包含微生物的微胶囊的制作方法

专利名称：包含微生物的微胶囊的制作方法
包含微生物的微胶囊导言本发明涉及包含微生物诸如益生或有益细菌的微胶囊，以及它们这样的用途，即用于在表面诸如硬表面、织物或纺织品上沉积以提供所述微生物的延长释放，由此可以建立并且维持有益微生物群落，并阻止病原或其他有害微生物在所述表面建群(colonisation)。尤其是，本发明对于在织物或纺织品上提供可释放微生物的库 (reservoir)有用。背景多种病原(=导致疾病的)细菌引起人和动物的众多健康问题。一些实例是艰难梭菌(Clostridium difficile)、大肠杆菌(E.coli)、肠球菌(Enterococcus)、军团菌(Legionella)、利斯特氏菌(Listeria)、沙门氏菌(&ilmonella)、金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) (MRSA)和链球菌(Str印tococcus)。除了由这些生物造成的对个体的威胁外，它们还是大的经济损失和花费的原因。在过去的数十年，使用抗生素和消毒齐U，这些问题相对容易地得到控制。然而，现在有害生物提高的对抗生素和消毒剂的抗性是个问题。有机物诸如来自婴儿、宠物等的食物溢出物或呕吐物、粪便或尿的沉积不仅能够导致纺织品诸如家具、地毯和床垫的污染，而且还可能导致残留的臭味，并且在某些条件下可能需要替代被污染的物品或关联的纺织品。这样的物质的沉积可以支持细菌生长，尤其是在已经含有细菌的粪便的情况中。 这可能导致暴露于所述沉积物的人患病的风险。也可能发生真菌的生长，诸如霉、霉菌等。 已知家具纺织品含有许多天然存在的细菌和其他生物。这些生物中的一些自身可能产生起因于其消化有机沉积物的臭味。抗微生物化学药剂的使用，虽然减少了与家具纺织品关联的生物计数，但是可能引起这样的忧虑，即某些生物可能发展出对所述化学药剂的抗性，从而在远期引起问题。已经建立了使用抗生素和消毒剂的替代方法，使用所谓的“友好的”，或无害的、非病原细菌(下文中被称为有益细菌)。当表面干净时，将有益细菌从洗涤液沉积到所述表面上，而不是通过使用强的化学药剂使其保持无菌。它们将消耗残留的食物源，不给潜在的病原定居者留下营养或空间。因为所述有益细菌在数小时或数天内保持活性，所以清洁过程只需要在若干天后重复。如果以有规律的频率使用，大多数病原细菌将被有益细菌代替，从而在表面上产生稳定而且健康的微生物群落。在美国专利公布2008107699中可以找到用于清洁用途的有益细菌的使用细节。已知的是用包衣将冻干的微生物诸如益生细菌直接包封以便使其在贮存于用于食用的片剂或粉末后的生命力增加。除了硬表面，这种技术也可以用于软表面表面诸如织物、地毯或纺织品。这里需要的是防止难闻的气味和过敏原的产生。对于衣服，这通过经常的洗涤来实现，但是某些织物诸如家具织物和床垫布(覆盖床垫的织物)通常不进行洗涤并因此易于被有害微生物建群。
尽管通过使有益微生物沉积在表面上的处理对于防止有害微生物的建群在短期内是有效的，但是所述有益微生物群落的定期维持是需要的，例如通过以规律的时间间隔补充有益微生物的数目。需要的是减少对频繁地再处理表面从而再引入有益微生物的需要，因而减少与使用有益微生物相关的成本和劳动。对于硬的或软的表面的每日使用，同样需要的是在比目前更长的周期内维持所述有益微生物群落。发明概述本发明的其中一个目的是提供可以用于当表面被使用时在所述表面上建立和维持有益微生物群落的组合物和方法。本发明的另一个目的是提供用于使有益微生物这样沉积在表面尤其是织物和纺织品上，以致所述表面的触感或质感基本不变的方法。本发明的第一方面提供用于通过破裂将液体递送到表面上的微胶囊，所述微胶囊包含具有外表面和内表面的壳体，所述内表面将所述液体封入，其特征在于所述液体包含微生物。合适地，所述微胶囊的壳体的外表面包含活性官能团，由此所述外表面与所述表面化学上可结合。换言之，所述活性官能团被选择成或适应于与表面形成化学键，所述表面诸如纺织品、织物、纱或纤维的表面。本发明的第二方面提供用于将微生物递送的表面上的组合物，所述组合物包括分散在处理溶液中的根据本发明第一方面的微胶囊。本发明的第三方面提供用于处理表面的方法，所述方法包括a)提供分散在处理溶液中的根据本发明第一方面的微胶囊，b)将所述处理溶液施用于所述表面，由此使微胶囊沉积在所述表面上。优选地，所述微胶囊通过在所述微胶囊壳体外表面上的官能团与所述表面化学结合，所述官能团被选择成或适应于与所述表面形成化学键优选地是共价键。本发明的第四方面提供根据本发明第一方面的微胶囊的这样的用途，即通过使沉积在表面上的胶囊破裂从而在所述表面上释放所述微生物来在所述表面上提供有益微生物群落。发明详述所述微胶囊通过破裂来将液体递送到表面上，并因此适合具有易碎的性质，即在将其施用于表面上后，将其安排为在使用期间破裂。这可以通过选择组成所述微胶囊的壳体的材料的强度和它的壁厚度来安排。所述微胶囊具有壳体，所述壳体具有外表面和内表面，所述内表面形成用于包封所述液体的外壳。所述液体包含微生物所述微生物典型地将处于营养状态(vegetative state)。在本发明中有用的微胶囊包括包含通常处于营养状态的有益微生物的液核 (liquid core)，和完全包围所述液核的薄聚合壳体。通过将在液体中的所述微生物包封在壳体中，在将所述微胶囊施用于表面的整个过程中所述微生物得到保护。典型地所述壳体是由水不溶性材料制成的。所述微生物，当处于营养状态同时在所述微胶囊中时，能够抵抗热和水、氧气等的缺乏。当所述微胶囊破裂时，通过与氧和水分接触所述微生物重新回到生殖期。包围所述液核以形成微胶囊的壳体材料可以是任何合适的聚合材料，所述聚合材料对于所述液核中的物质和能够与所述壳体外表面相接触的物质是不透的。所述微胶囊壳体壁可以由多种聚合材料组成，所述聚合材料包括明胶、聚氨基甲酸酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酯、多糖、硅树脂、壳聚糖和环氧树脂。很多这些类型的聚合微胶囊壳体材料进一步在美国专利3，870，542中得到描述和例示。所述微胶囊壳体壁的高度优选的材料是氨基塑料聚合物，所述氨基塑料聚合物包括例如尿素或三聚氰胺和醛例如甲醛的反应产物。这种材料是能够在酸性条件由水溶性的预聚物或预缩合物状态聚合的那些。在酸性条件下由这种预缩合物材料形成的聚合物是不溶于水的并且提供所需的胶囊的易碎性特性从而允许所述胶囊随后的破裂。具有如上所述的液核和聚合物壳体壁的微胶囊能够通过任何常规的制备具有所需尺寸、易碎性和水不溶性的胶囊的方法来制备。通常，可以以已知方式采用诸如凝聚和界面聚合的方法来制备具有所需性质的微胶囊。这样的方法在美国专利3，870，M2、美国专利 3，415，758和美国专利3，041，288中得到描述。可以如在美国专利3，516，941中详述的那样通过界面聚合的方法制备由氨基塑料聚合物壳体材料制成的微胶囊。预缩合物(羟甲基脲)的水溶液形成包含按重量计大约 3% 30%的所述预缩合物。不溶于水的液核物质，诸如疏水油，以显微尺寸的离散液滴形式分散在此溶液中。在将溶液温度维持在20 90°C之间的同时，然后添加酸以催化溶解的预缩合物的聚合。如果在此聚合步骤期间快速搅动所述溶液，不溶于水的氨基塑料聚合物壳体在液核物质的分散液滴周围形成并将液核物质的分散液滴包封起来。可以通过类似方法制备适合于在本发明中使用的胶囊，其中在聚合前将所述有益细菌分散在所述疏水液核物质中。优选地，所述壳体的聚合物是三聚氰胺甲醛树脂或包括此聚合物层。典型地，所述微胶囊的尺寸有所不同，并且可以具有1 300 μ m、优选地2 IOOym更优选地2 50 μ m的直径。按重量计壳体相对于所述液核的比例典型地将是 1 500 1 5，000。如果所述比例低于1 10，000得到的壳体可能过于薄。如果所述比例高于1 100，得到的壁可能太坚固而难以容易地破裂。准确的细节将取决于所用的壳体。本发明的微胶囊在性质上必须是易碎的。易碎性是指当经受直接的外部压力或剪切力时所述微胶囊倾向于破裂或破开。为了本发明的目的，所用的微胶囊是“易碎的”，如果当结合到表面时，它们可以破裂以释放所述液核。例如，如果所述表面是纺织品或织物，或纺织品纤维或纱的表面，所述微胶囊应当由于由正常的操作或使用引起的剪切力而破裂。优选地，所述微胶囊的壳体外表面包含活性官能团，由此所述外表面可与所述表面在化学上结合。这使得微胶囊能够与合适的表面结合，或被合适的表面结合，而不需要施用于所述表面的单独的粘合剂组合物。这种粘合剂组合物可能改变表面的触感或质感。优选地，所述活性官能团包括适于提供与所述表面的共价结合的活性部分。合适的活性官能团的实例包括基团诸如酸酐基、氨基、N-取代氨基及其盐、环氧基(诸如环己基环氧基)、缩水甘油基、羟基、异氰酸基、尿素基、醛基、酯基、醚基、烯基、炔基、硫醇基、二硫化物基团、甲硅烷基或硅烷基、基于乙二醛的基团、基于氮丙啶的基团、基于活性亚甲基化合物或其他b- 二羧基化合物(诸如2、4_戊二酮、丙二酸、乙酰丙酮、乙基丙酮乙酸酯、丙二酰胺、乙酰乙酰胺及其甲基类似物、乙酰乙酸乙酯和乙酰乙酸异丙酯)的基团、卤基和氢化物。极性基团(即带正电荷或带负电荷的、两性离子的或两性的基团)或氢键结合基团也可以被认为是活性官能团，但是具有提供共价结合的活性部分的基团是优选的。可以通过将官能团引入到与表面的官能团化学结合的微胶囊中来获得所述化学键。例如如果所述表面是织物或纺织品，所述官能团可以被选择成或适应于与形成所述纺织品或织物的纤维形成化学键，例如与所述纤维上的基团诸如羟基等形成化学键。所述化学键可以是离子的、氢结合的或更好的是共价的，其中简单的化学反应通过加成或取代发生。可以仅通过其中所述微胶囊被施用于所述表面的溶液的PH来促进反应，所述溶液通常是碱性溶液，或者在加成自由基反应的情况中可以包括引发剂。共价键更耐久并且保证微胶囊与所述纤维结合的持久性。对于带有阳离子电荷的表面，例如聚酰胺纤维，当在酸性条件下时，可以将负电荷引入到所述微胶囊的外表面上，例如通过带有负电荷的官能团，所述官能团将给予微胶囊和表面之间的亲和性并且使所述微胶囊和所述纤维之间形成强的键。其他基团，诸如环氧基，可以通过例如在所述微胶囊的形成期间合适的共聚作用加入到所述外表面中。在纤维素纤维的情况中，所述过程与用活性燃料染色的过程相似。正如同染料一样，微胶囊应当具有基团，诸如提供在所述微胶囊壳体外表面上的官能团，所述官能团向所述纤维给予亲和性并且能够与所述纤维素的羟基反应。例如，所述壳体可以是三聚氰胺甲醛树脂，而其中根据温度、催化剂和pH来控制所述聚合过程以致不是所有的三聚氰胺的氨基都参与反应，并且使自由的主要和次要基团留在所述微胶囊的外表面上。这可以通过酸碱滴定来检验。可以通过与存在于这种微胶囊外表面上的氨基或羟基反应来将所述活性官能团引入到尿素-甲醛、三聚氰胺-甲醛、聚酰胺或壳聚糖壳体的外表面中。作为备选，可以采用具有外层的微胶囊，所述外层覆盖内聚合物壳体，所述外层在其外表面上具有合适的活性官能团。对于氨基塑料树脂诸如尿素-或三聚氰胺-甲醛，可以引入包含官能团的共聚单体。例如，可以使用甲基丙烯酸缩水甘油酯或任何其他合适的能够包含环氧(缩水甘油) 基的单体，或包含羧基的丙烯酸。其他合适的活性官能团列于上文中。对于具有与内结构层分开的外聚合物层的微胶囊，例如，能够使用覆盖有乙烯基聚合物的三聚氰胺-甲醛壳体，其中用于形成所述乙烯基聚合物的单体包含将与所述纤维形成离子键的官能团，或能够与所述纤维反应从而形成共价键的基团，诸如环氧基、卤素取代的烷基诸如氯代乙基、乙烯基或杂环基团。其他合适的活性官能团列于上文中。当所述外表面由氨基塑料树脂诸如尿素-甲醛或三聚氰胺-甲醛制成，或是聚酰胺或壳聚糖时，官能团诸如环氧基或氯代乙基的引入，例如，可以通过未反应的自由胺基和包含环氧基、卤素取代的烷基、乙烯基或杂环的双功能桥键形成剂(即结合剂)之间的反应来实现，使得所述双功能剂的其他基团自由地与表面反应。具有用于与表面特别是纤维结合的功能活性基团的微胶囊的更多的细节，可以在公布WO 2006/117702中找到。因此，所述微胶囊壳体外表面的功能活性基团优选地是适应于与表面诸如纤维表面的第二官能团反应的基团，由此在所述微胶囊的功能活性基团和所述表面的第二官能团之间形成共价键。所述活性部分可以适应于提供与所述表面的共价结
I=I O优选地，所述有益微生物选自由以下各项组成的组孢子细菌、真菌和酵母，非孢子细菌、真菌和酵母及其混合物。优选地它是孢子细菌。优选的有益微生物是乳杆菌属(genus Lactobacillus)的细菌。乳杆菌是已知的并且对于公众可以容易地从不同的商业供应者处获得。Danisco USA Inc.，3329 Agriculture Drive, Madison, Wis. 53716是适用于本发明的益生细菌的商业供应者。其他的市售菌株是众所周知的并且容易获得。细菌可以是任何合适的类型，其包括但不限于嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus)、^直 ^ ff lif (Lactobacillus ρIantarum)、[！I ^夜 IL t干 |if (Lactobacillus salivarius) > 1 lif (Lactobacillus delbrueckiil) > m^H 乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)、保力口利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、 卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)、力口氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)、詹氏乳杆菌(Lactobacillus jensenii)；乳球菌属(Lactococcus genus),包括乳酸乳球菌 ILl禾中(Lactococcus lactis (subsp. Lactis)) ； (φ^Ijlit ^Bf Mft (Streptococcus thermophilus)；费氏丙酸杆菌谢氏亚禾中(Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii)；肠球菌属(Enterococccus genus),包括屎肠球菌(Enterococcus faecium) 禾口嗜热肠球菌(Enterococcus thermophilus)；双歧杆菌属(Bifidobacterium genus),包括长双歧杆菌(Bifidobacterium Longum)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis) 和双歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)；芽孢杆菌属(Bacillus genus)，包括凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、嗜热芽孢杆菌(Bacillus thermophilus)、侧孢芽孢杆菌 (Bacillus laterosporus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、巴氏芽孢杆菌(Bacillus Pasteurii)、左旋乳酸芽孢杆菌(Bacillus laevolacticus)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquifaciens)、蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)；芽孢乳杆菌属(Sporolactobacillus genus)；小单孢菌属(Micromonospora genus)；微球菌属(Micrococcus genus)；红球菌属(Rhodococcus genus)；大肠杆菌(Escherichia coli.)；以及假单胞菌属(Pseudomonas genus),包括焚光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)禾口铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。微生物广泛地包括细菌、酵母或真菌。益生酵母可以是任何合适的类型，包括但不限于酵母属 (genus 3&(^1^1~01^068)，诸如在美国专利6，524，575中描述的。益生真菌可以是任何合适的类型，包括但不限于曲霉属(genus Aspergillus)，诸如在美国专利6，368，591中描述的。可以根据一种或多种特别的性质来选择合适的有益微生物。优选的性质是所述微生物显示从它们施用的表面竞争性地排除病原生物。一些能够沉积在家具纺织品和床垫上的有机物是高脂肪的。可以选择所述有益生物使其具有对脂肪物质的高活性。这种细菌的实例是产生脂肪酶的巴氏芽孢杆菌。在所述微胶囊的核中使用的并且其中包含所述微生物的液体合适地是非水液体， 换言之按重量计其包含少于0. 的水。优选地，所述非水液体是与水不混溶的液体(即在水中的溶解度小于并且反之亦然)。这通过乳状液聚合途径促进所述微胶囊的形成。合适的与水不混溶的液体选自由以下各项组成的组有机油、硅油、碳氟化合物及其混合物。硅油是优选的，合适地其具有 100厘沲(mm2/sec)以下的粘度，优选地在25°C具有100厘沲(mm2/sec)以下的粘度。典型地，所述液体将包含分散于其中的微生物。表达为占微生物和液体一起的总重量的百分比的微生物的重量百分数，典型地将是1 70%，合适地是5 50%。本发明的第二方面提供用于将微生物递送到表面上的组合物，所述组合物包括分散在处理溶液中的根据本发明的第一方面的微胶囊。优选地所述处理溶液是水溶液，即按重量计其包含至少80%，优选地90%以上的水。这使得所述表面在处理后蒸发干燥从而除去所述处理溶液。典型地，取决于如何使用所述组合物，本发明第二方面的组合物按重量计将包含 0. 1 % 50 %、优选地0. 2 30 %、更优选地0. 3 20 %的本发明的微胶囊。优选地所述微胶囊稳定地分散在所述处理溶液中。所述组合物也可以包含湿润剂诸如表面活性剂以便帮助所述微胶囊在待处理的表面上散布。所述组合物也可以包含粘合剂(即胶粘剂)以促进所述微胶囊粘附到表面。 粘合剂是指在剩余的处理溶液蒸发后与所述微胶囊一起留在表面上的化合物，其充当将微胶囊粘附的所述表面的粘合剂层。此粘合剂与下文详述的结合剂不同，不同在于它不导致所述微胶囊的外表面与所述表面的化学结合，而仅仅是通过截留或粘附力粘附所述微胶囊。典型的合适的粘合剂将是，例如，丙烯酸聚合物或聚氨基甲酸酯树脂。合适的粘合剂水平按重量计是所述组合物的0. 1 3%。本发明的组合物可以包含结合剂。所述结合剂是用于使所述微胶囊与表面化学结合的试剂。结合剂是指反应从而在所述微胶囊外表面上的活性官能团和所述表面之间形成化学桥的试剂。有用的结合剂将具有两个单独的活性基团作为分子的部分，一个用于结合所述微胶囊壳体外表面的功能活性基团，而另一个适应于与表面上的基团结合。优选的结合剂是功能性的三烷基硅氧烷(trialkylsiloxane)，诸如3_环氧丙氧基丙基三甲氧基硅氧烷(3-glicidoxypropyltrimethoxysiloxane)。这种功能性的三烷氧基硅氧烷广泛地用于偶联应用中从而在聚合基质和纺织品纤维之间提供化学结合。桥接机制与在它们的结构中两类活性部分的存在相关。所述结合剂可以是本发明组合物的部分，以致与所述微胶囊外表面的初始反应发生在将所述组合物施用于表面之前，或者所述结合剂可以与所述处理溶液同时施用。当存在于所述组合物中时，所述结合剂典型地将以所述组合物重量的 0. 01 5%的水平存在。所述组合物可以作为包含单独的溶液的试剂盒(kit of parts)提供，所述单独的溶液诸如包含所述微胶囊的第一溶液和包含结合剂的第二溶液，由此当处理表面时组合所述第一和第二溶液。本发明的第三方面提供用于处理表面的方法，所述方法包括a)提供分散在处理溶液中的根据本发明第一方面的微胶囊，b)将所述处理溶液施用于所述表面，由此使微胶囊沉积在所述表面上。优选地，所述微胶囊通过在所述微胶囊壳体外表面上的活性官能团与所述表面化学结合，所述官能团被选择成或适应于与所述表面(例如与所述表面的第二官能团)形成化学键优选地是共价键。本发明第三方面的处理方法可以是用于控制与有机物在表面沉积相关的臭味的方法。可以通过任何合适的方法诸如填充(padding)、喷(spraying)或擦(wiping)来施用所述微胶囊，其中如本文所述微胶囊分散在液体中。所述方法可以作为工业方法使用，例如用于在与产品诸如家具、床垫、地毯等合并前处理表面诸如织物或纺织品。这样，当使用所述产品时所述微胶囊已经存在，并且当所述微胶囊在所述产品的正常使用期间破裂时将帮助维持有益微生物群落。备选地，所述处理可以作为家庭处理由产品的最终用户来使用。除了防止或阻止病原微生物建群以外，本发明还用于防止非病原公害微生物，诸如可能在表面上产生例如起因于霉菌生长的褪色或臭味的微生物。当所述表面是织物或纺织品时，除了这些应用方法以外，可以采用耗尽法，其中使所述织物或纺织品在水浴中与所述处理溶液接触并且随后与沉积、优选地结合、更优选地共价结合在其上的微胶囊一起移走。当所述微胶囊如本文所详述的被安排为与所述表面化学结合时，此方法尤其有效。本发明第三方面的方法可以包括将结合剂施用于所述表面，由此所述微胶囊与所述表面化学结合。结合剂是指反应从而在所述微胶囊外表面上的活性官能团和所述表面 (或所述表面的第二官能团)之间形成化学桥的试剂。有用的结合剂将具有两个单独的活性基团作为所述分子的部分，一个用于结合所述微胶囊壳体外表面的功能活性基团，而另一个适应于与所述表面上的基团结合。优选的结合剂是功能性的三烷基硅氧烷，诸如3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅氧烷。这种功能性的三烷氧基硅氧烷广泛地用于偶联应用中从而在聚合基质和纺织品纤维之间提供化学结合。桥接机制与在它们的结构中两类活性部分的存在相关。所述结合剂优选地与所述处理溶液同时施用(即所述处理溶液和所述结合剂在例如五分钟内并且在处理溶液与表面分开前分别与所述表面接触)。这使得所述微胶囊与待处理的表面发生化学结合而不需要处理组合物中的粘合剂。在使所述表面与所述处理溶液接触以沉积所述微胶囊后，优选地干燥所述表面， 由此除去处理溶液而未破裂的微胶囊依然与所述表面化学结合。当所述处理溶液是水溶液时，自然的或强加的蒸发干燥可以是有用的。典型地，以0. 1 20、优选地0. 2 10、更优选地0. 3 5并且甚至更优选地0. 5 3克/m2表面的水平将所述微胶囊施用于表面。在这些水平上，有足够的用于建立和维持微生物群落的微胶囊并且所述微胶囊的存在不会对所述表面的外观或质感产生大的变化。在所述表面干燥后，随后机械破裂微胶囊从而将所述微生物释放到所述表面上。 优选地，由于在所述表面的正常使用期间所述微胶囊所经受的力，所述微胶囊发生这种机械破裂。例如，如果所述表面是硬表面诸如地板，破裂能够发生在人们走在所述表面上时， 以致释放自微胶囊的有益微生物可以反击从鞋底沉积的微生物。当所述表面是纺织品或织物诸如编织的或纺织的织物或非纺织的时本发明尤其有用。在干燥所述纺织品或织物后，通过在所述纺织品或织物的常规使用期间产生的剪切力机械破裂微胶囊从而将所述微生物释放到所述表面上。典型地，较大的微胶囊更容易破裂而较小的微胶囊可能需要更大的力以产生破裂。合乎需要的是提供多分散微胶囊(具有不同尺寸的)。对于非纺织织物，有益的是将本发明的微胶囊合并到所用的液体中用于所述非纺织织物的形成以致所述微胶囊截留在所述非纺织织物体内。例如具有截留在其中的本发明微胶囊的由非纺织织物制成的家用抹布将可以作为用于擦拭和清洁厨房或浴室中硬表面的布来使用，其中由于在将所述抹布用于擦拭时的压力和应力所述微胶囊破裂从而释放所
10述微生物。一旦包含所述有益微生物的微胶囊已经结合到被处理的织物，必要的是以足以使所述微胶囊破裂并且因此释放所述有益微生物的方式操作处理过的织物。本发明中所用类型的微胶囊具有易碎的性质以致在处理过的织物被穿着或使用时发生的普通的织物操作足以使一些结合的微胶囊破裂，并因此将所述微生物释放到所述织物上。在处理过的衣服穿着时经受的正常力量能够破碎显著数目的结合微胶囊。对于不被穿着的织物物品，正常的家用处理操作诸如折叠、弄皱等能够足以使结合的微胶囊破裂。当所述微胶囊与所述织物或纺织品化学结合时，能够使用常规去污剂以及温和的洗涤方案来洗涤所述织物或纺织品，而不破裂一些所述微胶囊或使一些所述微胶囊分离。 因此所述微胶囊在洗涤后可以依然存在从而通过破裂提供所需要的微生物群落。例如，本发明可以用于提供在其上沉积有本发明微胶囊的床垫布(mattress ticking)。在将其装入床套中之前，或在床垫已经制成之后，可以通过工业方法将所述微胶囊施用于所述床垫布，或者可以在家庭环境下将所述微胶囊施用于所述床垫布，例如由最终用户或提供处理的人施用。在使用中，当睡在所述床垫上时，身体的运动可以破裂沉积在所述床垫布上或所述床垫布中的微胶囊，并导致所述液体从所述微胶囊释放以及所述有益微生物从其营养状态释放。这使得所述床垫布的微生物群落维持在有益的状态中，并在所述床垫被使用时进行对所述有益微生物群落的补充。一旦被释放和激活(例如通过与水分接触)，所述有益生物可以生长并复制，像蚂蚁一样消耗沉积在表面上的有机物直到所述物质被消耗。在所述物质被消耗后，所述生物可以再次休眠，例如通过形成孢子。应当理解虽然在描述中对词语诸如“可优选的”、“优选地”、“优选的”或“更优选的”的使用表明如此描述的特征可以是所需要的，但是它可以不是必要的并且预期缺少这种特征的实施方案可以如在所附权利要求定义的那样在本发明的范围内。关于权利要求， 意图是除非在权利要求中特别地另外说明，当在特征前使用词语诸如“一个(a)”、“一种 (an) ”、“至少一个”或“至少一部分”时，不是想要将权利要求仅仅限制到一个这种特征。除非特别地另外说明，当使用语言“至少部分”和/或“部分”时所述物品可以包括部分和/或整个物品。
权利要求
1.用于通过破裂将液体递送到表面上的微胶囊，所述微胶囊包含具有外表面和内表面的壳体，所述内表面包封所述液体，其特征在于所述液体包含微生物。
2.根据权利要求1的微胶囊，其中所述外表面包含活性官能团，由此所述外表面可与所述表面化学结合。
3.根据权利要求2的微胶囊，其中所述活性官能团包含适应于提供与所述表面共价结合的活性部分。
4.根据前述权利要求中任一项的微胶囊，其中所述微生物选自由以下各项组成的组 孢子细菌、孢子真菌、非孢子细菌、非孢子真菌，及其混合物。
5.根据权利要求4的微胶囊，其中所述微生物是孢子细菌。
6.根据前述权利要求中任一项的微胶囊，其中所述液体是非水液体。
7.根据权利要求6的微胶囊，其中所述非水液体是与水不混溶的液体。
8.根据权利要求7的微胶囊，其中所述与水不混溶的液体选自由以下各项组成的组 有机油、硅油、碳氟化合物及其混合物。
9.根据前述权利要求中任一项的微胶囊，其中所述壳体包括聚合物层，所述聚合物选自由以下各项组成的组明胶、聚氨基甲酸酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酯、多糖、硅树脂、环氧树月旨、壳聚糖和氨基塑料树脂。
10.根据权利要求9的微胶囊，其中所述聚合物是三聚氰胺甲醛树脂。
11.根据前述权利要求中任一项的微胶囊，所述微胶囊具有1 300μπκ优选地2 100 μ m的直径。
12.用于将微生物递送到表面上的组合物，所述组合物包含分散在处理溶液中的根据前述权利要求中任一项的微胶囊。
13.根据权利要求12的组合物，其中所述处理溶液是水溶液。
14.用于处理表面的方法，所述方法包括a)提供分散在处理溶液中的根据权利要求1至11中任一项的微胶囊，b)将所述处理溶液施用于所述表面，由此使微胶囊沉积在所述表面上。
15.根据权利要求13的方法，其中所述微胶囊化学结合、优选地共价结合到所述表面。
16.根据权利要求14或权利要求15的方法，所述方法进一步包括将结合剂施用于所述表面，由此所述微胶囊与所述表面化学结合。
17.根据权利要求16的方法，其中将所述结合剂与所述处理溶液同时施用。
18.根据权利要求14至17中任一项的方法，所述方法进一步包括干燥所述表面，由此未破裂的微胶囊保持与所述表面化学结合。
19.根据权利要求18的方法，其中，在干燥所述表面后，机械破裂微胶囊从而将所述微生物释放到所述表面上。
20.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述表面是纺织品或织物。
21.根据权利要求20的方法，其中所述表面是床垫表面或地毯。
22.根据权利要求20或权利要求21的方法，其中在干燥所述表面后，通过在所述纺织品或织物的常规使用期间产生的剪切力机械破裂微胶囊从而将所述微生物释放到所述表面上。
23.根据权利要求1至11中任一项的微胶囊的用途，所述用途用于通过破裂沉积在表面上的胶囊从而将微生物释放到所述表面上从而在表面上提供有益微生物群落。
全文摘要
公开了用于将液体递送到表面诸如硬表面或纺织品诸如床垫布上的微胶囊。所述微胶囊具有壳体，所述壳体具有外表面和内表面，所述内表面包封所述液体，而所述液体包含微生物诸如处于休眠状态的有益微生物。所述微胶囊的外表面可以包含活性官能团，由此所述外表面可与所述表面化学结合例如可以共价结合。通过使沉积在所述表面上的胶囊破裂从而在所述表面上释放所述微生物，所述微胶囊在所述表面上提供有益微生物群落。这可以减小或排除对用于清洁所述表面的化学抗菌剂的需要。对于织物或纺织品表面，破裂和释放可以在所述织物或纺织品的使用期间发生。
文档编号C11D17/00GK102459556SQ201080025673
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月9日
发明者帕特里斯·文登戴勒, 罗宾·泰默尔曼 申请人:德凡化学公司