專(zhuān)利名稱(chēng)：：具有光催化和活性碳成分的基底及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容涉及光催化基底及其制造方法。此外，本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容涉及其上具有活性碳涂層的光催化基底。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種包括織物支撐物和在其至少第一表面上的涂飾層的光催化基底。在織物支撐物的至少第一表面上的涂飾層包括粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。在織物支撐物的相反表面上具有包括活性碳粒子和粘合劑的涂層。本發(fā)明還提供了一種制造這種光催化基底的方法。該方法包括下列步驟提供具有至少一個(gè)表面的織物支撐物，提供光催化涂飾劑，將光催化涂飾劑施加到織物支撐物的至少第一表面的至少一部分上，將施加了光催化涂飾劑的織物支撐物的表面干燥以制造光催化基底，提供包括活性碳粒子和粘合劑的涂料組合物，將活性碳組合物施加到與光催化涂飾層相反的表面上，并將織物支撐物干燥以制造最終的織物制品。圖1是樣品3A的部分表面的掃描電子顯微照片(6,000倍放大)。圖1A是樣品3A的部分表面的掃描電子顯微照片(50,000倍放大)。圖2是樣品3B的部分表面的掃描電子顯微照片(2,840倍放大)。圖2A是樣品3B的部分表面的掃描電子顯微照片(8,350倍放大)。圖2B是樣品3B的部分表面的掃描電子顯微照片(50,000倍放大)。圖3是樣品3C的部分表面的掃描電子顯微照片(3,200倍放大)。圖3A是樣品3C的部分表面的掃描電子顯微照片(8,500倍放大)。圖4是樣品3D的部分表面的掃描電子顯微照片(1,610倍放大)。圖4A是樣品3D的部分表面的掃描電子顯微照片(3,000倍放大)。圖4B是樣品3D的部分表面的掃描電子顯微照片(50,000倍放大)。圖5是在一面上具有活性碳粒子涂層的光催化基底的截面圖。圖6是在一面上具有活性碳粒子涂層的另一光催化基底的截面圖。如圖所示，該基底是以簇絨結(jié)構(gòu)提供的織物材料。圖7是在一面上具有活性碳粒子涂層的另一光催化基底的截面圖。如圖所示，該基底是以粘合絨頭結(jié)構(gòu)提供的織物材料。
發(fā)明內(nèi)容光催化涂飾層如上所述，本發(fā)明提供了一種包括織物支撐物和在其表面上的涂飾層的光催化基底。織物支撐物表面上的涂飾層包括粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。合適的織物支撐物包括本文所述的那些。本文用于描述光催化物質(zhì)的術(shù)語(yǔ)"粒狀"是指包括微小的獨(dú)立粒子的集合的光催化物質(zhì)。特別地，術(shù)語(yǔ)"粒狀光催化物質(zhì)"是指包括許多初級(jí)粒子的光催化物質(zhì)。對(duì)于某些光催化物質(zhì)，這些初級(jí)粒子可以熔合在一起形成"聚集體"，這是用于表示彼此物理結(jié)合且只有通過(guò)施加明顯的機(jī)械力才能還原成其組分初級(jí)粒子的初級(jí)粒子集合的術(shù)語(yǔ)。初級(jí)粒子的獨(dú)立聚集體可以進(jìn)一步結(jié)合形成"附聚體"?；蛘撸罟獯呋镔|(zhì)的獨(dú)立初級(jí)粒子也可以結(jié)合形成附聚體?；字兴玫墓獯呋镔|(zhì)可以是任何合適的光催化物質(zhì)。本文所用的術(shù)語(yǔ)"光催化物質(zhì)"通常是指當(dāng)材料曝露于光(例如紫外線和/或可見(jiàn)光)時(shí)能夠催化化學(xué)反應(yīng)的材料。例如，本文所用的術(shù)語(yǔ)"光催化物質(zhì)"是指在曝露于光(例如紫外線和/或可見(jiàn)光)時(shí)能夠催化有機(jī)材料如有機(jī)致臭物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物和有機(jī)類(lèi)染色劑的分解或氧化中涉及的氧化還原(氧化/還原)反應(yīng)的物質(zhì)。適用在基底中的光催化物質(zhì)包括但不限于二氧化鈦(例如銳鈦礦二氧化鈦)、摻雜二氧化鈦、硫化鉬、氧化鋅及其組合。術(shù)語(yǔ)"銳鈦礦二氧化鈦"用于表示二氧化鈦的銳鈦礦晶形、以及含有大比例(例如大于約50%、或大于約60%、或大于約70%)的銳鈦礦晶形的二氧化鈦。本文所用的術(shù)語(yǔ)"摻雜二氧化鈦"是指已經(jīng)用其它元素(例如碳、氮或其它元素或金屬)或無(wú)機(jī)氧化物摻雜以降低價(jià)態(tài)電子與激發(fā)導(dǎo)電帶(conductingband)電子態(tài)(即二氧化鈦中的電子暴露在可見(jiàn)光或紫外線中時(shí)受激達(dá)到的電子態(tài))之間的帶隙的二氧化鈦。光催化物質(zhì)的帶隙的這種降低減小了光催化物質(zhì)的氧化電勢(shì)，這有助于降低光催化劑材料造成的基底的潛在破壞或劣化。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粒狀光催化物質(zhì)包括火成的銳鈦礦二氧化鈦。光催化劑如銳鈦礦二氧化鈦被認(rèn)為使有機(jī)材料如有機(jī)染料、有機(jī)聚合物(例如樹(shù)脂粘合劑)和許多有機(jī)聚合物纖維分解。因此，其通常難以在不犧牲有機(jī)基底的長(zhǎng)期光穩(wěn)定性或機(jī)械完整性的情況下在有機(jī)基底上提供光催化涂層或涂飾層。盡管存在這些困難，我們相信，根據(jù)本文的教導(dǎo)，可以使用粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑(例如有機(jī)樹(shù)脂粘合劑)在基底(例如由有機(jī)材料形成的基底)上提供光催化活性涂層或涂飾層，而不會(huì)不利地影響顏色的光穩(wěn)定性或基底的機(jī)械性質(zhì)。光催化物質(zhì)可以在涂飾層中以任何合適的量存在。通常，光催化物質(zhì)在涂飾層中以基底總重量的約0.05重量％或更大的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，光催化物質(zhì)可以在涂飾層中以基底總重量的約0.1重量％或更大、約0.2重量％或更大、約0.3重量％或更大、約0.4重量％或更大、或者約0.5重量％或更大的量存在。通常，光催化物質(zhì)在涂飾層中以基底總重量的約2重量％或更少的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，光催化物質(zhì)可以在涂飾層中以基底總重量的約1.75重量％或更少、約1.5重量％或更少、約1.25重量％或更少、約1重量％或更少的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，光催化物質(zhì)在涂飾層中以基底總重量的約0.05重量°/。至約2重量％或約0.5重量％至約1重量％的量存在。如上所述，織物支撐物上的涂飾層除了光催化物質(zhì)外還包括粘合劑。涂飾層中的粘合劑可以是任何合適的粘合劑，包括有機(jī)和無(wú)機(jī)粘合劑。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑是有機(jī)粘合劑，其中粘合劑的聚合物骨架包括按數(shù)量計(jì)約50%或更少(例如，約40%或更少、約30%或更少、或約20%或更少)的Si-O和/或C-F鍵。合適的有機(jī)粘合劑包括，但不限于，膠乳粘合劑、聚丙烯酸酯粘合劑、乙烯酯粘合劑、聚氨酯粘合劑、聚乙烯-乙酸乙烯酯粘合劑、聚烯烴粘合劑、聚酯粘合劑、聚酰胺粘合劑、聚醚粘合劑、聚(苯乙烯-共-丁二烯)粘合劑、聚異戊二烯粘合劑、聚氯丁二烯粘合劑及其組合。在某些可能的優(yōu)選實(shí)施方案中，粘合劑是膠乳粘合劑(latexbinder)。被認(rèn)為適用在光催化基底中且被認(rèn)為可購(gòu)得的粘合劑的具體例子包括但不限于下歹!j:DaikinIndustries,Ltd.以UNIDYNETG-5010為名出售的包括全氟化碳改性單體的聚丙烯酸膠乳；RohmandHaasCompany以RHOPLEXHA-16、RHOPLEXE-32NP和RHOPLEXNW-1402為名出售的聚丙烯酸膠乳樹(shù)脂；Noveon,Inc.以HYCAR2671和HYSTRETCHV-43為名出售的聚丙烯酸膠乳樹(shù)脂；AirProductsandChemicals,Inc.以AIRFLEXTL-51為名出售的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膠乳；Noveon，Inc.以SANCURE2026為名出售的聚氨酯乳狀液；禾卩AdvancedPolymer,Inc.以FLUOROSHffiLD2000W為名出售的甲基丙烯酸甲酯/偏二氟乙烯共聚物?？椢镏挝锷系耐匡棇涌梢园ㄈ魏魏线m量的粘合劑。通常，粘合劑在涂飾層中以足以提供約1:0.1或更大的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑在涂飾層中以足以提供約1:0.2或更大或者約1:0.5或更大的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。粘合劑在涂飾層中通常以足以提供約1:5或更小的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑在涂飾層中以足以提供約l:2或更小或者約1:1或更小的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑在涂飾層中以足以提供約1:0.1至約1:5或者約1:0.2至約1:2的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。如上所述，光催化物質(zhì)在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中可能包括許多初級(jí)粒子，這些初級(jí)粒子又可以物理結(jié)合或熔合形成聚集體。初級(jí)粒子和/或初級(jí)粒子聚集體可以如上所述在涂飾層內(nèi)進(jìn)一步結(jié)合形成附聚體。由于這些初級(jí)粒子和/或聚集體的物理結(jié)合產(chǎn)生的表面結(jié)構(gòu)，附聚體通常具有多孔外表面。盡管不希望受制于任何特定理論，但這些附聚體的多孔外表面被認(rèn)為提供了相當(dāng)大的表面積，這種大表面積可以參與造成例如有機(jī)致臭物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物和有機(jī)基染色劑的分解或氧化的氧化還原反應(yīng)的光催化。此外，這些附聚體的結(jié)構(gòu)被認(rèn)為提供了適用于將光催化物質(zhì)固定到織物支撐物上的表面，由此在織物支撐物上提供耐久的涂飾層。當(dāng)光催化基底的某些實(shí)施方案的涂飾層中存在附聚體時(shí)，其可以具有任何合適的尺寸或直徑。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，附聚體可以具有約0.2至約14微米或約1至約6微米的直徑?？椢镏挝锷系耐匡棇右部梢园ㄆ渌线m的試劑，例如抗微生物化合物或添加劑。合適的抗微生物化合物或添加劑包括，但不限于，無(wú)機(jī)抗微生物添加劑，例如銀沸石、銀粒子(例如納米銀粒子)、磷酸銀鋯、及其組合。被認(rèn)為適用在光催化基底中的抗微生物添加劑的具體例子是來(lái)自美利肯公司的ALPHASANRC5000抗微生物添加劑。當(dāng)存在于涂飾層中時(shí)，附加添加劑或試劑可以以任何合適的量存在。例如，當(dāng)涂飾層包括抗微生物添加劑時(shí)，該添加劑可以在涂飾層中以基底總重量的約0.5重量％的量存在。光催化表面的制造光催化基底可以通過(guò)任何合適的方法制造；但是，本發(fā)明還提供了一種在織物基底上制造光催化表面的方法。該方法包括下列步驟提供具有至少一個(gè)表面的織物支撐物，提供光催化涂飾劑，將光催化涂飾劑施加到織物支撐物的至少部分表面上，將施加了光催化涂飾劑的織物支撐物的表面干燥以制造光催化基底。用作支撐物的織物材料可以是任何合適的織物材料。例如，織物支撐物可以以針織、機(jī)織或非織造結(jié)構(gòu)提供，并且可以包括由天然纖維、合成纖維、再生纖維和這三種中的任何兩種或更多種的混紡物制成的紗線或纖維。適用在織物支撐物中的天然纖維包括，但不限于，纖維素纖維(例如棉)、羊毛和絲。適用在織物支撐物中的合成纖維包括但不限于，聚酯、聚酰胺(例如脂族和芳族聚酰胺)、聚烯烴(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚乳酸、聚丙烯酸類(lèi)、聚氨酯、聚酮、苯甲醛樹(shù)脂、及其組合。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，織物支撐物包括含聚酯的紗線(即含聚酯纖維或長(zhǎng)絲、基本由聚酯纖維或長(zhǎng)絲構(gòu)成、或者由聚酯纖維或長(zhǎng)絲構(gòu)成的紗線)或聚酯纖維，且紗線或纖維以基質(zhì)、非織造或針織結(jié)構(gòu)提供。通常，織物材料優(yōu)選具有約4盎司/平方碼至16盎司/平方碼的無(wú)涂層重量。紗線或纖維也可以以絨頭結(jié)構(gòu)如簇絨或粘合絨頭結(jié)構(gòu)提供。在這種情況下，織物材料的重量?jī)?yōu)選為4盎司/平方碼至20盎司/平方碼。上述方法中所用的光催化涂飾劑包括分散或懸浮在合適的液體介質(zhì)中的粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。該方法中所用的光催化物質(zhì)和粘合劑可以是任何合適的光催化物質(zhì)和粘合劑，包括上文所述的那些光催化物質(zhì)和粘合劑。用于分散或懸浮光催化物質(zhì)和粘合劑的液體介質(zhì)可以是任何合適的液體介質(zhì)。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，液體介質(zhì)是水介質(zhì)。上述方法中所用的光催化涂飾劑可以通過(guò)任何合適的方法制備。通常，首先提供合適的液體介質(zhì)，然后將干燥的粒狀光催化物質(zhì)(例如粉末形式的光催化物質(zhì))分散或懸浮在液體介質(zhì)中，并在液體介質(zhì)中加入粘合劑，由此制備光催化涂飾劑。優(yōu)選地，粒狀光催化物質(zhì)在沒(méi)有過(guò)度磨碎、研磨或超高剪切混合的情況下分散或懸浮在液體介質(zhì)中。盡管不希望受制于任何特定理論，但以此方式來(lái)分散或懸浮粒狀光催化物質(zhì)被認(rèn)為能夠使光催化物質(zhì)中存在的獨(dú)立初級(jí)粒子和/或聚集體形成附聚體，該附聚體隨后在該方法的后繼步驟中沉積在織物支撐物上。光催化涂飾劑可以包括任何合適量的粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。為確保光催化物質(zhì)充分沉積到織物支撐物上，光催化涂飾劑通常包括涂料組合物總重量的約0.2重量％或更多的粒狀光催化物質(zhì)。光催化涂飾劑通常包括涂料組合物總重量的約1重量％或更少的粒狀光催化物質(zhì)。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，光催化涂飾劑包括光催化涂飾劑總重量的約0.2至約1重量％的光催化物質(zhì)。通常，粘合劑在光催化涂飾劑中以足以提供約1:0.1或更大的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑在光催化涂飾劑中以足以提供約1:0.2或更大或者約1:0.5或更大的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。粘合劑在光催化涂飾劑中通常以足以提供約1:5或更小的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑在光催化涂飾劑中以足以提供約l:2或更小或者約1:1或更小的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑在光催化涂飾劑中以足以提供約1:0.1至約1:5或者約1:0.2至約1:2的光催化物質(zhì):粘合劑固體的重量比的量存在。為有利于形成光催化物質(zhì)的穩(wěn)定分散體或懸浮液，光催化涂飾劑在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中可以包括分散劑。分散劑可以在光催化涂飾劑制備中的任何合適的時(shí)刻添加到光催化涂飾劑的液體介質(zhì)中。例如，分散劑可以在添加粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑之前、或者在添加粒狀光催化物質(zhì)之后并在添加粘合劑之前添加到液體介質(zhì)中。分散劑可以是任何合適的分散劑，只要其與光催化涂飾劑中的光催化物質(zhì)和粘合劑均相容。合適的分散劑包括但不限于，磷酸酯、氨、氫氧化銨及其組合。本文所用的術(shù)語(yǔ)"磷酸酯"用于表示下列通用結(jié)構(gòu)所示的單酯、二酯和三酯<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage11</formula>在這些通用結(jié)構(gòu)中，R、&、&和R3優(yōu)選是含?；挠袡C(jī)基團(tuán)，且X優(yōu)選為銨、質(zhì)子或單價(jià)金屬離子。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，R、R,、尺2和R3是乙氧基化的酚、醇或羧酸。被認(rèn)為適用在光催化涂飾劑中并且被認(rèn)為可購(gòu)得的磷酸酯包括，但不限于，Rhodia,Inc以RHODOFAC⑧和SOPROPHOR⑧為名出售的磷酸酯。當(dāng)根據(jù)前述程序制備時(shí)，粒狀光催化物質(zhì)在涂飾劑組合物中形成附聚體。附聚體的尺寸可能根據(jù)例如所用的具體光催化劑、光催化劑的結(jié)構(gòu)、涂飾劑組合物中存在的粘合劑、以及添加到涂飾劑組合物中的任何分散劑而變。在某些實(shí)施方案中，例如當(dāng)使用火成的富含銳鈦礦的二氧化鈦?zhàn)鳛榱罟獯呋镔|(zhì)時(shí)，涂飾劑組合物被認(rèn)為含有小部分直徑為約40至約120微米的附聚體和大部分直徑為約0.2至約14微米的附聚體。直徑為約0.2至約14微米的那些附聚體被認(rèn)為比更大的附聚體更穩(wěn)定，因此比更大的附聚體更理想。在較大部分的附聚體(即直徑為約0.2至約14微米的那些附聚體)中，大部分(例如約50%或更多)附聚體被認(rèn)為具有約1至約6微米的直徑。直徑大于約40微米的那些附聚體被認(rèn)為不如較小的附聚體穩(wěn)定，在稀釋的低粘度涂飾劑組合物中表現(xiàn)出隨時(shí)間沉降的趨勢(shì)。但是，較大的附聚體可能以相對(duì)穩(wěn)定的方式懸浮在使用例如增稠劑制成的粘稠的涂飾劑組合物中。如果在涂飾劑組合物中存在大量直徑大于約40微米的附聚體，則可以例如通過(guò)使涂飾劑組合物通過(guò)合適的過(guò)濾介質(zhì)來(lái)除去這些較大的附聚體，或可以通過(guò)涂料組合物的超聲處理、機(jī)械剪切混合、或溫和研磨來(lái)減小附聚體的直徑。涂飾劑組合物可以使用任何合適的方法施加到織物支撐物的表面上。例如，涂飾劑組合物可以印刷或噴灑到織物支撐物表面上?；蛘撸椢镏挝锟梢越诠獯呋匡梽┲?，并在某些實(shí)施方案中，穿過(guò)一對(duì)咬送輥(niproller)以從織物支撐物上除去任何過(guò)量的液體介質(zhì)。涂飾劑組合物也可以以泡沫(例如水基泡沫)的形式施加到織物支撐物的表面上。在這類(lèi)方法中，泡沫可以使用合適的發(fā)泡劑或泡沫穩(wěn)定化表面活性劑來(lái)由涂飾劑組合物制成，并使用傳統(tǒng)的發(fā)泡涂飾裝置施加到織物支撐物上。己經(jīng)施加了光催化涂飾劑的織物支撐物可以通過(guò)任何合適的方法干燥。例如，織物支撐物可以通過(guò)下述方法來(lái)干燥使具涂層織物支撐物例如在烘箱中、在較高溫度下暴露一段足以干燥支撐物并產(chǎn)生光催化基底的時(shí)間。光催化基底和通過(guò)前述方法制成的基底可用于各種用途。例如，光催化基底被認(rèn)為特別可用作汽車(chē)內(nèi)飾。實(shí)際上，包括光催化基底的汽車(chē)裝飾被認(rèn)為可特別有效地降解或氧化有機(jī)類(lèi)氣味，例如香煙味。盡管不希望受制于任何特定理論，相當(dāng)大的裝飾表面積和裝飾材料在紫外線和可見(jiàn)光中的顯著曝光可以提供用于迅速降解或氧化有機(jī)致臭劑的理想環(huán)境。下列實(shí)施例進(jìn)一步例證本文所含的教導(dǎo)，但當(dāng)然不應(yīng)該被視為以任何方式限制其范圍。實(shí)施例1此實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。使用溫和攪拌將約0.6克火成的富含銳鈦礦的二氧化鈦(來(lái)自Degussa的AEROXIDEP25)分散在約98克去離子水中，以制備光催化涂飾劑。接著，在分散體中加入約O.l克磷酸酯表面活性劑(來(lái)自Rhodia，Inc.的RHODOFACRS-610),并在分散體中加入約0.2克氫氧化銨，以便將pH值升至約8。然后在分散體中加入約0.5克甲基丙烯酸甲酯和偏二氟乙烯共聚物粘合劑(來(lái)自AdvancedPolymer,Inc的FLUOROSHIELD2000W)，以產(chǎn)生光催化涂飾劑。然后將完全由100%紡成聚酯紗線制成的白色平紋織物樣片浸在光催化涂飾劑中，并穿過(guò)一對(duì)設(shè)置在約280kPa(40psi)壓力下的咬送輥。然后將處理過(guò)的織物樣片置于對(duì)流烘箱中，并在約180°C(350下)下干燥約3分鐘。所得光催化基底在表面上具有涂飾層，且該涂飾層含有每平方米織物約5克光催化劑，光催化劑與粘合劑的重量比為約2:1。為定性測(cè)量基底的光催化性質(zhì)，將測(cè)得為約10厘米(4英寸)X約8厘米(3英寸)的基底樣片放入帶有注射口的3.8升(l加侖)透明玻璃罐中。然后使用注射器從點(diǎn)燃的香煙提取約30毫升煙氣，并將煙氣經(jīng)由注射口注入該罐子。然后將該罐子放在兩個(gè)20瓦平行黑光管之間，以使光催化基底曝露在紫外輻射中。在所需曝光時(shí)間后，由人來(lái)評(píng)測(cè)罐內(nèi)空氣的氣味和罐內(nèi)基底的氣味，并記錄結(jié)果。在曝光2小時(shí)后，罐內(nèi)的基底和空氣表現(xiàn)出顯著的香煙味降低。在曝光5小時(shí)后，香煙味不可察覺(jué)。在相同條件下測(cè)試的類(lèi)似的未處理織物仍然表現(xiàn)出很強(qiáng)的香煙味。也以下列方式定量測(cè)量基底的光催化活性。將測(cè)得為約12厘米(4.75英寸)X約6.4厘米(2.5英寸)的光催化基底樣片放入帶有橡膠隔膜的64毫升透明玻璃小瓶中。然后將約2毫升蒸氣飽和乙醛注入該瓶，并將該瓶放在兩個(gè)相距約2.5厘米(1英寸)的20瓦黑光管之間。然后定期從該瓶中提取1毫升氣體樣品進(jìn)行GC分析以測(cè)定相對(duì)乙醛濃度。使用這些濃度測(cè)量值，可以測(cè)定根據(jù)下列反應(yīng)的乙醛分解的速率常數(shù)<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage13</formula>假定分解反應(yīng)遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)，可以使用下列公式確定該反應(yīng)的速率常數(shù)<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage14</formula>在該公式中，[M]代表進(jìn)行指定時(shí)間的UV輻射后瓶中的乙醛濃度，t代表UV輻射時(shí)間(分鐘)，k是分解反應(yīng)的速率常數(shù)。在O到t的時(shí)間上對(duì)上述公式積分，得到下列公式在該公式中，[M]、t和k與對(duì)前述公式所述的相同，[M]o代表在UV輻射之前瓶中的乙醛初始濃度。通過(guò)繪制1og([M]/[M]o)值對(duì)時(shí)間(t)的坐標(biāo)圖，可以由所繪線段的斜率來(lái)確定分解反應(yīng)的速率常數(shù)。根據(jù)前述程序，在UV輻射之前以及在進(jìn)行30、60、120和180分鐘的UV輻射后從含有基底和乙醛的小瓶中提取1毫升氣體樣品。在指定時(shí)間下的([M]/[M]o)和1og([M]/[M]o)的計(jì)算值列在下表1中。表1.指定時(shí)間下的([M]/[M]o)和1og([M]/[M]o)的值<table>complextableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在繪制1og([M]/[M]。)值對(duì)時(shí)間(t)的坐標(biāo)圖后，在光催化基底存在下的分解反應(yīng)的速率常數(shù)測(cè)得為約0.0035分鐘'1。實(shí)施例2此實(shí)施例顯示了根據(jù)本文的教導(dǎo)的光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的一般程序制備光催化基底。用于制造基底的涂料組合物基本與實(shí)施例1中所用的相同，不同之處在于涂飾劑組合物中所用的粘合劑為0.5克聚丙烯酸酯膠乳粘合齊l」(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXE-32NP)。隨后根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序定性和定量測(cè)量所得基底的光催化活性。在曝光2小時(shí)后，人的判斷不能從基底罐內(nèi)的空氣中檢測(cè)出香煙味。在光催化基底存在下的乙醛分解反應(yīng)的速率常數(shù)測(cè)得為約0.0035分鐘"。實(shí)施例3此實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的幾個(gè)光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的一般程序，使用1重量％四種不同的光催化劑和0.5重量％膠乳粘合劑(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXHA-16)來(lái)制備四個(gè)基底(樣品3A-3D)。樣品3A使用火成的富含銳鈦礦的二氧化鈦粉末(來(lái)自Degussa的AEROXIDEP25)作為光催化劑制成。樣品3B使用富含銳鈦礦的二氧化鈦溶膠(來(lái)自KonCorporation的TPX-85⑧)制成。樣品3C使用另一種富含銳鈦礦的二氧化鈦溶膠(來(lái)自IshihamCorporationUSA的STS-01)制成。樣品3D使用富含銳鈦礦的二氧化鈦粉末(來(lái)自KemiraCorporation的ANX⑧TypeA)制成。然后根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序測(cè)定在各光催化基底存在下的乙醛分解反應(yīng)的速率常數(shù)。各樣品的結(jié)果列在下表2中。表2.樣品3A-3D的乙醛分解的速率常數(shù)<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從表2中所列的結(jié)果可以看出，使用在涂施之前分散或懸浮在介質(zhì)中的干燥的粉狀光催化物質(zhì)制成的光催化基底(即樣品3A和3D)表現(xiàn)出比使用由光催化物質(zhì)溶膠制成的基底更高的光催化活性。光催化物質(zhì)溶膠，例如用于制造樣品3B和3C的二氧化鈦溶膠，通常是粒狀光催化物質(zhì)的極細(xì)分散體，其中僅含有極少量或不含附聚體。在樣品3A和3D的存在下提高的乙醛分解反應(yīng)速率常數(shù)證實(shí)了這種較大的光催化活性。然后使用掃描電子顯微術(shù)分析各樣品的表面以定性分析織物支撐物表面上的涂飾層形態(tài)。對(duì)各個(gè)樣品3A-3D獲得的顯微照片顯示在圖l-4B中。從顯微照片的比較可以看出，表現(xiàn)出較高光催化活性的那些基底(即樣品3A和3D)的涂飾層包括光催化物質(zhì)附聚體，而表現(xiàn)出較低光催化活性的那些基底(即樣品3B和3C)的涂飾層含有尺寸相對(duì)均勻且不含可檢出的附聚體的光催化物質(zhì)。實(shí)施例4此實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的幾個(gè)光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序，使用各種量的光催化劑(來(lái)自Degussa的AEROXIDEP25)和聚丙烯酸膠乳粘合劑(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXHA-16),制備8個(gè)基底(樣品4A-4H)。所用光催化劑和粘合劑的量列在下表3中。用于制造樣品的粘合劑(即RHOPLEXHA-16)是含有約45重量％粘合劑固體的聚丙烯酸膠乳粘合劑的水乳狀液。下表3中所列的粘合劑量基于加入的乳狀液的量(即水介質(zhì)和粘合劑固體)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序定量測(cè)量各基底的光催化活性。在各樣品存在下的乙醛分解反應(yīng)的速率常數(shù)列在下表3中。表3.對(duì)于樣品4A-4H，光催化劑和粘合劑的量及乙醛分解速率常數(shù)<table>complextableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>從表3中所列的結(jié)果可以看出，在較大量的光催化劑下，基底的光催化活性(如乙醛分解反應(yīng)的速率常數(shù)所證實(shí))通常提高。但是，對(duì)樣品4C、4D、4G和4H的比較表明，對(duì)于相同的光催化劑濃度，具有較少粘合劑的基底的光催化活性實(shí)際上是提高的。實(shí)施例5此實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的幾個(gè)光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。通過(guò)根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序處理五個(gè)不同的織物材料，制備五個(gè)樣品(樣品5A-5E)。樣品5A用咖啡色機(jī)織斜紋聚酯織物制成。樣品5B用灰色棒針針織聚酯起絨織物制成。樣品5C用未染色的白色圓筒形針織(circularknit)聚酯織物制成。樣品5D用分散染色的紅色圓筒形針織聚酯織物制成。樣品5E用分散染色的黑色圓筒形針織聚酯織物制成。隨后測(cè)試各樣品以測(cè)定其平均光反射系數(shù)和對(duì)波長(zhǎng)為400納米至250納米的光的平均吸光度。也根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序測(cè)試基底以測(cè)定其光催化活性。為測(cè)定基底的耐光度，也根據(jù)SAE測(cè)試法J1885通過(guò)使樣品暴露在約225kJ紫外線輻射中來(lái)測(cè)試樣品5A和5B。然后使用光度計(jì)測(cè)量基底的變色，變色以AE表示。這些測(cè)量的結(jié)果列在下表4中。表4.樣品5A-5E的平均光反射系數(shù)、平均吸光度和AE<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>從結(jié)果可以看出，使用各種不同顏色的織物支撐物的本發(fā)明的光催化基底表現(xiàn)出光催化活性。結(jié)果還表明，基底的光催化活性(當(dāng)通過(guò)乙醛分解反應(yīng)速率常數(shù)的比較來(lái)測(cè)定時(shí))通常是較深色基底的光催化活性低于較淺色基底的光催化活性。例如，對(duì)樣品5C-5E測(cè)得的速率常數(shù)的比較表明，基底的光催化活性是白色基底的最高而黑色基底的最低。盡管不希望受制于任何特定理論，但這種觀察到的光催化活性根據(jù)基底顏色而降低可以至少部分歸因于紫外線被深色染料或顏料競(jìng)爭(zhēng)性吸收。因此，可以認(rèn)為，隨著染料或顏料吸收的紫外線量增大，可供光催化劑用于催化反應(yīng)的紫外線就越少。前述結(jié)果還表明，施加到織物支撐物上的光催化涂飾層不會(huì)明顯影響支撐物的顏色，即使在曝露于大量紫外輻射中之后也如此。實(shí)施例6此實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的幾個(gè)光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序制造4個(gè)樣品(樣品6A-6D)，不同之處如下。用于制造樣品6A和6B的光催化涂飾劑不含分散劑，且用于制造樣品6C和6D的光催化涂飾劑含有0.1重量％磷酸酯表面活性劑(來(lái)自Rhodia，Inc.的RHODOFAC⑧RS-610)。用于制造樣品6A和6C的光催化涂飾劑含有1重量％聚丙烯酸膠乳粘合劑(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXRS-610),且用于制造樣品6B和6D的光催化涂飾劑含有1重量°/。的不同的聚丙烯酸膠乳粘合劑(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXHA-16)。然后根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序測(cè)試樣品以測(cè)定在各樣品存在下的乙醛分解反應(yīng)的速率常數(shù)。這些測(cè)量的結(jié)果列在下表5中。表5.樣品6A-6D的乙醛分解反應(yīng)速率常數(shù)<table>complextableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>從前述結(jié)果可以看出，光催化涂飾劑中分散劑(例如磷酸酯表面活性劑)的存在可以提高使用該涂料組合物制成的基底的光催化活性。對(duì)比例該實(shí)施例顯示了在不使用粘合劑的情況下將光催化劑沉積在織物材料表面上的效果。將測(cè)得為約30厘米(12英寸)X約30厘米(12英寸)的機(jī)織聚酯織物樣片放在小實(shí)驗(yàn)室規(guī)模噴染機(jī)中。然后將約1升包括去離子水、約0.1重量％火成的富含銳鈦礦的二氧化鈦(來(lái)自Degussa的AEROXIDE⑧P25)和幾滴鹽酸的水分散體裝入噴染機(jī)。然后將織物在該水分散體中在約125'C的溫度和較高壓力下攪動(dòng)約30分鐘。使織物冷卻，用水來(lái)溫和地漂洗，并干燥。所得織物在其表面上具有二氧化鈦吸附層。然后根據(jù)SAE測(cè)試法J1885對(duì)該織物施以加速紫外線曝光，達(dá)到約225kJ的總紫外線輻射曝光。在輻射后，織物急劇弱化且容易用手撕裂?？椢锉砻娴膾呙桦娮语@微照片顯示出織物纖維的明顯點(diǎn)蝕和蝕刻。作為比較，根據(jù)實(shí)施例2中所列的程序制成的基底在類(lèi)似的紫外線曝光后沒(méi)有表現(xiàn)出任何可見(jiàn)的表面損壞。此外，根據(jù)實(shí)施例2中所列程序制成的基底的顏色在紫外線曝光后沒(méi)有表現(xiàn)出明顯變色。實(shí)施例7此實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的幾個(gè)光催化基底的制備及其光催化性質(zhì)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序制造四個(gè)樣品(樣品7A-7D)，不同之處如下。樣品7A和7C是白色平紋100%紡成紗線聚酯織物。樣品7B和7D是黑色平紋100%紡成紗線聚酯織物。用于制造華底的涂料組合物包括約1重量％火成的富含銳鈦礦的二氧化鈦(來(lái)自Degussa的AEROXIDEP25)。用于制造樣品7A和7B的涂料組合物還含有約1重量％聚丙烯酸膠乳粘合劑(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXHA-16)。用于制造樣品7C和7D的涂料組合物含有約1重量％全氟化碳改性單體(來(lái)自DaikinIndustries,Ltd.的UNIDYNETG-5010)和約0.5重量％甲乙酮肟封端的脂族異氰酸酯三聚物交聯(lián)劑(來(lái)自Clariant的ARKOPHOBDAN)。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序測(cè)試所得基底以定量測(cè)定它們的光催化活性。這些測(cè)量的結(jié)果列在下表6中。然后根據(jù)AATCC測(cè)試法16的選項(xiàng)E，將樣品在紫外線輻射中曝露約40小時(shí)，再根據(jù)實(shí)施例l中所列的程序定量測(cè)量樣品的光催化活性。這些測(cè)量結(jié)果也列在下表6中。表6.樣品6A-6D的乙醛分解反應(yīng)的速率常數(shù)<table>complextableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>從上述結(jié)果可以看出，在基底如上所述暴露在紫外輻射下之后，各樣品的光催化活性(當(dāng)通過(guò)乙醛分解反應(yīng)速率常數(shù)的比較來(lái)測(cè)定時(shí))提高約88%至約360%。盡管不希望受制于任何特定理論，但是認(rèn)為所觀察到的基底的光催化活性的提高可以至少部分歸因于由紫外線輻射和光催化劑引起的粘合劑的部分降解。粘合劑的這種部分降解被認(rèn)為有助于暴露出更大的光催化物質(zhì)表面積，由此提高可供催化使用的面積和提高反應(yīng)速率。然后將輻射后的樣品洗滌數(shù)次以測(cè)定粘合劑的部分降解是否不利地影響光催化物質(zhì)與織物支撐物的粘合。在所選樣品經(jīng)受數(shù)次洗滌后，根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序測(cè)定洗過(guò)和未洗樣品的光催化活性。洗過(guò)和未洗樣品的光催化活性的比較表明洗過(guò)和未洗樣品之間幾乎沒(méi)有活性變化。因此，盡管不希望受制于任何特定理論，但理論上粘合劑的部分降解被認(rèn)為在整體上不會(huì)不利地影響粒狀光催化物質(zhì)與織物支撐物的粘合性。實(shí)施例8該實(shí)施例顯示根據(jù)本文的教導(dǎo)的光催化基底的制備、其光催化性質(zhì)和基底的耐洗性。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序使用涂料組合物處理白色機(jī)織100%聚酯織物樣片，該涂料組合物含有下列物質(zhì)約l重量%火成的富含銳鈦礦的二氧化鈦(來(lái)自Degussa的AEROXIDEP25)、約0.2重量％氫氧化鋁、約1重量％聚丙烯酸膠乳粘合劑(來(lái)自RohmandHaasCompany的RHOPLEXHA-16)、且余量為水。根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序測(cè)試所得基底以定量測(cè)定其光催化活性。這種測(cè)量的結(jié)果列在下表7中。然后使基底經(jīng)過(guò)10個(gè)家庭洗滌周期(即在家用洗衣機(jī)中的洗滌周期和在家用轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)中的干燥周期)，再根據(jù)實(shí)施例1中所列的程序定量測(cè)量樣品的光催化活性。這種測(cè)量的結(jié)果也列在下表7中。表7.樣品6A-6D的乙醛分解皮應(yīng)的速率常數(shù)<table>complextableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>從前述結(jié)果看出，如io次家庭洗滌周期后的基底表現(xiàn)出的光催化活性的相對(duì)小的降低所示，根據(jù)本文教導(dǎo)的光催化基底相對(duì)耐用。特別地，在基底經(jīng)過(guò)十次家庭洗滌周期后，基底的光催化活性(當(dāng)通過(guò)乙醛分解反應(yīng)速率常數(shù)的比較來(lái)確定時(shí))僅降低20%。活性碳涂層在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的光催化基底可以在織物支撐物上進(jìn)一步包括含活性碳的涂層或涂飾層。使用活性碳從大氣中或從局部環(huán)境中吸收不合意的組分。在這種情況下，使用活性碳從封閉環(huán)境如汽車(chē)內(nèi)部中除去揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)和其它污染物(例如香煙煙氣)。優(yōu)選地，活性碳涂層僅位于織物的一面上，以便在將織物裝在例如汽車(chē)內(nèi)部時(shí)，從相反面上看不見(jiàn)活性碳涂層的黑色?；钚蕴?，特別是以顆?；蚍勰┬问绞褂脮r(shí)，在表面上含有大量的孔(即，具有大表面積)，其上可以吸附不合意的污染物?；钚蕴剂Ｗ泳哂兄辽?00平方米/克、更優(yōu)選至少900平方米/克的BET表面積。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，活性碳目前以粒子形式使用。這類(lèi)活性碳粒子的優(yōu)選尺寸平均為約l微米至約50微米；更優(yōu)選地，平均粒度為約3微米至約20微米。活性碳粒子的吸附特性取決于其來(lái)源的固有結(jié)構(gòu)。活性碳來(lái)自許多不同來(lái)源，包括但不限于，煤、椰殼、木頭、人造纖維、泥炭、聚丙烯腈、酚醛樹(shù)脂、以及交聯(lián)聚苯乙烯樹(shù)脂。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，活性碳粒子是煤基的。煤基活性碳提供了用于VOC和氣味吸附的平衡的孔結(jié)構(gòu)，并且是經(jīng)濟(jì)的，而且容易與樹(shù)脂粘合劑一起加入到穩(wěn)定的分散體中。本文所用的術(shù)語(yǔ)"平衡的孔結(jié)構(gòu)"用于表示具有大孔(例如直徑大于約100納米的粒子)、介孔(例如直徑為約IO納米至約100納米的粒子)和微孔(例如直徑小于約IO納米的粒子)的組合的活性碳粒子。盡管不希望受制于任何特定理論，但大孔、介孔和微孔的組合被認(rèn)為提供了用于吸附各種致臭分子的適當(dāng)表面結(jié)構(gòu)，同時(shí)還提供允許致臭分子通入活性碳粒子內(nèi)部(分子在此被吸附)的表面結(jié)構(gòu)。表現(xiàn)出平衡的孔結(jié)構(gòu)的活性碳粒子包括，但不限于，由酚醛樹(shù)脂制成的活性碳粒子和由中國(guó)開(kāi)采的煤制成的活性碳粒子。由于中國(guó)煤的固有形態(tài)結(jié)構(gòu)，來(lái)自中國(guó)的煤基活性碳更優(yōu)選?；钚蕴急砻娴闹圃鞛閷⒒钚蕴剂Ｗ邮┘拥娇椢镏挝锷希梢詫⒒钚蕴剂Ｗ臃稚⒃谒芤褐?，向其中加入軟性膠乳粘合劑以形成活性碳涂料組合物。優(yōu)選地，高分子量分散劑以分散體的0.1重量％至10重量％的量存在于粒子水分散體中。這類(lèi)分散劑的例子包括陰離子或非離子水溶性或水分散性聚合物，例如丙烯酸與苯乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物；磺化苯乙烯與丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物；苯乙烯；含有環(huán)氧乙烷聚合物鏈段的共聚物；以及環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙垸的共聚物。膠乳粘合劑可以選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、丁二烯、氯丁二烯和烯烴的聚合物和共聚物。也可以使用其它縮聚物，例如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚硅氧烷、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂及其組合，所有這些都具有-6(TC至5(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。使用膠乳材料將活性碳粒子彼此粘合并粘合到織物支撐物上。但是，膠乳的量不會(huì)大到完全包封活性碳粒子以致阻礙孔吸附污染物。優(yōu)選地，作為占涂料組合物重量的百分比，活性碳粒子的重量為涂料組合物重量的至少15%,更優(yōu)選20%至50%。在一個(gè)實(shí)施方案中，選擇活性碳與粘合劑樹(shù)脂的比率以使涂料中的活性碳粒子(干燥時(shí))構(gòu)成至少一個(gè)連續(xù)路徑，且涂層是導(dǎo)電的。換言之，涂料中的活性碳粒子量?jī)?yōu)選高于滲漏閾，這是提供至少一個(gè)接觸活性碳粒子的連續(xù)路徑所需的活性碳粒子量。在該實(shí)施方案中，活性碳粒子可以起到吸附致臭分子和耗散可能因與基底接觸而產(chǎn)生的任何靜電的雙重作用。在某些可能優(yōu)選的實(shí)施方案中，活性碳粒子以足以提供約10'12姆歐/平方米或更高的表面電導(dǎo)率的量存在于涂料組合物中。在某些其它實(shí)施方案中，這類(lèi)涂料組合物的表面電導(dǎo)率優(yōu)選為約10^姆歐/平方米或更高，更優(yōu)選為約10—8姆歐/平方米或更高。盡管活性碳粒子優(yōu)選以足以提供如上所述的最小電導(dǎo)率的量存在于涂料組合物中，但活性碳粒子通常以提供小于約10—3姆歐/平方米(例如約10'3姆歐/平方米或更小)的表面電導(dǎo)率的量存在于涂料組合物中。盡管不希望受制于任何特定理論，但是認(rèn)為包括足以提供大于約10—3姆歐/平方米的表面電導(dǎo)率的活性碳量不會(huì)顯著提高涂層耗散可能由于與基底接觸而產(chǎn)生的靜電的能力?；椎谋砻骐妼?dǎo)率可以使用任何合適的方法測(cè)量。例如可以使用市售表面電阻率計(jì)如來(lái)自伊利諾斯州ElkGroveVillage的ACLStaticide,Inc.的ACL385型表面電阻率計(jì)來(lái)測(cè)量表面電導(dǎo)率。除了活性碳涂料組合物中存在分散劑外，在涂料組合物中加入抗微生物或防腐化合物可能也是合意的。這類(lèi)化合物起到防止活性碳表面上的不合意生物生長(zhǎng)和維持基底壽命的作用。用于此用途的合適的化合物的例子包括無(wú)機(jī)抗微生物劑(例如美利肯公司以商品名ALPHASAN⑧出售的磷酸銀鋯)。揮發(fā)性抗微生物劑較不優(yōu)選，因?yàn)樗鼈兊拇嬖诳赡茉斐稍谄?chē)內(nèi)部產(chǎn)生額外的VOC。使用包括刮刀涂布、刮涂、泡沫涂布、輥涂、絲網(wǎng)涂布、噴涂和類(lèi)似技術(shù)在內(nèi)的多種技術(shù)中的任何一種將活性碳涂料組合物(即，活性碳粒子和膠乳)施加到織物支撐物上，優(yōu)選支撐物背面上。涂料組合物的干燥添附量?jī)?yōu)選為約0.5盎司/平方碼至約4.0盎司/平方碼，更優(yōu)選約1.5盎司/平方碼至約2.5盎司/平方碼。轉(zhuǎn)向附圖，其中在幾個(gè)附圖中，類(lèi)似參考數(shù)字表示類(lèi)似部件，圖5繪制了根據(jù)本發(fā)明的光催化基底。光催化基底500包括織物支撐物505?？椢镏挝?05包括多根紗線506。如圖5所示，多根紗線506以機(jī)織結(jié)構(gòu)提供；但是，如上所述，多根紗線也可以為針織結(jié)構(gòu)或其它合適的織物結(jié)構(gòu)。在織物支撐物505表面上提供第一涂飾層510。第一涂飾層510如上所述包括粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。在與帶有第一涂飾層510的表面相反的織物支撐物表面上提供第二涂飾層515。第二涂飾層515如上所述包括活性碳粒子和粘合劑。盡管圖5所繪的基底顯示僅在織物支撐物一面上具有第一涂飾層，但可以在織物支撐物的兩面上均具有第一涂飾層。在這種實(shí)施方案中，第二涂飾層施加在織物支撐物一面上的第一涂飾層上。圖6繪制了根據(jù)本發(fā)明的光催化基底的另一實(shí)施方案。基底600包括織物支撐物605，其包括以簇絨結(jié)構(gòu)提供的多根紗線606。以下述方式在織物支撐物605表面上提供第一涂飾層510:該第一涂飾層510涂布在簇絨紗線606的至少一部分上。第一涂飾層510如上所述包括粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。在與帶有第一涂飾層510的表面(即織物支撐物的簇絨表面)相反的織物支撐物605表面上提供第二涂飾層515。第二涂飾層515如上所述包括活性碳粒子和粘合劑。盡管圖6中所示的基底顯示僅在織物支撐物一面上具有第一涂飾層，但可以在織物支撐物的兩面上均具有第一涂飾層。在這種實(shí)施方案中，第二涂飾層施加在織物支撐物一面上的第一涂飾層上。如圖6中所示，織物支撐物605包括透過(guò)主要背襯(primarybacking)620起絨的多根紗線606，該背襯可以是任何合適的機(jī)織、針織或非織造織物或稀松布。在主要背襯620背面上設(shè)置背襯層(backinglayer)630，例如粘合劑層(例如含有膠乳粘合劑的涂層)、泡沫背襯(例如聚氨酯泡沫背襯)和類(lèi)似物，其有助于將紗線606固定就位?？梢砸允┘拥奖骋r層630上的涂層或涂飾層的形式在基底的技術(shù)背面(technicalback)上設(shè)置第二涂飾層615?；蛘?，第二涂飾層可以，例如以含有活性碳粒子的膠乳粘合劑涂料或含有活性碳粒子的泡沫(例如聚氨酯泡沫背襯)的形式加入背襯層630中。在另一可能的實(shí)施方案中，第二涂飾層可以位于主要背襯和背襯層之間。在這種實(shí)施方案中，第二涂飾層可以在紗線起絨后施加到主要背襯上。圖7繪制了根據(jù)本發(fā)明的光催化基底的另一實(shí)施方案?；?00包括織物支撐物705，其包括以粘合絨頭結(jié)構(gòu)提供的多根紗線706。以下述方式在織物支撐物705表面上提供第一涂飾層510:該第一涂飾層510涂布了粘合絨頭紗線706的至少一部分。第一涂飾層510如上所述包括粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。在與帶有第一涂飾層510的表面(即織物支撐物的粘合絨頭表面)相反的織物支撐物705表面上提供第二涂飾層515。第二涂飾層515如上所述包括活性碳粒子和粘合劑。盡管圖7中所示的基底顯示僅在織物支撐物一面上具有第一涂飾層，但可以在織物支撐物的兩面上均具有第一涂飾層。在這種實(shí)施方案中，第二涂飾層施加在織物支撐物一面上的第一涂飾層上。如圖7中所示，織物支撐物705可以包括通過(guò)粘合劑720粘合就位的多根紗線706?？梢砸允┘拥秸澈蟿?20上的涂層或涂飾層的形式在基底的技術(shù)背面上設(shè)置第二涂飾層515?；蛘撸诙匡棇涌梢岳缫院谢钚蕴剂Ｗ拥哪z乳粘合劑涂料或含有活性碳粒子的泡沫(例如聚氨酯泡沫背襯)的形式加入到施加在粘合劑層上的背襯層中。由于在織物支撐物一面上施加活性碳粒子，具涂層織物在涂層面上導(dǎo)電，這產(chǎn)生靜電耗散表面。這種性質(zhì)在車(chē)輛內(nèi)飾中特別有用，其中減少靜電不僅合意地消除對(duì)車(chē)輛乘客的刺激性電擊，還可以減輕因靜電放電引起的起火的可能性，例如在加油站處。下列實(shí)施例顯示如本文所述涂有活性碳涂層的織物支撐物的表面電導(dǎo)率。實(shí)施例9-17其上施加有光催化涂飾層的樣品5A的織物(如實(shí)施例1中那樣)在一面上用活性碳涂料涂布。該活性碳涂料含有活性碳粉末(如下表8中提供)，其首先用水在高速剪切混合中在甲基丙烯酸分散劑的存在下分散。然后將該涂料與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約-l(TC的聚丙烯酸酯膠乳粘合劑混合以使活性碳組分為涂料組合物的約20重量％。表8.各種活性碳粒子的來(lái)源和制造商<table>complextableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>使用例如來(lái)自伊利諾斯州ElkGroveVillage的ACLStaticide，Inc的ACL385型表面電阻率計(jì)來(lái)測(cè)量活性碳涂層的電導(dǎo)率。實(shí)施例9-11和13-17各自表現(xiàn)出約10—5姆歐/米的表面電導(dǎo)率。實(shí)施例12表現(xiàn)出10—1Q姆歐/米的表面電導(dǎo)率。具有施加到至少第一面上的光催化涂飾層和施加到第二面上的活性碳涂層的本織物支撐物被設(shè)計(jì)成從汽車(chē)內(nèi)部吸附污染物并使這類(lèi)污染物降解或氧化。其特別好地適合作為室內(nèi)裝飾織物，其中靜電耗散性質(zhì)防止乘客在進(jìn)出汽車(chē)時(shí)被電擊。此外，如上所述，光催化涂飾層用于分解例如可能由乘客帶入汽車(chē)內(nèi)部的有機(jī)類(lèi)氣味。這些氣味包括香煙味、食品相關(guān)的氣味等。織物支撐物中的活性碳成分通過(guò)吸附討厭的氣味(包括由汽車(chē)座椅中所用的聚氨酯泡沫散發(fā)出的氣味)來(lái)發(fā)揮作用。這類(lèi)泡沬已知在殘留的原材料揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生獨(dú)特的胺味。通過(guò)用本織物支撐物覆蓋座椅，使較少的討厭的VOC進(jìn)入座艙空間。實(shí)際上，相信在汽車(chē)內(nèi)飾中加入本發(fā)明的基底可以有助于使汽車(chē)符合與客艙內(nèi)存在的VOC量相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，例女卩JapanAutomobileManufacturersAssociation(曰本汽車(chē)生產(chǎn)商聯(lián)合會(huì))(JAMA)最近采用的目標(biāo)VOC水平。另外，本織物支撐物也可用作頂襯(headliner)(即用于覆蓋車(chē)輛內(nèi)部頂篷的織物)或用作箱體襯里(trunkliner)(即用于覆蓋車(chē)輛內(nèi)部?jī)?chǔ)存區(qū)域的織物)、以及用于車(chē)輛內(nèi)部的任何其它織物面板。也可以用本發(fā)明的光催化劑和活性碳處理劑來(lái)處理內(nèi)部地毯如地墊，以賦予這些制品吸味和除味性質(zhì)。盡管本織物支撐物被描述為與車(chē)輛一起使用，但這類(lèi)支撐物預(yù)計(jì)可用于多種其它用途。因此，本織物支撐物代表優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的一種有用的進(jìn)步。本文引用的所有參考文獻(xiàn)，包括出版物、專(zhuān)利申請(qǐng)和專(zhuān)利均經(jīng)此弓I用并入本文，就好像各參考文獻(xiàn)都單獨(dú)且專(zhuān)門(mén)指明經(jīng)此引用并入本文并且全文描述在本文中一樣。術(shù)語(yǔ)"一種"、"一個(gè)"、以及"該"和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)在上下文中用于描述本發(fā)明的產(chǎn)品和方法時(shí)(尤其是在下列權(quán)利要求書(shū)的情況下)被理解為包括單數(shù)和復(fù)數(shù)形式，除非文中另行指明或與上下文明顯矛盾。除非另行指明，術(shù)語(yǔ)"包括"、"具有"、"包含"和"含有"被視為是開(kāi)放性術(shù)語(yǔ)(即是指"包括但不限于")。數(shù)值范圍的敘述在本文中僅用作獨(dú)立表示落在該范圍內(nèi)的各個(gè)單獨(dú)數(shù)值的簡(jiǎn)寫(xiě)方法，且除非文中另行指明，各個(gè)單獨(dú)數(shù)值就像文中單獨(dú)列出的那樣包含在本說(shuō)明書(shū)中。本文所述的所有方法可以以任何合適的順序進(jìn)行，除非文中另行指明或與上下文明顯矛盾。本文提供的任何和所有實(shí)施例或舉例性辭句(例如"如")的使用僅用于更好揭示本文提供的教導(dǎo)而不構(gòu)成對(duì)教導(dǎo)范圍的限制，除非權(quán)利要求中另行指出。說(shuō)明書(shū)中的辭句均不視為表明任何未提出權(quán)利要求的要素對(duì)本文的教導(dǎo)的實(shí)施是必不可少的。在前述說(shuō)明書(shū)中提供了優(yōu)選實(shí)施方案，包括本發(fā)明人己知的用于實(shí)施本文的教導(dǎo)的最佳模式。這些優(yōu)選實(shí)施方案的變動(dòng)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在審閱后顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明人期望熟練技術(shù)人員使用適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)，且本發(fā)明人預(yù)計(jì)到以與本文具體描述的不同的方式實(shí)施本文的教導(dǎo)。相應(yīng)地，本發(fā)明包括適用的法律允許的所附權(quán)利要求中所列主題的修改和對(duì)等物。此外，上述要素在其任何可能的變動(dòng)形式下的任何組合均包括在本發(fā)明內(nèi)，除非文中另行指明或與上下文明顯矛盾。權(quán)利要求1.一種光催化基底，所述基底包括(a)具有至少一個(gè)表面的織物支撐物，和(b)在所述支撐物表面上的第一涂飾層，所述第一涂飾層包括(i)包括多個(gè)初級(jí)粒子的粒狀光催化物質(zhì)，所述光催化物質(zhì)在第一涂飾層中以基底總重量的約0.05至約2重量％的量存在，和(ii)粘合劑，所述粘合劑在第一涂飾層中以足以提供約1∶0.1至約1∶5的光催化物質(zhì)∶粘合劑重量比的量存在，其中所述織物支撐物表面上的第一涂飾層包括多個(gè)光催化物質(zhì)初級(jí)粒子附聚體，且其中所述附聚體具有多孔外表面。2.—種光催化基底，所述基底包括(a)具有第一表面和與該第一表面相反的第二表面的織物支撐物，(b)位于所述織物支撐物第一表面上的第一涂飾層，所述第一涂飾層包括(i)包括多個(gè)初級(jí)粒子的粒狀光催化物質(zhì)，和(ii)第一粘合劑，其中所述織物支撐物表面上的第一涂飾層包括多個(gè)光催化物質(zhì)初級(jí)粒子附聚體，且其中所述附聚體具有多孔外表面，和(c)位于所述織物支撐物第二表面上的第二涂飾層，所述第二涂飾層包括活性碳粒子和第二粘合劑。3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的光催化基底，其中所述織物支撐物包括含聚酯的紗線，且所述紗線以機(jī)織或針織結(jié)構(gòu)提供。4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光催化基底，其中所述粒狀光催化物質(zhì)包括火成的銳鈦礦二氧化鈦。5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光催化基底，其中所述光催化物質(zhì)在涂飾層中以基底總重量的約0.5至約1重量％的量存在。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光催化基底，其中所述粘合劑是膠乳粘合劑。7.如權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的光催化基底，其中所述第一粘合劑在第一涂飾層中以足以提供約1:0.1至約1:5的光催化物質(zhì):粘合劑重量比的量存在。8.—種制造光催化基底的方法，所述方法包括下列步驟(a)提供具有至少一個(gè)表面的織物支撐物，(b)提供涂料組合物，所述涂料組合物通過(guò)下述步驟制備(i)提供液體介質(zhì)，(ii)將干燥的粒狀光催化物質(zhì)分散在液體介質(zhì)中，和(iii)將第一粘合劑添加到在步驟(ii)中制成的液體介質(zhì)中，以制造涂料組合物，該涂料組合物包括足以提供約1:0.1至約1:5的光催化物質(zhì):粘合劑重量比的量的第一粘合劑，(c)將該涂料組合物施加到織物支撐物的至少部分表面上，和(d)將施加了涂料組合物的織物支撐物表面干燥以產(chǎn)生光催化基底。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括下列步驟(e)提供第二涂料組合物，該第二涂料組合物包括活性碳粒子和第二粘合劑，(f)將第二涂料組合物施加到織物支撐物的第二表面的至少一部分上，和(g)將織物支撐物第二表面上施加了第二涂料組合物的部分干燥以產(chǎn)生光催化基底。10.如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的方法，其中所述織物支撐物包括含聚酯的紗線，且所述紗線以機(jī)織或針織結(jié)構(gòu)提供。11.如權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述粒狀光催化物質(zhì)包括火成的銳鈦礦二氧化鈦。12.如權(quán)利要求8-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述光催化物質(zhì)在支撐物表面上以基底總重量的約0.5至約1重量％的量存在。13.如權(quán)利要求8-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述粘合劑是膠乳粘合劑。14.如權(quán)利要求8-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述涂料組合物進(jìn)一步包括選自磷酸酯、氨、氫氧化銨及其組合的分散劑。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述分散劑在添加粘合劑之前添加到液體介質(zhì)中。全文摘要本發(fā)明提供了一種包括織物支撐物和在其至少第一表面上的涂飾層的光催化基底。在織物支撐物的至少第一表面上的涂飾層包括粒狀光催化物質(zhì)和粘合劑。在織物支撐物的相反表面上具有包括活性碳粒子和粘合劑的涂層。本發(fā)明還提供了一種制造這種光催化基底的方法。文檔編號(hào)B01J35/00GK101346179SQ200680048937公開(kāi)日2009年1月14日申請(qǐng)日期2006年12月7日優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日發(fā)明者李舒龍,理查德·A·邁耶尼克申請(qǐng)人:美利肯公司