ClO2按需消毒海绵或湿巾以及制备方法技术

消毒器具，具有多个亚氯酸盐吸附颗粒，多个氧化还原树脂颗粒，和至少一种吸附材料，其经结合以使得吸附材料允许并可以促使：将水注入至消毒器具内；使次氯酸盐由次氯酸盐吸附颗粒释放至水中以形成包含次氯酸盐的溶液；使包含次氯酸盐的溶液与氧化还原树脂颗粒接触；将包含ClO2的溶液由消毒器具排放至待消毒的表面。消毒器具可以包括存储部分，并且可以包括把手。消毒器具可以是湿巾或海绵的形式，其可以与可能受到感染的表面接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求于2014年6月11日提交的序列号为62/010,534的美国临时申请的优先权，其全部内容以引证的方式并入本文，包括所有附图、表格和图形。
技术介绍
二氧化氯(ClO2)为在美国以大约4百万磅每年的速度来使用的一种试剂，其主要用于水净化和木浆漂白，作为氯/次氯酸盐的替代品。二氧化氯的气体和溶液为有效的杀菌剂，并且还可以破坏特定的化学物质和有毒物质。二氧化氯具有极佳的环境性质，因为其不会产生大量的氯代烃副产物。已知存在很多适用于大规模应用的气体或溶液形式的ClO2的生产的方法。典型地，制备ClO2溶液需要相当笨重的设备，例如用于ClO2制备的电解池和直流(DC)电源。通常来说，ClO2溶液具有非常有限的寿命，并且基本上必须在其制备的当天使用。二氧化氯溶液可以通过使用强酸处理亚氯酸盐溶液(例如NaClO2)以形成含ClO2的酸性溶液来制备。离子交换介质可被用于形成二氧化氯；例如，Callerame的美国专利3,684,437公开了以非常缓慢的流速通过混合的珠状阳离子-阴离子交换树脂和碱金属或碱土金属的次氯酸盐之间的离子交换来制备二氧化氯。类似地，Sampson等的美国专利7,087,208和7,824,556公开了由次氯酸盐前体来生产亚氯酸，通过使次氯酸盐前体的水溶液经过氢离子(酸)形式的阳离子交换树脂和催化材料以加速亚氯酸分解为二氧化氯，以中等速度使用重力自动加料。在Richardson等的美国专利7,964,138和8,323,563，以及Richardson的国际专利申请公开PCT/US2013/054724和PCT/US2014/020178中，公开了制备ClO2的方法，其可以使用氧化还原改性树脂与次氯酸盐前体溶液或者已吸附的次氯酸盐和水的组合来便利地和安全地执行，所述组合可被结合至便携式设备中。在其中公开的设备经设计为使得反应组分被包含于单独的容器中，直至需要生成溶液。这些方法需要将液体通过一个或多个反应床供给以生产ClO2溶液。尽管Richardson等的方法对于二氧化氯的商业和甚至便携式应急生产是有用的，但是需要保持和存储相当大量的隔离的水溶液作为供给溶液。因此，需要这样的方法，其以结合状态来保持两种互补试剂，从而使得任何可利用的水可被用作液体进料，而非包含特定前体的溶液，所述方法可用于降低二氧化氯发生器的复杂度和尺寸。Schroeter等的美国专利公开申请2013/0089473教导了一种用于帮助生成ClO2的设备，其中，NaClO2室和固体干酸室围绕分隔这两个室的可溶解屏障形成。所述设备可以在容器中浸没于水中，所述容器被设计为保持足够的量来溶胀所述室的内容物，其最终会溶解所述屏障并混合ClO2前体以生成ClO2气体，其由所述设备扩散以将ClO2气体引入至待消毒或除臭的空间。Andrews等的美国专利公开申请2013/0017241教导了一种ClO2发生器，其为片剂或胶囊的形式，其中，中心部分包含固体酸和分布于多孔固体载体内的金属次氯酸盐，并在所述中心的至少一部分上覆盖有至少一个保护层，所述保护层为水可渗透的，特别是聚环氧烷聚乙烯醇共聚物。将发生器置于水中以溶解并混合反应物，其将ClO2由中心释放至溶液中或者作为气体释放。使用ClO2浸渍的湿巾(wipe)用于病毒或细菌的消毒或污染表面的清洁是所期望的。湿巾可以使用水来激活并且相当快速地生成ClO2溶液，在环境室温下以可控的方式按需使用也是所期望的。附图说明图1示出根据本专利技术一种实施方式的海绵形式的消毒器具，其具有包括次氯酸盐吸附颗粒的第一层和包括氧化还原树脂颗粒的第二层。图2示出根据本专利技术一种实施方式的海绵形式的消毒器具，其具有包括次氯酸盐吸附颗粒的第一层、包括氧化还原树脂颗粒的第二层和存储部分。图3示出根据本专利技术一种实施方式的海绵形式的消毒器具，其中次氯酸盐吸附颗粒和氧化还原树脂颗粒分布于一个结合层中。图4示出根据本专利技术一种实施方式的湿巾形式的消毒器具，具有包括次氯酸盐吸附颗粒的第一层和包括氧化还原树脂颗粒的第二层。图5示出根据本专利技术一种实施方式的海绵形式的消毒器具，其中次氯酸盐吸附颗粒和氧化还原树脂颗粒分布于一个结合层中，并且存储部分被置于结合层的一侧上。图6示出根据本专利技术一种实施方式的海绵形式的消毒器具，其具有包括次氯酸盐吸附颗粒的第一层，所述第一层覆盖包括氧化还原树脂颗粒的第二层的中心。图7示出根据本专利技术一种实施方式的海绵形式的消毒器具，其具有包括次氯酸盐吸附颗粒的第一层，其覆盖包括氧化还原树脂颗粒的第二层，所述第二层覆盖中心存储部分。图8示出根据本专利技术一种实施方式的湿巾形式的消毒器具，其具有一对包括次氯酸盐吸附颗粒的第一层和一对包括氧化还原树脂颗粒的第二层，所述第二层置于中心存储部分上。图9示出根据本专利技术的一种实施方式的图2结构的消毒器具，其具有把手，所述把手覆盖存储部分近侧表面的一部分。图10示出根据本专利技术的一种实施方式的图2结构的消毒器具，其具有把手，所述把手具有将水注入至所述器具内的机构，覆盖存储部分的相对远侧的表面的一部分。专利技术详述本专利技术的实施方式涉及消毒器具及其应用，其中当所述器具由水、水溶液或者可以溶解盐和ClO2并且不会与ClO2或盐反应的溶剂润湿时，形成ClO2溶液。水通过毛细作用由一个或多个外部表面吸入到所述器具内。毛细作用通常被用于如海绵中，其可以吸附相对于它们的重量来说相当大量的水。海绵、湿巾或者其它器具可被制成多种不同的形状和尺寸。例如，湿巾可以是具有不同尺寸的毛巾状的，并且可以使用包括纤维素材料的聚合结构材料，例如纸巾。吸附器具包含已吸附的次氯酸盐和氧化还原改性树脂或者酸树脂，并且处于相对无水的状态；在与水接触之前，不可能有液体状态的水流。抽至器具内的水溶解吸附的次氯酸盐从而形成次氯酸盐溶液，其随后会与氧化还原树脂或者酸性树脂接触。如在本文中所公开的，本专利技术大部分的实施方式使用氧化还原树脂来描述，其与酸性树脂相比具有一定的动力学优势，并允许形成更加中性pH的溶液；然而，应当理解的是，在本专利技术的实施方式中，氧化还原树脂可以使用酸性树脂来代替。如在图1中所示的，在本专利技术的实施方式中，器具10为海绵，水通过表面层13而被抽至设备内部，并经过所述器具的包含次氯酸盐吸附颗粒1的第一层11，所述颗粒1为吸附次氯酸盐的颗粒；并且所获得的包含次氯酸盐的溶液经过所述器具的包含氧化还原树脂2的第二层12。可替换地，第一层11和第二层12分别可以是固有地吸附次氯酸盐和作用为氧化还原反应物粘合剂的材料。在本专利技术所有的实施方式中，支撑颗粒的任意层都可以使用以这样的方式作用的支撑材料来替代，其中所嵌入的颗粒作用为结构材料，其允许水或其它溶剂流经所述器具。例如，氧化还原树脂可以由交联材料替代，其具有水吸附性，并包含结合阳离子的材料，从而以在本文中公开的传统阴离子交换树脂的方式作为阴离子交换材料。例如，次氯酸盐吸附颗粒可以由交联材料替代，其具有可以可逆地吸附次氯酸盐的功能。根据本专利技术的实施方式，层厚和所述器具的所有其它的尺寸以及所有相对尺寸，如在图1中或在任意其它附图中所示的，仅出于说明的目的，并且所示的尺寸并不旨在用于限制所述器具。例如，在毛巾状的湿巾中，厚度可以小于其它尺寸更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消毒器具，包括多个次氯酸盐吸附颗粒，多个氧化还原树脂颗粒或者酸性树脂颗粒，以及至少一个吸附剂材料，其中，所述吸附材料允许将水注入至消毒器具中，使次氯酸盐由次氯酸盐吸附颗粒释放至水中以形成包含次氯酸盐的溶液，使包含次氯酸盐的溶液与氧化还原树脂颗粒接触，并从消毒器具排出包含ClO2的溶液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.11 US 62/010,5341.一种消毒器具，包括多个次氯酸盐吸附颗粒，多个氧化还原树脂颗粒或者酸性树脂颗粒，以及至少一个吸附剂材料，其中，所述吸附材料允许将水注入至消毒器具中，使次氯酸盐由次氯酸盐吸附颗粒释放至水中以形成包含次氯酸盐的溶液，使包含次氯酸盐的溶液与氧化还原树脂颗粒接触，并从消毒器具排出包含ClO2的溶液。2.如权利要求1所述的消毒器具，其中，所述次氯酸盐吸附颗粒位于至少一个第一层中，并且所述氧化还原树脂颗粒或者酸性树脂颗粒位于至少一个第二层中。3.如权利要求2所述的消毒器具，其中，所述第一层进一步包括第一吸附材料，其选自至少一个吸附材料。4.如权利要求2所述的消毒器具，其中，所述第二层进一步包括第二吸附材料，其选自至少一个吸附材料。5.如权利要求1所述的消毒器具，其中，所述次氯酸盐吸附颗粒和所述氧化还原树脂颗粒或者酸性树脂颗粒位于至少一个结合层中。6.如权利要求1所述的消毒器具，其中，所述次氯酸盐吸附颗粒包括在吸附剂中吸附的次氯酸盐。7.如权利要求6所述的消毒器具，其中，所述次氯酸盐为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸锂、次氯酸铯、次氯酸镁或次氯酸钙。8.如权利要求6所述的消毒器具，其中，所述吸附剂为硅胶。9.如权利要求1所述的消毒器具，其中，所述氧化还原树脂为三卤素阴离子树脂。10.如权利要求9所述的消毒器具，其中，所述三卤素阴离子树脂包括阴离子交换树脂，其中结合的三卤素阴离子为Br3-,Cl3-,IBr2-,ICl2-,BrI2-,BrCl2-,BrI2-,ClBr2-或ClI2-。11.如权利要求1所述的消毒器具，其中，至少一个吸附材料中的至少一种为泡沫。12.如权利要求11所述的消毒器具...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·欧内斯特·理查森，
申请(专利权)人：佛罗里达大学研究基金会股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US