CN104619895A - 用于消费品应用的、负载金属的藻生物质纤维 - Google Patents

Abstract

本发明涉及藻纤维材料，其包含至少一种金属离子，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述藻纤维用于选自抗微生物活性、气味去除、气体去除以及它们的组合的个人护理或其它消费品应用。本发明还涉及包含藻生物质纤维材料的基材，如非织造物，所述藻生物质纤维材料包含至少一种金属离子，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述负载金属的藻生物质纤维存在的量为按基材的重量计约1％至约30％。

Description

用于消费品应用的、负载金属的藻生物质纤维

发明领域

本发明涉及用于消费品应用的负载金属离子的藻生物质纤维，其向环境、消费者护理行业和消费者提供益处。

发明背景

基于树的纤维素，即一种被充分描述的β(1-4)-D-葡萄糖的聚合物，是被选择用于制备大多数个人护理产品，如面巾纸、厨房用纸、卫生纸、护垫、失禁垫和尿片的纤维。然而，水生生物的纤维素含量并不为人所熟知，一些物种如刚毛藻属(Cladophora)、硬毛藻属(Chaetomorpha)和根枝藻属(Rhizoclonium)包含大量的对于可持续制备个人护理产品而言重要的纤维素。蓝绿刚毛藻属藻不同于其他类型的大型藻，原因是它们在池塘、河流、湖泊和近岸浅水中自然生长。它们的外形是细丝状的并且它们包含高达约45％的纤维素。

还已知刚毛藻属藻纤维具有从受污染的水流中有效吸附金属离子的能力。这是因为金属离子存在对可用于金属络合的羧酸盐、胺和磷酸盐官能团的高亲和力。刚毛藻属藻纤维由于其短的收获周期和高收率而是快速可再生资源。然而，这样的使用限于从废水去除重金属和其它工业处理过程。含有金属的废刚毛藻属通常被丢弃在垃圾填埋场或者被烧成灰。如所公知的，含有金属的废刚毛藻属没有进一步的实用性。因此，含有金属的刚毛藻属在消费品应用中用于气味去除或抗微生物功能的用途未被发现。将这种通过金属吸附发挥功能的特定生物质用于个人护理产品的用途是吸引人的，这不仅仅是因为其充足的可利用性、加工简单和成本低廉，而且还因为其在藻生物质的生长期过程中通过有效的CO₂固定对环境具有积极贡献的能力。

消除可察觉的、令人不愉快的气味是尿失禁和个人卫生产品的优先需求。已经利用超吸收性物质，活性炭和其它气味控制添加剂，如碳酸钙、滑石粉、环糊精、乙二胺四乙酸、活化二氧化硅和其它产品以及化学品来改善气味控制，或降低或掩盖个人护理产品内的气味。这些方法中的大多数降低或抑制不良气味和/或产生气味的细菌的发展。

在工业中，一致作为气味吸收的“黄金标准”的活性炭能够吸收很多种有气味的物质，如三甲胺、三乙胺、二甲基二硫醚、异戊酸(isocaleric acid)和吡啶。然而，其不能有效吸收由尿素的生物分解所产生的臭气，氨。尽管活性炭纤维具有比由活性炭提供的表面积大得多的表面积和更快的动力学，但其对于氨去除仍旧是无效的。这是伴随婴儿护理和失禁产品的重大问题。此外，在个人护理产品中使用活性炭已经受到限制，原因是活性炭的令人不快的黑色，其可以被视为污染(即在吸收性物质中的灰尘)。

沸石是另一种类型的潜在的用于氨去除的多孔材料，但某些因素，如孔径和气味化合物的可及性导致其无效。因此，使用负载金属的藻生物质纤维用于气味去除提供了独一无二的选择。

关于抗微生物应用，已经采用许多应用来降低、消除和阻止细菌生长。化学组合物，如三氯生、季铵、如聚乙烯胺和聚(六亚甲基双胍盐酸盐)的聚合物、脱乙酰壳多糖、醇等已被用于抗微生物活性。然而，负载金属的藻生物质用于抗微生物活性的用途尚未被开发。

尽管当前可用的气味消除产品和抗微生物应用具有益处，但对于源自天然供给资源的、对环境友好的个人护理产品还有需求。通过聚焦于在气味去除和抗微生物应用中的用途，本发明提供了引入对消费者护理行业和消费者的个人护理有益的、改善环境产品的创新方式。

发明概述

本发明涉及包含至少一种金属离子的藻生物质纤维材料，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述藻生物质纤维出人意料地用于消费品应用，所述消费品应用选自抗微生物活性、气味去除、气体去除以及它们的组合。

根据本发明的一个实施方案，公开了用于形成抗微生物或气味去除的藻纤维的方法，所述方法包括清洁藻生物质纤维材料，用稀酸和碱交替地清洗，和通过吸附负载离子铜或银。金属离子占藻生物质纤维的约0.1wt.％至约6wt.％。

本发明还涉及包含藻生物质纤维材料的基材，如非织造物，所述藻生物质纤维材料包含至少一种金属离子，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述负载金属的藻生物质纤维按基材的重量计，以约1％至约30％的量存在。

附图的简要说明

图1显示了负载银的刚毛藻属的抗微生物活性的照片。在通过抑菌圈试验(zone of inhibition test)评估金黄色葡萄球菌(S.aureus)(ATCC 25660)时，测量到3.7cm的透明圈。

发明详述

虽然本申请文件以特别地指出本发明并清楚地要求保护本发明的权利要求书结束，但是认为根据以下描述将更好地理解本发明。

所有百分比、份数和比例都基于本发明的组合物的总重量，除非另有规定。当所有这样的重量与所列成分有关时，其都是基于活性水平的，并且因此不包括可能包括在市售材料中的溶剂或副产物，除非另有规定。术语“重量百分比”在本文中可以表示为“wt.％”。除了其中提供了实际测量值的具体实例的情况以外，本文提及的数值应视为被词“约”限定。

如本文所使用的，“包括”是指可以加入不影响最终结果的其他步骤和其他成分。该术语包括术语“由……组成”和“基本上由……组成”。本发明的组合物和方法/过程可以包括本文描述的本发明的基本元素和限定特征以及本文描述的任意另外的或任选的成分、组分、步骤或限定特征，由本文描述的本发明的基本元素和限定特征以及本文描述的任意另外的或任选的成分、组分、步骤或限定特征组成或基本上由本文描述的本发明的基本元素和限定特征以及本文描述的任意另外的或任选的成分、组分、步骤或限定特征组成。

如本文所使用的，术语“藻纤维或细丝状藻纤维”是指源自水中生长的藻生物质，例如刚毛藻属、硬毛藻属和根枝藻属的任何纤维素性纤维材料。纤维被定义为由天然或合成材料生成的细长、伸长的线状细丝或结构。

如本文所使用的，针对金属质量的术语“浓度”是指毫克每升(mg/L)，其相当于ppm(每百万分之份数)。一般来说，化学中更常见的是使用摩尔浓度，以升计的每体积溶液中溶质的摩尔数。通常符号“M”被用作水溶液的化学浓度的单位，是指摩尔每升。摩尔通过将样品重量除以其分子量来计算。

如本文所使用的，本文中将“非织造物”定义为一般通过使纤维连接在一起而制备的一类织物。非织造织物通过机械、化学、热、粘合剂或溶剂方式或这些的任意组合来制备。这些可以是湿法或干法工艺。非织造物的制造与编制、针织或簇绒不同。非织造织物可以由合成的热塑性聚合物或天然聚合物如纤维素制备。纤维素薄纸是非织造材料的一个实例。

如本文所使用的，术语“湿法非织造物形成装置”一般包括本领域技术人员已知的长网成形器(fourdrinier former)、双网成形器、圆网造纸机(cylinder machine)、压力成形器(press former)和新月形成形器等。

如本文所使用的，“BET标称表面积”是指由Brunaer、Emmet和Taller于1931开发的方法，其是通过测量在各种压力条件下气体吸附的量而显示粉末的表面积的方式。得到的BET越大，则主要粒子越小，并且粉末的表面积越大。BET值表示为每克粉末的表面积的平方米数。

藻生物质纤维

有两种类型的藻生物质，小物种和大物种，其包含数千种菌株。不考虑它们性质的多样性，藻生物质纤维由在它们的藻细胞壁上的羧酸盐、胺和磷酸盐基团组成，所述羧酸盐、胺和磷酸盐基团可容易地用于金属络合，如在以下吸附反应中所显示的：

金属在藻生物质纤维内的吸附不仅仅是快速的，而且还是可逆的，因此反应可偏向朝着反应式的左侧移动，尤其是在酸性条件下。当金属离子面对存在比藻生物质的配体更强的配体时，金属离子将有选择性地与具有最大结合能力的部分反应。例如，细菌细胞壁中的脂质和蛋白质材料包含巯基基团，所述巯基基团与藻生物质的羧酸盐、胺和磷酸盐基团竞争金属离子，因为巯基基团的亲和力更大。因此，当有抗微生物活性时，金属解吸/转移是关键的并使其成为本发明的基本方面。此外，当与仅提供羟基部分的普通纤维素纤维相比时，金属吸附到藻纤维的能力远远更大。因此，常规的纸浆纤维不能有效地负载金属，用于气味去除或抗微生物活性。本发明的吸附能力范围可以为约1mg/g、约5mg/g、约10mg/g、约20mg/g至约75mg/g、至约60mg/g或至约30mg/g(金属每克藻生物质)。

刚毛藻属生物质由于其快速生长和一至三个月的短的收获周期，因此是相对便宜的藻生物质纤维并且是快速可再生资源。因此，希望藻纤维是刚毛藻属。由于其功能性和环境友好的实用性，那么其可以用在个人卫生或其它消费品中。

在本发明中，通过使纤维浸泡在金属浓度为约200mg/L至约1000mg/L的水溶液中，将金属离子负载在藻生物质纤维上。在实验室中，这可以在容积为约1000mL至约3000mL的容器，如烧杯中来实现。在工业化加工中，碎浆机或存贮槽可以用于实现该目的。优选地，将藻生物质纤维切碎(如约2mm至约5mm)，清洁(如用酸清洗，然后用碱清洗，随后用去离子水漂洗)，然后浸泡在之前所述的金属离子水溶液中。例如，在中性pH条件下，每克藻生物质纤维负载的金属量为约20mg。实现该金属负载量的时间为约30分钟至约60分钟。然而，在本发明中使用的金属的范围取决于使用的具体藻生物质纤维菌株的金属吸附能力。例如，来自位于Florida的Egert Marsh ATS^TM系统的刚毛藻属纤维可以利用的金属的量范围为按藻纤维的干重计约0.1％、约3％或约6％起。

用于本发明的金属离子包括但不限于，铜、铁、锰、钾、银、镍、镉、锌以及它们的组合。通过使用负载金属离子的藻生物质纤维，本发明解决了在个人护理行业内针对产品内使用的需求，所述产品包括但不限于，婴儿护理产品、健康和伤口护理、失禁制品和女性护理产品等。

湿法非织造物可以由负载金属的藻生物质纤维形成。如将在典型的薄页纸造纸机浆池中进行的，浆料可以用负载金属的、清洁的空气干燥的藻制备。这可以以约2％的一致性进行。然后可以将浆料与软木浆纤维和硬木浆纤维以共混或分层的方式共混。来自共混的浆池或分层的浆池的纸浆可以进入典型的薄页纸造纸机的湿部以形成片材，所述片材被干燥并绕成软卷片材。然后将软卷或硬卷转化成最终的薄纸产品，如面巾纸、卫生巾、毛巾纸、或餐巾纸等。

此外，湿法非织造复合材料可以使用任何常规成形装置和操作制备，所述湿法非织造织物复合材料包含按湿法非织造物的重量计约1％、约3％或约5％至约30％、至约20％或至约15％范围的量的负载金属的藻生物质纤维。第5,048,589、5,399,412、5,129,988和5,494,554号美国专利详述了常规湿法非织造物的制造过程，以与本文公开内容一致的方式将它们都引入本文。特别地，在利用制造纸浆的造纸制备中，加入共混槽的负载金属的藻生物质纤维的量应足以制备负载金属的纤维的含量为按基材的干重计约1％、约3％或约5％至约30％、至约20％或至约15％的基材。所述基材可以是非织造物。

在湿法非织造复合材料中的剩余常规纤维可以选自硬木纸浆或软木纸浆或两者的组合。它们可以通过多种制浆工艺，如硫酸盐浆、亚硫酸盐浆和热磨机械浆等来形成。此外，木纤维可以是任何高平均纤维长度的木浆、低平均纤维长度的木浆或其混合物。适合的高平均长度的木浆纤维的一个实例包括软木纤维，如但不限于北方软木、南方软木、红木、铅笔柏、铁杉、松(例如南方松)、云杉(例如黑云杉)和它们的组合等。适合的低平均长度的木浆纤维的一个实例包括硬木纤维，如但不限于桉树、枫树、桦树和山杨等。在某些情况下，可能特别地希望桉树纤维增加纤网的柔软度。桉树纤维还可以增强亮度、增加不透明度，并改变纤网的孔结构以增加其芯吸能力。此外，如果需要，可以使用获自回收材料的二次纤维，如来自如新闻用纸、再生纸板和办公废物来源的纤维纸浆。

此外，干法非织造物可以通过将负载金属的清洁的、干燥的藻生物质纤维置于非织造工艺的前部，由负载金属的藻生物质纤维形成。包含负载金属的藻生物质纤维的非织造织物可以根据干法工艺制备，所述干法工艺如在美国专利7,794,737中描述的，像纺粘、熔喷、气流成网、水力针刺、共成形、粘合梳理纤网工艺等。然后，可以将负载金属的藻生物质纤维置于空气成形器(airformer)以制备共混纤维或分层纤维气流成网的基材；负载金属的藻生物质纤维可以与“短纤维”共混以形成粘合梳理纤网；负载金属的藻生物质纤维可与纸浆纤维共混并喷雾在共成形单元的熔喷流中，以形成共成形纤网(coform)；负载金属的藻生物质纤维在它们放下时可以与纸浆纤维共混，并在纺粘基材上经水刺以形成非织造织物；以及负载金属的藻纤维还可以用于纺粘或熔喷基材。

如所提及的，粘合梳理纤网是掺入负载金属的藻生物质纤维的另一种方式。粘合梳理纤网可以由藻生物质纤维与其它短纤维的混合物制备，所述其它短纤维通过精梳或梳理单元运送，所述精梳或梳理单元使纤维断开并在纵向上排列纤维，以形成大体上纵向取向的纤维性非织造纤网。一旦形成纤网，然后使其通过几种方法，如粉末粘合、花纹粘合、热风粘合(through air bonding)和超声粘合中的一种或多种粘合。

在本发明的另一个方面，包括负载金属离子的藻生物质纤维的小纤维束的典型长度为约3毫米(mm)至约52mm，其在气流成网工艺中分离并被供给的空气带走，然后一般在抽真空的帮助下沉积在成形筛(formingscreen)上。然后，随机沉积的纤维彼此粘合。气流成网技术的实例包括如在美国专利4,640,810中所述的DanWeb方法和如在美国专利4,494,278和美国专利5,527,171中所述的Kroyer方法、美国专利4,375,448的方法或其它类似方法。

手抄纸可以通过取清洁的、负载金属的空气干燥的藻并在手抄纸成形器内与未负载金属的桉树或其它纤维素基纸浆混合来制备。手抄纸可以以约90/10、80/20、70/30的桉树与负载金属的藻生物质纤维的比例形成。

任何利用负载金属的藻生物质纤维的干法或湿法基材可以被切割成希望的尺寸或形状，以形成各种产品，如纸巾、毛巾纸、餐巾纸、消毒擦拭巾和卫生处理擦拭巾等。它们也可以用于个人护理产品或制品，如尿片、训练裤、女性衬垫、成人护理服装和健康护理服装等。一般的消费品应用也可以是可应用的，因此，在利用本发明之后也可以探寻例如但不限于制冷、垃圾桶和垃圾处理等的效用。

抗微生物应用

在使用包含负载金属的藻生物质纤维的消费品的过程中，由于细菌细胞上的巯基基团的高亲和力，金属离子将从负载金属的藻生物质纤维转移到细菌。金属从一个配体转移到另一个配体的证据可以通过比较金属结合常数或观察来自抑菌圈试验的杀菌结果来获得，所述抑菌圈试验如在图1中所显示并在以下详述的。与在细菌细胞上的巯基基团形成络合物的金属离子导致细菌蛋白变性或DNA损伤。因此，掺入这样的负载金属离子的藻生物质纤维的消费品将有益于抗微生物应用。

在一些情况下，具有金属如铜或银的负载金属的藻生物质纤维可以同时显示出抗微生物活性和气味去除功能。例如，本发明的抗微生物活性包括但不限于，消除革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC 25660)和革兰氏阴性菌大肠杆菌(Escherichia coli)(ATCC 25922)以及它们的组合。该特征是对于其中气味去除和细菌防护未满足消费者需求的一些个人护理产品，如尿片和成人失禁吸收性衬垫和服装所需要的。

抑菌圈试验

为了测试负载金属的藻生物质纤维的抗微生物活性，采用了“抑菌圈”试验。将负载金属的藻生物质纤维样品(3g)，如刚毛藻属称重并浸泡在10ml的去离子水中过夜。在TSA(胰酪蛋白胨大豆琼脂)平板中部形成1cm圆孔并接种10⁵CFU/ml的金黄色葡萄球菌(S.aureus)(ATCC 25660)作为革兰氏阳性菌或大肠杆菌(E.coli)(ATCC 25992)作为革兰氏阴性菌。

可以切割约0.1克的一小块润湿纤维并置于1cm的圆孔上。在37℃下孵育24小时后，测量平板每个样品周围的透明抑菌圈(以mm计的透明圈＝透明圈的直径–样品(负载金属的藻生物质纤维)直径)，包括拍照。透明圈由来自样品的抗微生物活性生成。

气味去除

尽管活性炭、沸石甚至木炭均在气味控制的几个领域中被良好接受，但对于以下的材料仍有需要，所述材料不具有如在它们用于卫生产品以有效减少或消除臭味的应用中的那么多限制。当前，有大约四大类在本领域中已知的用于减少臭味的方法：1)抑制、2)吸附或吸收、3)中和，以及4)掩盖。然而，本发明发现了以金属来更加有效捕获并中和来自有气味化合物的刺激性气体的用途。

如在本发明中，吸附在藻生物质纤维上的金属离子的添加为捕获和中和气体和有气味化合物提供了活性位点。金属离子生成了可以与至少一种气体化合物和/或有气味的化合物结合，从而从周围环境中去除化合物的活性位点。多于一种类型的金属离子可以被吸附在藻生物质纤维上。这具有的优势在于，某些金属离子在去除特定气体和/或有气味的化合物方面比其他金属离子更好。在本发明的一个实施方案中，超过一种类型的金属离子吸附在藻生物质纤维上，用于从介质中有效地去除超过一种类型的气体化合物或有气味的化合物。例如，通过本发明去除的气味包括但不限于，氨、三甲胺、三乙胺、二甲基二硫醚、异戊酸(isocaleric acid)、吡啶、乙硫醇以及它们的组合。在该发明的一个实施方案中，超过一种类型的金属离子吸附在藻生物质纤维上，用于从介质中去除至少一种气体化合物和至少一种有气味的化合物。

通过负载金属的藻生物质纤维去除气体状态的气味化合物可以通过计算样品被去除的顶部空间气味的量来评估。将得自具有样品的小瓶的特定气味的峰面积与来自标准小瓶(仅有气味，没有样品)的峰面积进行比较。测试仅具有一份气味的标准小瓶以定义0％的气味吸附。结果可以表示为“去除的气味％”或表示为“单位质量的样品被去除的气味的量”(例如每克样品被去除的气味的mg数)。

对于每个顶部空间GC实验，负载铜或银的刚毛藻属样品重量为约14mg。称重的样品转移到单独的顶部空间GC样品小瓶中。将4μL净气体化合物样品(氨或二甲基二硫醚)注入顶部空间GC样品小瓶(20mL)的内壁。立即密封(PTFE/硅氧烷/PTFE隔膜)小瓶并转移到体温(37℃)下的顶部空间GC炉中。十分钟之后，通过隔膜将注射器插入小瓶中以去除顶部空间(小瓶的内部)中的1cc空气样品，其然后注入GC用于测量。对于所有样品来说，这种针对气味的十分钟的短的曝露时间保持恒定。

顶部空间GC数据可以收集在配备有Hewlett-Packard 7694顶部空间采样器的Hewlett-Packard(Agilent)5890系列II气相色谱仪上。氦气可以用作载体气体。DB-624毛细管柱(30m长，0.25mm i.d.)和火焰离子化检测器(FID)在本发明中用于检测。对于氨而言，重复样品为n＝7，而对于二甲基二硫醚而言，重复样品为n＝2。

实施例

以下实施例进一步描述和显示了在本发明范围内的实施方案。提供实施例仅出于说明的目的，并且其不被解释为对本发明的限制，因为在不背离本发明的精神和范围的情况下，其许多变化是可能的。

实施例1

刚毛藻属样品在自来水中被漂洗三次以去除与藻材料相关的灰尘、碎片和砂质材料。五克空气干燥的藻样品在清洁之后称重并置于Osterizer搅拌器中。加入500mL的自来水并且将内容物切碎三分钟。在切碎之后，藻样品的长度为约2至约5mm。收集切碎的刚毛藻属样品并在0.5M HCl溶液中浸泡30分钟。然后，使用去离子水清洗藻样品30分钟，随后将其在0.5M NaOH溶液中浸泡30分钟。该酸和碱清洗是为了释放刚毛藻属在天然水中生长过程中可能与物质如痕量金属络合的官能团。最后，使用去离子水再次清洗藻样品三次。

然后，将通过酸和碱清洁的藻样品浸入500mL的200ppm硫酸铜溶液(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)中两个小时，以确保铜彻底吸附在藻生物质上。通常，藻金属摄入约30分钟完成。然后，在空气气燥干之前，用去离子水漂洗藻样品三次。

使用500mL的200ppm硝酸银溶液(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)重复上述过程以制备负载银的刚毛藻属藻。每克纤维的金属负载计算为20mg。所制备的藻样品分别进行气味去除测试或抑菌圈(ZOI)试验。在气味去除评价中，氨和二甲基二硫醚用于代表有气味的化合物。在抗微生物评估中，选择金黄色葡萄球菌(ATCC 25660)作为革兰氏阳性菌和选择大肠杆菌作为革兰氏阴性菌(ATCC 25922)进行试验。

当评价气味去除或抗微生物活性时，通过酸和碱清洁步骤的一部分藻样品也被保存作为对照。

实施例2

通过GC顶部空间方法测试来自实施例1的、负载铜的刚毛藻属藻纤维的氨吸附。被负载铜的刚毛藻属藻纤维吸附的氨的量为60mg/g。作为对照，也通过GC顶部空间方法，测试来自实施例1的没有铜的刚毛藻属藻纤维的氨吸附，其没有显示氨去除。相比之下，活性炭样品(来自CalgonCarbon Corporation,Pittsburgh,PA的OL20x50型)通过GC顶部空间方法测试。被活性炭吸收的氨的量为30mg/g。因此，负载铜的刚毛藻属可以捕获比活性炭吸收的多100％量的氨。

在沸石用于性能比较的情况下，沸石CBV 400和901(ZeolystInternational,Conshohocken,PA)两者每克沸石仅吸附了11和20mg的氨，其比由负载铜的刚毛藻属藻纤维提供的氨去除容量小33％。对于另一次比较，分别测试了BET标称表面积为1000m²/g、1500m²/g、2000m²/g和2500m²/g的四个活性炭纤维样品，以通过GC顶部空间方法确定氨吸收。由四个活性炭纤维样品吸收的氨的量分别为16mg/g、20mg/g、21mg/g和18mg/g。它们中没有能够比得上或胜过负载铜的刚毛藻属藻纤维。

表1显示了与其它传统的气味去除物质或负载铜的纤维素相比，负载铜的刚毛藻属样品的气味吸收。如所显示的，负载铜的刚毛藻属显示了气味吸收的显著改进。

表1：

不同试剂去除气味的比较

实施例3

也通过GC顶部空间方法测试了来自实施例1的、负载铜的刚毛藻属藻纤维的二甲基二硫醚吸收。被负载铜的刚毛藻属藻纤维吸附的二甲基二硫醚的量为71mg/g。也通过GC顶部空间方法测试了来自实施例1的、没有铜的刚毛藻属藻纤维的二甲基二硫醚去除，其没有显示二甲基二硫醚去除。这些结果也包括在上表1中。

实施例4

制备的来自实施例1的负载银或铜的刚毛藻属样品和两种金属都没有的刚毛藻属样品进行抑菌圈(ZOI)试验。选择金黄色葡萄球菌(ATCC25660)作为革兰氏阳性菌和选择大肠杆菌(ATCC 25922)作为革兰氏阴性菌进行试验。表2汇总了ZOI试验结果。相比之下，银离子对于杀死革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌(ATCC 25660)是有效的，而铜离子对于杀死金黄色葡萄球菌(ATCC 25660)或大肠杆菌(ATCC 25922)一样有效。

表2

抑菌圈试验数据

图1显示了在ZOI试验过程中生产的直径为约3.7cm的透明圈。其它样品类似地具有不同程度的细菌抑制。

本文公开的尺寸和值不将被理解为严格限制到列举的确切数值。相反，除非另有规定，否则每个这样的尺寸意指所列举的值和围绕该值的功能上等同的范围两者。例如，公开的尺寸为“40mm”意指“约40mm”。

本发明的详述中引用的所有文件在相关部分均引入本文作为参考；任何文件的引用不将被解释为承认其为有关本发明的现有技术。在该书面文件中的术语的任何意思或定义与在引入作为参考的文件中的术语的任何意思或定义冲突时，将以该书面文件中指定的术语的意思或定义为准。

虽然已经说明和描述了本发明的具体实施方案，但对于本领域技术人员而言明显的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以作出多种其他改变和修改。因此旨在将所有在本发明范围内的这样的改变和修改涵盖在所附权利要求中。

Claims (12)

1.一种藻生物质纤维材料，其包含至少一种金属离子，所述金属离子选自铜、铁、锰、钾、银、镍、锌、镉以及它们的组合，其中所述藻生物质纤维引入选自抗微生物活性、气味去除、气体去除以及它们的组合的消费品应用中。

2.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中吸附能力范围可以为每克藻生物质约1mg至约60mg金属。

3.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中在包含量为约200mg/L至约1000mg/L的金属离子的水溶液中将所述金属离子负载在所述藻生物质纤维上。

4.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中制备基材，所述基材具有的负载金属的纤维的含量为按所述基材的干重计约1％至约30％。

5.权利要求4所述的基材，其中所述基材为非织造物。

6.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中所述藻生物质纤维选自刚毛藻属(Cladophora)、硬毛藻属(Chaetomorpha)、根枝藻属(Rhizoclonium)以及它们的组合。

7.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中所述气味去除包括去除选自氨、三甲胺、三乙胺、二甲基二硫醚、异戊酸(isocaleric acid)、吡啶、乙硫醇以及它们的组合的气味。

8.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中所述抗微生物活性包括消除革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC 25660)和革兰氏阴性菌大肠杆菌(Escherichia coli)(ATCC 25922)以及它们的组合。

9.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中所述金属离子在水性介质中是可溶的并且可得自相应的无机化合物，所述无机化合物选自金属离子的硫酸盐、金属离子的硝酸盐以及它们的组合。

10.权利要求1所述的藻生物质纤维，其中所述藻生物质纤维的纤维长度为约2mm至约5mm。

11.一种普通消费品，其包含权利要求1所述的藻生物质纤维。

12.一种个人护理产品，其包含权利要求1所述的藻生物质纤维，所述个人护理产品选自纸巾、毛巾纸、餐巾纸、消毒擦拭巾、卫生处理擦拭巾、婴儿护理产品、健康和伤口护理产品、失禁制品和女性护理产品。