CN101213007A - 杀微生物的空气过滤器 - Google Patents

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Abstract

一种通过空气通道使用的杀微生物的空气过滤器(10)，该空气过滤器包括一个含有许多纤维(20)的固定化网状物(12)，所述纤维具有一定量的已引入并且分子键合到其结构中的至少一种抗微生物剂，以足以基本固定、保持和至少抑制移动穿过空气通道的空气体积中悬浮的微生物，或典型地将其杀死。该固定化网状物(12)对空气基本可透过。公开了使用该固定化网状物(12)的一种杀微生物面罩(24)和一种用在空气循环系统(40)中的杀微生物的空气过滤器(10)。

Description

杀微生物的空气过滤器
技术领域
本发明涉及空气过滤器，更具体的是涉及杀微生物的空气过滤器。
背景技术
在需要高空气纯度水平的环境中，除去空气传播的病原体和环境过敏原是非常重要的，如在医院内和在患有上述过敏原严重过敏反应的人的室内。典型地，具有防护罩或空气管道过滤器形式的装置在空气循环过程中滤掉颗粒物质，或者对于面罩情况，则在吸入与呼出过程中滤掉颗粒物质。面罩和空气管道过滤器能在过滤材料的表面暂时捕获病原体和过敏原，以及诸如粉尘之类的颗粒物质。一旦过滤器达到阈值极限或一次使用后，它们一般被丢弃或在一些情况下，经清洁再使用。现存许多过滤装置的设计，其实例如下：
1919年10月28日公布的Drew的专利号为1,319,763的美国专利“Air filter for wall registers”；
1973年1月16日公布的Sexton的专利号为3,710,948的美国专利“Self-sustaining pocket type filter”；
1973年12月18日公布的Weeks的专利号为3,779,244的美国专利“Disposable face respirator”；
1974年4月9日公布的Bird的专利号为3,802,429的美国专利“Surgical face mask”；
1980年4月8日公布的Hausheer的专利号为4,197,100的美国专利“Filtering member for filters”；
1989年1月17日公布的Matkovich的专利号为4,798,676的美国专利“Low pressure drop bacterial filter and method”；
1996年6月11日公布的Rosen的专利号为5,525,136的美国专利“Gasketed multi-media air cleaner”；
1998年5月5日公布的Nashimoto的专利号为5,747,053的美国专利“Antiviral filter air cleaner impregnated with tea extract”；
1999年5月25日公布的Dudley的专利号为5,906,677的美国专利“Electrostatic supercharger screen”；
2000年3月14日公布的Shanbrom的专利号为6,036,738的美国专利“Disinfecting gas filters”；
2003年2月4日公布的Rohrbach et al.的专利号为6,514,306的美国专利“Anti-microbial fibrous media”。
上述设计存有许多重要的缺点。不利地，在上述设计中，将使用后的脏的过滤器或面罩除去会导致未固定的病原体或颗粒立即分散到使用者周围的空气中，如果吸入该病原体或颗粒，可能对使用者有害。此外，所述设计不能固定空气传播的病原体并将其就地杀死。其中一些设计将粘性物质加入到过滤器材料中，以捕获颗粒物质。一些设计将复杂布置的过滤器引入到盒内，这对于应用到空气管道或面罩中可能是不切实际的。在一些情况下，将玻璃纤维用作过滤介质的一部分，如果该玻璃纤维位于鼻和嘴附近，则可能对人有害。在一个设计中，浸过消毒剂的棉纱似乎被设置在空气管道中以雾化到室内以维持湿分含量。使用这类湿消毒剂可能对临近该消毒剂的人有害，并且可能不适合用于面罩中。另一过滤器介质使用了具有空穴的纤维，空穴中填充了抗细菌剂以使抗细菌剂从其中缓慢释放。另一设计公开了加工成的其中含有抗细菌剂的纤维，一旦该纤维张开，该抗细菌剂就可以自由离开那里。这些纤维设计具有一旦对其进行清洁或洗涤就会快速丧失其抗细菌活性的问题。
因此，需要一种改进的杀微生物的空气过滤器。
发明内容
本发明通过提供一种杀微生物的空气过滤器，减少了现有技术的难点和缺点，并且解决了现有技术的所述问题，该杀微生物的空气过滤器在一种新型固定化纤维网状物上捕获并杀死致病微生物。为达到此目的，该纤维包括一种在纤维加工过程中引入其结构中的抗微生物剂，以使后者将接近其处的微生物基本杀死。用强分子键将抗微生物剂内在地和外在地稳固在纤维结构上。这显著降低或基本消除了使用后及处理过程中微生物从过滤器进一步释放的相关问题。有利地，该过滤器能够用作面罩或用于空气循环管道中，典型地用作后过滤器(after-filter)或过滤器的下游，并且能够捕获并杀死多种微生物。纤维可由一种材料制成，所述材料例如但不限于聚氯乙烯(PVC)基材料，由于抗微生剂和纤维结构之间的分子键，该材料能够使过滤器被几乎无限次地清洗和重新使用，而不会有抗微生物活性的显著损失。
本发明的一方面，提供一种通过空气通道使用的杀微生物的空气过滤器，所述空气过滤器包括：一个含有许多纤维的固定化网状物，所述纤维具有一定量的已引入且分子键合到其结构中的至少一种抗微生物剂，以足以基本固定、保持和至少抑制移动穿过所述空气通道的空气体积中悬浮的微生物的生长，或典型地将其杀死，所述固定化网状物对所述空气基本可透过。
在一个实施方案中，固定化网状物是一个后过滤器，从而空气在到达空气通道之前是被预过滤过的。
在一个实施方案中，空气过滤器是一个形状和大小被设计成适合套在使用者的鼻和嘴上并稳固在其周围的面罩。
在一个实施方案中，空气过滤器是一个形状和大小被设计成适合安置在构成空气通道的空气管道系统内的空气管道过滤器。
典型地，空气过滤器还包括：可沿各自的外周边缘稳固在一起的第一和第二空气透过性网屏元件，所述网屏元件的形状和大小被设计成适合安置在空气管道系统中并稳固在其中；所述空气透过性固定化网状物基本设置在所述第一和第二网屏元件之间。
便利地，一个紧固构件将所述第一和第二空气透过性网屏元件连接在一起，以将所述固定化网状物夹在它们之间。
典型地，该紧固构件包括一个用以将所述第一和第二网屏元件连接在一起的框架。
便利地，该紧固构件还包括许多穿过所述固定化网状物设置的缝线，以将所述固定化网状物分隔成子部分。
本发明的另一方面，提供一种杀微生物的面罩，所述面罩包括：沿各自的外周边缘稳固在一起的第一和第二空气透过性网屏元件，所述网屏元件之间限定了一间隙，所述网屏元件的形状和大小被设计成适合套在使用者的嘴和鼻上并稳固于其上；一个设置在所述间隙中并基本填满所述间隙的空气透过性固定化网状物，所述固定化网状物包括许多纤维，所述纤维具有一定量的已引入且分子键合到其结构中的至少一种抗微生物剂，以足以基本固定、保持和至少抑制移动穿过所述网状物的空气体积中悬浮的微生物的生长，或典型地将其杀死。
在一个实施方案中，第一空气透过性网屏元件包括一个设置在其中的且大小足以允许将所述固定化网状物放入所述间隙中的狭缝。
本发明的其它优点和目的将通过查阅附图和仔细考虑下列描述而部分地显而易见。
附图说明
在附图中，通篇之中相同的参考符号表示相同的元件。
图1是一个过滤器的实施方案的简化分解图；
图2是一个具有该过滤器的面罩的简化局部剖视图；
图2a是一个面罩的替代实施方案的简化局部剖视图；
图3是一个框架中的过滤器的实施方案的简化分解图；
图4是一个具有初级过滤器的上述过滤器的简化分解图；
图5是一个具有过滤器的空气循环系统的简化分解图；
图6是一个用于图5的系统的替代过滤器的简化前视图；
图7是一个用于图5的系统的替代过滤器的简化前视图，展示了作为紧固构件的缝线；
图8是一个用于图5的系统的替代过滤器的简化前视图，展示了作为紧固构件的铆钉；
图9是一个沿图7的9-9线所取的横断面视图。
具体实施方式
参考附图，此处将出于示例说明的目的而非限制的目的来描述本发明的优选实施方案。
定义
如本文所用，术语“微生物”或“微生物的”意指包括但不限于细菌、原生动物、病毒、霉菌等的微生物。在此定义中也包括尘螨。
如本文所用，术语“抗微生物剂”意指一种抑制、阻止或破坏微生物的生长或增殖的化合物，所述微生物如细菌、原生动物、病毒、霉菌等。本文所用抗微生物剂的实例包括抗细菌剂、抗病毒剂、抗霉菌剂、抗酵母菌剂和抗尘螨剂，或其任意的组合。
如本文所用，术语“抗细菌剂”、“杀细菌剂”及“抑细菌剂”意指抑制、阻止细菌的生长和/或杀死细菌的化合物。
如本文所用，术语“抗病毒剂”意指一种抑制、阻止病毒的生长或杀死病毒的化合物。
如本文所用，术语“抗霉菌剂”意指一种抑制、阻止霉菌的生长或杀死霉菌的化合物。
如本文所用，术语“抗酵母菌剂”意指一种抑制、阻止酵母菌的生长或杀死酵母菌的化合物。
如本文所用，术语“抗尘螨剂”意指一种抑制、阻止尘螨的生长或杀死尘螨的化合物。
如本文所用，术语“杀微生物的”、“杀生物的”及“灭菌的”意指单独使用或互相结合使用的前述“剂”中的任一种的抑制特性、阻止生长特性或杀死特性。
优选实施方案
现参考图1，一个杀微生物的空气过滤器的第一实施方案概括地显示在10处。广义上讲，过滤器10包括一个空气透过性固定化网状物12、一个空气透过性第一网屏14和一个空气透过性第二网屏16。第一网屏14和第二网屏16仅起支撑网状物12和限定工作区域18的作用。本领域技术人员可以认识到固定化网状物12可独立于网屏14和16来使用。
网状物12包括一个纤维20的网格，根据需要的是一个软质网状物还是硬质(刚性)网状物，该网格可以是非织造的或织造的。网状物12也可包括纱线例如棉花，其中交织有纤维20。每一个纤维20包括一定量的至少一种抗微生物剂，该抗微生物剂经由非常强的分子键完全引入并稳固在纤维20的结构上，从而在一个大的表面积上、贯穿纤维20的整个寿命中，提供一个大而恒定的抗微生物剂浓度。换言之，抗微生物剂处于纤维20的中心，键合性地混合并沿着该处扩散、扩散到其上及其中。纤维20被布置成可使它们在整个网格上对空气可透过，典型地为一个所谓的天使的头发(ang1e’s hair)、片状网格等的精细层。
优选地，网状物为一种纤维材料。更优选地，纤维材料为市售的RHOVYL’AS+TM、RHOVYL’ASTM(“AS”指的是“灭菌的”)，THERMOVYL-L9BTM、THERMOVYL-ZCBTM、THERMOVYL-MXBTM(“B”指的是“杀生物的”)或经TRICLOSANTM处理过的聚氯乙烯(PVC)基有机纤维等。
RHOVYL’AS+TM、RHOVYL’ASTM、THERMOVYL-L9BTM、THERMOVYL-MXBTM和THERMOVYL-ZCBTM都是由RHOVYLTM，SA生产的纤维材料，所述材料具有固有的抗微生物和/或杀生物活性。特别地，RHOVYL’ASTM纤维、THERMOVYL-L9BTM纤维和THERMOVYL-ZCBTM纤维引入了一种抗细菌剂，该抗细菌剂分子键合到纤维的结构上，而RHOVYL’ASTM纤维抗细菌剂、RHOVYL’AS+TM纤维和THERMOVYL-MXBTM纤维还含有一种杀螨剂，一种抗尘螨剂。TRICLOSANTM是一种公知的抗微生物剂，该抗微生物剂能够至少降低微生物的生长，典型地甚至杀死微生物，所述微生物如细菌、酵母菌及霉菌。
纤维材料可无掺杂地(100％)使用，或以至少30％的体积百分数连同织造型或非织造型织物中的、且满足个体防护设备(IPE)要求的其它类型纤维掺和使用。纤维材料还可以具有其它特性，包括但不限于，不可燃性、耐化学制品性、着火抑制性、热绝缘性及吸湿排汗性(moisturemanagement)。
优选地，抗微生物剂包括一种抗细菌剂、一种抗病毒剂、一种抗尘螨剂、一种抗霉菌剂和一种抗酵母菌剂。
优选抗细菌剂为TRICLOSANTM。
优选抗尘螨剂为苯甲酸苄酯。
典型地，纤维材料具有约0.1μm至约3μm范围内的孔隙度，然而这也取决于待保持的微生物的大小。
典型地，纤维材料具有每平方英尺两克(2gr/ft2)至每平方英尺三十克(30gr/ft2)的密度。更优选该密度为约每平方英尺十克(10gr/ft2)。
如图2充分展示，过滤器10可以是医院工作者等常用型面罩24的一部分，并且所述面罩24可以为可扩展的(软质面罩)或不可扩展的(刚性面罩)，过滤器10有时用在具有经预过滤的空气的区域中。网屏14和16典型地在外周边缘22周围连接并且在其间限定了一个间隙23。网状物12可以连接到上述网屏的其中一个上以提供对颗粒物质以及、更重要的是对致病微生物的物理屏障。网状物12可通过VELCROTM型紧固件、缝线、粘接(bonding)等连接到网屏14或16上，或位于一个戴在个体鼻/嘴部位前面的个体便携式面罩24的内部。面罩24的前部面罩网屏25作为位于网状物12上游的一个初级过滤器，用以通过除去沿按箭头所示穿过空气通道的空气中的颗粒物质和微生物而对空气进行预过滤。
或者，如图2a充分展示，网状物12可以位于前部网屏25和后部网屏27之间——如市售过滤器面罩——处于面罩24的间隙23中，以产生一个双向过滤系统，如箭头所示。前部网屏25可以包括一个狭缝29以使网状物12插入到间隙23中。该类型面罩24可用于患有呼吸道感染但仍希望去工作、而又不希望因为呼出染有致病微生物的气息而感染其它人的人。
网屏元件14、16可以具有不同大小和形状，并且可以是如图1所示的简单常见柔性型或半柔性型网屏，由铝、尼龙、热塑性材料、玻璃纤维型材料(通常不允许作面罩之用)、织造型织物等制成。如图3中所示，网屏元件14、16和网状物12可以由一刚性框架26支撑，例如一个标准的铝网屏框架，所述框架分成28、30两部分，并且分别与网屏元件14、16集成为一体，以确保刚性和安装的简易性。紧固构件32可用于以可拆解的方式将两个网屏元件14、16连接在一起，而网状物12被夹在其间并且被压紧以防止被流经那里的空气移动。紧固构件32可以是一个绕轴旋转的旋转固位器，在28、30部分的其中一个上绕轴旋转以使另一部分相对于该部分固位。或者，如图4充分展示，也可使用任何现有的空气过滤器36的一个刚性网屏34。
现参考图5和6，过滤器10示例说明地安装在一空气管道38的内部，在空气过滤器36的下游和空气加热系统40的上游(图5中箭头展示空气通道)，从而使穿过网状物12的空气可被预过滤，从而使网状物12作为一个后过滤器，由此更有效，因为空气中所含的大部分颗粒物质或灰尘在到达网状物之前在那里被除去。框架26通常包围密封网屏元件14、16，但也包括用于将网屏元件14、16再划分成多个较小的子元件44的中间加固杆42以约束网状物12保持在14、16两元件之间的位置。或者，如图6充分展示，框架26是网屏元件14、16连于其上的一个细金属杆，带有加固杆42对网屏元件14、16和网状物12提供额外的支撑，并且提供前述的子元件44。
现参考图5、7、8和9，示例说明了紧固构件32的其它类型。紧固构件32的一个优选类型包括多个缝线46，该缝线可以多种式样排列，例如波状线或直线。缝线46穿过网状物12并将网状物分成如前所述的子部分44。或者，如图8充分展示，紧固构件32也可以包括铆钉48，该铆钉穿过网状物12。
实施例
通过下列非限制性实施例进一步详细说明本发明。
实施例1
评价刚性面罩和软质面罩的杀微生物能力和过滤能力
如表1所示，将本发明的两个面罩与市售面罩1，2，3进行了对比，比较它们对一组各种尺寸的细菌及霉菌4，5，6，7的抗微生物能力和保持能力。实施例1和2中所用的NB刚性和软质面罩都配备有一个含有分子键合的TRICLOSANTM的PVC基有机纤维的网状物12。NB软质面罩由一个外周处相互缝合的织造型织物的双覆层构成，所述织造型织物含有76％重量/重量的THERMOVYL-ZCBTM纤维和24％重量/重量的聚酯(然而也可使用任何其它织造型织物，例如棉花等)，在所述双覆层的内部设置有一个网状物12(见上述图2a)。NB刚性面罩由两个常规市售的抗尘面罩制成，将一个所述抗尘面罩插入另一个中，两者之间设置有含有TRICLOSANTM的PVC基有机纤维的网状物。
使用空气污染室5，8，9测量含有网状物的面罩的过滤能力。该室包括一个含有预定量冻干微生物的带孔瓶。将该室安装在微生物空气采样器上。将测试面罩安装在污染空气室和空气采样器之间的界面处。在空气室中产生一个负压，该负压导致冻干的微生物朝面罩移动。在面罩的下游设置一培养基以检测面罩的任意穿过物。
表1
微生物 尺寸(μm)             过滤率(％)
  NBRM   NBSM     3M*
细菌
结核分枝杆菌(Mycobacteria tuberculosis) 0.2-0.7×1.0-10     100     100     95
变形菌属(Proteus spp.) 0.4-0.8×1-3     100     100
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aureginosa) 0.5-1.0×1.5-5     100     100
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 0.5×1.5     100     100
金色链球菌(Streptococcus pneumoniae) 0.5-1.5     100     100
流感嗜血菌(Haemophilius influenze) 1     100     100
炭疽(Anthrax) 1-1.5×3-5     100     100
霉菌
点枝顶孢菌(Acremonium strictum) 3.3-5.5(7)×0.9×1.8     100     100 96
杂色曲霉菌(Aspergillus versicolor) 2-3.5     100     100
灰黄青霉菌(Penicillium griseofulvum) 2.5-3.5×2.2-2.5     100     100
Neosartorya fischeri 2×2.5     100     100
NBRM＝刚性面罩
NBSM＝软质面罩
*来自技术规范2的数据
实施例2
评价小颗粒的过滤能力
使用与实施例1基本相同的装置测试实施例1的三种面罩对0.3μm粒径的两种颗粒物质的过滤能力。这种情况下，在空气泵的下游设置一个盒式捕获膜以捕获穿过的颗粒。空气泵在面罩的下游产生一个负压。所选的两种颗粒物质为氯化钠和邻苯二甲酸二辛酯。
表2
颗粒物质 尺寸(μm)             过滤率(％)
    NBRM     NBSM     3M*
氯化钠(NaCl)     0.3     100     100 95
邻苯二甲酸二辛酯(DOP)     0.3     100     100
NBRM＝刚性面罩
NBSM＝软质面罩
*来自技术规范2的数据
实施例3
评价通风系统过滤器的杀微生物能力和过滤能力
在将具有RHOVYL’AS+TM纤维的图3实施方案的过滤器安装于室内通风系统中0、7、14和21天后，对该过滤器的抗微生物能力进行评价。
下表3-6对结果进行了说明。
在上述时间之后移去过滤器并且用Samson方法10进行分析。用灭菌的软化水(9ml)对每个过滤器的纤维材料(1g)进行稀释，然后连续稀释。
用血细胞计数法对细菌、酵母菌和霉菌的总量进行计算。在合适培养基上对连续稀释物培养后对可存活的细菌、酵母菌和霉菌的总量进行计算。好氧的可存活细菌在大豆琼脂(TSA，Quelab)上进行培育，而酵母菌和霉菌在添加有庆大霉素(0.005％p/v)和氧四环素(0.01％p/v)以限制细菌生长的HEA上进行培育。HEA的4.8+/-0.2的pH使得孢子发芽和菌丝(mycelen)形成。培育期后，用菌落计算器(Accu-LiteTM，Fisher)对微生物菌落进行计算。通过革兰氏染色识别细菌菌落的形态型(见表5)。
关于酵母菌和霉菌的计算，每一种宏观上有区别的霉菌菌落使用显微镜通过性别(gender)和/或种类进行识别。
使用胶带法11来制备霉菌载玻片。此技术通过将霉菌固定到胶带的有粘性的一侧来保持其结构的完整性。一旦霉菌被收集，则用乳酸酚对霉菌进行染色并且在10×和40×的放大率下进行观察。用检索表12，13，14，15对霉菌进行识别。在此实验中，只对产生孢子的菌落进行识别。
表3：细菌过滤
    过滤后                计算的细菌数(UFC/g)
    时间(天)     可存活     不可存活     总量
0     6000(3.43％)     169000(96.57％)     175000(100％)
7     9000(2.75％)     318000(97.25％)     327000(100％)
14     27000(2.21％)     1193000(97.79％)     1220000(100％)
21     70000(1.88％)     3650000(98.12％)     3720000(100％)
表4：真菌过滤
    过滤后                计算的真菌数(UFC/g)
    时间(天)     可存活     不可存活     总量
0     29000(11.74％)     218000(88.26％)     247000(100％)
7     110000(10.19％)     970000(89.81％)     1080000(100％)
14     230000(8.75％)     2400000(91.25％)     2630000(100％)
21     1640000(7.24％)     21000000(92.76％)     22640000(100％)
表5：细菌形态型的识别
    过滤后(天)     细菌形态型
0     78.4％球菌革兰氏阳性21.6％杆菌革兰氏阴性
7     84.3％球菌革兰氏阳性15.7％杆菌革兰氏阴性
14     86.7％球菌革兰氏阳性13.3％杆菌革兰氏阴性
21     88.9％球菌革兰氏阳性11.1％杆菌革兰氏阴性
表6：霉菌种类的识别
  过滤后(天)                霉菌种类
0 黑曲霉(Aspergillus niger)、芽枝状枝孢霉(Cladosporium cladosporioides)、草本芽枝霉属(Cladosporium herbarum)、看霉菌属(Penicilliumsp.)、酵母菌
7 黑曲霉、芽枝状枝孢霉、草本芽枝霉属、青霉菌属、酵母菌
14 互隔链格孢属(Alternaria alternata)、节菱孢菌种(Arthrinium sp.)、黑曲霉、芽枝霉属(Cladosporiumsp.)、地霉属(Geotrichum sp.)、青霉菌属、酵母菌
21 黑曲霉、芽枝状枝孢霉、草本芽枝霉属、青霉菌属、酵母菌
实施例4
评价织造纤维样本的抗细菌剂在深度洗涤后的抗微生物活性
为确保本发明的抗微生物纤维在多次清洁和洗涤后保持它们的抗微生物活性，对具有分子键合的TRICLOSANTM试剂的各织造THERMOVYL-L9BTM和THERMOVYL-ZCBTM纤维样本进行测试。将每种纤维类型的三个(3)样本分别进行多次连续的清洁，并在五次(5)、十次(10)和一百次(100)洗涤后测试这些样本抵抗两种细菌(即金黄色葡萄球菌和大肠杆菌(Escherichia coli))生长的抗细菌活性。也对无任何抗微生物剂的每种纤维类型的一个(1)参比试样在五次(5)洗涤后进行相似的测试。下表7概括显示了结果。
表7
细菌 纤维 洗涤次数 细菌抑制区尺寸(mm) 细菌生长/抗微生物率
金黄色葡萄球菌 Thermovyl-L9B     5     12.5 无/高
10     13 无/高
    100     14.75 无/高
Thermovyl-ZCB     5     12.125     无/高
10     12.625 无/高
    100     16.75     无/高
Thermovyl-L9*     5     0     中等/差
Thermovyl-ZC*     5     0     中等/差
大肠杆菌 Thermovyl-L9B     5     5.125 无/高
10     6.125     无/高
    100     8.125     无/高
Thermovyl-ZCB     5     5     无/高
10     5.375 无/高
    100     9.375     无/高
Thermovyl-L9*     5     0     中等/差
Thermovyl-ZC*     5     0     中等/差
*无微生物剂
讨论
到目前为止，市售面罩由于它们不能捕获并杀死超过95％的微生物而受牵制。本发明的面罩和通风系统中过滤器形式的杀微生物网状物的研究已证实了在捕获和杀死效率上的显著改进(表1-6)。
表1和表2说明了含有TRICLOSANTM的PVC基有机纤维作为颗粒过滤器、抗细菌及抗霉菌过滤器的有效性。软质面罩和刚性面罩两者的抗微生物及颗粒过滤能力，同市售面罩的相应能力(95-96％)相比为100％。
表3-7说明了本发明过滤器的抗微生物及过滤能力的高有效水平。具体地，本发明人已在表3和表4中证实了，相结合的抗细菌、抗真菌及保持能力均为100％。
此外，如表5中所示，本发明人已经证实，零(0)天后存在于过滤器纤维上的整个细菌群的96.6％(分别为78.8％的球菌革兰氏阳性细菌和21.6％的杆菌革兰氏阴性细菌)的不同细菌形态型被捕获在过滤器上。二十一天(21)后有98.1％(分别为88.9％的球菌革兰氏阳性细菌和11.1％的杆菌革兰氏阴性细菌)存在于过滤器的纤维上。这证实，在一段较长的时间后过滤器的有效性继续存在。如表6中所说明的，在本发明的过滤器上识别出多种致病霉菌长达二十一天。
如果需要，该过滤器可清洁、洗涤以及经受其它处理，并且可重新使用，而无上述能力的显著损失，或者甚至上述能力还随洗涤次数的增加而提高，如表7中所说明。
无论在上述面罩中或是在循环系统管道过滤器中，过滤器10的一个最主要特点在于其对与纤维20的网状物12相接触的多种微生物进行固定、保持和杀死或抑制其生长的能力。在循环系统情况下被预过滤的空气，或通过使用者的面罩被吸入/呼出的空气，通常包括那些穿过初级过滤器或过滤器未能将其固定的残留微生物。一个患有上呼吸道感染的人——所述感染例如流感、结核病、炭疽、严重急性呼吸综合征(SARS)等——在使用本发明面罩的情况下，可以显著降低或基本消除对其他人的进一步感染。相似地，被致病微生物污染的空气可以在进入使用者的鼻和嘴区域之前进行过滤。空气的流动如图2、2a和5中箭头所示，图中被微生物污染的空气如阴影线所示，无阴影线箭头表示清洁的被过滤的空气。
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Claims (23)

1.一种通过空气通道使用的杀微生物的空气过滤器(10)，所述空气过滤器(10)包括：
-一个包括有许多纤维(20)的固定化网状物(12)，所述纤维具有一定量的已引入且分子键合到其结构中的至少一种抗微生物剂，以足以基本固定、保持和至少基本抑制移动穿过所述空气通道的空气体积中悬浮的微生物的生长，所述固定化网状物(12)对所述空气基本可透过。
2.根据权利要求1的过滤器(10)，其中所述至少一种抗微生物剂杀死所述空气体积中悬浮的微生物。
3.根据权利要求1的过滤器(10)，其中所述许多纤维(20)布置在一个网格中，所述网格在所述纤维(20)之间限定许多空气空间。
4.根据权利要求3的过滤器(10)，其中所述纤维(20)为紧密编织或松散编织。
5.根据权利要求4的过滤器(10)，其中所述纤维(20)为处理过的PVC基有机纤维。
6.根据权利要求1的过滤器(10)，其中所述抗微生物剂选自一种抗细菌剂、一种抗病毒剂、一种抗尘螨剂、一种抗霉菌剂及一种抗酵母菌剂。
7.根据权利要求6的过滤器(10)，其中所述抗微生物剂为TRICLOSANTM或苯甲酸苄酯。
8.根据权利要求1的过滤器(10)，其中所述固定化网状物(12)为一个后过滤器，从而空气在到达空气通道之前是被预过滤的。
9.根据权利要求1的过滤器(10)，其中所述空气过滤器(10)是一个形状和大小被设计成适合套在使用者的鼻和嘴上并稳固在其周围的面罩(24)。
10.根据权利要求1的过滤器(10)，其中所述空气过滤器(10)是一个形状和大小被设计成适合安置在构成空气通道的空气管道系统(40)内的空气管道过滤器。
11.根据权利要求10的过滤器(10)，其中所述空气过滤器(10)还包括：
-可沿各自的外周边缘(22)稳固在一起的第一和第二空气透过性网屏元件(14、16)，所述网屏元件(14、16)的形状和大小被设计成适合安置在空气管道系统(40)中并稳固在其中；
-所述空气透过性固定化网状物(12)基本设置在所述第一和第二网屏元件(14、16)之间。
12.根据权利要求11的过滤器(10)，其中一个紧固构件(32)将所述第一和第二空气透过性网屏元件(14、16)连接在一起，以将所述固定化网状物(12)夹在它们之间。
13.根据权利要求12的过滤器(10)，其中所述紧固构件(32)包括一个用以将所述第一和第二网屏元件(14、16)连接在一起的框架(26)。
14.根据权利要求13的过滤器(10)，其中所述紧固构件(32)还包括许多穿过所述固定化网状物(12)设置的缝线(46)，以将所述固定化网状物(12)分成子部分(44)。
15.一种杀微生物的面罩(24)，包括：
-沿各自的外周边缘(22)稳固在一起的第一和第二空气透过性网屏元件(14、16)，所述网屏元件(14、16)之间限定一个间隙(23)，所述网屏元件(14、16)的形状和大小被设计成适合套在使用者的嘴和鼻上并稳固在其上；
-一个设置在所述间隙(23)中并基本填满所述间隙(23)的空气透过性固定化网状物(12)，所述固定化网状物(12)包括许多纤维(20)，所述纤维具有一定量的已引入且分子键合到其结构中的至少一种抗微生物剂，以足以基本固定、保持和至少基本抑制移动穿过所述网状物(12)的空气体积中悬浮的微生物的生长。
16.根据权利要求15的面罩(24)，其中所述至少一种抗微生物剂杀死所述空气体积中悬浮的微生物。
17.根据权利要求15的面罩(24)，其中所述固定化网状物(12)包括许多布置在一个网格中的纤维(20)，所述网格在所述纤维(20)之间限定许多空气空间。
18.根据权利要求17的面罩(24)，其中所述纤维(20)为紧密编织或松散编织。
19.根据权利要求18的面罩(24)，其中所述纤维(20)为处理过的PVC基有机纤维。
20.根据权利要求15的面罩(24)，其中所述抗微生物剂选自一种抗细菌剂、一种抗病毒剂、一种抗尘螨剂、一种抗霉菌剂及一种抗酵母菌剂。
21.根据权利要求15的面罩(24)，其中所述抗微生物剂为TRICLOSANTM或苯甲酸苄酯。
22.根据权利要求15的面罩(24)，其中所述固定化网状物(12)为一个后过滤器，从而空气在到达空气通道之前是被预过滤的。
23.根据权利要求15的面罩(24)，其中所述第一空气透过性网屏元件(14)包括一个设置在其中的且大小足以使所述固定化网状物(12)放入所述间隙(23)中的狭缝(29)。
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