CN106715647B - 具有新颖聚合物负载体系的抗菌配方和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种为基质材料表面提供消毒除臭多功能涂层的配方、方法和负载体系，包括为软和硬表面、有机和无机固体表面、颗粒介质，以及包括人和动物皮肤以及皮肤损伤等其它相关基质;能够中和人和动物、工业液体以及固体废物产生的恶臭;并提供中和、降解难闻和有害化学物质的功能。本发明提供了用于生产消毒除臭，微氧化和酶抑制功能的液体配方和方法，用以制备具有持久、稳定的抗菌除臭功能的涂层和介质，它们可以广泛用于生物危害剂控制、气味的消除和防止以及有害物质的氧化降解，并且其施用方式对用户无害，赋予用户很好的便利性。

Description

具有新颖聚合物负载体系的抗菌配方和方法
技术领域
本发明涉及抗菌和除臭材料领域，更具体地说，涉及为广泛应用领域提供抗菌和除臭功能的配方和方法。
背景技术
在不限制本发明的范围的前体下，本发明所描述的背景为与抗微生物和除臭相关的配方、方法和负载体系，以向软和硬表面提供抗微生物和除臭功能性涂层，材料包括纺织品、有机和无机固体介质、颗粒、多孔和无孔介质以及其他包括人和动物皮肤、皮肤损伤；用于中和人和动物产生的液体、固体废物气味，以及通过与功能性涂层接触的方式来氧化分解有害物质。
在不限制本发明的范围的前提下，通常基于通过结合配方和方法来稳定含N-卤胺的抗菌和除臭目标产品；提供用于降低基于卤素的功能性涂层目标产品的氯气味和气相腐蚀性的配方
不限制本发明的范围的前提下，N-卤胺可以通过物理和/或化学结合，在协同作用下，通过聚合物负载剂固定在目标产品上。相互作用包括但不限于范德华力，配位键合，离子相互作用，氢键，交联，自由基相互作用等。换句话说，本发明提供了一种用于生产消毒除臭液、灭菌剂、氧化性涂层和介质的配方和方法，这些产品可以广泛用于生物危害控制，防止和消除气味和其它有害物质，以及抑制促使有机物质产生恶臭的生物酶。在不限制本发明的范围的前体下，功能性涂层和介质可以在储存时稳定存在，并且在使用中具有耐久性。在不限制本发明的范围的前体下，所发明的卤素稳定配方可以减少基于N-卤胺的抗微生物剂和除臭目标产品的氯气味道。在不限制本发明的范围的前体下，所发现的卤素稳定化配方可以降低源自N-卤胺的卤素导致的金属腐蚀。
尽管时至今日，人们为防止传染性病原体的传播作出了广泛的努力，但传染病仍然是美国和全世界第三大导致死亡的原因。医疗相关的感染(HAI)仍然是世界上最为紧迫和最昂贵的医疗保健问题之一。受污染的环境硬表面和软表面在感染传播中起了关键作用，它们导致了大约有记录的与医疗相关的感染的爆发的20％。交叉感染不仅是导致医院疾病爆发和死亡的主要原因，而且还显著增加了入院病人的住院时间和医疗开支。医院感染率，特别是那些由耐药性细菌引起的感染率，在全球范围内正在以惊人地速度增加。虽然更为严格的感染控制措施正在实施，但很显然，目前所使用的减少医院感染的方式是远远不够的。传染源传播的一个关键因素是致病微生物在环境表面上存活的能力。已经被大家所共识的是，许多感染源可以在环境中存活很长时间。例如，在各种医院表面上，革兰氏阳性菌(万古霉素敏感和抗性大肠杆菌和甲氧西林敏感和抗性葡萄球菌)至少可以存活1天，有些甚至能存活超过90天。革兰氏阴性菌(包括铜绿假单胞菌，大肠杆菌，肺炎克雷伯杆菌，粘质沙雷氏菌，奇异变形杆菌，不动杆菌和肠杆菌)可以存活2小时到60天。医学上重视的真菌(假丝酵母属，曲霉属，镰孢属，毛霉属和拟青霉属)可以存活数天至数周。病毒(副流感病毒，甲型和乙型流感病毒，呼吸道合胞病毒，人肠道病毒和SARS冠状病毒)可以存活数小时至数天。例如，曾经的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的医院爆发，经查明与污染的担架和手持淋浴具有直接的关联。在血液肿瘤学单位中的绿脓杆菌爆发，经查明是从清洁设备表面的污染引起的。并且在长期看护中心的诺如病毒爆发病例，据查明与居住房间、餐桌和电梯按钮的污染表面有直接关系。最近的研究表明，携带耐药性细菌如MRSA和耐万古霉素肠球菌(VRE)的患者可能严重污染其周围环境，而受污染的表面可能显增加传播到随后的入住者的感染风险。
为应对传染性病原体、生物膜得广泛传播和普遍存在臭味问题，能够在接触时有效地灭活微生物的抗菌表面已经引起了相当大的研究兴趣。这些方法已经广泛用于生产木材、纸张、塑料、纺织品、涂料等。然而，目前市场上的相关产品基本上是将杀菌剂加入聚合物中，其主要目的是仅仅保护聚合物材料免于由微生物攻击引起的变质和变色。
近期，开发能有效地灭活病原体、杀灭能产生臭味分子的微生物和防止生物膜形成的抗菌表面的开发已迫在眉睫，但成功的实例仍然很少，而且应用范围有限。N-卤代胺显示出对微生物的强有力的耐久性抗菌性。抗菌表面可以有效防止或减少有害气味。它们可通过直接接触杀灭产生臭味微生物以及中和微生物产生的恶臭产物，甚至能灭活产生恶臭产物的生物酶，催化酶通常引起有机物质分解，并将转化为氨或其他有害物质。
在不限制本发明的范围的前提下，本发明背景是为目标产品提供抗菌、除臭、化学臭味中和功能涂层的一种配方、方法以及负载体系。具体地讲，本发明提供了用于为软和硬表面提供抗菌，气味控制和有害化学物质控制功能的配方和方法，包括应用于涂层、织物、有机和无机固体介质，颗粒多孔和无孔对象，人和动物皮肤和皮肤损伤以及其他相关产品。
发明内容
本发明基于如下的发现，即具有卤素稳定化和/或新颖的负载体系和/或靶向系统的多官能配方，可用于将N-卤胺添加和/或固定到广泛的目标物体上以提供有效的抗菌和除臭功能。发明了几种定制配方和方法，含有N-卤胺的配方和方法具有较低氯味和气相腐蚀的抗菌和除臭功能，可以用于广泛范围的应用。
本发明涉及用于控制微生物并减少各种环境和生物体系和结构中的气味的配方和方法。涉及用于减少由卤素基抗菌产品引起的氯味和气相腐蚀的配方和方法。涉及为软和硬表面、有机和无机、固体和颗粒、多孔和无孔，以及包括为人和动物皮肤，完整和病理损伤提供稳定、持久的功能性涂层的配方和方法。发明了几种定制的聚合物负载体系以将N-卤胺固定到目标产品上，以提供具有抗菌、除臭、氧化和酶抑制功能的多功能表面，它可以控制微生物代谢产生的持久性的恶臭化合物。在软和硬表面上潜在应用的包括但不限于纺织品、塑料、木材、金属、玻璃和大理石、矿物质、植物来源的有机材料和哺乳动物皮肤。抗菌和除臭介质中的潜在应用包括但不限于气味控制猫砂(猫卫生垫砂)、冰箱除臭剂和其它气味控制相关目标产品，包括在个人护理和宠物护理使用产品。
在不限制本发明的范围的前体下，该方法包括加入一种或多种水溶性和/或水分散性的N-卤胺化合物，例如2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺，和基于阳离子季铵基团(QAM)的N-卤胺等。卤素稳定剂可以是一种或多种自由基清除剂，例如氢醌，(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇。负载组分可以是一种或多种水溶性/可分散的天然或合成聚合物，例如淀粉，纤维素，明胶等及其衍生物，或乙烯基或丙烯酸树脂乳液。潜在的待涂覆介质包括但不限于砂子、沸石、玻璃珠、粘土、玉米芯、草杆和木材。
本公开的另外的实施方案提供一类新的水溶性含阳离子季铵(QAM)的N-卤胺，其包含结构式I to V:
其中:
R1,R2,R3＝含1 to 8碳的短链烃
X1＝Cl,Br
X2,X3,X4,X5＝H,Cl,Br
n＝4 to 12
基于阳离子季胺的N-卤代胺包含至少一种提供所需正电荷的季铵部分(QAM)，至少一种提供抗菌、除臭和氧化功能的N-卤胺。此外，本发明中的大多数聚合物负载剂在溶液中均显示负电荷，并且在干燥膜形式下依然具有负的表面电荷。带负电荷的聚合物为那些带正电荷的季胺QAMs基N-卤胺提供超强的结合/稳定能力。
本主题发明更具体地揭示了一种水基消毒除臭液，它由(a)至少一种水溶性/可分散的N-卤胺，包括但不限于N-氯-N-乙基苯磺酰胺钠三水合物、N，N-二氯-4-甲基基苯磺酰胺、N-氯-N-磺基氨基磺酸盐、N-溴-N-氯-四硝基苯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、N-氯-N-甲基苯磺酰胺、N-氯-N-甲基苯磺酰胺、2,4,6,8-四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基磷酸酯钠、N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺酯、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺酯、N-氯-亚氨二磺酸盐、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4，6-三胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1，3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷、1,3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,4-二甲基咪唑烷-2-酮、二氯异氰脲酸钾、二溴异氰脲酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钠、单氯代-六氯代三聚氰胺、单氯代-六氯代三聚氰胺、单氯代-3-氯-4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯代琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、1,4-二氯-2，2,5,5-四取代-哌嗪-3,6-二酮、N-氯-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-氯-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶。聚氯化聚丙烯酰胺、氯化聚甲基丙烯酰胺、溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、N-氯-N-聚(N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯)。1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4、5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑啉-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲；和
(b)至少一种水溶性卤素稳定化剂，其选自氢醌、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基-哌啶-1-基、1,4-二醇，2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶、甲基丙烯酸四甲基-4-哌啶酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、1,1'-亚乙基双，5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己烷-1,6-二胺和其它2,2,6,6-四甲基哌啶的水溶性衍生物。
本发明还揭示了一种水基消毒除臭液，其包含(a)至少一种水溶性/可分散的N-卤胺，包括但不限于N-氯-N-邻二甲基苯磺酰胺三水合物、N，N-二氯-N，N-二氯苯磺酰胺、N-氯-N-邻氨基苯磺酰胺化物、单氯氨基磺酸盐、二氯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、2-氯-N-甲基苯磺酰胺、4,6,8-四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基磷酸酯钠、N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺酯、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺酯、N-氯-亚氨二磺酸盐、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4，1,2,6-三胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1,3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,2，3,5-二甲基咪唑啉-4-酮、1,3-二氯-s-三嗪-2,4,6-三酮、三氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸钾、二氯异氰尿酸钠、二溴异氰脲酸钾、二溴异氰尿酸钠、六溴三聚氰胺、3-氯-4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、1,4-二氯-2,5-二2,5,5-四取代-哌嗪-3,6-二酮、N-氯-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-氯-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、氯化聚丙烯酰胺，氯化聚(甲基丙烯酰胺)，溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、聚N-氯-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯乳液、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4，6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲；
(c)至少一种选自纤维素、羧酸纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉、瓜尔胶、明胶、乙烯基树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚2-恶唑啉、烯丙胺盐酸盐、聚苯乙烯磺酸盐和聚二烯丙基二甲基氯化铵。
本发明还公开了一种水基消毒除臭液，其包含(a)至少一种水溶性/可分散的N-卤胺，包括但不限于N-氯-N-邻二甲基苯磺酰胺三水合物、N，N-二氯-N，N-二氯苯磺酰胺、N-氯-N-邻氨基苯磺酰胺化物、单氯氨基磺酸盐、二氯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、2-氯-N-甲基苯磺酰胺、4,6,8-四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基磷酸酯钠、N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺酯、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺酯、N-氯亚胺二磺酸盐、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4、1,2,6-三胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1,3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,2，3,5-二甲基咪唑啉-4-酮、1,3-二氯-s-三嗪-2,4,6-三酮、三氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸钾、二氯异氰尿酸钠、二溴异氰脲酸钾、二溴异氰尿酸钠、六氯三聚氰胺、3-氯-4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、2,5,5-四取代-哌嗪-3,6-二酮、N-氯-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-氯-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、氯化聚丙烯酰胺、氯化聚甲基丙烯酰胺、溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、聚N-氯-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯乳液、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4，6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲；
(b)至少一种水溶性卤素稳定化化合物，其选自氢醌、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基-哌啶-1-基、1,4-二醇，2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶、甲基丙烯酸四甲基-4-哌啶酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、1,1'-亚乙基双，5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己烷-1,6-二胺和2,2,6,6-四甲基哌啶的其它水溶性衍生物；和
(c)至少一种选自纤维素、羧酸纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉、瓜尔胶、明胶、乙烯基树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚2-恶唑啉、烯丙胺盐酸盐、聚苯乙烯磺酸盐和聚二烯丙基二甲基氯化铵。
本发明的水基消毒除臭液体可与其它类似产品一起使用以增强和补充抗微生物和气味控制活性。该制剂可用于与主要的消毒和/或除臭产品共同使用，包括但不限于季铵化合物、氧化剂(包括漂白剂)、酚类(包括三氯生)、醇、酰胺、醛，杀生物剂包括银、铜和锌及其合金和抗菌生物肽。
在本发明的水基消毒除臭液中的聚合物负载剂，在将水基消毒除臭液施加到基质的表面并使其干燥之后，通过物理和/或化学相互作用来固定N-卤胺，从而降低干后涂层的游离卤素的气味。在本发明的水基消毒和负载剂还可以通过物理和/或化学相互作用稳定N-卤胺，从而减少从涂层的游离卤素的气味。
在本发明的一个实施方案中，N-卤胺是阳离子烷基N-卤胺，其包括含有2-12个碳原子的脂族烃链。水基消毒除臭液通过活性卤素杀灭包括通常微生物。在本发明的另一个实施方案中，消毒除臭液还可以可以杀灭产生气味的微生物并中和有气味的化学试剂和其它有害化合物。在本发明的另一个实施方案中，消毒除臭液可以使那些通过催化天然底物产生有气味的化学物质，并依赖于含硫氨基酸的生物酶失活。
本发明还揭示了一种制备抗菌和/或除臭和/或酶失活纺织品的方法，通过将本发明的水基消毒除臭液施加到织物或无纺布基材上，并允许液体在所述基材上干燥而制得具有抗菌和/或除臭和/或酶失活的纺织品材料。
本发明进一步公开了通过将本发明的水基消毒除臭液施用于固体基质表面，并使液体在所述基质上干燥以产生具有抗菌和/或除臭和/或酶失活的固体材料的方法。
本发明还揭示了通过将本发明的水基消毒除臭液施加到固体基质上并使液体在所述基质上干燥以产生具有抗菌和/或除臭和/或酶灭活颗粒材料的方法，以及具有抗菌和/或除臭和/或酶失活的固体材料，其中所述颗粒材料可以是无机或有机的、多孔或无孔的以及天然或合成的。
本发明还揭示了一种对人或动物上的皮肤局部进行消毒和/或除臭的方法，其包括将本发明的水基消毒除臭液施用于人或动物上的皮肤局部。本发明还公开了一种对人或动物上的伤口进行消毒和/或除臭的方法，其包括施用已经用本发明的水基消毒除臭液处理过的软敷料。本发明还揭示了用本发明的水基消毒除臭液处理制备的干粉形式的个人卫生产品。
本发明还揭示了一种用于食品加工，农业或工业过程的设备的表面进行消毒和/或除臭的方法，包括将本发明的水基消毒除臭液施用到设备的表面。
本发明还公开了一种用本发明的抗菌和/或除臭和/或酶失活的液体处理过的颗粒材料组成的动物猫砂。在本发明的一个实施方案中，动物卫生垫砂用于控制动物卫生垫砂床(例如猫砂盆)的气味，包括用本发明的动物卫生垫砂铺在常规卫生垫砂面上，作为动物卫生垫砂的覆盖层。在这种情况下，本发明的动物砂通常使用0.25英寸至约1英寸厚作为覆盖层。更典型地，本发明的动物砂的覆盖层将施加0.25英寸至0.5英寸厚的覆盖层。本发明的动物砂还可以包含那些可水激活的无机或有机颗粒配方，其为动物卫生垫砂提供结团功能。
本发明还揭示了一种由沸石、结团剂和N-卤胺组成的动物卫生砂配方，其中结团剂的含量为20wt％至40wt％，其中N-卤胺含量为0.1wt％至10wt％。
本发明还揭示了一种由无机颗粒材料、聚合物负载剂和N-卤胺组成的动物猫砂配方，其中负载剂的含量为0.05wt％至1.0wt％，其中所述N-卤胺的含量在0.1wt％至10wt％的范围。
附图说明
图1显示在滴加氨水溶液的猫砂样品的上部空间氨含量，添加的氨量为模拟一只猫每天的总排尿量，并且模拟极端情况下，假设尿中的所有尿素转化成氨的。
图2显示每天滴加氨溶液到样品上24小时后上部空间的氨含量，同样模拟极端情况。
图3是将硫化氢溶液施加到测试样品之后上部空间的硫化氢含量，硫化氢添加量为模拟从猫粪便中散发量。
具体实施方式
虽然下面详细讨论了本发明的各种实施例的制造和使用，但是应当可以理解，本发明提供了许多可应用的发明概念，可以包括在更广泛的具体应用情境。本文讨论的具体实施例仅仅是说明制造和使用本发明的具体方式，而不应限定本发明的范围。
为了便于理解本发明，下面定义了许多术语。本文定义的术语具有与本发明相关领域的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一”，“一个”和“该”的术语不旨在仅指单数实体，而是包括可用于说明的特定示例的一般类型。本文中的术语用于描述本发明的具体实施方案，但是它们的用法不限制本发明，除非在权利要求中概述。
N-卤胺是氧化性卤素连接到氮原子上的一类化合物。N-卤胺比水溶性含氯物质释放较少的游离卤素，从而提高与有机材料的相容性。N-卤胺对于金属部分的侵蚀性也比其它卤素供体小。N-卤胺对广泛范围微生物剂具有有效的抗菌作用，同时又具有较低诱导微生物耐药性的风险。此外，N-卤胺对广泛的气味相关分子具有超强中和能力，如硫化氢，硫醇，烷基硫化物等。N-卤胺结构能够将硫化物转化为亚砜和砜；硫醇转化为烃二硫化物，然后氧化为亚砜和砜；醇/醛转化为酮，然后转化羧酸；氰化物转化为二氧化碳和氨，使恶臭和有害分子可以变成无臭、无害的衍生物。
本公开的各种实施方案提供了具有能够提供微生物靶向和生物膜靶向杀菌功能的的水溶性含阳离子季胺(QAM)的N-卤胺。阳离子N-卤胺和微生物表面电荷以及疏水性对对微生的物附起着重要的作用。这两个因素决定对微生物粘附到基质表面的时间的长短。表面电荷导致两个表面之间的较强的相互静电作用。通常情况下，微生物带负电荷。具体来说，大多数细菌是带负电的，尽管这种电荷的大小因菌株而不同，细菌细胞在细胞壁上具有净负电荷。表面电荷无疑与细菌细胞上的表面电荷一样复杂，细菌附着与这些表面电荷的相互作用有关。在革兰氏阳性菌中，负电荷的原因是存在与肽聚糖或下面的质膜连接的磷壁酸，这些磷壁酸是带负电荷的，因为它们的结构中存在磷酸盐，而革兰氏阴性菌具有磷脂和脂多糖的外覆盖层，脂多糖赋予革兰氏阴性细菌细胞表面强的负电荷。基于阳离子季胺QAM的N-卤胺可用作生物靶向杀生物剂用于广泛的生物控制应用，包括但不限于软和硬物体表面和工业水系统。
生物膜是具有高粘性、粘稠的带负电荷物质，类似于由粘多糖和DNA组成的“细菌粘液”。因为负电荷通常与生物膜基质相关，阳离子季胺QAMs基N-卤胺可用作生物膜靶向杀菌剂，应用于广泛的生物膜控制，包括但不限于医疗装置和工业水系统。生物膜最大的特性就是容易形成对抗生素的抗药性，生物膜比浮游细胞的抗药性高达1,000倍。定期添加的杀菌剂可以有效地灭活浮游细胞，但可能无法去除业已形成的生物膜。对于需控制要微生物和生物膜的工业水系统，可以添加少量的阳离子季胺型N-卤胺，带正电荷的N-卤胺可以靶向水中的微生物和设备表面上的生物膜。带正电荷的N-卤胺可以被选择性的吸引并固定到生物膜表面，然后生物膜中高度富集的N-卤胺将破坏基质并使生物膜内部的细菌失活。据报道，生物膜已经涉及多种微生物感染，估计占所有感染的80％。如果用在那些病原微生物容易粘附并导致感染的装置表面上，这种新的基于生物膜靶向的阳离子QAMsN-卤胺将提供更有效的杀菌功能。
一些水溶性N-卤胺，例如1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲和1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲是卤化乙内酰脲，能有效地灭活休闲场所、废弃物、工业过程中的微生物和防止各种表面上的生物膜形成。但是这些化学品都具有非常强烈的氯气味道，而且在含水系统中具有非常有限的活性寿命。它们的蒸汽相可能对系统组件具有较强的腐蚀性。虽然部分卤化的N-卤胺的氯气味和气相腐蚀可以远低于完全卤化的N-卤胺，但是氯气味和气相腐蚀性仍然是很大的问题并限制了它们的用户接受度和应用范围。通常N-卤胺结构有三种类型：酰亚胺，酰胺和胺。N-卤键解离的稳定性顺序是胺>酰胺>酰亚胺卤胺类。一般N-卤胺与水的解离反应将产生胺、酰胺或酰亚胺和次氯酸或次溴酸。通常具有特征性的氯气由微量的由次氯酸分解产生。它们在水溶液中的固有氯气气味强度为胺<酰胺<酰亚胺。通常痕量的氯气就能产生轻微的氯气味。溴基N-卤代胺仅有可能在水溶液中产生次溴酸，然后产生少量无臭无味的液溴。然而，溴基水性N-卤胺在水溶液中却具有类似的氯气味。研究结果表明，来自N-卤胺水溶液的氯气具有复杂的来源，部分氯气味道归因于卤代的杂质。铵是一些N-卤胺的水解副产物。有机物质是另一个主要的杂质来源。一旦它们在水溶液中接触N-卤胺，杂质就有可能释放具有令人讨厌气味的化学物质，例如来自铵的氯胺和来自有机物质的卤代烃，其中一些是有害的和有毒的。
卤素稳定剂可以选自具有至少一个能够与卤素自由基反应以阻止卤化杂质形成的化合物。这些卤素稳定剂可以为水性体系中的N-卤胺提供额外的帮助，例如延长保质期，改进功能耐久性，较低氯气味，较低气相腐蚀性和较低的毒性。
一旦将水性制剂施加到基质的表面上，聚合物负载剂可以提供粘合功能以提供抗菌功能的持久性。此外，负载聚合物也可用作水性体系中N-卤胺的次级稳定剂。高分子量聚合物可以溶解或分散在水中以形成均匀分布的3D网络或均匀的悬浮液。这些伸展的聚合物链或大块分散的微球提供巨大的亲和力、负载点和巨大的表面积，可以允许N-卤胺分子附着在它们上。负载聚合物亲和基团/表面与N-卤胺分子之间的相互作用包括但不限于范德华力、络合作用、离子相互作用、氢键、交联、自由基相互作用等。一旦平衡建立，那些锚定或结合的N-卤胺具有较低的释放氯气、导致有臭味的杂质或产生有毒物质的可能性。水性体系中N-卤胺与负载剂的协同作用可以延长保质期，减少氯气味道，降低气相腐蚀性并降低毒性。根据各种实施方案，本发明包括加入一种或多种水溶性/可分散的N-卤胺，包括但不限于N-氯-N-邻氨基甲基苯磺酰胺钠三水合物、N，N-二氯-4-甲基苯磺酰胺、N-溴N-氯-N-磺基氨基磺酸盐、单氯氨基磺酸盐、二氯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、2,4,6,8-四甲基-N-亚硝基苯磺酰胺、四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基甲氧基磷酸钠，N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺酯、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺酯、N-氯-亚氨基二磺酸酯、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4，6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1,3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1,3-二氯-s-三嗪-2,4,6-三酮、三氯异氰脲酸、二氯异氰脲酸钾、二氯异氰脲酸钾、二溴异氰脲酸钾、二溴异氰脲酸钠、单至六氯三聚氰胺、单至六溴三聚氰胺、3-氯-4-，4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯代琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、1,4-二氯-2,2,5,5-四取代-哌嗪-3,6-二酮、N-氯-2,2,6-六甲基哌啶、N-氯-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶。任何水溶性/可分散的聚合N-卤胺，例如聚合物N-氯-N-碘代苯磺酰胺、氯化聚丙烯酰胺、溴化聚丙烯酰胺、氯化聚甲基丙烯酰胺、溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-2,2，6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、聚N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯乳液。阳离子N-卤胺，例如1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲等。烷基可以是4至12个碳的低级烷基。
本发明的各种实施方案包括加入一种或多种水溶性卤素稳定化合物，包括但不限于氢醌、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基-哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2，6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、1,1'-亚乙基双3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6，6-四甲基哌啶-4-基)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己烷-1,6-二胺和2,2,6,6-四甲基哌啶和其它水溶性2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮衍生物。
在于本发明的液体中，N-卤胺的含量通常在100ppm至10wt％范围，更典型地含量在0.01至2wt％，并且最典型地以0.1至1wt％的范围。在于本发明的液体中，卤素稳定剂含量通常在0.1至2wt％的范围，而更典型地为0.2至0.5wt％范围。本发明的液体中，聚合物负载剂含量通常在0.1至2wt％的范围，而更典型地含量在0.2至0.5wt％。
根据各种实施方案，本发明包括添加一种或多种水溶性/可分散的聚合物负载/稳定化合物，包括但不限于纤维素、羧酸纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉、瓜尔胶、明胶、乙烯基树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚2-恶唑啉、聚烯丙胺盐酸盐、聚苯乙烯磺酸盐、聚二烯丙基二甲基氯化铵等。
在本发明的最基本形式中，它提供了一种用于制备稳定的基于N-卤胺的水性消毒除臭液的配方和方法。一种或多种水溶性/可分散的N-卤胺添加到含有一种或多种水溶性/可分散的聚合物粘合剂和一种或多种水溶性卤素稳定剂的聚合物溶液中，例如但不限于1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、N-氯-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-氯-4-氨基-2,2,6，6-四甲基哌啶、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲和/或1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲，以及阳离子N-卤胺，1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲。所制得的消毒液可以在数秒至数分钟内杀死99.9％的细菌、真菌、病毒和孢子，并在数秒至数分钟内通过氧化降解恶臭或有害化合物。可以通过擦拭或喷涂的方式，把功能液体应用在任何通常可接触的表面上，即可提供长达几天至几个月的持续保护，使其免受污染。聚合物负载/稳定剂是选自水溶性/可分散聚合物的一种或多种。优选的聚合物是羟乙基纤维素和丙烯酸树脂乳液。杀菌剂是选自上述水溶性/可分散的N-卤胺的一种或多种。优选的杀菌剂是水溶性单卤代N-卤胺，单卤代N-卤胺比二或多卤代分子释放游离卤素的可能性较低，提供更好的相容性和稳定性。单卤代N-卤胺对底物的腐蚀性也比其它卤素供体低。另一类优选的新型杀菌剂是本发明中描述的水溶性阳离子季胺QAMs基N-卤胺。
本发明涉及杀菌剂的配方和方法，它可以应用于非常广泛的基质，以提供广谱杀菌活性和杀灭引起气味的微生物和有效中和有害化学剂。在一些实施方案中，本发明可以为硬表面和软表面提供抗菌功能，包括涂层，纺织品，有机和无机介质，以及其他相关的固体和颗粒物。在一些情况下，本发明提供了中和由人和动物液体和固体废物产生的气味的功能。本发明提供的功能性表面，还可以用于氧化降解有毒气体，如杀虫剂和用于化学战中的毒剂的或通常存在于工业流体的气味化学物质，例如硫化氢。
为了更好地说明本发明，将基于具体应用分五组进行阐述。
第一组：消毒液
根据本发明的各种实施方案，本发明提供了一种制备消毒液的方法。消毒液可在数秒至数分钟内灭活大多数常见致病微生物，包括细菌、耐药细菌、真菌、病毒和孢子。在不限制本发明的范围的情况下，根据本发明的具体实施例，消毒液可以通过喷射或擦拭的方式施加到目标物体表面。
当受感染的人咳嗽或打喷嚏到他或她的手中，当触摸物体表面时，这些表面可能被污染。通常传染源具有很强的生存能力，一些病原体可以在环境中存活长达90天。孢子可以在环境中保持活力几个月或甚至几年。人们可能在接触污染的表面后，在他们洗手之前，接触到他们的眼睛，嘴或鼻子而导致感染。就医的人通常容易发生感染，也叫医疗相关感染(HAI)。广泛传播的HAI越来越多地与耐药病原体相关，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素肠球菌(VRE)，估计每年导致88,000人死亡和超过45亿美元的医疗费用。最近，耐药细菌也扩散到医疗机构之外，例如有公共场所MRSA感染的报告，对公众构成了越来越大的风险。被这些微生物污染的环境源在交叉污染和交叉感染中有非常高的比例，它们约占有记录HAI暴发的20％。
艰难梭状芽胞杆菌(Clostridium difficile)，也称为CDF/cdf或C.diff，是一种革兰氏阳性孢子形成细菌，其最知名是因为它引起抗生素相关性腹泻(AAD)，它被选为代表孢子菌株。艰难梭状芽胞杆菌导致的HAI感染一直维持历史高位水平，并且成为医疗设施中日益增长的问题。当人们在医疗设施中意外地摄取孢子后，就容易导致感染爆发。在过去十年中，流行性的C.diff菌株的出现被查明均与北美洲和欧洲的大肠杆菌感染(CDI)的大爆发有关。在美国，每年因为感染导致14,000人死亡。这些感染的爆发对医院和长期护理设施的感染防控提出了巨大的挑战。成功控制感染爆发通常需要多年的努力和逐步严格实施多种控制措施来实现，包括限制抗生素使用。除稀释的漂白剂之外，C.diff孢子能抵抗大多数常规表面清洁和消毒方法。
浓度为10％的氯漂白剂是唯一能有效地杀死环境表面上的芽孢杆菌孢子的消毒产品。而所需浓度的含氯漂白剂具有非常大刺激性，产生令人严重不快的气味和腐蚀性，这是潜在的危险。此外，稀释的漂白剂仅仅提供临时消毒作用，因为一旦漂白溶液被喷洒到表面上并暴露于光和/或空气，短时间之后，几乎所有的漂白剂将被分解而失去其消毒功能。
根据一个实施方案，水溶性N-卤胺优选为1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮，1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮，2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺，N-氯-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶，1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲。所有这些单卤代N-卤胺具有另一个未卤化的N-H基团；那些单卤代N-卤胺是弱酸并且可以被大多数碱例如氢氧化钠，氢氧化钾中和。那些中和后的N-卤代胺在水溶液中具有正电荷。由于较强的离子相互作用，中和的单卤代N-卤胺可以与离子络合物结合到阴离子聚合物或其它带负电荷的聚合物上，以提供更长的保质期，更好的耐久性和较低的氯气味和毒性。
根据一个实施方案，另一种优选的水溶性N-卤胺是选自本发明的阳离子季胺QAMs型N-卤胺的一种，包括但不限于1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲等。
根据一个实施方案，另一种优选的水溶性卤素稳定化合物选自本发明的自由基清除剂，包括但不限于氢醌、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2，6,6-四甲基哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己烷-1,6-二胺和其它2,2,6，6-四甲基哌啶水溶性衍生物。
根据各种实施方案，聚合物粘合剂/粘合剂优选为水溶性阴离子聚合物，例如聚甲基丙烯酸(PMAA)，聚丙烯酸(PAA)或具有负电荷的水溶性聚合物，例如纤维素及其衍生物。在中性或碱性环境中，PMAA和PAA将呈阴离子(-COOH→-COO-)的形式，携带负电荷，可以与具有正电荷的N-卤胺形成离子络合物。络合/稳定主要通过带正电荷的N-卤胺和带负电荷的聚合物粘合剂之间的离子相互作用提供。聚合物链将吸引和负载水溶液中带正电荷的N-卤胺，并形成薄膜。这将显著地将N-卤胺分子结合/稳定在含水体系中的聚合物中以及在它们形成的膜中。
消毒液中N-卤胺的量通常足以提供约1-40％的活性氯和/或溴。溶液中的活性氯和/或溴的有效量通常足以导致包括孢子的微生物在分钟内失活。优选情况，液体中的N-卤胺的活性氯和/或溴负载为约1％至10％。
根据本发明的一个实施例，消毒液体可以添加到商业清洁布中并用作消毒清洁布。根据本发明的另一个实施方案，消毒液可用作护肤霜和洗剂的杀菌添加剂。根据本发明的另一个实施方案，消毒除臭液可以用作气味相关基质的擦拭，溶液浸泡或喷雾，包括但不限于厨房区域，鞋，内衣，袜子，护理垫，垃圾桶，垃圾袋，宠物床，猫砂，狗尿垫和动物粪便相关的用途。
第二组：抗菌纺织品
根据本发明的各种实施方案，提供了用于制造软表面的抗微生物涂层的方法，所述表面例如为织物，织布或无纺布材料，天然或合成的或其共混物。含N-卤胺和聚合物负载剂的溶液可以通过喷涂或浸蘸或浸泡方式施加到织物上。一经干燥，将可以把含有有效量的N-卤胺涂层固定在织物上，从而提供有效的抗菌和气味控制功能。
在一个实施方案中，所使用的纺织品可以是织物，无论是纺织，针织或机织，还是无纺布材或网。在优选的方法中，可以使用典型的浸渍-干燥法，以获得本发明的多功能纺织品。可以在纺织染整浴中加入包含水溶性/可分散的N-卤胺，水溶性/可分散的聚合物负载剂和润湿剂的水溶液。合适的润湿剂的实例包括但不限于十二烷基硫酸钠，Triton X-100，壬苯醇醚-9，聚山梨醇酯，月桂酸甘油酯。此外，本领域已知的和使用的润湿剂将适合用于本发明。
本领域很容易地理解的是，水性织物染整浴的各种配方的浓度可以根据所使用的具体配方和所得到的或所需性能而在较大范围调整。通常，N-卤胺添加约0.1％至20％活性卤素的浓度，优选添加约0.5％至10％活性卤素。使用的聚合物负载剂的浓度将取决于所用N-卤胺的浓度。通常，N-卤胺与添加的聚合物负载剂的比例为约10:1至1:10。染整浴的pH通常为约3至10，优选为约4至8。润湿剂通常以约0.01％至1％的浓度添加。
根据本发明的各种实施方案，提供了一种制备用于无纺织物的多功能涂层的方法；所得到的无纺布可以在医院中作制服，手术衣，手术单和亚麻布等以灭活病原体。对于无纺布涂层技术，可以通过耐久工艺(DP)染整加工的简单实施方案，使用0.1至20％的N-卤胺。通过将多个多功能无纺纤维应用归结为一大类，本发明的各种实施方案包括但不限于面罩或空气过滤器。提供了通过使空气流与面罩或过滤器接触来使包含在空气流中的病原微生物和病毒或失活可氧化的有害蒸气的方案。
第三组：多功能涂层
根据本发明的各种实施方案，提供了一直用于硬表面如金属，木材，塑料，油漆等的多功能涂层的方法。N-卤胺和聚合负载剂溶液可以通过喷涂或擦拭方式施加到目标物体表面上。表面一经干燥，即可将包含有效量的N-卤胺物质的聚合物负载材料的透明保护性膜固定在硬表面上。
目前，10％的氯漂白剂是唯一有效杀灭环境表面上的芽孢杆菌孢子的消毒液。但是氯漂白消毒喷雾不能为目标表面提供持久的杀菌功能。漂白溶液一旦被喷洒到物体表面上并暴露于光和/或空气中，漂白剂将在短时间内分解(通常在数分钟内)并失去其杀菌功能。然而C.diff孢子可以在环境表面上活长达5个月。为目标表面提供持续自净化的消毒喷雾将在医疗设置中具有非常大的前景，可大大防止医院相关感染。
根据各种实施方案，本公开提供了能够在目标物体的至少一个表面上形成抗微生物和除臭涂层的配方和方法。具体地讲，使用阴离子或带负电荷的聚合物负载剂作为成膜材料，并将阳离子N-卤胺固定在目标表面上，从而增加有效的杀菌N-卤胺，并控制在各种应用中的功能耐久性和持久性。
在具体的实施方案中，水溶性N-卤胺优选为来自以下至少一种含季胺(QAM)的阳离子N-卤胺，其包括但不限于1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三甲基咪唑烷-4-酮、4,6-三胺，2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲等。烷基可以是4至12个碳的低级烷基。
在具体实施方案中，聚合物负载剂/稳定剂优选于至少一种水溶性或水分散性带负电荷聚合物。这些聚合物带有负电荷并且可以与带正电荷的N-卤胺形成离子络合物。水溶液及其所得的膜中，带负电的聚合物链将吸引和负载带正电荷的N-卤胺，离子相互作用将提供强的结合/稳定能力。
在具体的实施方案中，优选的水溶性卤素稳定化合物是选自自由基清除剂，包括但不限于(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基-哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2，6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、1,1'-亚乙基双3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶。
固定在涂层中的N-卤胺的量通常足以提供约5至40％的活性卤素。加载到涂层中的N-卤胺通常使微生物失活，降解恶臭或有害化合物或失活其负责催化从有机底物产生恶臭化合物反应的酶。更适合地，在介质上的活性卤素含量为约10％至20％。聚合物负载剂20至50％的量通常足以提供形成的涂层。优选地，保持在涂层中的聚合物含量为约30％至40％。
第四组：抗微生物和除臭介质
根据各种实施方案，本发明提供了提供一次性抗微菌和除臭介质的配方和方法。这种抗微生物和除臭介质的潜在应用包括但不限于生物危害吸收剂，抗菌猫砂，防臭猫砂，冰箱除臭剂和其它气味相关产品。潜在介质包括但不限于砂子、沸石、玻璃珠、粘土、玉米芯、草杆、木材和塑料纤维。
N-卤胺不仅可以通过氧化方式杀灭产生气味的微生物，N-卤胺还可以通过氧化反应破坏具有气味的化学物质。本发明提供了一直制备含稳定的N-卤胺涂层介质的配方和方法。经处理的介质可广泛用于灭活微生物和中和气味化学品的相关应用，例如用于灭活有害生物液体，减少或消除微生物的臭味，中和来自动物粪便的气味等。这样的涂层也可以分解有害化合物如农药中的毒素或化学武器相关的化学制剂。
游离氯或溴能通过氧化反应有效地分解有害化学品。N-卤胺结构能够将硫化物，例如硫化氢，二硫化碳，二甲基二硫醚和其它烷基二硫化物转化为亚砜和砜；硫醇转化为烃二硫化物，然后转化为亚砜和砜；醇/醛转化成酮，在极端氧化条件下，最后转化成羧酸；氰化物转化为二氧化碳和水中铵。所得的羧酸可以被来自N-卤胺的剩余的酰胺，酰亚胺或胺基捕获。N-卤胺的极端氧化能力将破坏大多数目标化合物，并产生无危害，无气味的终产物。
具体来说，猫砂盆的气味可能是与猫一起生活的最具挑战的部分。在猫砂盆中使用气味控制猫砂可以很大程度上创造和维持一个清新的嗅觉空间。本发明在猫砂基质上负载的N-卤胺的量通常足以提供约0.01至2％的活性卤素。负载在介质上的有效活性卤素量通常足以杀灭微生物、防止和降解气味的，包括通过失活能促使微生物代谢产生恶臭的酶。优选地，保持在介质上的活性卤素含量为约0.1％至1％。
本发明的特征在于一种结团动物砂配方，在一个实施方案中，结团动物猫砂配方包含：沸石，表面活性物质和结团剂。沸石用表面活性物质涂覆，然后用成团剂涂覆。
在本发明的一个实施方案中，无机介质可以是天然存在的。天然存在的无机介质可以是砂子、沸石、粘土、陶瓷、膨润土、白垩、石灰石、硅藻土和海泡石。在一个实施方案中，沸石也可以是包括一种或多种沸石的组合。在一个实施方案中，沸石是斜发沸石。沸石可以具有约50％至约98％的纯度。在一个实施方案中，沸石具有约94％至约99％的纯度。在任何情况下，这些无机颗粒材料可用于制备本发明的动物猫砂和一系列附加产品。
表面活性物质(表面活性剂)可以是硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠、硬脂酸钾、硫酸铝钾或硫酸铝，或这些化合物中的一种或多种的组合。在本发明的一个实施方案中，表面活性物质是硫酸钠或硫酸钾。在本发明的另一个实施方案中，当沸石的水分含量大于5％时，硫酸钠是无水硫酸钠。
结团剂可以是钠膨润土、纤维素、瓜尔胶、壳聚糖、车前子、琼脂、藻酸，淀粉、角叉菜胶、阿拉伯树胶、印度胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、落叶松胶、刺槐豆胶、果胶、罗望子胶或黄原胶或这些化合物中的一种或多种的组合。
众所周知，膨润土水化后引起膨胀。在水合状态下，钠膨润土通常表现出较大粘性，这将使膨胀粘土的相邻颗粒聚集。膨胀粘土的粘性使其在结块过程中具有“胶状”的功能。团块的粘结性与形成团块的粘土共混物内膨胀性粘土的颗粒分布有关。通过形成团块便于从污染的猫砂中去除动物粪便。
在本发明的一个实施方案中，成团剂是钠膨润土，纤维素具有约90％至约99％的纯度和/或200-325的筛目尺寸。在本发明的另一个实施方案中，结团剂是纤维素。在其它实施方案中，纤维素具有约90％至约99％的纯度和/或60-200的筛目尺寸。结团剂通常存在于含有钠膨润土的动物用砂石组合物中，其含量在20至40重量％范围内，优选以30至35重量％范围内的含量存在。在这样的动物书写组合物中，钠膨润土通常以至少55重量％的含量存在，并且更典型地以至少60重量％，至少65重量％，或甚至大于70重量％。
根据本发明，动物砂可以通过利用处理的除臭介质来制造，所述除臭介质由无机颗粒材料例如沸石，珍珠岩或粘土组成，表面涂覆含有0.1％至10％的N-卤胺和0.05％至1.0％的水平负载剂。颗粒物质通常用0.25wt％的N-卤胺和0.10.2重量％的负载剂涂覆。无机颗粒材料通常以至少70wt％的含量存在于动物砂中，更典型地以至少80wt％的水平存在。根据该技术，通过在容器中喷雾或混合的方式将N-卤胺溶液施加到颗粒。可以使用其它添加剂例如表面活性剂或粘合剂来增强混合以及与基材的结合。然后在商业干燥设备中将颗粒干燥至10％或更少的水分，以确保自由流动的颗粒。干燥设备可以是任何常规的低强度类型，包括但不限于盘式干燥器，流化床干燥器，喷射干燥器，转筒干燥器，旋转真空干燥器和螺带式混合器。也可以是在强制空气或环境条件下干燥。
在具体的方法中，本发明的沸石基底结块动物砂还根据以下程序制造。使用斜发沸石沸石(St.Cloud Zeolite，Winston，New Mexico)(至少97％纯，为14-40目)作为原料。然后将干燥形式的无水硫酸钠(2wt％)施加到沸石上，同时通过搅拌来混合试剂以确保沸石表面得到适当涂覆。然后将化合物再次与市售的羟乙基纤维素(2％；筛目大小为20-80)，MCDMH(0.25％，筛网100-200)，位阻胺(0.025％)和TMIO(0.025％)混合。结团试验证明，沸石结团砂具有较好的结团性能。含有沸石的猫砂的气味控制明显优于市售的含膨润土的猫砂。
总而言之，与目前的技术相比，本发明提供了简单、实用、灵活、用户友好和低成本的方法，通过形成持久性的含卤素的涂层，为软表面和硬表面提供具稳定、有效的抗菌和除臭功能。多功能涂层可以直接降解恶臭和有害化合物，因此不仅通过直接杀灭产生恶臭的微生物，而且还能降解微生物产生的臭味，以及失活微生物酶以抑制恶臭终产物释放到环境中。
实例1
本实施例阐述了不同消毒液配方的性能比较。制备三种N-卤胺水溶液，第一种配方除了N-卤胺之外没有其它成分，第二种另外添加了负载剂/稳定剂的配方，第三种加入额外加入卤素稳定剂。对于对照，样品1，将10克2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺和0.05克Triton X-100加入1000ml去离子水中。样品2，将10克2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺，3克瓜尔胶和0.05克Triton X-100加入1000ml去离子水中。样品3，将10克2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺，0.5克2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯，3克瓜耳胶，和0.05克Triton X-100加入1000ml去离子水中。在室温下搅拌24小时后，获得样品1的澄清溶液；对于样品2和3，为清澈和略粘稠的溶液。实验室人员将样品1鉴定为具有令人讨厌的氯气味，而样品2仅具有轻微的氯气味。样品3具有温和、新鲜气味，无明显的氯的气味。结果表明，向含有N-卤胺的含水流体中加入负载剂/稳定剂或自由基清除剂可以有效减少由于挥发氯的氯气味和气相腐蚀风险。
实例2
本实施例阐述了使用纺织整理工艺中经常使用的典型浸渍-干燥方法，使织物基质吸收水性N-卤胺液体。例如，将含有20克1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲，2克2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯，3克羟乙基纤维素和0.2克Triton X-100溶解在1000ml去离子水中制得染整溶液。然后通过“浸渍-干燥”程序，将200克聚丙烯无纺织物在室温下浸入浴中至少5分钟以从水性染整浴中吸收配方。将织物放入实验室绞拧器中以除去过量的溶液，使其获得超过60％的湿增重。将织物在80℃的温度下干燥，本实例展示，通过常规的纺织品整理工艺可以获得相应的功能涂层。
实例3
进一步测试实施例2所述的整理剂制备的纺织品样品，通过碘化钾滴定测量处理后的纺织品中的活性氯含量，以作为或者涂层对纺织品合成纤维的成功应用的指标。将0.51g附有涂层的织物切成细碎片，并在室温下在恒定的温度下用1g的KI在100mL去离子水(该溶液含有0.05％(v/v)的TX-100)搅拌1小时。用标准硫代硫酸钠水溶液滴定形成的碘(I2)的量。在相同条件下滴定无涂层的织物作为对照。根据等式(1)计算织物上可用的活性氯含量：
其中VS，V0，CNa2S2O3和WS是在涂覆和未涂覆样品的滴定中消耗的硫代硫酸钠溶液的体积(mL)，标准化硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L)和氯代样品的重量(mg)。通过调节纺织品处理中使用的涂层液浓度，获得一系列具有活性氯含量分别为558,1080,2952和4960ppm的聚丙烯织物，表明通过常规行业整理工艺产生的织物的可以获得足够的氯以赋予相应的功能性。
实例4
测试实施例3中具有不同活性氯含量的织物样品中的抗菌性能。根据AATCC测试方法100-1999的修改进行抗菌测试。所有测试在生物安全2级通风橱中进行。在本研究中，分别使用金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌，ATCC 6538)和大肠杆菌(大肠杆菌，ATCC 15597)作为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的典型实例。使用白色念珠菌(白色念珠菌10231)测试样品的抗真菌活性，使用大肠杆菌噬菌体MS2 15597-B1代表病毒。使用获自NorthAmerican Science Associates(Northwood，Ohio；批号N24609)的枯草芽孢杆菌孢子测试经处理的织物的杀芽孢性质。
具有不同活性氯的含涂层织物对广泛范围的微生物显示出有效的杀灭效力。表1所示为革兰氏阴性菌，革兰氏阳性菌，真菌，病毒和孢子的典型杀菌结果。在成品纺织品样品中较高的活性氯含量显示更有效的杀灭效力。当具有4960ppm氯含量下，处理的织物在仅3分钟或更短时间内对金黄色葡萄球菌，大肠杆菌和白色念珠菌提供了108-109CFU/mL的完全杀灭。MS2病毒比所测试的细菌和真菌物种更具抵抗性：在相同的氯含量下，织物样品需要延长到10分钟才获得对病毒106-107PFU/mL的完全杀灭。特殊的杀灭微生物活性显示出经处理的织物在较大范围的感染控制中的巨大应用潜力，特别是对于需要快速、广谱杀灭效力的那些领域。细菌孢子比细菌和真菌以及病毒颗粒更难以杀死。处理过的织物在接触10分钟后获得了对孢子的完全杀灭效果。这些结果进一步支持了经处理的织物用于医疗行业应用的潜力。
表1.具有不同活性氯含量的经处理的织物的抗菌活性，所述活性氯含量来自水性染整工艺
实例5
这些测试的目的是测试两种不同的水基消毒液配方当作为喷雾液施用于硬表面时的功效性和持久性。购买于Home Depot的Formica样品用作试验样品。Formica样品包括光滑和纹理两种表面。使用两种含有1％N-卤胺的制剂作为消毒液喷涂Formica测试样品(试样)，室温下空气干燥，并在正常实验室条件下避光分别储存15分钟，24小时，7天和2个月。根据日本标准协会协议，ISO 22196：2007/JIS Z 2801：2000，标题为“抗菌产品抗菌效率测试”进行抗微生物测试。程序
将各试验片切成每边50mm±2mm的正方形。将试验片用干热灭菌，通过将试验片包裹在铝箔中并将其放置在180℃的烘箱中30分钟，使翘曲最小化。然后用1％消毒喷雾器喷涂试样并使其风干。在测试之前将试件喷雾并储存至多2个月。未喷洒的样品用作对照。
测试接种细菌液制备
在测试前一天，通过使用无菌的4mm接种环来转移金黄色葡萄球菌，以将来自TSA板的一个环量的细菌转移到营养琼脂(NA)斜面上，并过夜培养物。在34-36℃过夜培养后，通过沿着斜线的长度沿直线拖动无菌的4mm接种环，将一圈充满的细菌转移到10mL的1:500营养肉汤中。如果有必要，使用1：500营养肉汤(NB)达到6×105cfu的最终测试浓度。抗菌测试程序
将石蜡膜切成每边40mm±2mm的正方形。在测试之前，将每片石蜡膜用乙醇清洁并使其风干。无菌地将载体试验片转移到无菌陪替氏培养皿中。每个测试片用100μL的测试接种细菌液。用一块干净的石蜡膜覆盖测试片并轻轻地按压，使得攻击接种物铺展在石蜡膜区域上，确保接种物不溢出石蜡膜的边缘。将培养皿在室温下放置在生物安全通风橱中30分钟。在30分钟接触时间过去后，使用无菌镊子将每个处理过的和未处理的试验片仔细转移到含有10mL SCDLP肉汤的单独的无菌Whirl-Pak中。
将试样在中和溶液中混合至少30秒。制备DPBS中的SCDLP肉汤的10倍系列稀释液。使用铺板法将SCDLP肉汤和稀释液置于板计数琼脂(PCA)上，并将板在34-36℃孵育48小时。孵育期后，将板用于建立菌落平板计数，以便计算相应的对数减少值(LRV)。
结果
如表2所示，当用1％消毒喷雾制剂处理时，即使在两个月之后，涂覆的硬质Formica表面仍显示出高水平的抗菌效果。两个月后，表面光滑和纹理的样品均提供了超过3个LRV的杀灭测试生物体。结果证明使用N-卤胺的水性制剂处理的表面具有高水平的抗菌活性，在处理后至少两个月内维持一定程度的抗菌活性。
表2.在用水基N-卤胺制剂涂层的硬表面，对金黄色葡萄球菌的抗微生物功效和持久性
实例6:
负载剂对抗菌硬表面耐久性的影响
本测试的目的是确定负载剂在水基N-卤胺制剂中对硬表面上的抗菌功能。使用具有纹理表面的Formica试样样品作为测试制品。使用两种含有1％N-卤胺，含或不含负载剂的制剂作为施加到试样上的消毒液。制剂#1含有0.2％羟乙基纤维素；制剂#2不含任何负载剂。喷雾于Formica试样表面，然后储存在具有层流空气流的Germfree BZ 3SSRX生物安全橱中。使用层流暴露来模拟试样的加速老化条件。暴露72小时后，用30分钟接触时间来进行抗菌测试。
结果
如表3所示，使用含有负载剂的水性抗菌消毒液处理的Formica试样显示出了优良的抗菌功能，达到几个数量级的降低，并通过LRV评估时。
表3.涂层硬表面对金黄色葡萄球菌的抗微生物功效
实例7
本实验的目的是评价负载剂对含有N-卤胺的水基制剂的表面的氯气释放的影响。这些实验中的基质是具有抗菌除臭剂涂层的沸石颗粒，空气干燥并在环境温度下储存。在本试验中，将20kg斜发沸石沸石颗粒(14-40目)与0.05kg MCDMH(Lonza Inc)分散在2升水中悬浮液，在以10转/分钟旋转的混凝土搅拌器中混合10分钟，在25℃下干燥2周，直到水分含量为9％(样品1)。在另一批次中，将20kg相同尺寸范围的沸石颗粒与0.05kg MCDMH加上0.008kg羟乙基纤维素粘合剂在2L水中混合，并在混凝土搅拌器中以10转/分钟速度旋转混合。搅拌结束后，将材料在烘箱中空气干燥至9％水分(样品2)。两组沸石颗粒在KI比色测试时显示出相似量的结合氯。测定与干燥沸石相关的氯气味的程度：将100g干燥的沸石储存在1.25升密封的玻璃容器中。储存1周后，测量在100℃以上沸石的顶部空间中的氯气味。每个试验重复3次。样品1和样品2分别在顶空中指示100ppm和90ppm，表明负载剂的存在降低了从固体多孔颗粒上的涂层释放出的氯气的程度。
实例8
本实例的目的是研究位阻胺(SHA)对经N-卤胺水溶液(MCDMH)涂层处理的固体颗粒释放的氯气的影响。所述方法通过添加0.005kg的SHA到实施例1中所述的比例混合MCDMH和颗粒制备的沸石制剂。再次将100克干燥的涂覆沸石样品储存在密封的玻璃容器一周。然后测量该样品上方顶部空间中的活性氯水平。每个试验重复3次。样品3在顶层空中显示50ppm的累积活性氯，与样品1中的100ppm相比。结果显示了卤素稳定剂在制剂中显著减少活性氯从处理的颗粒中的散发。
实例9
本实验的目的是研究负载剂以及位阻胺SHA对硬表面基材上的N-卤胺制剂的干燥涂层中氯味道的影响。该方法使用在100ml溶解了1克MCDMH的水中添加了0.2克羟乙基纤维素负载剂和0.1克SHA，溶解后作为表面处理。将制备的抗菌消毒液施加到9cm2的硬表面基质(Formica coupons)上，并室温下，在化学通风橱中干燥。在4小时，24小时，48小时和96小时后，分别取样测定每cm2的活性氯含量。将测试样品在室温下在去离子水中浸泡1小时后，获得的溶液用碘量滴定法来测量每个表面上的氯。结果报告在表4中。
表4.负载剂和SHA对空气干燥后在硬质表面基材上的涂层中Cl的稳定性影响
研究结果表明，在用含有负载剂/SHA组合的N-卤胺制剂处理的表面上，活性氯的保持久性好很多，表明储存时活性氯的损失低得多。含有负载剂/位阻胺的涂层具有优异的持久性。
实例10
本实验的目的是研究负载剂和位阻胺SHA对在软表面基材上的N-卤胺，在空气干燥后涂层中活性氯的持久性的影响。将MCDMH加上羟乙基纤维素粘合剂和SHA的溶液(每种含有等量的氧化性Cl)施加到9cm2的软表面基底(棉织物或纸)上，并室温下在化学通风橱中风干。在4小时，24小时，48小时和96小时后取样的织物测定每cm2的活性氯含量。通过碘量滴定测量剩余的氯。结果示于表5中。
表5.负载剂和SHA对N-卤胺制剂涂层并空气干燥后在软表面基材上的Cl持久性的影响
结果显示了负载剂和SHA对处理过得软表面上活性氯的持久性显著提高。
实例11
本实验的目的是研究负载剂和位阻胺SHA对多孔基材上的干燥涂层中活性氯的持久性影响。将羟乙基纤维素粘合剂和位阻胺SHA加入MCDMH溶液，并施加到50克多孔基质(斜发沸石沸石)上，同等浓度的MCDMH溶液处理的多孔介质做参照组，所有样品室温下在化学通风橱中干燥。称取5克处理过的沸石，灌入20ml的柱子中，然后使用100ml水通过重力流过每个柱子。测量输出流体中的氯浓度和保留在涂覆沸石中的氯浓度。该实验的结果示于表6。
表6.粘合剂和SHA对在多孔基材上的空气干燥涂层中Cl的持久性的影响。
结果表明，用单独的N-卤代胺水溶液，没有负载剂和稳定剂处理的沸石，经过水流冲洗后损失更多的氯，因此在这些颗粒的表面上保留和测量到较少的氯。
实例12
本发明涉及更宽范围的N-卤胺化合物作为酶抑制剂的用途，其机理为水性抗菌消毒液破坏酶的活性，从而控制其催化产生气味。尿酶属于酰胺水解酶和磷酸三酯酶大家族。它可以催化尿素水解成二氧化碳和氨。反应如下进行：
(NH2)2CO+H2O→CO2+2NH3
当脲酶催化尿素水解以产生氨和氨基甲酸酯时，所产生的氨基甲酸酯随后通过自发水解降解以产生另一种氨和碳酸。尿素酶活性因为它产生氨，从而增加其环境的pH。脲酶是高分子量的含镍金属酶，其活性与功能取决于含硫氨基酸构象的完整性。很多具有相似的含硫氨基酸残基的酶，有助于从有机物质产生恶臭。通常，取决于它们的构象完整性和取决于活性催化位点的结构。
测试方法
脲酶抑制剂活性可以在水性系统中评估。将尿素加上具有可能抑制尿素酶活性的测试化合物和纯的脲酶一起培养，来评估对尿素酶催化的尿素水解的影响。我们设计此试验来严重N-卤胺的对脲酶的抑制作用。在25℃下使用纯化的Jack Bean脲酶(50,000-80,000单位/g)进行测试：在25℃下pH 7.0下，单位脲酶将每分钟从尿素中释放1μmole的NH3。
将1ml 1wt％N-卤胺作为酶抑制剂加入10mL 0.001wt％的Jack Bean脲酶溶液中，并使其在25℃静置3分钟。将溶液转移到含有20ml 0.1％尿素溶液的1.25L玻璃容器中，每个容器使用塑料膜密封，使其在25℃静置24小时。使用氨测试计测定每个容器的顶部空间中的氨含量。
在相同条件下进行无抑制剂的试验作为对照。10mL 0.001wt％Jack Bean脲酶溶液转移到含有20ml 0.1％尿素溶液的1.25L玻璃容器中，每个容器用塑料膜密封，并使其在25℃静置24小时。使用氨测试仪测定每个容器的顶部空间中的氨含量。每个试验重复三次，记录平均值。
结果：
在N-卤胺存在下，脲酶被完全失活，在测试条件下没有检测到任何氨产物。还观察到，将N-卤胺溶液加入脲酶溶液，马上引起浑浊沉淀形成，表明变性的蛋白质酶可能变成不溶物。
表7.上部空间氨含量
结果表明，如实施例1中制备的水性制剂中的N-卤胺具有足以抑制生物酶活性并达到有效气味控制的作用。这种超强蛋白质酶抑制可能是活性氯氧化破坏酶的赖以生存的氨基酸残基，它对氧化剂非常敏感。
实例13
本实验的目的是验证人工合成的多孔固体颗粒(在英国零售处购买的猫砂形式的硅酸钙颗粒)也可以用实施例1中所述的水性抗菌除臭液进行涂层。卤胺水性液体通过将0.025kg MCDMH(Lonza Inc.)，0.005kg羟乙基纤维素和0.0025kg位阻胺在1升水中混合溶解而制备。然后将5kg人工合成硅酸钙颗粒与1升N-卤胺溶液在混凝土搅拌机中以10转/分钟旋转的混合10分钟，在25℃下干燥2周，直到水分含量达8％。在室温下将测试样品在去离子水中浸泡1小时后，通过碘量滴定测量其氯含量。与之前使用天然多孔基质(沸石)的经验相比，经处理的人工合成硅酸钙颗粒基质含有336ppm活性氯。当用作猫砂时，该活性氯含量可以提供非常优异的气味控制性能。结果说明了可以用实施例1中所述的N-卤胺制剂成功涂层广泛范围的固体无机颗粒。
实例14
本实例的目的是研究实施例1中所述的N-卤胺的抗菌除臭涂层应用于有机颗粒基质。Feline PineTM锯木屑猫砂从美国零售店购买得，N-卤胺水性涂层溶液通过在1升水溶解10g MCDMH(Lonza Inc)，2g羟乙基纤维素和1g位阻胺制备。将2kg Feline Pine锯屑颗粒与1升N-卤胺溶液在混凝土搅拌机中以10转/分钟旋转的混合10分钟，在25℃下干燥2周直至水分含量到8％。在室温下将测试样品在去离子水中浸泡1小时后，通过碘量滴定测量活性氯含量。滴定结果表面处理果的锯末含有465ppm活性氯。如此浓度的活性氯含量用作猫砂材料，在试验中能获得优异的气味控制。说明了本发明可以成功地用实施例1中所述的N-卤胺的水性抗菌消毒液涂覆有机基材。
实例15
本实例用来评估N-卤胺抗菌除臭液在生产气味控制动物卫生垫砂中的效用，同时引入结团功能以更好的吻合商业需要。这些实验中选择的结团配方是膨润土。
本发明的结团动物卫生垫砂可以按如下流程制备。使用至少96％纯度，12-30目尺寸范围的斜发沸石沸石(KMI Zeolite，Inc.，Sandy Valley，NV。)作为起始材料。将MCDMH，HEC和SHA分别以2.5％，0.3％和0.25％的浓度加入适量水中。然后将水性液体施加到以上的沸石以达到15wt％的湿增重，将涂层的沸石搅拌10分钟以确保水分散体分布均匀，搅拌混合物以确保沸石的表面获得均匀的涂覆。向该化合物中加入适量市售的钠膨润土(30wt％，筛目大小为200+)，同时继续搅拌混合。然后将产品转移到平坦的混凝土地板上，在室温干燥2周，直到水分含量达8％。在室温下将测试样品在去离子水中浸泡1小时后，通过碘量滴定测量活性氯含量。滴定结果表面，获得的卫生垫砂中的氯含量为548ppm，与预期的有效控制气味所需的活性氯水平一致，并且在添加水以模拟动物尿液的沉积的实验中，它可以快速有效形成团块。实验结果说明用于用途涂覆沸石卫生垫砂颗粒的除臭制剂与成团剂具有很好的相容性，具有非常高的商业化价值。
实例16
在本实例中，将通过实施例1所述的消毒除臭液处理的沸石颗粒猫砂与目前市场上销售的猫砂产品进行防臭性能比较。Purina's Tidy Cat结团猫砂，Church&Dwight'sArm&Hammer Double Duty非结团砂，和Clorox's Freshstep结团砂均从美国零售店购得。猫砂从英国零售商处购得。
A.测试流程
氨水实验
本实验使用稀释的氨溶液(0.6wt％)来测试猫砂对氨味的控制性能。将半杯猫砂放入1.25L玻璃容器中，每个容器用塑料膜密封。每天，将1ml氨水溶液施加到猫砂上，以模拟一只10磅重成年猫每天在猫砂中排泄180ml尿液。分别在施加氨水溶液的5分钟和24小时后，分别使用氨气测试仪测定每个容器的顶部空间中的氨气含量。重复这些测试直到10天，中途无需更换猫砂。
硫化氢实验
使用稀释的硫化氢溶液(实验室制备)测定猫砂的臭味控制性能。将半杯猫砂放入1.25L玻璃容器中，每个容器用塑料膜密封。将5ml H2S溶液施加到猫砂上。分别在施用H2S溶液的2、30和60分钟后，使用H2S测试仪测定每个容器的顶部空气中的H2S含量。
B.测试结果
在实验结果显示(图1、2和3)，与所有其它市售防臭猫砂相比，N-卤胺涂层的沸石猫砂表现出对氨和H2S非常优异的气味控制效果。在这些实验中，施加到沸石上的涂层含有0.25wt％的MCDMH。尽管这些制剂含有消毒功能，但是本测试中，对恶臭化合物的清除效果视乎与其抗菌性能没有本质的联系。在现实生活中，微生物能够产生恶臭的，这是由于脲酶的催化作用。尽管涂层具有酶抑制成分(MCDMH)，这两种机制都可能有助于气味消除，但是本实验中的结果与气味控制也无明显联系。实验结果表明，沸石涂层不但可以通过直接瞬间氧化降解恶臭，还可以通过抗菌和酶失活的方式来控制气味，在之前的实施例中业已证明。
实例17
在本实例中，使用N-卤胺涂层沸石作为普通猫砂的一层上层覆盖层来做性能评估，用污染的动物猫砂做实验。本实验的目的是评估多功能除臭颗粒介质覆盖在污染的常规猫砂上而获得气味控制效果。在测试的四个家庭中，使用常规猫砂，将N-卤胺涂层沸石撒在污染的猫砂上，覆盖到大约1/2英寸厚。六个气味评估人员分别对添加覆盖层的猫砂盆的气味的影响程度和速度进行了观察。所有观测结果表面，在施用N-卤胺沸石颗粒覆盖层的数分钟内，原来猫砂盘里的粪便恶臭显著减少。多功能覆盖层可以有效降低动物猫砂气味，实验结果同时表明，除臭的速度表明至少部分除臭效应是由于卤胺直接快速氧化降解恶臭分子而获得。

Claims (28)

1.一种水基消毒除臭液，它包含(a)至少一种水溶性/可分散的N-卤胺，其选自于N-氯-N-甲基苯磺酰胺钠三水合物、N，N-二氯-4-甲基苯磺酰胺、N-氯-N-邻氨基苯磺酰胺、单氯氨基磺酸盐、二氯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、2,4,6-三,8-四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基甲氧基磷酸钠、N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺、亚氨二磺酸盐、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1，3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷酮四氯异氰脲酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钠、单至六氯代苯胺、单至六溴代胺、3-二氯代异氰脲酸酯、2-氯-4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯代琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、5-四取代的哌嗪-3,6-二酮、N-氯氯代聚丙烯酰胺、氯代聚丙烯酰胺，氯代聚甲基丙烯酰胺、溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯乳液、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲；(b)至少一种水溶性/可分散的卤素稳定组份，其选自于2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、1,1'-亚乙基双(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4--哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己烷-1,6-二胺等以及其它2,2,6,6-四甲基哌啶的水溶性衍生物，和(c)至少一种水溶性/可分散的高分子负载剂/稳定剂，其选自于纤维素、羧酸纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉、瓜尔胶、明胶、乙烯基树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，氧化物、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚烯丙胺盐酸盐、聚苯乙烯磺酸盐和聚二烯丙基二甲基氯化铵。
2.一种水基消毒除臭液，其包含(a)至少一种水溶性/可分散的N-卤胺，其选自于N-氯-N-甲基苯磺酰胺钠三水合物、N，N-二氯-4-甲基苯磺酰胺、N-氯-N-邻氨基苯磺酰胺、单氯氨基磺酸盐、二氯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、2,4,6-三,8-四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基甲氧基磷酸钠、N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺、亚氨二磺酸盐、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1，3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷酮四氯异氰脲酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钠、单至六氯代苯胺、单至六溴代胺、3-二氯代异氰脲酸酯、2-氯-4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯代琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、5-四取代的哌嗪-3,6-二酮、N-氯氯代聚丙烯酰胺、氯代聚丙烯酰胺，氯代聚甲基丙烯酰胺、溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯乳液、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲；(b)至少一种水溶性/可分散的高分子负载剂/稳定剂，其选自于纤维素，羧酸纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、淀粉、瓜尔胶、明胶、乙烯基树脂乳液、丙烯酸树脂乳液的、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚(烯丙胺盐酸盐)、聚(苯乙烯磺酸盐)和聚(二烯丙基二甲基氯化铵)。
3.一种水基消毒除臭液，它包含(a)至少一种水溶性/可分散的N-卤胺，其选自于N-氯-N-甲基苯磺酰胺钠三水合物、N，N-二氯-4-甲基苯磺酰胺、N-氯-N-邻氨基苯磺酰胺、单氯氨基磺酸盐、二氯氨基磺酸盐、N-氯亚氨基二磺酸盐、N-氯-N-芳基氨基磺酸钠、2,4,6-三,8-四氯-2,4,6,8-四唑双环辛烷-3,7-二酮、三氯亚氨基甲氧基磷酸钠、N-卤代亚硫酰胺、N-卤代-N-硫代酰胺、氯代异氰脲酸酯、N-卤代氨基甲酸酯、N-卤代磺酰胺、亚氨二磺酸盐、N，N-二氯甲胺、2-氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4-二氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1-氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1，3-二氯-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1,3-二氯-2,2,5,5-四甲基咪唑烷酮四氯异氰脲酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钾、二溴异氰尿酸钠、单至六氯代苯胺、单至六溴代胺、3-二氯代异氰脲酸酯、2-氯-4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、N-氯代琥珀酰亚胺、1-氯吡咯烷-2,5-二酮、1,3-二氯四氢喹唑啉-2,4-二酮、5-四取代的哌嗪-3,6-二酮、N-氯氯代聚丙烯酰胺、氯代聚丙烯酰胺，氯代聚甲基丙烯酰胺、溴化聚甲基丙烯酰胺、聚N-氯-乙内酰脲-甲基-对苯乙烯乳液、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基咪唑烷-2-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-4,4,5,5-四甲基-四甲基咪唑烷-2-酮、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、1-溴-3-溴烷基三甲基铵-2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、2-氯-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2-溴-4-溴烷基三甲基铵-1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、1-氯-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲和1-溴-3-溴烷基三甲基铵-5,5-二甲基乙内酰脲；(b)至少一种水溶性/可分散的卤素稳定组份，其选自于2,2,5,5-四甲基咪唑烷-4-酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1,4-二醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮、(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)苯甲酸酯、1,1'-亚乙基双(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4--哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己烷-1,6-二胺等以及其它2,2,6,6-四甲基哌啶的水溶性衍生物。
4.根据权利要求2所述的水基消毒除臭液，施加水基消毒除臭液到基质表面并任其干后，所述水溶性/可分散的高分子负载剂通过物理和/或化学相互作用的方式来固定N-卤胺，并可以降低游离卤素的气味。
5.如权利要求2的水基消毒除臭液，其中所述水溶性/可分散的高分子负载剂通过物理和/或化学相互作用的方式来固定N-卤胺，并可以降低游离卤素的气味。
6.如权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液，其中所述消毒除臭液可以杀灭产生气味的微生物并分解有气味的化学物质。
7.如权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液，其中所述消毒除臭液可以失活生物酶，那些生物酶依赖于含硫氨基酸，并催化天然基质而产生有气味的化学物质。
8.一种通过将权利要求1、2或3的水基消毒除臭液施加到纺织品或无纺布基材上，并使所述水基消毒除臭液在所述基材上干燥，从而制备具有抗菌和/或除臭和/或酶失活功能的纺织品材料的方法。
9.通过权利要求8的方法制备的抗菌和/或除臭和/或酶失活的纺织品。
10.一种通过将权利要求1、2或3的水基消毒除臭液应用于固体基质，并使所述水基消毒除臭液在所述基质上干燥，以产生抗菌和/或和/或除臭和/或酶失活固体材料的方法。
11.通过权利要求10的方法制备的抗菌和/或除臭和/或酶失活的固体材料。
12.一种通过将权利要求1、2或3的水基消毒除臭液施加到固体基质上，并使所述水基消毒除臭液在所述基质上干燥，以产生具有抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒的方法，其中所述抗菌剂和/或除臭和/和/或除臭和/或酶失活固体材料，其中所述颗粒材料可以是无机或有机的，多孔或无孔的，以及天然的或合成的。
13.通过权利要求12的方法制备的具有抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒材料。
14.一种对人或动物上的皮肤局部进行消毒和/或除臭的方法，包括将权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液施用于人或动物局部皮肤。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述局部皮肤包括病变部位。
16.一种对人或动物上的伤口进行消毒和/或除臭的方法，包括使用已经用权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液处理过的软敷料。
17.一种用如权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液处理过的干粉形式的个人卫生产品。
18.一种用于食品加工、农业和或工业流程的设备表面以提供消毒和/或除臭的方法，包括将权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液施用到他们表面上。
19.如权利要求3所述的水基消毒除臭液，其中所述水溶性/可分散的高分子负载剂/稳定剂以类似粘合的方式，使所述水基消毒除臭液在干后能够在其表面上形成一种涂层，提供耐久的抗菌/防臭/酶失活功能。
20.一种制备抗菌和/或除臭和/或酶失活多孔介质的方法，包括将权利要求1、2或3所述的水基消毒除臭液施加到多孔介质上，其中的多孔介质可以是海绵或泡沫或颗粒介质。
21.一种权利要求20所述的方法制备的抗菌和/或除臭和/或酶失活多孔介质的方法。
22.一种根据权利要求21所述的方法制备的抗菌和/或除臭和/或酶失活多孔介质，其中所述抗菌和/或除臭和/或酶失活多孔介质是一种生化危害物吸收介质。
23.如权利要求13所述的抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒材料，其中所述抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒材料是一种动物卫生垫砂。
24.一种控制动物卫生垫砂气味的方法，包括将权利要求23所述的动物卫生垫砂作为上层覆盖层铺在常规的动物卫生垫砂上。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述动物卫生垫砂的涂覆层的厚度为0.25英寸至1.0英寸。
26.根据权利要求23所述的抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒材料，其中所述动物卫生垫砂还包括水活化的无机或有机颗粒结团配方，其为所述动物砂提供结团功能。
27.根据权利要求23所述的抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒材料，所述动物卫生垫砂的配方为，它由沸石，结团剂和N-卤胺组成，其中所述结团剂的含量为20wt％至40wt％，并且其中含有0.1wt％至10wt％的范围的N-卤胺。
28.根据权利要求23所述的抗菌和/或除臭和/或酶失活颗粒材料，所述动物卫生垫砂的配方为，由无机颗粒材料，水溶性/可分散的高分子负载剂和N-卤胺组成，其中水溶性/可分散的高分子负载剂的含量为0.05-1.0wt％，其中N-卤胺的含量在0.1wt％至10wt％的范围。
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