 家具装置及套件及系统及其用途
AU2012343291B2 (en) 2011-11-23 2016-09-15 Roderick William PHILLIPS Spray apparatuses, uses of diatomaceous earth, and methods of controlling insect populations
KR101420674B1 (ko) * 2012-10-17 2014-07-17 한국세라믹기술원 중방식 도료용 표면개질된 무기필러 및 이를 제조하는 제조방법
US9802844B2 (en) 2012-11-08 2017-10-31 Silver Aqua, Inc. Portable pathogen deactivation method and apparatus
DE102013004358A1 (de) 2013-03-14 2014-09-18 Jörg Hinkelmann Gebinde enthaltend eine Fugenmasse
US20140262262A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Landec Corporation Compositions and Methods for the Controlled Release of Active Ingredients
US20150014252A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Jonatas Justus, SR. Water bottle coupled with filtration device
WO2015065808A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 Silver Aqua, Inc. Portable pathogen deactivation method and apparatus
US10123531B2 (en) * 2014-08-20 2018-11-13 Arch Chemicals, Inc. Granular plant control composition
US10440956B2 (en) 2014-11-12 2019-10-15 T. Christy Enterprises, Inc. Pipe fitting adhesive compound with vegetation deterring properties
GB201423348D0 (en) * 2014-12-30 2015-02-11 Imerys Minerals Ltd Substates having a functional Capability
EP3088475A1 (en) 2015-04-27 2016-11-02 Omya International AG Modified mineral-based filler comprising copper salts
ES2549685B2 (es) * 2015-07-21 2016-06-23 Universitat Politècnica De València Sistema antimicrobiano
DK3334282T3 (da) 2015-08-14 2023-03-27 Imertech Sas Uorganiske partikler indeholdende antimikrobielt metal
KR101886731B1 (ko) * 2015-12-23 2018-09-11 주식회사 케이앤케이 기능성 칫솔모 및 이를 이용한 치간 칫솔
MX2018014187A (es) * 2016-05-18 2019-02-25 Armstrong World Ind Inc Panel de construccion resistente a humedad y a pandeo.
EP3275947A1 (en) 2016-07-25 2018-01-31 Omya International AG Surface-reacted calcium carbonate with functional cations
KR101963940B1 (ko) * 2016-12-02 2019-08-01 한국페인트(주) 친환경 방오 도료용 조성물
US10479874B1 (en) * 2018-02-15 2019-11-19 Shimon Amdur Latex compositions and antistatic articles manufactured therefrom

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5413788A (en) * 1986-07-03 1995-05-09 Johnson Matthey Public Limited Company Antimicrobial compositions
US6051246A (en) * 1997-03-28 2000-04-18 Parker Holding Services Corp. Antimicrobial composition supported on a honeycomb-shaped substrate
CN1318675A (zh) * 2001-04-03 2001-10-24 鲁安怀 一种用于垃圾填埋场衬层材料

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB306547A (en) 1928-02-24 1930-05-20 Georg Alexander Krause A process for utilising the oligodynamic action of metals and metal compounds
US2066271A (en) * 1935-05-27 1936-12-29 Whyt Rox Chemical Company Filter material and method of making same
US2504404A (en) * 1946-06-12 1950-04-18 Du Pont Manganous ethylene bis-dithiocarbamate and fungicidal compositions containing same
US2595290A (en) * 1946-07-25 1952-05-06 Quinn Products Inc Water purification
DE1245994B (de) 1960-03-31 1967-08-03 Georgia Kaolin Company, Elizabeth, N.J. (V. St. A.) Farben für den lithographischen Flachdruck
GB1590573A (en) 1976-08-06 1981-06-03 Atomic Energy Authority Uk Biologically active gels
US4092245A (en) * 1977-04-07 1978-05-30 Goetz, Trustee Sylvia Liquid purification method
US4255341A (en) 1979-03-22 1981-03-10 Phillips Petroleum Company Catalyst and process for producing ethylene oxide
US4407865A (en) * 1981-06-09 1983-10-04 Atlantic Richfield Company Process for coating a sterilizing filter material with silver and product formed thereby
US4505889A (en) * 1982-09-23 1985-03-19 Rohm And Haas Company Protracted release microbiocidal article for aqueous systems
JPS59133235A (ja) * 1983-01-21 1984-07-31 Kanebo Ltd 殺菌性ポリマー組成物及びその製造法
US4656057A (en) 1983-07-28 1987-04-07 Rohm And Haas Company Microbiocidal article for aqueous systems
US4579779A (en) * 1983-09-30 1986-04-01 Freund Industrial Co., Ltd. Method of encapsulating volatile organic liquids
US4552591A (en) * 1984-05-15 1985-11-12 Petrolite Corporation Oil field biocide composition
EP0190504B1 (en) * 1984-12-28 1993-04-21 Johnson Matthey Public Limited Company Antimicrobial compositions
GB8616294D0 (en) * 1986-07-03 1986-08-13 Johnson Matthey Plc Antimicrobial compositions
JPH02215704A (ja) 1989-02-15 1990-08-28 Sumitomo Chem Co Ltd 抗菌・殺菌性組成物
GB8918589D0 (en) 1989-08-15 1989-09-27 Graham Neil B Polymeric compositions
US5229124A (en) * 1990-04-02 1993-07-20 Morton International, Inc. Microbicides immobilized in water soluble thermoplastic resins and aqueous dispersions of microbicides prepared therefrom
TW212749B (zh) 1990-12-10 1993-09-11 Rohm & Haas
US5180585A (en) * 1991-08-09 1993-01-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Antimicrobial compositions, process for preparing the same and use
JPH05230325A (ja) * 1992-02-24 1993-09-07 Polyplastics Co 防菌、防カビ性ポリアセタール樹脂組成物
US5336551A (en) 1992-12-14 1994-08-09 Mizu Systems, Inc. Reinforced polyvinyl alcohol hydrogels containing uniformly dispersed crystalline fibrils and method for preparing same
GB9505083D0 (en) * 1995-03-14 1995-05-03 Johnson Matthey Plc Improvements in biocidal compositions
FR2732189B1 (fr) 1995-03-27 1997-05-09 Kodak Pathe Gels organiques-inorganiques pour delivrer des quantites controlees de composes actifs dans des solutions aqueuses
ATE206071T1 (de) 1996-07-23 2001-10-15 Mortimer Tech Holdings Ofen mit einer ringförmigen fluidströmungsheizzone
US6102994A (en) * 1997-03-20 2000-08-15 Alliedsignal Inc. Alumina-based hydrophilic antimicrobial coating
CN1061268C (zh) 1997-10-22 2001-01-31 陈长虎 一种活性银净水滤芯
US6362449B1 (en) * 1998-08-12 2002-03-26 Massachusetts Institute Of Technology Very high power microwave-induced plasma
GB9818778D0 (en) * 1998-08-28 1998-10-21 Crosfield Joseph & Sons Particulate carrier for biocide formulations
JP3652925B2 (ja) 1999-06-29 2005-05-25 有限会社大田建設 抗菌材及びその製造方法
EP1404385B2 (en) 2001-06-29 2011-07-06 Evonik Stockhausen GmbH Superabsorbent carboxyl-containing polymers with odor control
KR100427323B1 (ko) 2001-08-31 2004-04-14 현대자동차주식회사 차고문 자동 개폐 제어장치 및 방법
US9381148B2 (en) * 2003-03-18 2016-07-05 The Procter & Gamble Company Composition comprising particulate zinc material with a high relative zinc lability
JP5220265B2 (ja) 2002-12-26 2013-06-26 出光興産株式会社 炭化水素含有ガス中の硫黄化合物除去方法
US7419607B2 (en) * 2003-04-07 2008-09-02 Bradley Downs Anti-biofilm forming structure and method of manufacturing the same
WO2004091567A2 (en) * 2003-04-18 2004-10-28 Merck Patent Gmbh Cosmetic formulations comprising antimicrobial pigments
CA2678624C (en) * 2003-05-16 2012-11-06 Exciton Technologies Inc. Deposition products, composite materials and processes for the production thereof
US7559369B2 (en) * 2007-05-10 2009-07-14 Halliubrton Energy Services, Inc. Well treatment composition and methods utilizing nano-particles
US20050211635A1 (en) * 2004-03-24 2005-09-29 Yeh Eshan B Anti-microbial media and methods for making and utilizing the same
US20060035097A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Batdorf Vernon H Antimicrobial coating composition and treated building construction materials therewith
NZ537747A (en) * 2005-01-18 2008-02-29 Victoria Link Ltd Nano-structured silicate, functionalised forms thereof, preparation and uses
US20060188580A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-24 Ralph Sacks Anti-microbial granules
US8012533B2 (en) * 2005-02-04 2011-09-06 Oxane Materials, Inc. Composition and method for making a proppant
CN101151039A (zh) 2005-04-04 2008-03-26 加利福尼亚大学董事会 用于止血调节和伤口愈合治疗的无机材料
WO2006120135A1 (en) 2005-05-10 2006-11-16 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Antimicrobial porous silicon oxide particles
US7381675B1 (en) * 2006-12-19 2008-06-03 Lyondell Chemical Technology, L.P. Direct epoxidation catalyst
CN101588722A (zh) * 2007-01-23 2009-11-25 默克专利股份有限公司 包含氧化锌、硫酸钡和银离子的抗微生物组合物
US20100239679A1 (en) * 2007-10-02 2010-09-23 World Minerals, Inc. Enhanced retention capabilities through methods comprising surface treatment of functional particulate carrier materials, and functional particulate carrier materials made therefrom
US9943079B2 (en) 2007-10-30 2018-04-17 Imerys Filtration Minerals, Inc. Modified mineral-based fillers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5413788A (en) * 1986-07-03 1995-05-09 Johnson Matthey Public Limited Company Antimicrobial compositions
US6051246A (en) * 1997-03-28 2000-04-18 Parker Holding Services Corp. Antimicrobial composition supported on a honeycomb-shaped substrate
CN1318675A (zh) * 2001-04-03 2001-10-24 鲁安怀 一种用于垃圾填埋场衬层材料

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102225872A (zh) * 2011-04-30 2011-10-26 云南省建筑科学研究院 一种加气混凝土砌块微孔封闭剂及其制备方法
CN102225872B (zh) * 2011-04-30 2013-06-19 云南省建筑科学研究院 一种加气混凝土砌块微孔封闭剂及其制备方法
CN103348923A (zh) * 2013-06-19 2013-10-16 芜湖悠派卫生用品有限公司 一种高吸水性秸秆猫砂
CN103980543A (zh) * 2014-04-15 2014-08-13 芜湖同达新材料科技有限公司 一种抗菌非金属粉体
CN103980543B (zh) * 2014-04-15 2016-05-25 芜湖同达新材料科技有限公司 一种抗菌非金属粉体
CN103985454A (zh) * 2014-04-24 2014-08-13 安徽徽宁电器仪表集团有限公司 连体型电缆
CN104086809A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐水抗老化电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086811A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐储存电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086806A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐曲饶电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086813A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种抗紫外线电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086808A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐紫外线电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086807A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种耐热耐磨电容器薄膜专用填料及其制备方法
CN104086812A (zh) * 2014-07-01 2014-10-08 安徽江威精密制造有限公司 一种防锈蚀电容器薄膜专用填料及其制备方法
WO2017020147A1 (zh) * 2015-08-03 2017-02-09 天津纳微华瑞科技有限公司 一种阳离子型防污减阻复合功能涂料及涂层
CN111719813A (zh) * 2020-08-06 2020-09-29 山东明代装饰材料有限公司 一种吸附多种有害金属及有害气体的伊利石地板
CN112715386A (zh) * 2021-01-15 2021-04-30 上海毛球日记宠物用品有限公司 一种环保团聚猫砂及其生产工艺
CN112715386B (zh) * 2021-01-15 2023-01-24 上海奇偌新材料科技有限公司 一种环保团聚猫砂及其生产工艺
CN115181376A (zh) * 2022-07-11 2022-10-14 重庆大学 珊瑚岛礁建筑装饰预制板材及其制备方法
CN117180989A (zh) * 2023-09-19 2023-12-08 广东诚刻新材料有限公司 一种有机无机杂化超滤膜及其制备方法
CN117180989B (zh) * 2023-09-19 2024-04-05 广东诚刻新材料有限公司 一种有机无机杂化超滤膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009058707A1 (en) 2009-05-07
US9943079B2 (en) 2018-04-17
US20100260866A1 (en) 2010-10-14
DE112008002943T5 (de) 2010-09-09

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