抗微生物组合物和相关的使用方法
阅读：408发布：2020-05-15
专利汇可以提供抗微生物组合物和相关的使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且复合助滤剂可以包括与抗 微 生物 金属化 合物缔合的至少一种矿物质，其中所述助滤剂具有0.1至20达西范围的渗透率。抗微生物金属化合物可以化学沉积在所述矿物质表面上或者通过 粘合剂 或高温 煅烧 与矿物质结构结合。，下面是抗微生物组合物和相关的使用方法专利的具体信息内容。
1.一种复合助滤剂，包含：
与抗微生物金属化合物缔合的矿物质，其中所述助滤剂具有0.1至20达西范围的渗透率。
2.权利要求1的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有0.5至2达西范围的渗透率。
3.权利要求1的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有2至20达西范围的渗透率。
4.权利要求1的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有2至10达西范围的渗透率。
5.权利要求1的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有2至5达西范围的渗透率。
6.权利要求1-5中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物与所述矿物质的比率按重量计为1:1000至1:4范围。
7.权利要求1-5中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物与所述矿物质的比率按重量计为1:100至1:5范围。
8.权利要求1-5中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物与所述矿物质的比率按重量计为1:100至1:10范围。
9.权利要求1-5中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物与所述矿物质的比率按重量计为1:20至1:5范围。
10.权利要求1-5中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物与所述矿物质的比率按重量计为1:20至3:20范围。
11.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物包括锌、铜和银中的至少一种。
12.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物包括氧化锌。
13.权利要求12的复合助滤剂，其中所述复合助滤剂中的锌含量大于1.00%或氧化锌含量大于1.24%。
14.权利要求12的复合助滤剂，其中所述复合助滤剂中的锌含量大于3.00%或氧化锌含量大于3.73%。
15.权利要求12的复合助滤剂，其中所述复合助滤剂中的锌含量大于5.00%或氧化锌含量大于6.22%。
16.权利要求12的复合助滤剂，其中所述复合助滤剂中的锌含量大于6.00%或氧化锌含量大于7.47%。
17.权利要求12的复合助滤剂，其中所述复合助滤剂中的锌含量大于8.00%或氧化锌含量大于9.96%。
18.权利要求12的复合助滤剂，其中所述复合助滤剂中的锌含量大于10.00%或氧化锌含量大于12.45%。
19.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物包括抗微生物金属化合物颗粒，且其中所述抗微生物金属化合物颗粒附着到所述矿物质的表面。
20.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于200nm的粒度。
21.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于150nm的粒度。
22.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于100nm的粒度。
23.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于50nm的粒度。
24.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于25nm的粒度。
25.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于20nm的粒度。
26.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于15nm的粒度。
27.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于10nm的粒度。
28.权利要求13的复合助滤剂，其中所述抗微生物金属化合物颗粒具有小于5nm的粒度。
29.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述矿物质包括硅藻土。
30.权利要求23的复合助滤剂，其中所述硅藻土从淡水源获得。
31.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土从咸水源获得。
32.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土具有5µm至20µm范围的d10。
33.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土具有15µm至50µm范围的中值粒度(d50)。
34.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土具有40µm至120µm范围的顶值粒度(d90)。
35.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土具有约2ml/g至约4ml/g范围的孔体积。
36.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土具有约1µm至约6µm范围的中值孔径。
37.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土具有约4 lb/ft3至约15 lb/ft3范围的体积密度。
38.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土是非煅烧的。
39.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土是煅烧的。
40.权利要求29的复合助滤剂，其中所述硅藻土是助熔煅烧的。
41.权利要求1-22中任一项的复合助滤剂，其中所述矿物质包括珍珠岩、火山灰、浮石、白砂、黑曜石、松脂石和稻壳灰中的至少一种。
42.权利要求1-28中任一项的复合助滤剂，其中所述矿物质是珍珠岩。
43.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩包括膨胀珍珠岩。
44.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩包括研磨的膨胀珍珠岩。
45.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩包括未膨胀珍珠岩。
46.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩具有1:1至1:50的纵横比。
47.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩具有1:2至1:35的纵横比。
48.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩具有5µm至25µm范围的中值粒度(d50)。
49.权利要求42的复合助滤剂，其中所述珍珠岩具有10µm至70µm范围的中值粒度(d50)。
50.权利要求1-28中任一项的复合助滤剂，其中所述矿物质包括高岭土、滑石、蛭石、云母和硅灰石中的至少一种。
51.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有约2ml/g至约6ml/g范围的孔体积。
52.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有1µm至约6µm范围的中值孔径。
53.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有5µm至30µm范围的d10。
54.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有15µm至70µm范围的中值粒度(d50)。
55.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有40µm至120µm范围的顶值粒度(d90)。
56.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有约12 lb/ft3至约22 lb/ft3范围的湿密度。
3
57.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有约7 lb/ft至约14 lb/ft3范围的体积密度。
58.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有小于5 ppm的啤酒可溶性铁含量，如通过ASBC测量的。
59.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有小于1 ppm的啤酒可溶性铁含量，如通过ASBC测量的。
60.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有小于20%重量的方石英含量。
61.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有小于10%重量的方石英含量。
62.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有小于6%重量的方石英含量。
63.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有小于1%重量的方石英含量。
64.前述权利要求中任一项的复合助滤剂，其中所述助滤剂具有1 m2/g至约50 m2/g范围的BET表面积。
65.一种用前述权利要求中任一项的助滤剂过滤流体的方法。
66.权利要求65的方法，其中所述流体是饮料。
67.权利要求66的方法，其中所述饮料是啤酒、果酒或浆汁。
68.权利要求65的方法，其中所述流体是油。
69.权利要求68的方法，其中所述油是食用油或生物柴油。
70.一种用抗微生物助滤剂过滤流体的方法，所述方法包括：
使所述流体通过含有抗微生物助滤剂的过滤器，其中所述抗微生物助滤剂包括与抗微生物金属化合物缔合的矿物质。
71.权利要求70的方法，其中所述流体是饮料。
72.权利要求71的方法，其中所述饮料是啤酒、果酒或浆汁。
73.权利要求72的方法，其中所述方法从啤酒、果酒或浆汁中除去或消除乳酸菌。
74.权利要求70的方法，其中所述流体是油。
75.权利要求74的方法，其中所述油是食用油或生物柴油。
76.一种过滤流体的方法，所述方法包括：
同时从所述流体中除去颗粒和减少所述流体的微生物含量。
77.权利要求76的方法，其中所述流体是饮料。
78.权利要求77的方法，其中所述饮料是啤酒、果酒或浆汁。
79.权利要求76的方法，其中所述微生物体含量是乳酸菌含量。
80.一种组合物，包含：
选自硅藻土、滑石、硅灰石、高岭土、云母和膨润土之一的矿物质；和与所述矿物质缔合的抗微生物金属化合物。
81.权利要求80的组合物，其中所述组合物是个人护理组合物、化妆品组合物或清洁组合物。
82.权利要求80的组合物，其中所述组合物是去角质清洁组合物。
83.权利要求80的组合物，其中所述组合物是淋浴凝胶或沐浴凝胶。
84.权利要求80的组合物，其中所述组合物是洗发香波。
85.权利要求84的组合物，其中所述洗发香波是抗头屑香波。
86.权利要求80的组合物，其中所述组合物是去角质化妆品组合物。
87.权利要求80的组合物，其中所述组合物是涂料组合物。
88.权利要求80的组合物，其中所述组合物是聚合物填料。
89.权利要求80的组合物，其中所述组合物是洁齿剂组合物。
90.权利要求89的组合物，其中所述洁齿剂组合物表现出小于200的RDA值。
91.权利要求89的组合物，其中所述洁齿剂组合物表现出低于150的RDA值。
92.权利要求89的组合物，其中所述洁齿剂组合物表现出至少80的PCR值。
93.权利要求89的组合物，其中所述洁齿剂组合物表现出至少100的PCR值。
94.权利要求89的组合物，其中所述洁齿剂组合物表现出至少120的PCR值。
95.权利要求89的组合物，还包含牙膏基质。
96.权利要求95的组合物，其中所述牙膏基质包含粘合剂、润湿剂、磨料、洗涤剂、调味剂和预防剂中的至少一种。
97.一种防晒组合物，包含：
选自硅藻土、滑石、硅灰石、高岭土、膨润土、云母和珍珠岩之一的矿物质；和与所述矿物质缔合的氧化锌，其中所述氧化锌与所述矿物质的比率按重量计为至少1:
1。
98.权利要求97的防晒组合物，其中所述氧化锌与所述矿物质的比率按重量计为1:1至
9:1范围。
99.权利要求98的防晒组合物，其中所述氧化锌与所述矿物质的比率按重量计为1:1至
4:1范围。
100.权利要求97的防晒组合物，其中所述氧化锌与所述矿物质的比率按重量计为3:2至4:1范围。
101.权利要求97的防晒组合物，其中所述氧化锌与所述矿物质的比率按重量计为3:2至3:1范围。
102.权利要求97的防晒组合物，其中所述矿物质是滑石。
103.权利要求102的防晒组合物，其中所述滑石是分层的。
104.权利要求102的防晒组合物，其中所述滑石具有至少约10.0 m2/g的BET表面积。
105.权利要求102的防晒组合物，其中所述滑石具有至少约3.0的层指数。
106.根据权利要求102的防晒组合物，其中所述滑石具有至少约4.0的层指数。
107.权利要求102的防晒组合物，其中所述滑石是未涂覆的。
108.权利要求97-107中任一项的防晒组合物，还包含一种或多种润肤剂、乳化剂、hydrants、增稠剂和/或表面活性剂。
109.权利要求97-108中任一项的防晒组合物，其中所述组合物是乳膏、软膏、洗剂或可喷雾形式。
110.权利要求97-109中任一项的防晒组合物，其具有至少约6.0的SPF。
抗微生物组合物和相关的使用方法
[0003] 背景在许多过滤应用中，过滤设备可以包括过滤器元件(例如隔膜)和助滤剂材料。过滤器元件可以是任何形式，使得它可以支撑助滤剂材料。例如，过滤器元件可以包括覆盖有足够精细编织的塑料或金属织物的圆柱形管或晶片状结构。过滤器元件可以是多孔结构，其中过滤器元件是空的以允许某一尺寸的材料通过过滤设备。助滤剂材料可以包括一种或多种过滤组分，其例如可以是无机粉末或有机纤维材料。这种助滤剂材料可以与过滤器元件组合使用以增强过滤设备的过滤性能。
[0004] 例如，助滤剂材料最初可以在称为“预涂覆”的过程中施加到过滤器元件中的隔膜。预涂覆通常可以包括混合水和助滤剂材料的浆料，并将浆料引入流过隔膜的流中。在该过程中，最终可在隔膜上沉积薄层，例如约1.5mm至约3.0mm的助滤剂材料，从而预涂覆隔膜。
[0005] 在流体的过滤期间，流体中的各种不溶性颗粒可能被助滤剂材料捕获。助滤剂材料和要除去的颗粒和/或成分的组合层积聚在隔膜的表面上。那些组合层被称为“滤饼”。随着越来越多的颗粒和/或成分沉积在滤饼上，滤饼可能会被碎屑饱和到流体不再能够通过隔膜的点。
[0006] 为了对抗这种情况，可以使用称为“主体进料(body feeding)”的过程。主体进料是在流体到达滤饼之前，将另外的助滤剂材料引入要过滤的流体中的过程。该助滤剂材料将沿着未过滤的流体的路径且将最终到达滤饼。在到达滤饼时，加入的助滤剂材料将以与在预涂覆过程期间助滤剂材料结合到隔膜的类似方式结合到滤饼。该另外的助滤剂材料层可能导致滤饼溶胀和增稠，且可能增加滤饼捕获另外的碎屑的能力。助滤剂通常具有开放的多孔结构，其在滤饼中保持开放结构，从而确保滤饼的持续渗透性。
[0007] 在流体过滤领域，硅藻土和矿物质例如珍珠岩通常用作助滤剂。硅藻土产品可以从硅藻土(也称为“DE”或“硅藻土(diatomite)”)获得，其通常被称为硅藻的硅质骨架(硅藻细胞壳)形式的富含生物源二氧化硅(即由活生物体产生或带来的二氧化硅)的沉淀物。硅藻是一类多样的微观单细胞的金棕色藻类，通常属于具有纹饰硅质骨架的硅藻纲(Bacillariophyceae)，这些骨架具有包含在活硅藻中很像丸剂箱一样配合在一起的两瓣的各种复杂结构。
[0008] 硅藻土可以由水生硅藻的遗骸形成且因此可以在当前或以前的水体附近发现硅藻土沉积物。那些沉积物通常基于来源分成两类：淡水和咸水。淡水硅藻土通常从干湖床中开采且其特征可以是具有低的晶体二氧化硅含量和高铁含量。相比之下，咸水硅藻土通常从海洋地区提取且其特征可以是具有高的晶体二氧化硅含量和低铁含量。
[0009] 在过滤领域中，从流体中分离颗粒的方法可以采用硅藻土产品或玻璃产品作为助滤剂。在某些情况下，硅藻土特有的复杂和多孔结构可能对过滤过程中颗粒的物理截留有效。已知采用硅藻土产品来改善表现出“浊度”或含有悬浮颗粒或粒状物质的流体的澄清度。浊度是流体的混浊度或雾度，其中雾度可能由悬浮在流体中的单个颗粒引起。可能导致流体混浊的材料包括例如粘土，淤泥，有机物质，无机物质和微观生物体。
[0010] 现有的过滤器在从流体中除去所有微观生物体时可为昂贵的和/或无效的。另外，清洁组合物可以包括各种添加剂以改善那些清洁组合物清洁各种表面的能力。然而，某些添加剂在使用后可能无法有效减少不合乎需要的微观生物体。
[0011] 因此，可能需要提供有助于除去或杀灭微观生物体的组合物。也就是说，可能需要提供有助于减少或杀灭不合乎需要的病菌和细菌的组合物。
[0012] 概述应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和解释性的，并不是对要求保护的本公开的限制。
[0013] 在一个实施方案中，本公开涉及包含与抗微生物金属化合物缔合的矿物质的复合助滤剂。所述助滤剂可以具有0.1至20达西范围的渗透率。
[0014] 助滤剂可以具有0.1-0.3达西，0.3-0.5达西，0.5-1.0达西，1至2达西，2至20达西，2至10达西，或2至5达西范围的渗透率。抗微生物金属化合物与矿物质的比率可以是按重量计为1:1000至1:4，按重量计为1:100至1:5，按重量计为1:100至1:10，按重量计为1:20至1:
5，或按重量计为1:20至3:20的范围。
5，或按重量计为1:20至3:20的范围。
[0015] 抗微生物金属化合物可以包括锌、铜和银中的至少一种。抗微生物金属化合物可以包括氧化锌。抗微生物金属化合物可以包括抗微生物金属化合物颗粒，且抗微生物金属化合物颗粒可附着到矿物质表面。抗微生物金属化合物颗粒具有小于200nm，小于150nm，小于100nm，小于50nm，小于25nm，小于20nm，小于15nm，小于10nm，或小于5nm的粒度。
[0016] 矿物质可以包括硅藻土。硅藻土可以从淡水源获得。硅藻土可以从咸水源获得。硅藻土可以具有3µm至20µm范围的d10。硅藻土可以具有10µm至50µm范围的中值粒度(d50)。硅藻土可以具有30µm至120µm范围的顶值粒度(d90)。硅藻土可以具有约2ml/g至约8ml/g范围的孔体积。硅藻土可以具有约1µm至约8µm范围的中值孔径。硅藻土可以具有约4 lb/ft3至约15 lb/ft3范围的体积密度。硅藻土可以是非煅烧的、煅烧的或助熔煅烧的。
[0017] 矿物质可以包括珍珠岩、火山灰、浮石、白砂、黑曜石、松脂石和稻壳灰中的至少一种。矿物质可以是珍珠岩。珍珠岩可以包括膨胀珍珠岩。珍珠岩可以包括研磨的膨胀珍珠岩。珍珠岩可以包括未膨胀珍珠岩。珍珠岩可以具有1:1至1:50的纵横比。珍珠岩可以具有1:2至1:35的纵横比。矿物质还可以包括高岭土、滑石、蛭石、云母和硅灰石中的至少一种。
[0018] 助滤剂可以具有约2ml/g至约8ml/g范围的孔体积。助滤剂可以具有1µm至约8µm范围的中值孔径。助滤剂可以具有5µm至30µm范围的d10。助滤剂可以具有10µm至70µm范围的中值粒度(d50)。助滤剂可以具有80µm至120µm范围的顶值粒度(d90)。助滤剂可以具有约12 lb/ft3至约25 lb/ft3范围的湿密度。助滤剂可以具有约5 lb/ft3至约14 lb/ft3范围的体积密度。助滤剂可以具有小于5 ppm的啤酒可溶性铁含量，如通过ASBC测量的，或小于1 ppm，如通过ASBC测量的。助滤剂可以具有小于20%重量，小于10%重量，小于6%重量，或小于1%重量的方石英含量。助滤剂可以具有1 m2/g至约50 m2/g范围的BET表面积。
[0020] 在另一个实施方案中，本公开涉及用抗微生物助滤剂过滤流体的方法。该方法可以包括使流体通过含有抗微生物助滤剂的过滤器，且抗微生物助滤剂可以包括与抗微生物金属化合物缔合的矿物质。该方法可以包括关于复合助滤剂的上述任何特点。
[0021] 流体可以是饮料。饮料可以是啤酒、果酒或浆汁。该方法可以从啤酒、果酒或浆汁中除去或消除乳酸菌。流体可以是油。油可以是食用油或生物柴油。乳酸菌可选自任何酒类酒球菌(Oenococcus oeni)，以及各种种类的乳杆菌属(Lactobacillus )和片球菌属(pediococcus)。
[0022] 在又一个实施方案中，本公开涉及过滤流体的方法。该方法可以包括同时从流体中除去颗粒和减少流体的微生物含量。该方法可以包括关于复合助滤剂的上述任何特点。
[0023] 流体可以是饮料。饮料可以是啤酒、果酒或浆汁。该方法可以从啤酒、果酒或浆汁中除去或消除乳酸菌。流体可以是油。油可以是食用油或生物柴油。微生物含量可以是乳酸菌含量。
[0024] 在又一个实施方案中，本公开涉及一种组合物，其包含选自硅藻土、滑石、硅灰石、高岭土和膨润土之一的矿物质，和与所述矿物质缔合的抗微生物金属化合物。该组合物可以包括关于各种公开的矿物质和抗微生物金属化合物的上述任何特点。
[0025] 该组合物可以是个人护理组合物、化妆品组合物或清洁组合物。该组合物可以是去角质(exfoliating)清洁组合物。该组合物可以是淋浴凝胶或沐浴凝胶。该组合物可以是洗发香波。洗发香波可以是抗头屑香波。该组合物可以是去角质化妆品组合物。该组合物可以是涂料组合物。该组合物可以是聚合物填料。该组合物可以是洁齿剂组合物。洁齿剂组合物可以表现出小于200，或小于150的RDA值。洁齿剂组合物可以表现出至少80，至少100或至少120的PCR值。该组合物可以包括牙膏基质。牙膏基质可以包括粘合剂，润湿剂，磨料，洗涤剂，调味剂和预防剂中的至少一种。
[0026] 在又一个实施方案中，本发明涉及一种防晒组合物，其包含选自硅藻土、滑石、硅灰石、高岭土、膨润土、碳酸钙、云母和珍珠岩之一的矿物质，和与所述矿物质缔合的氧化锌，其中氧化锌与矿物质的比率按重量计为至少1:1。该防晒组合物可以包括关于各种公开的矿物质和氧化锌的上述任何特点。
[0027] 氧化锌与矿物质的比率范围是按重量计1:1至9:1，按重量计1:1至4:1，按重量计3:2至4:1，或按重量计3:2至3:1。矿物质可以是滑石。滑石可以是分层的。滑石可以具有至
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少约10.0 m /g的BET表面积。滑石可以具有至少约3.0的层指数(lamellarity index)。滑石可以具有至少约4.0的层指数。滑石可以是未涂覆的。防晒组合物可以包括一种或多种润肤剂、乳化剂、hydrants、增稠剂和/或表面活性剂。该组合物可以是乳膏，软膏，洗剂或可喷雾形式。防晒组合物可以具有至少约6.0的SPF。
2
少约10.0 m /g的BET表面积。滑石可以具有至少约3.0的层指数(lamellarity index)。滑石可以具有至少约4.0的层指数。滑石可以是未涂覆的。防晒组合物可以包括一种或多种润肤剂、乳化剂、hydrants、增稠剂和/或表面活性剂。该组合物可以是乳膏，软膏，洗剂或可喷雾形式。防晒组合物可以具有至少约6.0的SPF。
[0029] 图2是氧化锌处理的硅藻土的示例性实施方案的样品的另一个扫描电子显微照片。明亮的颗粒是沉积在DE表面上的纳米氧化锌颗粒。
[0031] 示例性实施方案的描述下面更详细地描述本公开的具体实施方案。如果与通过引用并入的术语和/或定义冲突，则以本文提供的术语和定义为准。
[0032] 如本文所用，术语“包括”、“包含”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包含元素列表的过程、方法、组合物、制品或装置不仅包括那些元素，还可以包括未明确列出的、或这些过程、方法、组合物、制品或装置固有的其他元素。术语“示例性”以“示例”而不是“理想”的含义使用。
[0033] 如本文所用，除非上下文另有指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象。术语“大约”和“约”是指与提及的数字或值几乎相同。如本文所用，术语“大约”和“约”应理解为包含指定量或值的±5%。
[0034] 本公开的组合物可以包括矿物质和与所述矿物质缔合的抗微生物化合物。矿物质可以包括硅藻土，珍珠岩，云母，滑石，粘土，高岭土，蒙脱石，硅灰石，膨润土和碳酸钙中的一种或多种，且抗微生物化合物可以是抗微生物金属化合物，例如氧化锌，尽管也考虑下面进一步详细地讨论的其他合适的抗微生物金属化合物。
[0035] 硅藻土在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土从咸水源获得。在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土从淡水源获得。在其他实施方案中，所述至少一种硅藻土是可能能够用于无论是粗制形式还是在使材料经受一个或多个加工步骤之后的复合材料(例如复合助滤剂)中的任何硅藻土材料。在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土是未经受至少一次热处理的任何硅藻土材料。在另外的其他实施方案中，所述至少一种硅藻土是未经受煅烧的任何硅藻土材料。硅藻土的平均粒度范围可以为5至200μm，表面积范围为1至80 m2/g，孔体积范围为1至10 L/mg，且中值孔大小为1至20µm。
[0036] 根据一些实施方案，硅藻土是已经受至少一次热处理的任何硅藻土材料。在另外的其他实施方案中，硅藻土是已经受煅烧、例如非助熔煅烧或助熔煅烧的任何硅藻土材料。
[0037] 根据一些实施方案，所述硅藻土材料未经受足以诱导形成大于1%的方石英的热处理(例如煅烧)。
[0038] 如前所述，硅藻土通常是沉积成的生物源二氧化硅沉积物，包括硅藻(在海洋或淡水环境中积累的单细胞藻类样植物)的化石化骨架。蜂窝状二氧化硅结构通常给予硅藻土有用的特征，如吸收能力和表面积、化学稳定性和低体积密度。在一些实施方案中，硅藻土包含与其他物质混合的约90%SiO2。在一些实施方案中，粗制的硅藻土包含约90% SiO2，以及各种金属氧化物，例如但不限于Al-、Fe-、Ca-、和Mg-氧化物。
[0039] 所述至少一种硅藻土可以具有技术人员现在已知的或以后发现的各种合适形式中的任何形式。在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土未经加工(例如，它未经受化学和/或物理改性过程)。不希望受理论束缚，在某些情况下，硅藻土中的杂质，例如粘土和有机物质，可提供更高的阳离子交换能力。在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土在开采或提取后经历最少的加工。在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土经受至少一次物理改性过程。可能的物理改性过程的一些实例包括但不限于研磨、干燥和空气分级。在一些实施方案中，所述至少一种硅藻土经受至少一次化学改性过程。化学改性过程的实例是硅烷化，但也考虑其他化学改性过程。使用适合于硅酸盐矿物质的方法，可以使用硅烷化以使所述至少一种硅藻土的表面更疏水或亲水。硅藻土可以具有约10µm至约30µm，或约20µm至约50µm范围的典型的中值粒度(d50)，可以具有约2ml/g至约8ml/g，或约3ml/g至约5ml/g范围的孔体积，可以具有约1µm至约8µm，或约2µm至约6µm范围的中值孔大小，可以具有约1 m2/g至约40 m2/
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g范围的表面积，和/或可以具有约4 lbs/ft至约15 lbs/ft范围的体积密度。硅藻土可以具有约60µm至约120µm范围的顶值粒度(d90)，和约5µm至约20µm的(d10)粒度。
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g范围的表面积，和/或可以具有约4 lbs/ft至约15 lbs/ft范围的体积密度。硅藻土可以具有约60µm至约120µm范围的顶值粒度(d90)，和约5µm至约20µm的(d10)粒度。
[0040] 其他矿物质适用于过滤的其他矿物质包括例如珍珠岩，浮石，浮岩，白砂，黑曜石，稻壳灰和松脂石。在加工之前，珍珠岩可以是灰色至绿色，具有丰富的球形裂缝，导致它破碎成小的珍珠状团块。浮石是轻质玻璃状泡状岩石。黑曜石可以是深色的，具有玻璃光泽和特征性的贝壳状裂纹。松脂石具有蜡状树脂光泽且可以是棕色、绿色或灰色。火山玻璃例如珍珠岩和浮石存在于大量沉积物中且发现广泛的商业用途。火山灰，凝固形式时通常被称为“凝灰岩”，包括可能呈玻璃状的小颗粒或碎片。一些矿物质可能与流纹岩在化学上相当。其他天然玻璃可以与粗面岩、英安岩、安山石、安粗岩和玄武岩在化学上相当。术语“黑曜石”通常应用到大量富含二氧化硅的天然玻璃。黑曜石可根据其二氧化硅含量分级为亚类，其中流纹岩黑曜石(通常含有约73%重量的SiO2)是最常见的。
[0041] 珍珠岩是水合矿物质，可以含有例如约72至约75% SiO2，约12至约14% Al2O3，约0.5至约2% Fe2O3，约3至约5% Na2O，约4至约5% K2O，约0.4至约1.5% CaO(按重量)，和少量的其他金属元素。珍珠岩可以通过较高含量(例如约2至约5%重量)的化学键合水、存在玻璃质珍珠光泽和特征性同心或弓形洋葱皮状(即珍珠)裂纹来区别于其他矿物质。
[0042] 珍珠岩产品可以通过研磨和热膨胀制备，且可以具有独特的物理性质，例如高孔隙率、低体积密度和化学惰性。研磨的膨胀珍珠岩的平均粒度范围为5至200µm，孔体积范围为2至10 L/mg且中值孔大小为5至20µm，但也可考虑下文所述的其他合适的值。
[0043] 具有大于约50μm的尺寸的珍珠岩颗粒倾向于通常是三维的多角度颗粒。相反，具有小于约50μm的尺寸的来自分级产品的细级分的细珍珠岩颗粒倾向于通常是二维的且比较大颗粒相对更呈板状。因此，具有大于约50μm的尺寸的珍珠岩颗粒(例如，膨胀珍珠岩颗粒)可能比具有较小尺寸的颗粒更具磨损性。此外，在例如清洁过程期间，较小的板状颗粒可以更容易地分解成甚至更小的颗粒。
[0044] 根据一些示例性实施方案，珍珠岩(例如，市售可得的珍珠岩例如膨胀珍珠岩)可以被研磨和分级，使得研磨和分级的珍珠岩具有小于50μm的顶值粒度(d90)。例如，具有112μm的顶值粒度(d90)、60μm的中值粒度(d50)和22μm的(d10)粒度的未分级的膨胀珍珠岩可根据本领域技术人员已知的方法研磨和/或分级以获得小于50μm的顶值粒度(d90)的珍珠岩。命名为“顶值粒度(d90)”的粒度定义为颗粒体积的90%小于该指定尺寸的尺寸。命名为“中值粒度(d50)”的粒度定义为颗粒体积的50%小于该指定尺寸的尺寸。根据一些示例性实施方案，研磨和/或分级的珍珠岩(例如，膨胀珍珠岩)可以具有小于30μm的中值粒度(d50)。例如，珍珠岩可以具有小于25μm的中值粒度(d50)，例如，小于20μm的中值粒度(d50)。一些实施方案具有5 µm至25 µm，例如，10 µm至20 µm范围的中值粒度(d50)。在另外的其他实例中，珍珠岩可以具有约20 µm至约70 µm范围的典型的中值粒度(d50)，约3 mL/g至约8 mL/g范围的孔体积，约10 µm至约30 µm范围的中值孔大小，约1 m2/g至约10 m2/g范围的表面积，约2 lbs/ft3至约6 lbs/ft3范围的体积密度。
[0045] 在一些实施方案中，膨胀珍珠岩可以具有约1:1至约1:50，约1:2至约1:35，或约1:5至约1:20的纵横比。纵横比可以通过球形模型从实验确定的(使用电子显微镜)表面积数据计算，如美国专利号5,846,309中所述。
[0046] 浮石是一种矿物质，其特征在于中孔结构(例如，具有至多约1mm的尺寸的孔或囊泡)。浮石的多孔性使其具有非常低的表观密度，在许多情况下使它能够漂浮在水面上。大多数市售浮石含有约60%至约70%重量的SiO2。浮石可以通过研磨和分级加工，且浮石产品可以用作轻质骨料且也可以用作磨料、吸附剂和填料。未膨胀的浮石和热膨胀的浮石也可用作过滤组分。
[0047] 其他矿物质可以在本公开的组合物中使用的其他矿物质包括云母，滑石，粘土，高岭土，蒙脱石，硅灰石，膨润土和碳酸钙。例如，云母是具有层状或板状纹理的矿物质。云母可在火成岩、变质岩和沉积体系中出现。云母的大晶体通常可以从花岗伟晶岩中开采。云母可以具有例如约
20μm至约60μm范围的中值粒度，和/或可以具有例如约1:20至约1:60范围的纵横比。
20μm至约60μm范围的中值粒度，和/或可以具有例如约1:20至约1:60范围的纵横比。
[0048] 抗微生物化合物根据一些实施方案，为了向组合物中添加抗微生物性质，可以将抗微生物金属化合物(例如，纳米-抗微生物金属化合物)沉淀并附着到矿物质表面以形成抗微生物组合物。根据一些实施方案，抗微生物组合物可包含锌、铜、银和/或本领域技术人员已知的具有抗微生物性质的任何其他金属化合物中的至少一种。例如，抗微生物金属化合物可以包括氧化锌，例如纳米尺寸的氧化锌(“纳米氧化锌”)。根据一些实施方案，抗微生物金属化合物可以为抗微生物组合物的1%至30%重量。例如，抗微生物金属化合物可以为抗微生物组合物的1%至
20%重量，抗微生物组合物的1%至10%重量，或抗微生物组合物的1%至5%重量。根据一些实施方案，沉淀并附着到矿物质表面的纳米抗微生物颗粒的范围可以为1纳米(nm)至250nm。
20%重量，抗微生物组合物的1%至10%重量，或抗微生物组合物的1%至5%重量。根据一些实施方案，沉淀并附着到矿物质表面的纳米抗微生物颗粒的范围可以为1纳米(nm)至250nm。
[0049] 在本公开的一些实施方案中，抗微生物金属化合物与矿物质的比率是按重量计1:1000至1:4，按重量计1:100至1:5，按重量计1:100至1:10，按重量计1:20至1:5，按重量计1:
20至3:20的范围，或在另一个合适的范围内。
20至3:20的范围，或在另一个合适的范围内。
[0050] 抗微生物金属化合物颗粒可以具有小于250nm，小于200nm，小于150nm，小于100nm，小于50nm，小于25nm，小于20nm，小于15nm，小于10nm，或小于5nm的粒度。
[0051] 粘合剂上述各种矿物质可以与至少一种粘合剂进行至少一次共凝聚。例如，在一些实施方案中，粘合剂是至少一种碱金属硅酸盐粘合剂。在一些实施方案中，粘合剂是硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。在一些实施方案中，粘合剂是作为高温煅烧的助熔剂的至少一种碱金属碳酸盐。在一些实施方案中，粘合剂是碳酸钠和碳酸钾中的至少一种。
[0052] 根据另一个实施方案，粘合剂可以包括无机粘合剂、有机粘合剂或有机-无机粘合剂(organic-to-inorganic binder)中的至少一种。
[0053] 根据一个实施方案，粘合剂可以包括无机粘合剂，例如碱金属硅酸盐，例如硅酸钠、硅酸钾及其混合物。根据另一个实施方案，无机粘合剂可以包括水泥，例如铝酸钙水泥。在另一个实施方案中，无机粘合剂可以包括水泥，例如磷酸钙水泥、磷酸镁水泥。在另一个实施方案中，无机粘合剂可以包括硅酸镁铝粘土。
[0054] 根据另一个实施方案，粘合剂可以包括有机-无机粘合剂，例如硅树脂或硅酸乙酯。
[0055] 根据其他实施方案，粘合剂可以包括一种或多种有机粘合剂或生物聚合物。例如，粘合剂可以包括纤维素，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，淀粉，小烛树蜡，聚丙烯酸酯或相关共聚物(例如丙烯酸-丙烯酰胺等)，聚二烯丙基二甲基氯化铵聚合物或共聚物(pDADMAC等)，糊精，木质素磺酸盐，海藻酸钠，硬脂酸镁，或其混合物。
[0056] 共凝聚第一矿物质(例如硅藻土材料和/或其他过滤矿物质)、第二矿物质和粘合剂的共凝聚，或热处理的硅藻土和/或热处理的珍珠岩、第二矿物质和粘合剂(例如，二氧化硅粘合剂)的共凝聚可以通过本领域技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的凝聚过程发生。例如，在一些实施方案中，共凝聚包括制备粘合剂的至少一种水溶液，和使粘合剂溶液与第一矿物质和第二矿物质的共混物接触。例如，当使用多种粘合剂、多种第一矿物质和/或多种第二矿物质时，可以进行一种或多种凝聚。
[0057] 在一些实施方案中，接触包括将粘合剂溶液与第一和第二矿物质的共混物混合。在一些实施方案中，混合包括搅拌。在一些实施方案中，将第一矿物质、第二矿物质和粘合剂溶液的共混物充分混合，以使粘合剂溶液至少基本上均匀地分布在第一和第二矿物质的凝聚接触点之间。在一些实施方案中，将第一和第二矿物质的共混物和粘合剂溶液充分搅拌混合，以使粘合剂溶液至少基本上均匀地分布在第一和第二矿物质的共混物的凝聚接触点之间，而不损害硅藻土或珍珠岩的结构。在一些实施方案中，接触包括低剪切混合。
[0058] 在一些实施方案中，混合发生约1小时。在其他实施方案中，混合发生少于约一小时。在其他实施方案中，混合发生约30分钟。在另外其他实施方案中，混合发生约20分钟。在另外其他实施方案中，混合发生约10分钟。
[0059] 在一些实施方案中，混合在约室温(即，约20℃至约23℃)下发生。在其他实施方案中，混合在约20℃至约50℃范围的温度下发生。在其他实施方案中，混合在约30℃至约45℃范围的温度下发生。在另外其他实施方案中，混合在约35℃至约40℃范围的温度下发生。
[0060] 根据一些实施方案，接触包括与至少一种粘合剂溶液一起喷雾第一和第二矿物质的共混物。在一些实施方案中，喷雾是间歇性的。在其他实施方案中，喷雾是连续的。在其他实施方案中，喷雾包括混合第一和第二矿物质的共混物，同时与至少一种粘合剂溶液一起喷雾，例如，以使接触的不同凝聚点暴露到喷雾。在一些实施方案中，这种混合是间歇的。在其他实施方案中，这种混合是连续的。
[0061] 在一些实施方案中，相对于所述至少一种粘合剂溶液的重量，所述至少一种粘合剂以小于约40%重量的量存在于粘合剂溶液中。在一些实施方案中，所述至少一种粘合剂的范围为约1%至约10%重量。在其他实施方案中，所述至少一种粘合剂的范围为约1%至约5%重量。
[0062] 所述至少一种粘合剂的至少一种水溶液可以用水制备。在一些实施方案中，水是去离子水。在一些实施方案中，水是超纯水。在其他实施方案中，在与所述至少一种粘合剂接触之前，已对水进行处理以除去金属、毒素和/或其他不希望的元素或降低其水平。
[0063] 与第一和第二矿物质的共混物接触的至少一种水溶液的量可以为对一份共混物约0.25份至约1.5份水溶液。在一些实施方案中，使约1份水溶液与约1份共混物接触。
[0064] 分级在凝聚之前和/或之后，第一和/或第二矿物质可以经受至少一个分级步骤。例如，在至少一次热处理之前和/或之后，在一些实施方案中，硅藻土可以经受至少一个分级步骤。在一些实施方案中，可以使用本领域熟知的几种技术中的任何一种将硅藻土材料和/或珍珠岩的粒度调节至合适或所需的尺寸。在一些实施方案中，第一和/或第二矿物质可以经受至少一次机械分离以调节粉末尺寸分布。合适的机械分离技术是本领域技术人员公知的且包括但不限于研磨，磨碎，筛分，挤出，摩擦电分离，液体分级，老化和空气分级。
[0065] 热处理第一和/或第二矿物质和/或共凝聚矿物质可以经受至少一次热处理。合适的热处理过程是技术人员公知的且包括现在已知的或此后可发现的那些。在一些实施方案中，所述至少一次热处理减少经热处理的第一和/或第二矿物质中的有机物和/或挥发物的量。在一些实施方案中，所述至少一次热处理包括至少一次煅烧。在一些实施方案中，所述至少一次热处理包括至少一次助熔煅烧。在一些实施方案中，所述至少一次热处理包括至少一次烘烤。
[0066] 煅烧可以根据技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的过程进行。在一些实施方案中，煅烧在低于第一和/或第二矿物质的熔点的温度下进行。在一些实施方案中，煅烧在约600℃至约1100℃的温度下进行。在一些实施方案中，煅烧温度为约600℃至约700℃范围。在一些实施方案中，煅烧温度为约700℃至约800℃范围。在一些实施方案中，煅烧温度为约800℃至约900℃范围。在一些实施方案中，煅烧温度选自约600℃，约700℃，约800℃，约900℃，约1000℃和约1100℃。在较低温度下的热处理可以导致比制备第一和/或第二矿物质的其他过程节省能量。
[0067] 助熔煅烧包括在至少一种助熔剂存在下进行至少一次煅烧。可以根据技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的过程进行助熔煅烧。在一些实施方案中，所述至少一种助熔剂是技术人员现在已知的或以后发现的可用作助熔剂的任何材料。在一些实施方案中，所述至少一种助熔剂是包含至少一种碱金属的盐。在一些实施方案中，所述至少一种助熔剂选自碳酸盐、硅酸盐、氯化物和氢氧化物盐。在其他实施方案中，所述至少一种助熔剂选自钠、钾、铷和铯盐。在另外其他实施方案中，所述至少一种助熔剂选自钠、钾、铷和铯的碳酸盐。
[0068] 烘烤可以根据技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的过程进行。在一些实施方案中，烘烤是在通常较低的温度下进行的煅烧过程，其有助于避免在例如硅藻土和/或珍珠岩中形成结晶的二氧化硅。在一些实施方案中，烘烤在约450℃至约900℃范围的温度下进行。在一些实施方案中，烘烤温度范围为约500℃至约800℃。在一些实施方案中，烘烤温度范围为约600℃至约700℃。在一些实施方案中，烘烤温度范围为约700℃至约900℃。在一些实施方案中，烘烤温度选自约450℃，约500℃，约600℃，约700℃，约800℃，和约900℃。
[0069] 根据一些实施方案，第一和/或第二矿物质可以经受至少一次热处理，接着将热处理的第一和/或第二矿物质与至少一种粘合剂共凝聚。
[0070] 过滤本公开的实施方案包括具有抗微生物能力的过滤设备和组合物及其使用方法。
[0071] 过滤设备可以包括过滤器元件(例如隔膜)，和助滤剂材料。通过本文所述的过程制备的复合助滤剂或复合材料可以具有一种或多种有益属性，使得它们合宜地用于一种或多种给定应用。在一些实施方案中，复合助滤剂或复合材料可用作助滤剂组合物的一部分。在一些实施方案中，助滤剂组合物可以包括至少一种复合材料。
[0072] 本文公开的复合助滤剂可以具有适用于助滤剂组合物的渗透率。渗透率可以通过技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量。渗透率通常以达西单位或2
达西测量，如通过1cm高和1cm截面的多孔床的渗透率确定，在1大气压的施加压差下将具有1mPa·s的粘度与1 cm3/s的流速的流体流过该截面。先前已经从达西定律导出多孔介质的用于测量渗透率的原理(参见，例如J. Bear, “The Equation of Motion of a Homogeneous Fluid: Derivations of Darcy’s Law,” Dynamics of Fluids in Porous Media 161-177(第2版，1988))。存在可以与渗透率相关联的一系列设备和方法。在一种可用于测量渗透率的示例性方法中，设计一种特殊构造的设备以在隔膜上由过滤介质在水中的悬浮液形成滤饼；且测量指定体积的水流过经测量厚度的已知横截面积的滤饼所需的时间。
达西测量，如通过1cm高和1cm截面的多孔床的渗透率确定，在1大气压的施加压差下将具有1mPa·s的粘度与1 cm3/s的流速的流体流过该截面。先前已经从达西定律导出多孔介质的用于测量渗透率的原理(参见，例如J. Bear, “The Equation of Motion of a Homogeneous Fluid: Derivations of Darcy’s Law,” Dynamics of Fluids in Porous Media 161-177(第2版，1988))。存在可以与渗透率相关联的一系列设备和方法。在一种可用于测量渗透率的示例性方法中，设计一种特殊构造的设备以在隔膜上由过滤介质在水中的悬浮液形成滤饼；且测量指定体积的水流过经测量厚度的已知横截面积的滤饼所需的时间。
[0073] 在一些实施方案中，所述复合材料具有约0.1达西至约20达西范围的渗透率。在一些实施方案中，所述复合材料具有约0.1达西至0.5达西范围的渗透率。在一些实施方案中，所述复合材料具有约0.5达西至2达西范围的渗透率。在一些实施方案中，所述复合材料具有约2达西至约20达西范围的渗透率。在一些实施方案中，渗透率为约2达西至约10达西范围。在一些实施方案中，渗透率为约2达西至约5达西范围。
[0074] 在一些实施方案中，复合材料的d10范围为约5µm至约30µm。在一些实施方案中，d10范围为约15µm至约30µm。在一些实施方案中，d10范围为约20µm至约30µm。在一些实施方案中，复合材料的d50范围为约10µm至约70µm。在一些实施方案中，d50范围为约20µm至约50µm。在一些实施方案中，d50范围为约50µm至约70µm。在一些实施方案中，d50范围为约60µm至约
70µm。在一些实施方案中，复合材料的d90范围为约60µm至约120µm。在一些实施方案中，d90范围为约90µm至约120µm。在一些实施方案中，d90范围为约100µm至约120µm。在一些实施方案中，d90范围为约110 μm至约120 μm。
70µm。在一些实施方案中，复合材料的d90范围为约60µm至约120µm。在一些实施方案中，d90范围为约90µm至约120µm。在一些实施方案中，d90范围为约100µm至约120µm。在一些实施方案中，d90范围为约110 μm至约120 μm。
[0075] 本文公开的复合材料可以具有低结晶二氧化硅含量。结晶二氧化硅的形式包括但不限于石英、方石英和鳞石英。在一些实施方案中，复合材料具有比未经受与至少一种二氧化硅粘合剂的至少一种共凝聚的复合材料更低含量的至少一种结晶二氧化硅。
[0076] 本文公开的复合材料可以具有低的方石英含量。方石英含量可通过技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量。在一个示例性方法中，方石英含量通过X射线衍射测量。方石英含量可以通过例如H. P. Klug和L. E. Alexander, X-Ray Diffraction Procedures for Polycrystalline and Amorphous Materials 531-563(第2版，1972)中略述的定量X射线衍射法来测量。根据该方法的一个实例，将样品用研钵和研杵研磨成细粉，然后回装入样品保持器中。将样品及其保持器放入X射线衍射系统的束路径中，并使用40kV的加速电压和聚焦在铜靶上的20mA的电流暴露到准直的X射线。通过在代表方石英的晶格结构内的晶面间距的角度区域上步进扫描，产生最大的衍射强度，而获得衍射数据。该区域的范围为21至23 2θ(2-θ)，数据以0.05 2θ步长收集，每步长计数20秒。将净积分峰强度与在无定形二氧化硅中通过标准加入法制备的方石英标准品的那些进行比较，以测定方石英相在样品中的重量%。
[0077] 在一些实施方案中，方石英含量为小于约20%重量，小于约10%重量，小于约6%重量，或小于约1%重量。在一些实施方案中，复合材料具有比未经受用例如珍珠岩和/或第二矿物质和至少一种粘合剂(例如，至少一种二氧化硅粘合剂)共凝聚的材料更低的方石英含量。
[0078] 本文公开的复合材料可以具有低石英含量。石英含量可通过技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量。在一个示例性方法中，石英含量通过X射线衍射测量。例如，石英含量可以通过与上述针对方石英含量相同的x射线衍射方法测量，除了26.0至27.5度的2θ区域范围外。在一些实施方案中，石英含量小于约0.5%重量，小于约
0.25%重量，小于约0.1%重量，或为约0%重量。在一些实施方案中，石英含量为约0%重量至约
0.5%重量范围。在一些实施方案中，石英含量为约0%重量至约0.25%重量范围。
0.25%重量，小于约0.1%重量，或为约0%重量。在一些实施方案中，石英含量为约0%重量至约
0.5%重量范围。在一些实施方案中，石英含量为约0%重量至约0.25%重量范围。
[0079] 本文公开的复合材料可以具有可测量的孔体积。孔体积可以通过技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量。在一个示例性方法中，孔体积用来自Micromeritics Instrument Corporation(Norcross, Georgia, USA)的AutoPore IV 9500系列汞孔隙率计测量，其可以测定0.006至600μm范围内的测量孔径。当用于测量本文公开的复合材料的孔体积时，该孔隙率计的接触角设定为130度，且压力范围为0至33,
000psi。在一些实施方案中，孔体积约等于制备它的至少一种硅藻土、珍珠岩和/或第二矿物质。在一些实施方案中，孔体积为约1ml/g至约10ml/g，约4ml/g至约8ml/g，约5ml/g至约
7ml/g，或为约6ml/g。
000psi。在一些实施方案中，孔体积约等于制备它的至少一种硅藻土、珍珠岩和/或第二矿物质。在一些实施方案中，孔体积为约1ml/g至约10ml/g，约4ml/g至约8ml/g，约5ml/g至约
7ml/g，或为约6ml/g。
[0080] 本文公开的复合材料可以具有可测量的中值孔径。中值孔径可以通过技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量。在一个示例性方法中，如上所述，中值孔径用AutoPore IV 9500系列汞孔隙率计测量。在一些实施方案中，中值孔径为约1μm至约40μm范围。在一些实施方案中，中值孔径为约1μm至约8μm范围。在一些实施方案中，中值孔径为约15μm至约30μm范围。在一些实施方案中，中值孔径为约20μm至约30μm范围。
[0081] 本文公开的复合材料可以具有可测量的湿密度，如本文所用，其是指离心的湿密度的测量值。根据一种示例性方法，为了测量湿密度，将已知重量为约1.00至约2.00g的复合材料样品置于校准的15ml离心管中，向其中加入去离子水以补足约10ml的体积。彻底摇动混合物直到使所有样品都湿润，且没有粉末残留。在离心管的顶部周围添加另外的去离子水，以冲下由于摇动粘附在管侧面的任何混合物。将该管在IEC Centra® MP-4R离心机上在2500rpm下离心5分钟，该离心机配备有221型摆动桶转子(International Equipment Company； Needham Heights，马萨诸塞州，美国)。在离心之后，小心地取出管而不干扰固3
体，且以cm 测量沉降物质的水平(即体积)。通过将样品重量除以测量的体积，可以容易地计算粉末的离心湿密度。在一些实施方案中，湿密度为约10 lbs/ft3至约22 lbs/ft3范围。
在一些实施方案中，湿密度为约10 lbs/ft3至约16 lbs/ft3，或约12 lbs/ft3至约19 lbs/ft3范围。在一些实施方案中，助滤剂具有约7 lb/ft3至约14 lb/ft3范围的体积密度。
体，且以cm 测量沉降物质的水平(即体积)。通过将样品重量除以测量的体积，可以容易地计算粉末的离心湿密度。在一些实施方案中，湿密度为约10 lbs/ft3至约22 lbs/ft3范围。
在一些实施方案中，湿密度为约10 lbs/ft3至约16 lbs/ft3，或约12 lbs/ft3至约19 lbs/ft3范围。在一些实施方案中，助滤剂具有约7 lb/ft3至约14 lb/ft3范围的体积密度。
[0082] 本文公开的复合材料可以包括至少一种可溶性金属。如本文所用，术语“可溶性金属”是指可以溶解在至少一种液体中的任何金属。可溶性金属是本领域技术人员已知的且包括但不限于铁，铝，钙，钒，铬，铜，锌，镍，镉和汞。当使用包括复合材料的助滤剂来过滤至少一种液体时，至少一种可溶性金属可以从复合材料助滤剂中解离并进入液体。在许多应用中，液体的金属含量的这种增加可能是不合宜的和/或不可接受的。例如，当使用包含复合材料的助滤剂来过滤啤酒时，从助滤剂溶解在啤酒中的高水平铁可能不利地影响感官或其他性质，包括但不限于味道和保质期。
[0083] 可以使用任何合适的方案或测试来测量复合材料中至少一种可溶性金属的水平，包括技术人员现在已知的或以后发现的那些。例如，酿造工业已经开发了至少一种用于测量复合材料助滤剂的啤酒可溶性铁(BSI)的方案。BSI是指包括在液体例如啤酒存在下解离的材料的助滤剂的铁含量，其可以以百万分之一份(ppm)来测量，如例如通过美国酿造化学家协会(American Society of Brewing Chemists，ASBC)测量。例如，如通过ASBC测量，助滤剂可以具有小于5ppm或小于1ppm的BSI含量。在美国，ASBC已阐述一种以ppm测量BSI含量的方法，其中例如BUDWEISER®啤酒的样品与助滤剂接触并测量啤酒中的所得铁含量。
[0084] 例如，在ASBC方法中，BSI含量可以通过如下来测量：在室温下将5g硅藻土样品放入200mL脱碳酸啤酒(例如BUDWEISER®)中，且混合物间歇地涡旋5分钟和50秒的经过时间。然后将混合物立即转移到含有25cm直径滤纸的漏斗中，在最初的30秒期间由此收集的滤液被丢弃。在接下来的150秒内收集滤液，并用约25mg抗坏血酸(即C6H8O6)处理25mL部分以将溶解的铁离子还原为亚铁(即，Fe2+)态(从而产生“样品提取物”)。通过加入1mL 0.3%(w/v)
1,10-二氮杂菲显色，并在30分钟后，将所得样品溶液的吸光度与标准校准曲线进行比较。
校准曲线由在啤酒中已知浓度的标准铁溶液制备。未处理的滤液用作方法空白以校正浊度和颜色。使用分光光度计在505nm下测量吸光度。
1,10-二氮杂菲显色，并在30分钟后，将所得样品溶液的吸光度与标准校准曲线进行比较。
校准曲线由在啤酒中已知浓度的标准铁溶液制备。未处理的滤液用作方法空白以校正浊度和颜色。使用分光光度计在505nm下测量吸光度。
[0085] 在一些实施方案中，当使用ASBC方法测量时，本文公开的复合材料的啤酒可溶性铁的范围为小于约1ppm至约5ppm。在一些实施方案中，当使用ASBC方法测量时，啤酒可溶性铁的范围为约1 ppm至约4 ppm，约1 ppm至约2 ppm，或为小于约1 ppm。
[0086] 用于测定啤酒可溶性铁含量的欧洲饮料公约(EBC)方法用助滤剂接触液体邻苯二甲酸氢钾且然后分析液体的铁含量。更具体地说，EBC方法使用例如10g/L的作为提取剂的邻苯二甲酸氢钾(KHP，KHC8H4O4)溶液以及给定量的助滤剂材料，总接触时间为2小时。然后通过菲洛嗪(FERROZINE)方法分析提取物的铁浓度。
[0087] 在一些实施方案中，当使用EBC方法测量时，复合材料的啤酒可溶性铁的范围为约100 ppm至约150 ppm，约100 ppm至约120 ppm，约110 ppm至约120 ppm，约20 ppm，约80 ppm，或小于约150 ppm，小于约100 ppm，小于约80 ppm。
[0088] 本文公开的复合材料可以具有可测量的BET表面积。如本文所用，BET表面积是指根据Brunauer、Emmett和Teller(“BET”)理论计算物理吸收分子的比表面积的技术。BET表面积可以通过技术人员现在已知的或以后发现的任何合适的测量技术来测量。在一个示例性方法中，BET表面积用来自Micromeritics Instrument Corporation(Norcross，乔治亚州，美国)的Gemini III 2375表面积分析仪，使用纯氮气作为吸附剂气体测量。在一些实施方案中，BET表面积大于并非根据本文所述实施方案生产的材料(例如，没有硅藻土和珍珠岩与至少一种二氧化硅粘合剂的共凝聚)。在一些实施方案中，BET表面积范围为约1 m2/g2 2 2 2
至约50 m/g，约5 m/g至约50 m/g，或为大于约10 m/g。
至约50 m/g，约5 m/g至约50 m/g，或为大于约10 m/g。
[0089] 本文公开的示例性复合材料可用于多种过程、应用和材料中的任何种类。例如，复合材料可用于需要具有高BET表面积的这类产品的至少一种过程、应用或材料。
[0090] 复合材料可以掺入助滤剂材料或组合物中。包含至少一种复合材料的助滤剂组合物可任选地包括至少一种另外的助滤剂介质。合适的另外的助滤剂介质的实例包括但不限于天然或合成的硅酸盐或硅铝酸盐材料，未改良的硅藻土，咸水硅藻土，膨胀珍珠岩，浮岩，纤维素，稻壳灰，活性炭，长石，霞石正长岩，海泡石，沸石，云母，滑石(talk)，粘土，高岭土，蒙脱石，硅灰石，及其组合。
[0091] 至少一种另外的过滤介质可以以任何合适的量存在。例如，至少一种另外的过滤介质可以每份复合材料约0.01至约100份至少一种另外的过滤介质存在。在一些实施方案中，所述至少一种另外的过滤介质以约0.1至约10份存在。在一些实施方案中，所述至少一种另外的过滤介质以约0.5至5份存在。
[0092] 助滤剂组合物可以形成片、垫、筒或能够在过滤过程中用作载体或基底的其他整块或聚集介质。在制造助滤剂组合物中的考虑事项可以包括多种参数，包括但不限于组合物的总可溶性金属含量，组合物的中值可溶性金属含量，粒度分布，孔大小，成本，和可用性。
[0093] 包含至少一种具有抗微生物能力的复合材料的助滤剂组合物可用于各种过程和组合物中。在一些实施方案中，将助滤剂组合物施加到过滤器隔膜以保护它和/或在过滤过程中改善要过滤液体的澄清度。在一些实施方案中，将所述助滤剂组合物直接加入到要过滤的饮料中以增加流速和/或延长过滤周期。在一些实施方案中，助滤剂组合物在过滤过程中用作预涂覆、用于主体进料、或预涂覆和主体进料二者的组合。
[0094] 复合材料的实施方案也可用于各种过滤方法。在一些实施方案中，所述过滤方法包括用至少一种复合材料预涂覆至少一个过滤器元件，并使至少一种要过滤的液体与所述至少一个涂覆的过滤器元件接触。在这样的实施方案中，接触可以包括使液体通过过滤器元件。在一些实施方案中，过滤方法包括将至少一种复合材料助滤剂悬浮在至少一种含有待从液体中除去的颗粒的液体中，且然后从经过滤液体分离助滤剂。
[0095] 包括至少一种本文公开的复合材料的助滤剂也可用于过滤各种类型的液体。技术人员很容易意识到可能希望用包括至少包含本文公开的复合材料的助滤剂的过程过滤的液体。在一些实施方案中，液体是饮料。示例性饮料包括但不限于基于蔬菜的浆汁，水果浆汁，蒸馏酒，和基于麦芽的液体。示例性的基于麦芽的液体包括但不限于啤酒和果酒。在一些实施方案中，液体是在冷却时倾向于形成雾度的液体。在一些实施方案中，液体是在冷却时倾向于形成雾度的饮料。在一些实施方案中，液体是啤酒。在一些实施方案中，液体是油。在一些实施方案中，液体是食用油。在一些实施方案中，液体是燃料油。在一些实施方案中，液体是水，包括但不限于废水。在一些实施方案中，液体是血液。在一些实施方案中，液体是清酒。在一些实施方案中，液体是甜味剂，例如玉米糖浆或糖蜜。
[0096] 过滤方法可以从过滤的液体中除去或基本上消除细菌。该方法可以除去或基本上消除包括但不限于片球菌属、乳杆菌属、醋酸菌属(Acetobacter)和酒球菌属(Oenococcus)的属的细菌。已知这些细菌从糖产生乙酸，且对于一些物种，甚至从游离氨基酸产生生物源胺。还预期本公开的方法和设备可以从过滤的液体中除去或基本上消除其他类型的细菌。
[0097] 其他应用本文公开的抗微生物复合材料也可用于除过滤外的应用中。在一些实施方案中，复合材料可以用作填料应用中的复合物，例如，构造或构建材料中的填料。在一些实施方案中，复合材料可用于改变油漆，搪瓷，漆或相关涂料和饰面的外观和/或性质。在一些实施方案中，复合材料可用于纸配方和/或纸加工应用中。在一些实施方案中，复合材料可用于为聚合物提供抗粘连和/或增强性质。在一些实施方案中，复合材料可以用作磨料或在磨料中使用。在一些实施方案中，复合材料可用于磨光或在磨光组合物中使用。在一些实施方案中，复合材料可用于抛光或在抛光组合物中使用。在一些实施方案中，复合材料可用于催化剂的加工和/或制备。在一些实施方案中，复合材料可用作色谱载体或其他载体介质。在一些实施方案中，复合材料可以与其他成分共混、混合或以其他方式组合以制备可用于各种应用的整块或聚集介质，包括但不限于载体(例如，用于微生物固定)和基底(例如，用于酶固定)。
[0098] 清洁和化妆品用途上述的矿物质例如硅藻土，滑石，硅灰石，高岭土，膨润土，云母和珍珠岩可以在各种组合物中掺入。在一些实施方案中，该组合物是个人护理组合物，例如个人护理清洁组合物。
在一些实施方案中，该组合物是化妆品。在其他实施方案中，组合物是除个人护理清洁组合物外的清洁组合物，例如家用清洁产品(例如，表面清洁剂)。
在一些实施方案中，该组合物是化妆品。在其他实施方案中，组合物是除个人护理清洁组合物外的清洁组合物，例如家用清洁产品(例如，表面清洁剂)。
[0099] 在一个实施方案中，矿物质可以包括具有抗微生物能力和/或改变的视觉外观的珍珠岩微球，例如，可以利用增强的视觉外观。还预期可以使用包括其他矿物质的微球。具有改变的视觉外观的抗微生物珍珠岩微球可用于增强外观，且从而增强组合物的使用者吸引力。因此，珍珠岩微球可以用作个人护理、化妆品或清洁组合物中的视觉上增强的去角质组分，这至少部分地归因于其有利的擦洗感性质和增强的视觉外观。
[0100] 在一些实施方案中，组合物还包含化妆品可接受的基质。
[0101] 在一些实施方案中，组合物是个人护理清洁组合物，例如凝胶(例如淋浴凝胶，任选其中珍珠岩微球提供擦洗感)、皮肤去角质或二者。在一些实施方案中，个人护理清洁组合物是洗发香波，例如抗头屑香波，任选其中珍珠岩微球有助于或提供头皮皮肤的去角质。
[0102] 在一些实施方案中，组合物(例如个人护理组合物(例如，个人护理清洁组合物)、化妆品或清洁组合物)中存在的矿物质的量基于个人护理清洁组合物的总重量为约0.1%至约40%的量，例如，约0.1%至约30%，或约0.1%至约20%，或约0.1%至约15%，或约0.1%至约10%，或约0.1%至约9.0%，或约0.2%至约8.0%，或约0.3%至约7.0%，或约0.4%至约6.0%，或约0.5%至约5.0%，或约0.5%至约4.0%，或约0.5%至约3.0%，或约0.5%至约2.0%，或约0.75%至约5.0%，或约0.75%至约3.0%，或约0.75%至约2.5%，或约1%至约3.0%，或约1.5%至约5.0%，或约
2.0%至约10%，或约2.0%至约5.0%，或约2.5%至约5%，或约3.0%至约10%，或约3.0%至约8%。
2.0%至约10%，或约2.0%至约5.0%，或约2.5%至约5%，或约3.0%至约10%，或约3.0%至约8%。
[0103] 化妆品可接受的基质可以是液体，凝胶，乳液，洗剂或糊剂的形式。在一些实施方案中，基质是凝胶，而在其他实施方案中，基质是液体。在一些实施方案中，化妆品可接受的基质组成或构成除矿物质外的组合物的组分。
[0104] 因此，个人护理、化妆品或清洁组合物可含有一种或多种适合于预期用途的其他组分。
[0105] 例如，在一些实施方案中，个人护理、化妆品或清洁组合物包含一种或多种表面活性剂。一种或多种表面活性剂可以构成凝胶的洗涤剂基质。一种或多种表面活性剂可选自两性离子、阴离子、非离子和两性表面活性剂、及其混合物。
[0106] 在一些实施方案中，表面活性剂以基于组合物的总重量的约1%至约60%范围的总量存在，例如，约5%至约50%，或约5%至约30%。技术人员将能够基于最终组合物中表面活性剂的量及其预期用途选择合适量的表面活性剂掺入基质中。
[0107] 在其中个人护理清洁组合物是洗发香波的一些实施方案中，洗发香波包含以下的一种或多种：月桂醇聚醚硫酸钠，C14-16烯烃磺酸钠，月桂基磺基乙酸钠，椰油酰基羟乙基磺酸钠，甲基椰油酰基牛磺酸钠，椰油酰氨基丙基甜菜碱，椰油酰胺MEA，及其混合物。
[0108] 在其中洗发香波是抗头屑香波的一些实施方案中，香波另外包含一种或多种用于治疗头屑的添加剂，即化学品。在一些实施方案中，用于治疗头屑的添加剂，即抗头屑化学品是以下的一种或多种：吡啶硫酮锌(zinc pyrithone)，皮质类固醇，咪唑类抗真菌剂例如酮康唑，硫化硒，和羟基吡啶酮例如环匹罗司(ciclopirox)。在一些实施方案中，抗头屑化学品包含或是吡啶硫酮锌。在一些实施方案中，抗头屑化学品包含或是酮康唑。抗头屑化学品可以以合适的量，例如有效的量使用。基于洗发香波的总重量，合适的量可以为约0.1%至约5%的范围，例如，约0.1%至约3%，或约0.1%至约2%。技术人员将能够基于最终组合物中的抗头屑化学品的量选择合适量的抗头屑化学品用于掺入基质中。
[0109] 在一些实施方案中，香波包含调理(抗静电)表面活性剂以在用抗头屑香波洗涤后舒缓头皮。示例性调理表面活性剂是羟基丙基三氯化铵和月桂酸聚甘油酯。
[0110] 个人护理或化妆品组合物可含有通常在皮肤和头发的化妆品应用中发现的其他组分，包括但不限于皮肤调理/保湿剂，头发调理/保湿剂芳香剂，香料，遮光剂，珠光剂，着色剂，防腐剂，螯合剂，润湿剂，草药和/或植物提取物，精油，蛋白质，pH调节剂和抗微生物剂。其他组分的总量可以以基于个人护理清洁组合物的总重量的约0.1至约30%的量存在，例如，约0.1%至约20%，或约0.1%至约15%，或约0.5%至约10%，或约1%至约10%，或约1%至约5%。基于最终组合物中组分的量，技术人员将能够选择合适量的每种组分用于掺入基质。
[0111] 如本文所用，术语“清洁组合物”是指家用产品，是指与硬表面和/或餐具相容的组合物。在一些实施方案中，清洁组合物是硬表面清洁组合物或餐具清洁组合物。根据本公开的组合物的一个优点是它们可用于清洗/清洁由各种材料制成的无生命表面如釉面和非釉面瓷砖，搪瓷，不锈钢，Inox®，Formica®，乙烯树脂，无蜡乙烯树脂，油毡，三聚氰胺，玻璃，塑料，Teflon®，涂漆表面等。
[0112] 本文所用的术语“硬表面清洁组合物”或“餐具清洁组合物”是指包含固体(例如粉末)或液体的组合物，例如水和基质的凝胶(例如液体皂)。液体组合物包括具有水状粘度的组合物以及增稠组合物，例如凝胶和糊剂。
[0113] 根据本公开的某些实施方案的组合物可以通过制备个人护理清洁组合物、例如淋浴凝胶或抗头屑香波的常规方法制备。
[0114] 如本文所用，术语“化妆品组合物”是指旨在施加到人体以美化、促进吸引力或改变外观而不影响身体结构或功能的组合物。在一些实施方案中，化妆品组合物是装饰性化妆品。化妆品包括遮瑕膏、粉底和需要高度或完全覆盖和均匀性的粉末，包括矫正和伪装产品。
[0115] 在一些实施方案中，化妆品组合物是粉末(例如，压制或松散的)，液体，凝胶，乳膏(例如乳膏乳液)，分散体，或无水棒。在一些实施方案中，化妆品组合物是粉末，例如压制粉末，例如但不限于粉末化妆品压实物。在一些实施方案中，化妆品组合物是化妆品(makeup)，例如包括但不限于妆前乳，遮瑕膏，粉底，腮红(也称为胭脂或腮红)，古铜色化妆品，眼影，睫毛膏，唇膏，轮廓粉，蜜粉(通常用于打造粉底)，高光，眼线笔或眉毛涂抹器(例如，铅笔)的面部化妆品。松散粉末包括爽身粉，例如婴儿爽身粉。
[0116] 在一些实施方案中，化妆品组合物包含约1%重量至约95%重量的矿物质(即，基于化妆品组合物的总重量)，例如，约20%至约90%重量，或约30%至约90%重量，或约40%至约90%重量，或约50%至约90%重量，或约60%至约90%重量，或约65%至约85%重量，或约70%至约85%重量，或约75%至约85%重量，或至多约95%重量，或至多约90%重量，或至多约85%重量，或至多约80%重量。
[0117] 在一些实施方案中，除了矿物质外，化妆品组合物还包含着色剂和/或粘合剂和/或化妆品可接受的基质。在一些实施方案中，粘合剂(当存在时)可以是化妆品可接受的基质的成分。在一些实施方案中，除了矿物质外，化妆品组合物还包含着色剂和粘合剂。
[0118] 当存在时，化妆品可接受的基质可以是适合于预期目的的任何基质。在一些实施方案中，基质是含油和/或蜡的材料。所述基质且因此化妆品组合物可包含其他组分，例如润湿剂，防腐剂，润肤剂，香料和抗氧化剂。
[0119] 防晒剂根据一些其他实施方案，抗微生物组合物也可以掺入防晒剂或其他个人护理产品中，以提供对紫外线辐射的防护。在一个实施方案中，防晒剂可以是诸如洗剂、喷雾剂、凝胶或其他局部产品的形式，其吸收或反射暴露到阳光的皮肤上的一些太阳紫外线(UV)辐射且从而有助于防晒伤的保护。
[0120] 防晒剂可以包括选自硅藻土、滑石、硅灰石、高岭土、膨润土、云母和珍珠岩之一的矿物质。防晒剂还可以包括抗微生物化合物，例如与所述矿物质缔合的氧化锌或二氧化钛。抗微生物化合物还可以充当防晒组合物中的机械阳光阻断剂和UV过滤剂。
[0121] 在一些实施方案中，氧化锌与矿物质的比率按重量计为至少1:1。在其他实施方案中，氧化锌与矿物质的比率为按重量计1:1至9:1范围，按重量计1:1至4:1范围，按重量计3:2至4:1范围，按重量计3:2至3:1范围，或在另一个合适的范围内。
[0122] 在一些实施方案中，防晒组合物可进一步包含一种或多种选自润肤剂、乳化剂、hydrants、增稠剂和/或表面活性剂的组分，且可以以乳膏、软膏或洗剂的形式或以可喷雾形式存在。已发现这种组合物具有改善的感官性质，同时保持良好的SPF。
[0123] 根据一个实施方案，防晒组合物的矿物质是具有至少约10 m2/g，例如，至少约15 m2/g，或至少约20 m2/g的BET表面积的滑石。
[0124] 如本文所用，术语“分层滑石”是指根据用于处理层状型矿物质的方法制备的滑石。层状型矿物质具有由基本叶片的堆叠组成的结构。在分层期间，它们被处理以获得具有高层数的粉末。
[0125] 如本文所用，“层指数”表征颗粒的形状，且更具体地表示其纵横比(大尺寸/厚度)。在以下所有中，该层指数将通过一方面通过Malvern激光衍射D50 las使用湿法(标准AFNOR NFX11-666)通过粒度测量获得的粉末的颗粒的平均尺寸值和另一方面使用"Sedigraph" (标准AFNOR Xll-683)由沉降通过测量获得的平均直径D50sed的值之间的差异来测量，该差异与平均直径D50有关。可以参考文章«G. BAUDET和 J. P. RONA, Ind. Min. Mines et Carr. Les techn. 1990年6月7月, 第55-61页»，其显示该指数与颗粒的最大尺寸与其最小尺寸的平均比率相关。
[0126] 如本文所用，“高层数”应理解为表示其层指数高且特别是大于2.8的粉末。根据一个实施方案，本文使用的滑石可以具有至少约3.0，例如至少约3.5，或至少约4.0的层指数。
[0127] 如本文所用，“SPF”是防晒因子，如通过根据即将发布的ISO 24445(预照射和分光光度计)的基于透过率的体外测量来确定。
[0128] 本公开提供具有改善的感官特征的防晒组合物。滑石粉末可用于补充、或扩展、或部分或全部替代矿物质或有机UV过滤剂，以改善感官特征，同时保持良好SPF值。一些滑石等级可以改善防晒霜的SPF和感官特征，前提是滑石是分层的，或滑石具有至少约10 m2/g的BET表面积，或滑石是未涂覆的，或这些性质的组合。
[0129] 滑石本身不吸收UV辐射且本身也无法被认为是矿物质UV过滤剂。然而，例如，已发现某些滑石(例如分层滑石)与UV有机过滤剂组合保持防晒因子(SPF)高，即使不存在UV矿物质过滤剂(如TiO2)。不希望受理论束缚，认为，这些意想不到的良好结果中的一些可能是由于一些滑石等级充当有机UV过滤剂的增量剂。事实上，滑石的亲脂表面可能吸收或连接到有机UV过滤剂的一些化学基团。这可以使过滤剂更好地分散，并最终在防晒组合物中产生更好的UV防护。
[0130] 所获得的组合物可以具有6或更高，例如15或更高，30或更高或50或更高的SPF。根据其他实施方案，防晒组合物SPF可以例如为6至70，10至50，或15至50范围。在防晒剂中使用滑石可以改善其感官特征。感官特征涉及组合物在施加到人皮肤时的视觉外观和触感，例如易于施加(可用性)，触摸皮肤时的感觉例如稠度、柔软度或粘性，以及施加后作为皮肤上不受欢迎的白线的条纹的外观。
[0131] 牙膏用于清洁牙齿的洁齿剂组合物可以包括上述任何矿物质，例如，具有上述示例性粒度特征的硅藻土，滑石，硅灰石，高岭土，膨润土，碳酸钙和云母，且可以得到有效地清洁牙齿而不会不利地增加组合物的磨损性的组合物。不希望受理论束缚，据信这可能是由具有相对板状特征的相对较小的矿物质颗粒引起的，其相对于相对较大的矿物质颗粒的三维和角度性质的点状接触增加与牙齿的接触面积。此外，且不希望受理论束缚，据信加入抗微生物金属化合物(例如，用抗微生物金属化合物涂覆矿物质)可以导致提供用于减少或杀灭与口腔卫生相关的病菌和/或细菌(例如，变形链球菌)的试剂。
[0132] 矿物质可以与如上所述的抗微生物金属化合物相关联。当在洁齿剂组合物(例如牙膏)中使用时，抗微生物组合物可以减少与口腔卫生相关的细菌。
[0133] 抗微生物组合物(例如，生物杀灭磨料组合物)的示例性实施方案包括矿物质且表现出小于220的相对牙质磨损(RDA)值。RDA测试是一种测量用于清洁牙齿的组合物中的磨料对牙齿牙质的侵蚀作用的方法，且RDA值根据DIN/ISO标准11609标准化，该标准已被美国牙科协会(ADA)采用。较高的RDA值表明较高的磨损性水平。例如，抗微生物组合物的一些实施方案包括一种或多种矿物质且表现出小于200，例如小于180的RDA值。
[0134] 抗微生物组合物的一些示例性实施方案包括一种或多种矿物质且表现出至少110的PCR值。例如，一些实施方案包括一种或多种矿物质且表现出至少120的PCR值。
[0135] PCR值是洁齿剂除去染色的薄皮的能力的指示(即，洁齿剂制剂的清洁能力的指示)。先前的研究(J. Dent. Res.，61:1236, 1982)已经表明用洁齿剂浆料的该测试的结果与在对照临床试验中获得的结果相比是有利的。因此，使用洁齿剂浆料的该测试的结果可被认为以合理的置信度预测临床发现。
[0136] 抗微生物组合物的一些实施方案是洁齿剂组合物。根据一些实施方案，洁齿剂组合物是牙膏，特别是包含牙膏基质的洁齿剂组合物。例如，牙膏基质可以包括至少一种选自粘合剂的成分，例如增稠剂和/或胶凝剂，润湿剂，发泡剂如洗涤剂，和抛光剂。牙膏基质还可含有至少一种选自例如水、防腐剂、调味剂、甜味剂和含氟化物化合物的另外的成分。对于技术人员来说将显而易见的是牙膏基质中的组分及其相对量可以改变以获得所需的牙膏产品。
[0137] 根据一些实施方案的牙膏基质可含有至少一种粘合剂，例如增稠剂，其也可称为胶凝剂。可以使用任何本领域公认的胶凝剂或增稠剂。增稠剂或胶凝剂可选自天然、合成和胶状材料，包括但不限于羧甲基纤维素、角叉菜胶、黄原胶和膨润土。所述至少一种增稠剂或胶凝剂可以以例如约0.1%至约5%重量、例如约0.1%重量至约3%重量范围的量存在于牙膏基质中。根据一些实施方案，所述至少一种增稠剂或胶凝剂以例如约0.5%至约1.5%重量范围的量存在于牙膏基质中。
[0138] 根据一些实施方案，牙膏基质还可含有至少一种选自洗涤剂和表面活性剂的成分。用于牙膏基质的合适洗涤剂的合适的非限制性实例包括阴离子表面活性剂，例如烷基硫酸钠、月桂基硫酸钠、肉豆蔻基硫酸钠和磺基琥珀酸表面活性剂；二烷基磺基琥珀酸钠；非阴离子表面活性剂；和两性表面活性剂。选自洗涤剂和表面活性剂的至少一种成分可以以例如约0.1%至约10%重量，例如约0.1%至约5%重量，且进一步地，例如，约0.5%至约3%重量范围的量存在于牙膏基质中。
[0139] 根据一些实施方案，牙膏基质还可含有至少一种润湿剂，例如选自甘油、山梨糖醇、丙二醇、聚乙二醇及其混合物的润湿剂。所述至少一种润湿剂可以以例如约10%至约90%重量，例如约20%至约80%重量范围的量存在于牙膏基质中。根据一些实施方案，所述至少一种润湿剂可以以约30%重量至约70%重量范围的量存在。
[0140] 牙膏基质的一些实施方案可含有至少一种着色剂或增白剂。可使用任何本领域公认的着色剂或增白剂。着色剂和增白剂可以包括例如二氧化钛。着色剂或增白剂可以以约0.1%至约5%重量范围，例如，约0.1%至约3%重量范围，或例如约0.1%至约1%重量范围的量存在于牙膏基质中。
[0141] 根据一些实施方案的牙膏基质可含有至少一种防腐剂。可以使用任何本领域公认的防腐剂。例如，防腐剂可选自苯甲酸钠和对羟基苯甲酸甲酯。防腐剂可以以例如约0.1%至约3%重量范围，例如，约0.1%至约1%重量，且进一步地，例如，约0.1%至约0.5%重量范围的量存在于牙膏基质中。牙膏基质可进一步含有至少一种选自治疗成分和预防剂的另外的成分，例如水不溶性非阳离子抗菌剂(例如三氯生)和阳离子抗菌剂。
[0142] 牙膏基质还可含有至少一种发泡剂。可以使用任何本领域公认的发泡剂，且合适的发泡剂对于技术人员来说将是容易显而易见的。此外，牙膏基质可含有至少一种调味剂。可以使用任何本领域公认的调味剂，且合适的调味剂对于技术人员来说将是容易显而易见的。例如，调味剂可选自以下的油：留兰香，薄荷，冬青，黄樟，丁香，鼠尾草，桉树，肉桂，柠檬，橙，和水杨酸甲酯。
[0143] 牙膏基质可含有至少一种甜味剂。可以使用任何本领域公认的甜味剂，且合适的甜味剂对于技术人员来说将是容易显而易见的。例如，甜味剂可选自蔗糖、乳糖、麦芽糖、木糖醇、环己基氨基磺酸钠、紫苏葶、天冬氨酰苯丙氨酸甲酯和糖精中的至少一种。
[0144] 牙膏基质可含有氟化物，例如将在水中离解和释放含氟离子的任何相容组合物。氟化物组合物可选自氟化钠、氟化亚锡、单氟磷酸钠、氟化钾、氟化亚锡钾、氟代锡酸钠、氯氟亚锡和胺氟化物中的一种或多种。氟化物可以以例如约0.1%至约3%重量，例如，约0.1%至约1%重量，且进一步地，例如，约0.2%至约0.8%重量范围的量存在于牙膏基质中。
[0145] 根据一些实施方案的组合物(例如，生物杀灭磨料组合物)还可以包括选自任何氟化物相容的磨料材料的磨料材料。可以使用的磨料材料的合适的非限制性实例可以选自，例如，玻璃，二氧化硅，氧化铝，铝硅酸盐，磷酸二钙，碳酸氢钠，偏磷酸钠，偏磷酸钾，磷酸三钙，焦磷酸钙，碳酸钙，和膨润土。根据一些实施方案，相对于抗微生物磨料组合物的总重量，磨料可以以约4%重量至约25%重量范围的量存在。
[0146] 根据一些实施方案，制备抗微生物组合物(例如，生物杀灭磨料组合物)的方法可以包括提供一种或多种矿物质，和使所述一种或多种矿物质与抗微生物金属化合物接触以形成抗微生物金属处理的矿物质。提供一种或多种矿物质可以包括提供一种或多种具有小于50µm的顶值粒度(d90)和小于30µm的中值粒度(d50)的矿物质。一种或多种矿物质可以占组合物重量的0.1%至20%范围。根据一些实施方案，可以例如通过使一种或多种矿物质与抗微生物金属化合物接触(可以包括使一种或多种矿物质与包括锌、铜和银中的至少一种的金属化合物接触)，获得沉淀并附着到一种或多种矿物质的表面的抗微生物金属化合物。例如，使一种或多种矿物质与抗微生物金属化合物接触可以包括使用粘合剂使一种或多种矿物质与金属化合物(包括氧化锌(例如，纳米氧化锌))接触。根据一些实施方案，该方法可以进一步包括将抗微生物金属化合物沉淀并附着在一种或多种矿物质的表面上。根据一些实施方案，一种或多种矿物质可以涂覆有抗微生物金属化合物。实施例
[0147] 以下实施例旨在说明本公开，然而本质上不是限制性的。应当理解，本公开涵盖另外的实施方案和与前述描述和以下实施例一致的实施方案。
[0148] 纳米氧化锌涂覆的助滤剂的制备在室温下将所需量的乙酸锌(表1)溶解在水中。通过加入NaOH将乙酸锌溶液的pH调节至约6.3。然后在Hobart食品混合器中将乙酸锌溶液缓慢加入到120g或200g(如表中所示)的硅藻土助滤剂中。使用两种市售助滤剂产品作为进料材料：实施例1-5的来自Lompoc沉积物的Celite Standard Super-cel和实施例6-10的来自Murat沉积物的Celite Standard Super-cel。在混合15分钟后，将混合物刷过具有1.40mm开口的14目筛以分散大块。通过14目筛的第一次筛分可以分散湿的大块。在150℃烘箱中干燥过夜后，将材料刷过30目(0.595 mm开口)筛。通过30目筛的第二次筛分可以破碎/除去干燥的大颗粒，其可以以相对少量存在。抗微生物填料中的锌含量通过电感耦合等离子体(ICP)测量。
[0149] 表1：抗微生物助滤剂样品制备抗微生物测试
来自White Labs(San Diego，CA)的苹果乳酸培养物用于在未过滤的苹果浆汁溶液中生长乳酸菌。使用25%(体积)DI水和75%(体积)未过滤的苹果浆汁制备浆汁溶液。将35mL苹果乳酸培养物加入到250mL浆汁和水溶液中。然后将具有苹果乳酸培养物的溶液在30℃烘箱中保持7天以进行乳酸菌生长。
来自White Labs(San Diego，CA)的苹果乳酸培养物用于在未过滤的苹果浆汁溶液中生长乳酸菌。使用25%(体积)DI水和75%(体积)未过滤的苹果浆汁制备浆汁溶液。将35mL苹果乳酸培养物加入到250mL浆汁和水溶液中。然后将具有苹果乳酸培养物的溶液在30℃烘箱中保持7天以进行乳酸菌生长。
[0150] 对于抗菌处理，将1g抗微生物助滤剂加入到50ml乳酸菌溶液中并搅拌30分钟。然后将溶液通过0.45μm滤纸过滤。将滤液送出至合同实验室(EMSL Analytical，Inc.)以使用petrifilm需氧菌计数(AC)板(一种含有标准方法营养素、冷水可溶性胶凝剂和促进菌落点数的四唑鎓指示剂的样品备用培养基系统)进行乳酸菌测量。
[0151] 抗微生物测试结果上述测试的结果表明，在用抗微生物助滤剂处理后，乳酸菌计数减少96.5%。表2显示与未处理的对照溶液的细菌计数相比，当用实施例6的助滤剂样品处理时的乳酸菌计数。
[0152] 表2：乳酸菌计数样品ID 乳酸菌计数(CFU/mL) 细菌减少(%)
对照(未处理的) 7.50E+07
用实施例6处理的 2.60E+06 96.5
纳米氧化锌涂覆的填料的制备
可以使用与抗微生物助滤剂相同的方法制备抗微生物填料。具有14微米的中值粒度的来自墨西哥的市售天然硅藻土填料被用作实施例11-17(表3)中的纳米氧化锌涂层的进料材料。具有25微米的中值粒度的市售膨胀珍珠岩用作实施例18中的进料材料。表4列出抗微生物硅藻土和珍珠岩填料的粒度，Hunter量表L、a、b颜色数据(L值表示亮或暗的水平，a值表示红色或绿色的水平，且b值表示黄色或蓝色的水平)，湿密度和油吸收率。
对照(未处理的) 7.50E+07
用实施例6处理的 2.60E+06 96.5
纳米氧化锌涂覆的填料的制备
可以使用与抗微生物助滤剂相同的方法制备抗微生物填料。具有14微米的中值粒度的来自墨西哥的市售天然硅藻土填料被用作实施例11-17(表3)中的纳米氧化锌涂层的进料材料。具有25微米的中值粒度的市售膨胀珍珠岩用作实施例18中的进料材料。表4列出抗微生物硅藻土和珍珠岩填料的粒度，Hunter量表L、a、b颜色数据(L值表示亮或暗的水平，a值表示红色或绿色的水平，且b值表示黄色或蓝色的水平)，湿密度和油吸收率。
[0153] 表3：抗微生物填料样品制备表4：抗微生物硅藻土和珍珠岩填料的物理性质
表5说明变形链球菌细菌计数如何被各种氧化锌涂覆的硅藻土制剂影响。
表5说明变形链球菌细菌计数如何被各种氧化锌涂覆的硅藻土制剂影响。
[0154] 使用螺旋涂板(spiral plating)进行直接细菌杀灭实验以测量变形链球菌UA159(ATCC 700610)(S. mutans)的存活力。变形链球菌是常见于人类口腔且是蛀牙的重要原因的兼性厌氧、革兰氏阳性球菌状细菌。
[0155] 对实施例11-16的所有测试都在没有其任何组成知识的情况下盲测。这通过将1ml稀释的样品粉末颗粒(100mg/ml)移液到3ml含有1%蔗糖的胰蛋白酶大豆肉汤(TSBS)和20μl的变形链球菌的过夜培养物中来完成。将接种的悬浮液在37℃下在5% CO2中孵育24小时，1:10和1:1000稀释，并在血琼脂板上螺旋涂板。在孵育24小时后，以菌落形成单位(CFU)计数板上的菌落。0.12%氯已定(CHX)用作阳性对照，且无菌水用作阴性对照。通过电感耦合等离子体(ICP)测量抗微生物填料中的锌含量。
[0156] 表5：变形链球菌细菌计数如表5中所示，通过抗微生物填料可以显著减少变形链球菌。细菌的减少(杀灭)随着抗微生物填料中锌含量的增加而增加。在6.6%锌下，抗微生物作用与氯已定的阴性对照相同。
当锌含量为7.82%时，所有细菌都被杀灭。
当锌含量为7.82%时，所有细菌都被杀灭。
[0157] 与乙酸锌类似，具有各种硫酸锌浓度的硫酸锌溶液也可用于使用与乙酸锌类似的方法制备锌和硅藻土复合材料(表6)。具有14微米的中值粒度的天然墨西哥DE用作进料材料。在涂覆后，将涂覆的材料在120℃至300℃下干燥/热处理。
[0158] 表6：使用硫酸锌作为原料的抗微生物DE用于防晒和其他应用的珍珠岩和氧化锌/氧化钛复合物
在Hobart食品混合器中，根据表7中的混合比，将具有20μm的平均粒度的市售珍珠岩产品与市售氧化锌产品如具有0.11μm的平均粒度的Akrochem XF-11混合。
在Hobart食品混合器中，根据表7中的混合比，将具有20μm的平均粒度的市售珍珠岩产品与市售氧化锌产品如具有0.11μm的平均粒度的Akrochem XF-11混合。
[0159] 将3g硅酸钠分散在20g DI水中且然后在Hobart食品混合器中缓慢加入到珍珠岩和氧化锌的混合物中。在与硅酸钠溶液混合15分钟后，将混合物在150℃烘箱中干燥过夜。然后将干燥的材料刷过30目(0.6mm开口)筛。
[0160] 表7：示例性防晒组合物相同的程序用于制备珍珠岩和氧化钛复合物。使用市售氧化钛，例如具有0.41µm的平均粒度的Ti-Pure™ R-900金红石氧化钛。制备具有10g珍珠岩和90g氧化钛的样品。相同的程序也可用于制备用于其他应用的DE和氧化锌/氧化钛。
[0161] 煅烧氧化锌和DE复合物锌和DE复合物也可以通过在高温下煅烧DE与氧化锌来制备。具有20微米的中值粒度的来自Lompoc的天然DE用作进料材料。将所需量的DE和氧化锌均匀混合且然后置于陶瓷舟皿中并在马弗炉中在高温下煅烧(表8)。
[0162] 表8：煅烧DE和氧化锌复合物煅烧和助熔煅烧的氧化锌和DE/珍珠岩复合物
锌和DE/珍珠岩复合物也可以通过在高温下煅烧DE/珍珠岩复合物与氧化锌来实现。具有15微米的中值粒度的来自Nouvelle的天然DE和具有40微米的中值粒度的膨胀珍珠岩用作进料材料。将所需量的DE和珍珠岩混合物和氧化锌均匀混合且然后置于陶瓷舟皿中并在马弗炉中在高温下煅烧(表9)。对于实施例36和37，加入碳酸钠作为高温煅烧的助熔剂。
锌和DE/珍珠岩复合物也可以通过在高温下煅烧DE/珍珠岩复合物与氧化锌来实现。具有15微米的中值粒度的来自Nouvelle的天然DE和具有40微米的中值粒度的膨胀珍珠岩用作进料材料。将所需量的DE和珍珠岩混合物和氧化锌均匀混合且然后置于陶瓷舟皿中并在马弗炉中在高温下煅烧(表9)。对于实施例36和37，加入碳酸钠作为高温煅烧的助熔剂。
[0163] 表9. 煅烧DE和氧化锌复合物制备纳米氧化锌涂覆的包含珍珠岩的助滤剂
作为进一步的实例，总结在下表10中，将所需量的乙酸锌溶解在水中，加入到包含珍珠岩的助滤剂中，并测试渗透率和湿密度。实施例制备和测试的方法与用于确定上表1中列出的数据的方法一致。如这些实施例所示，将氧化锌加入到不同的助滤剂进料中得到对于特定的过滤应用可合乎需要的渗透率和湿密度值。
作为进一步的实例，总结在下表10中，将所需量的乙酸锌溶解在水中，加入到包含珍珠岩的助滤剂中，并测试渗透率和湿密度。实施例制备和测试的方法与用于确定上表1中列出的数据的方法一致。如这些实施例所示，将氧化锌加入到不同的助滤剂进料中得到对于特定的过滤应用可合乎需要的渗透率和湿密度值。
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