專利名稱：具有voc除去功能的纖維布帛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維布帛，其具有除臭·抗菌·防污功能，并且還可以有效地除去例如以甲醛、乙醛、甲苯、二甲苯等為代表的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)，本發(fā)明的纖維布帛可以作為窗簾、地毯、壁紙、椅子繃布等室內(nèi)用纖維布帛；汽車、車輛、船舶、航空器等的內(nèi)裝飾用纖維布帛而廣泛地應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來，像以致病房屋綜合征(sick house syndrome)為代表的那樣，例如從住宅建材等中產(chǎn)生的甲醛等有害物質(zhì)所造成的生活環(huán)境的污染問題正在急速地嚴(yán)重化。另外，不僅是甲醛，而且還有甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的難分解性的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)也已經(jīng)被室內(nèi)空氣環(huán)境指標(biāo)所限制。
但是，已知光催化劑具有將有機(jī)物等分解為二氧化碳?xì)怏w和水的能力，例如廣泛地進(jìn)行了如下的嘗試，即，在窗簾、地毯、壁紙、椅子繃布等纖維布帛上固定光催化劑，利用紫外線或可見光將惡臭或有害物質(zhì)分解。另外，還確認(rèn)光催化劑具有利用其強(qiáng)大的氧化能力將大腸桿菌等殺死的殺菌功能。
但是，雖然光催化劑具有此種有益的功能，然而另一方面，當(dāng)將光催化劑利用粘合劑樹脂直接固定于纖維布帛上時，由于粘合劑樹脂或纖維布帛是含有有機(jī)性的烴的樹脂，因此會出現(xiàn)其被光催化劑的強(qiáng)大的氧化分解能力分解或著色或產(chǎn)生異臭等諸多問題。由此，光催化劑的使用受到限定，多被應(yīng)用于耐氧化性強(qiáng)的瓷磚或玻璃等無機(jī)的材料中，在屋外使用。
另外，在將光催化劑在屋內(nèi)使用的情況下，存在于室內(nèi)的紫外線量非常少，難以將甲苯或二甲苯等難分解性的物質(zhì)完全地分解為二氧化碳?xì)怏w和水，將會生成各種各樣的中間體(低分子量的分解物)，從而有二次污染的可能性。另外，即使在使用了能夠在可見光下響應(yīng)的光催化劑的情況下，可見光的能量很弱，難以將VOC一并分解為二氧化碳?xì)怏w和水，會生成中間體、發(fā)生二次污染的情況。
為了改善這些情況，在專利文獻(xiàn)1中，公布了如下的具有優(yōu)良的除臭、抗菌及防污功能的纖維布帛的技術(shù)，即，通過將氧化鈦光催化劑用硅氧烷交聯(lián)型樹脂固定于纖維布帛上，在使用之時在纖維布帛中就不會有變色或老化的情況，具有持續(xù)性。
另外，在專利文獻(xiàn)2中，還公布有如下的技術(shù)，即，通過在纖維布帛的表面形成由氟樹脂構(gòu)成的耐腐蝕性皮膜，在該耐腐蝕性皮膜之上形成光催化劑皮膜，從而不在纖維布帛中發(fā)生變色或老化并將甲醛除去。
在專利文獻(xiàn)3中，提出了在纖維布帛的表面具有選自烷基硅酸酯類樹脂、硅類樹脂、氟類樹脂的粘合劑和光催化劑的室內(nèi)內(nèi)裝飾材料，公開了具有耐久性的、在防吸臭性、除臭性、抗菌性、防污性方面優(yōu)良的室內(nèi)內(nèi)裝飾材料的技術(shù)。
在專利文獻(xiàn)4中，公布了如下的技術(shù)，即，通過將有機(jī)鈦等鈦溶液浸透于硅膠的細(xì)孔內(nèi)并燒成，在硅膠內(nèi)部形成具有光催化活性的銳鈦礦型氧化鈦。
在專利文獻(xiàn)5中，通過在粘合劑中使用纖維素類粘合劑，即使光催化劑將粘合劑分解，也可以積極地分解至二氧化碳，不會有產(chǎn)生由粘合劑分解造成的新的低分子揮發(fā)性物質(zhì)的情況。
另外，在專利文獻(xiàn)6中，公布有將肼衍生物和除臭性無機(jī)物質(zhì)固定于地毯上而除臭的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1特開平10-1879號公報專利文獻(xiàn)2特開平10-216210號公報專利文獻(xiàn)3特開2001-254281號公報專利文獻(xiàn)4特開2004-305947號公報專利文獻(xiàn)5特開2004-137611號公報專利文獻(xiàn)6特開2000-14520號公報但是，所述專利文獻(xiàn)1、2、3中所記載的方法將會使纖維布帛的手感變硬，另外不能完全地保護(hù)纖維布帛免受來自光催化劑的氧化作用的二次污染，此外還難以進(jìn)行甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC的除去。另外，專利文獻(xiàn)4中，雖然可以抑制粘合劑樹脂或纖維布帛的分解，但是在硅膠自身上對VOC等疏水性有機(jī)物質(zhì)的吸附很少，不能將VOC等的氣體捕捉到硅膠的細(xì)孔內(nèi)，不會實現(xiàn)光催化劑對VOC的分解。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于此種技術(shù)背景而完成的，其第一目的在于，提供一種具有VOC除去功能的纖維布帛，其可以在維持纖維布帛的柔軟的手感的同時，不僅將甲醛、乙醛，而且將甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC也充分地分解除去，并且還可以防止由分解中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物造成的二次污染。另外，本發(fā)明的第二目的在于，提供能夠充分地防止布帛的變色或老化的具有VOC除去功能的纖維布帛。
為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明提供以下的途徑。
一種具有VOC除去功能的纖維布帛，其特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)及光催化劑。
根據(jù)所述1中記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)為疏水性沸石。
根據(jù)所述1或2中記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述光催化劑為可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑。
根據(jù)所述1～3中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂為丙烯酸硅類粘合劑樹脂。
根據(jù)所述1～4中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為20nm～30μm。
根據(jù)所述1～5中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述光催化劑的平均粒徑為5nm～20μm。
根據(jù)所述1～6中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述光催化劑的平均粒徑為構(gòu)成所述纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下。
根據(jù)所述1～7中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，所述光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～25質(zhì)量份，所述粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.05～30質(zhì)量份。
根據(jù)所述1～8中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂被以近似網(wǎng)狀固定于纖維布帛上。
一種具有VOC除去功能的纖維布帛，其特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)。
根據(jù)所述10中記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)為疏水性沸石。
根據(jù)所述10或11中記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為20nm～30μm。
根據(jù)所述10～12中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為構(gòu)成所述纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下。
根據(jù)所述10～13中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，所述粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.05～30質(zhì)量份。
根據(jù)所述10～14中任意一項記載的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂被以近似網(wǎng)狀固定于纖維布帛上。
一種具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有可見光響應(yīng)型光催化劑、由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑、由胺化合物構(gòu)成的除臭劑。
根據(jù)所述16中記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述可見光響應(yīng)型光催化劑為可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑。
根據(jù)所述16或17中記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑為疏水性沸石。
根據(jù)所述16～18中任意一項記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由胺化合物構(gòu)成的除臭劑為肼衍生物。
根據(jù)所述16～19中任意一項記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂為丙烯酸硅類粘合劑樹脂。
根據(jù)所述16～20中任意一項記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述可見光響應(yīng)型光催化劑的平均粒徑為5nm～20μm。
根據(jù)所述16～21中任意一項記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑的平均粒徑為20nm～30μm。
根據(jù)所述16～22中任意一項記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由胺化合物構(gòu)成的除臭劑的平均粒徑為20nm～30μm。
根據(jù)所述16～23中任意一項記載的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述可見光響應(yīng)型光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，所述由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～20質(zhì)量份，所述由胺化合物構(gòu)成的除臭劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～30質(zhì)量份。
發(fā)明效果[1]的發(fā)明中，由于在纖維布帛中固定有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)，因此與疏水性強(qiáng)的甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC的親和性良好，即，疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)非常容易吸引甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC，這樣就可以高效率地利用光催化劑將甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC分解除去。另外，由于即使在因光催化劑的分解作用生成了中間產(chǎn)物(低分子量的分解物)的情況下，由于可以利用疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)有效地吸附捕捉，因此可以有效地防止由此種分解中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物造成的二次污染。另外，由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)捕捉的中間產(chǎn)物最終被光催化劑分解為二氧化碳?xì)怏w和水，這樣就實現(xiàn)了VOC的完全的分解除去。
的發(fā)明中，由于作為疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)使用了疏水性沸石，因此可以將因光催化劑的分解作用生成的中間產(chǎn)物更為有效地吸附捕捉。
的發(fā)明中，由于作為光催化劑使用了可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，因此即使是在紫外線量少的屋內(nèi)使用之類的情況下，也可以確保足夠的VOC分解除去功能。另外，不僅可以將香煙臭、汗臭等輕易地除去，而且還可以將附著于布帛上的香煙的煙油子等著色物質(zhì)分解而獲得優(yōu)良的防污效果，并且還可以獲得優(yōu)良的抗菌效果。通常在使用此種可見光響應(yīng)型光催化劑的情況下，難以分解為二氧化碳?xì)怏w和水，多有使得由中間產(chǎn)生的生成所造成的污染成為問題的情況，然而本發(fā)明的纖維布帛中，由于可以利用疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)將此種中間產(chǎn)物有效地吸附捕捉，因此也可以有效地防止由此種分解中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物造成的二次污染。
的發(fā)明中，作為粘合劑樹脂使用了丙烯酸硅類粘合劑樹脂，光催化劑以硅烷醇鍵與丙烯酸硅類粘合劑樹脂的硅部分結(jié)合，另一方面，丙烯酸硅類粘合劑樹脂的丙烯酰部分與纖維布帛牢固地結(jié)合。像這樣，由于不是光催化劑直接與纖維布帛結(jié)合，而是硅部分與光催化劑、丙烯酰部分與纖維布帛分別選擇性地結(jié)合，因此可以保護(hù)纖維布帛免受光催化劑的強(qiáng)大的氧化作用影響，由此就可以防止纖維布帛的變色或老化。另外，由于光催化劑與將丙烯酰部分與纖維布帛結(jié)合了的丙烯酸硅類粘合劑樹脂的硅部分結(jié)合，可以說是與纖維布帛間接地接合，因此不會有損害纖維布帛的柔軟的手感的情況。
的發(fā)明中，由于疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為20nm～30μm，因此可以防止纖維布帛表面的粗糙感。
的發(fā)明中，由于光催化劑的平均粒徑為5nm～20μm，因此可以進(jìn)一步提高除臭速度、VOC分解除去速度。
的發(fā)明中，由于光催化劑的平均粒徑為構(gòu)成纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下，因此可以有效地防止光催化劑的脫落。
的發(fā)明中，可以在確保作為纖維布帛來說良好的手感的同時，確保足夠的VOC分解除去功能。
的發(fā)明中，由于將粘合劑樹脂以近似網(wǎng)狀固定于纖維布帛上，由此構(gòu)成纖維布帛的纖維就能夠相對自由地移動，因此可以確保作為纖維布帛來說充分的柔軟性。另外，可以在纖維布帛中留有作為賦予除臭、抗菌、防污、VOC除去以外的其他功能的部分的空間(余地)，例如還可以賦予阻燃、疏水、疏油等其他的功能，像這樣就具有能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的多功能化的優(yōu)點。
的發(fā)明中，由于在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)被粘合劑樹脂固定于纖維布帛上，與疏水性強(qiáng)的甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC的親和性良好，因此在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)就很容易吸引甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC，由此就可以將甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC利用光催化劑高效率地分解除去。另外，即使在因光催化劑的分解作用生成了中間產(chǎn)物(低分子量的分解物)的情況下，由于可以利用疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)將中間產(chǎn)物有效地吸附捕捉，因此最終VOC就被光催化劑分解為二氧化碳?xì)怏w和水，可以實現(xiàn)VOC的完全的分解除去。另外，由于光催化劑被固定于疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的細(xì)孔內(nèi)而不向表面露出，因此可以防止粘合劑樹脂或纖維布帛變色或老化的情況。另外，不僅可以將香煙臭、汗臭等輕易地除去，而且還可以將附著于布帛上的香煙的煙油子等著色物質(zhì)分解而獲得優(yōu)良的防污效果，并且還可以獲得優(yōu)良的抗菌效果。
的發(fā)明中，由于在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)是在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性沸石，因此就可以利用光催化劑的分解作用將中間產(chǎn)物更為有效地吸附捕捉。特別是，由于疏水性沸石對水分的吸附很少，因此即使在濕度高的氣氛中，也可以有效地吸附在光催化反應(yīng)的過程中生成的中間體，可以抑制由中間體造成的二次污染。
的發(fā)明中，由于在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為20nm～30μm，因此不會有手感變硬的情況，可以防止纖維布帛表面的粗糙感。
的發(fā)明中，由于在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為構(gòu)成纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下，因此可以有效地防止在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的脫落。
的發(fā)明中，可以在確保作為纖維布帛來說良好的手感的同時，確保足夠的VOC除去功能。
的發(fā)明中，由于將粘合劑樹脂以近似網(wǎng)狀固定于纖維布帛上，由此構(gòu)成纖維布帛的纖維就能夠相對自由地移動，因此可以確保作為纖維布帛來說充分的柔軟性。另外，可以在纖維布帛中留有作為賦予除臭、抗菌、防污、VOC除去以外的其他功能的部分的空間(余地)，例如還可以賦予阻燃、疏水、疏油等其他的功能，像這樣就具有能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的多功能化的優(yōu)點。
的發(fā)明中，由于將可見光響應(yīng)型光催化劑、由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑固定于纖維布帛上，因此與疏水性強(qiáng)的甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC的親和性良好，疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)很容易吸引甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC，所以即使是在室內(nèi)的很弱的光線中，也可以將甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC利用可見光響應(yīng)型光催化劑高效率地分解除去。另外，即使在因可見光響應(yīng)型光催化劑的分解作用生成了中間產(chǎn)物(低分子量的分解物)的情況下，由于可以利用疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)有效地吸附捕捉，因此就可以有效地防止由此種分解中所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物造成的二次污染。另外，由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)捕捉了的中間產(chǎn)物最終被可見光響應(yīng)型光催化劑分解為二氧化碳?xì)怏w和水。另外，由于在纖維布帛中固定有由胺化合物構(gòu)成的除臭劑，因此可以將硫化氫或氨氣臭、香煙臭、汗臭等較多的不快臭味除去。
的發(fā)明中，由于作為可見光響應(yīng)型光催化劑使用了可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，因此即使是在紫外線量較少的屋內(nèi)使用的情況下，也可以具有VOC除去功能，另外可以將氨氣臭、香煙臭等不快臭味除去。但是，通常在使用了此種可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑的情況下，很難將全部的不快臭味或VOC一并分解為二氧化碳?xì)怏w和水，會生成一部分中間產(chǎn)物，有使得二次污染成為問題的情況。本發(fā)明的纖維布帛中，由于可以將中間產(chǎn)物利用疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)有效地吸附捕捉，因此可以防止此種問題?？梢姽忭憫?yīng)型氧化鈦光催化劑可以顯示優(yōu)良的除臭、防污、抗菌效果。
的發(fā)明中，由于作為由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑使用了疏水性沸石，對水分的吸附較少，因此即使在濕度高的氣氛中，也可以有效地吸附在光催化反應(yīng)的過程中生成的中間產(chǎn)物，可以抑制由中間產(chǎn)物造成的二次污染，實現(xiàn)VOC的可靠的分解除去。
的發(fā)明中，由于作為由胺化合物構(gòu)成的除臭劑使用了肼衍生物，因此可以將硫化氫或氨氣臭、香煙臭、汗臭等進(jìn)一步除去。
的發(fā)明中，由于作為粘合劑樹脂使用了丙烯酸硅類粘合劑樹脂，因此可以在保持柔軟的手感的同時，沒有光催化劑與纖維布帛直接接觸的情況，可以防止纖維布帛的老化。
的發(fā)明中，由于可見光響應(yīng)型光催化劑的平均粒徑為5nm～20μm，因此不會有手感變硬的情況，可以進(jìn)一步提高除臭、抗菌及VOC除去功能。
的發(fā)明中，由于由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑的平均粒徑為20nm～30μm，因此可以在確保作為纖維布帛來說良好的手感的同時，進(jìn)一步提高除臭、抗菌及VOC除去功能。
的發(fā)明中，由于由胺化合物構(gòu)成的除臭劑的平均粒徑為20nm～30μm，因此可以在確保作為纖維布帛來說良好的手感的同時，進(jìn)一步提高除臭功能。
的發(fā)明中，由于可見光響應(yīng)型光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～20質(zhì)量份，由胺化合物構(gòu)成的除臭劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～30質(zhì)量份，因此就可以獲得具有充分的除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛。
具體實施例方式
第一發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛的特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)及光催化劑。
該第一發(fā)明的纖維布帛中，由于在纖維布帛中固定有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)，因此與疏水性強(qiáng)的甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC的親和性良好，即，疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)非常容易吸引疏水性強(qiáng)的甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC，由此就可以使這些VOC較多地存在于光催化劑的表面，所以就可以利用光催化劑高效率地將甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC分解除去。另外，即使在因光催化劑的分解作用生成了中間產(chǎn)物(低分子量的分解物)的情況下，由于也可以將該中間產(chǎn)物利用疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)有效地吸附捕捉，而不向大氣中散逸，因此可以有效地防止由此種分解中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物造成的二次污染。另外，由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)捕捉了的中間產(chǎn)物由于最終被光催化劑分解為二氧化碳?xì)怏w和水，因此可以將VOC完全地分解除去。而且，所述「VOC」(揮發(fā)性有機(jī)化合物)是在常溫下蒸發(fā)(氣化)的有機(jī)化合物的總稱。
為了充分地獲得如前所述的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)與光催化劑的聯(lián)系作用(即為了將VOC完全地分解除去)，最好形成如下的構(gòu)成，即，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂將疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)與光催化劑以相互混雜分散的狀態(tài)固定。
第一發(fā)明中，作為所述纖維布帛，沒有特別限定，然而例如可以舉出織物、編織物、無紡布、絨頭布帛(栽絨地毯、家具布(moquette)等)等。另外，構(gòu)成所述纖維布帛的纖維的種類或形態(tài)等也沒有特別限定。作為構(gòu)成所述纖維布帛的纖維，例如可以舉出聚酯、聚酰胺、丙烯酸等合成纖維；乙酸酯、人造絲等半合成纖維；羊毛、絲綢、棉、麻等天然纖維等，可以采用使用了這些纖維的一種或并用了兩種以上的構(gòu)成。
作為所述光催化劑，沒有特別限定，然而例如可以舉出氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鐵等。這些光催化劑一般來說被紫外線或可見光激發(fā)而使水或氧等變?yōu)镺H自由基或O2-，呈現(xiàn)出強(qiáng)氧化作用，利用該氧化作用可以將有機(jī)物分解。作為所述光催化劑，為了提高光催化活性，也可以使用使之擔(dān)載了鉑、鈀、銠等鉑族金屬的構(gòu)成的材料，或者也可以使用使之擔(dān)載了銀、銅、鋅等具有殺菌性的金屬的構(gòu)成的材料。
其中，作為所述光催化劑，優(yōu)選使用可見光響應(yīng)型光催化劑，該情況下，即使是在紫外線量少的屋內(nèi)使用之類的情況下，也可以發(fā)揮足夠的VOC分解除去功能。特別優(yōu)選的是可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，該可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑具有如下優(yōu)點，即，由于即使是在紫外線量少的屋內(nèi)也可以獲得強(qiáng)氧化作用，因此可以進(jìn)一步提高VOC分解除去功能，還可以將香煙臭、汗臭等輕易地除去，并且可以將附著于布帛上的香煙的煙油子等著色物質(zhì)分解而獲得優(yōu)良的防污效果。另外，可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑由于利用其氧化能力對黃色葡萄球菌等發(fā)揮優(yōu)良的殺菌力，因此可以確保優(yōu)良的抗菌效果。
所述可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑是例如可以通過在氧化鈦的一部分進(jìn)行N摻雜等而在可見光區(qū)域中激發(fā)的材料，沒有被特別限定，然而例如可以舉出用N或S將氧化鈦的O的一部分置換了的陰離子摻雜型、將氧化鈦的Ti的一部分用Cr或V置換了陽離子摻雜型等。作為所述可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，優(yōu)選使用銳鈦礦型氧化鈦、金紅石型氧化鈦、板鈦礦型氧化鈦，特別優(yōu)選的是銳鈦礦型氧化鈦。
另外，作為所述可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，也可以使用覆蓋磷灰石的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑。該覆蓋磷灰石的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑是將可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑的表面利用磷酸鈣磷灰石覆蓋了的復(fù)合材料。利用該覆蓋磷灰石的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，可以防止可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑直接與纖維布帛或粘合劑樹脂接觸，從而可以防止因光催化劑的強(qiáng)氧化作用而使得纖維布帛或粘合劑樹脂受到分解作用。
所述光催化劑的平均粒徑優(yōu)選5nm～20μm(0.005～20μm)。雖然從氧化作用的效果考慮，光催化劑的平均粒徑最好較小，但是由于小于5nm的粒徑的材料在制造上的困難性極高，另外成本變高，因此不夠理想。另外，當(dāng)超過20μm時，則由于利用光催化劑獲得的分解除去速度降低，因此不夠理想。其中，所述光催化劑的平均粒徑更優(yōu)選7nm～5μm(0.007～5μm)。
另外，所述光催化劑的平均粒徑優(yōu)選構(gòu)成所述纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下。該情況下，具有可以有效地防止光催化劑從纖維布帛上的脫落的優(yōu)點。
所述光催化劑向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～25質(zhì)量份。當(dāng)超過25質(zhì)量份時，由于布帛的手感變硬，纖維布帛白化，因此不夠理想。另外，如果小于0.5質(zhì)量份，則由于除臭速度或VOC分解除去速度降低，因此不夠理想。其中，光催化劑向纖維布帛上的附著量更優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.7～10質(zhì)量份。
作為所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)，沒有特別限定，然而例如可以舉出疏水性沸石、活性炭、將表面用氟樹脂涂覆了的氧化鋁多孔粒子、將表面用疏水劑涂覆了的多孔氧化硅等。它們當(dāng)中，優(yōu)選使用疏水性沸石，該情況下，可以將因光催化劑的分解作用生成的中間產(chǎn)物用該疏水性沸石更為有效地吸附捕捉。另外，由于疏水性沸石為白色，因此在重視色彩或設(shè)計的室內(nèi)用纖維布帛等用途中十分合適。而且，在所述「疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)」中，不包括吸水性無機(jī)多孔物質(zhì)。
作為所述疏水性沸石，優(yōu)選使用SiO2/Al2O3摩爾比為30以上的疏水性沸石，特別優(yōu)選使用SiO2/Al2O3摩爾比為60以上的疏水性沸石。
為了獲得所述疏水性沸石，例如可以舉出直接合成像硅沸石(silicalite)那樣高Si/Al比沸石的方法、將沸石的骨架內(nèi)Al利用后處理除去的方法、修飾沸石的表面硅烷醇基的方法等。作為將沸石的骨架內(nèi)Al利用后處理除去的方法，可以舉出將NH4+型或H+型沸石在高溫下進(jìn)行水熱處理后進(jìn)行酸處理的方法、利用酸處理直接脫Al的方法、在EDTA水溶液中進(jìn)行處理的方法等。另外，作為修飾沸石的表面硅烷醇基的方法，可以舉出利用與烷基硅烷或醇的反應(yīng)導(dǎo)入烷基(疏水基)的方法等。
所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑優(yōu)選20nm～30μm(0.02～30μm)。當(dāng)超過30μm時，則由于纖維布帛的手感變硬，因此不夠理想。另外，小于20nm的粒徑的材料由于在制造上的困難性極高，另外成本變高，因此不夠理想。其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑更優(yōu)選100nm～10μm。
所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份。當(dāng)超過15質(zhì)量份時，則由于布帛的手感變硬，纖維布帛白化，因此不夠理想。另外，如果是小于0.1質(zhì)量份，則由于吸附因光催化劑的分解作用而生成的中間產(chǎn)物的能力降低，因此不夠理想。其中，疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量更優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～10質(zhì)量份。
作為所述粘合劑樹脂，沒有特別限定，然而優(yōu)選使用丙烯酸硅類粘合劑樹脂。該丙烯酸硅類粘合劑樹脂是具有硅基和丙烯?；恼澈蟿渲?，具體來說，例如可以舉出將丙烯酸類樹脂單元與有機(jī)硅樹脂單元嵌段共聚了的樹脂、將聚甲基丙烯酸酯單元在有機(jī)硅樹脂上接枝聚合而復(fù)合化的樹脂等。
在使用了所述丙烯酸硅類粘合劑樹脂的情況下，光催化劑利用硅烷醇鍵與丙烯酸硅類粘合劑樹脂的硅部分結(jié)合，另一方面，丙烯酸硅類粘合劑樹脂的丙烯酰部分與纖維布帛牢固地結(jié)合。丙烯酸硅類粘合劑樹脂的丙烯酰部分特別是與丙烯酸類纖維、尼龍纖維、聚酯纖維等合成纖維的結(jié)合力非常強(qiáng)，所述丙烯酰部分優(yōu)先地與纖維布帛結(jié)合。像這樣由于不是光催化劑與纖維布帛直接結(jié)合，而是硅部分與光催化劑、丙烯酰部分與纖維布帛分別選擇性地結(jié)合，因此就可以保護(hù)纖維布帛免受光催化劑的強(qiáng)氧化作用影響，由此就可以防止纖維布帛的變色或老化。另外，由于光催化劑是與將丙烯酰部分與纖維布帛結(jié)合了的丙烯酸硅類粘合劑樹脂的硅部分結(jié)合，可以說是與纖維布帛間接地結(jié)合，因此不會有損害纖維布帛的柔軟的手感的情況。另外，由于丙烯酸硅類粘合劑樹脂的硅部分對于光催化劑的氧化作用具有足夠的抵抗力，因此不會有該硅部分受到光催化劑的氧化作用而分解等情況。
所述粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.05～30質(zhì)量份。如果小于0.05質(zhì)量份，則由于固定力降低，容易產(chǎn)生疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)或光催化劑的脫落，因此不夠理想。另外，當(dāng)超過30質(zhì)量份時，則由于纖維布帛的手感變硬，因此不夠理想。
第一發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛例如可以如下所示地制造。即，可以在將含有所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)、光催化劑及粘合劑樹脂的處理液附著在纖維布帛的至少一部分上后，通過將其干燥而制造。也就是可以獲得如下構(gòu)成的纖維布帛，即，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂以相互混雜分散的狀態(tài)固定了疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)和光催化劑。具體來說，例如可以例示出浸漬法、涂覆法等。
作為所述浸漬法，例如可以例示出如下的方法，即，在向含有所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)、光催化劑及粘合劑樹脂的處理液中浸漬了纖維布帛后，將該布帛用軋干機(jī)擰絞而將其干燥。如果利用該浸漬法來制造，則具有可以將所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)、光催化劑及粘合劑樹脂以均一狀態(tài)擔(dān)載于纖維布帛上的優(yōu)點。
作為所述涂覆法，例如可以例示出如下的方法，即，在將含有所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)、光催化劑及粘合劑樹脂的處理液涂布覆蓋于纖維布帛的至少一部分上后，將其干燥。如果利用該涂覆法來制造，則具有可以顯著地提高生產(chǎn)性、可以高精度地控制擔(dān)載量的優(yōu)點。另外，利用該涂覆法，可以將粘合劑樹脂以近似網(wǎng)狀粘接。作為所述涂覆法的具體的手法，沒有特別限定，然而例如可以舉出凹版印刷法、轉(zhuǎn)印印刷法、絲網(wǎng)印刷法等。
所述處理液中的各成分的配合比例沒有特別限定，然而當(dāng)粘合劑樹脂的量相對于光催化劑的量來說過多時，則由于將光催化劑的表面用粘合劑樹脂覆蓋的比例就會增大，除臭、抗菌、防污、VOC除去的效果降低，因此不夠理想。優(yōu)選的配合量為，相對于所述粘合劑樹脂100質(zhì)量份，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)為10～250質(zhì)量份，所述光催化劑為10～250質(zhì)量份。
另外，也可以將向纖維布帛上的擔(dān)載處理分為2個工序來進(jìn)行。也就是可以采用如下的方法，即，在第一工序中在纖維布帛上擔(dān)載了粘合劑樹脂后，繼而在下面的第二工序中將疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)及光催化劑涂布于所述纖維布帛上。根據(jù)該方法，可以將疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)及光催化劑沒有浪費地均勻地?fù)?dān)載。
第一發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛沒有特別限定，例如除了作為地毯、窗簾、壁紙、椅子繃布、天花板材料等室內(nèi)用布帛使用以外，還可以作為汽車、車輛、船舶、航空器等的內(nèi)裝飾用纖維布帛或衣服等使用。
下面，對第二發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛進(jìn)行說明。第二發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛的特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)。
該第二發(fā)明中，作為所述纖維布帛的形態(tài)，可以舉出織物、編織物、無紡布或者栽絨地毯或家具布之類的絨頭布帛等，沒有特別限定。作為纖維布帛的纖維，沒有特別限定，可以舉出聚酯、聚酰胺、丙烯酸等合成纖維；乙酸酯、人造絲等半合成纖維；羊毛、絲綢、棉、麻等天然纖維等，可以采用使用這些纖維的一種或并用了多種纖維的構(gòu)成。
一般來說，作為賦予除臭、抗菌、防污、VOC除去等功能的光催化劑，例如可以舉出氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鐵等。這些光催化劑被紫外線或可見光激發(fā)而使水或氧等變?yōu)镺H自由基或·O2-，利用其強(qiáng)氧化作用可以將有機(jī)物分解為水和二氧化碳。另外，為了提高光催化劑的催化活性，也可以使用固定了鉑、鈀、銠等鉑族金屬的構(gòu)成的材料或固定了銀、銅、鋅等具有殺菌性的金屬的材料。
第二發(fā)明中的在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)可以通過在疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的細(xì)孔內(nèi)浸漬光催化劑溶液、將其燒成而獲得。擔(dān)載于疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的細(xì)孔內(nèi)的光催化劑是被非常高度地分散了的光催化劑，即使在微弱的光下，也可以對惡臭氣體顯示出有效的活性。另外，不僅可以將香煙臭、汗臭等輕易地消除，而且可以將附著于布帛上的香煙的煙油子等著色物質(zhì)分解而獲得優(yōu)良的防污效果，并且還可以獲得優(yōu)良的抗菌效果。
作為將所述光催化劑固定于疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的細(xì)孔內(nèi)的方法，例如可以通過將鈦溶液浸漬在疏水性沸石中，將其干燥，在500℃下進(jìn)行6小時左右的燒成來制成。作為所浸漬的鈦溶液，可以舉出草酸氧鈦溶液、四氯化鈦、硫酸氧鈦、烷氧基鈦。其中，由于草酸氧鈦容易因熱分解而變?yōu)檠趸仯虼巳菀滋幚?，另外更為穩(wěn)定、安全，所以優(yōu)選。氧化鈦向細(xì)孔內(nèi)的固定的判斷可以利用紫外線吸收光譜、X射線衍射測定、電子顯微鏡來確認(rèn)。固定于疏水性沸石的細(xì)孔內(nèi)的氧化鈦是被非常高度地分散了的氧化鈦，即使在微弱的光下，也可以顯示出VOC除去效率良好的活性。
氧化鈦向細(xì)孔內(nèi)的固定量優(yōu)選相對于疏水性沸石100質(zhì)量份為3～50質(zhì)量份。當(dāng)小于3質(zhì)量份時，則光催化能力降低，不夠理想。在多到超過50質(zhì)量份的情況下，則氧化鈦不僅被固定于沸石細(xì)孔內(nèi)，而且向表面露出，從而與粘合劑樹脂或纖維材料直接接觸，因而不夠理想。
作為所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)，沒有特別限定，例如可以舉出疏水性的沸石、活性炭、硅膠、氧化硅等。它們當(dāng)中，優(yōu)選使用疏水性沸石，該情況下，可以將因光催化劑的分解作用生成的中間產(chǎn)物用該疏水性沸石更為有效地吸附捕捉。另外，由于疏水性沸石為白色，因此在重視色彩或設(shè)計的室內(nèi)用纖維布帛等用途中十分理想。而且，在所述「疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)」中，不包括吸水性無機(jī)多孔物質(zhì)。雖然一般來說，沸石為親水性，但是本發(fā)明中優(yōu)選疏水性沸石。疏水性沸石由于對水分的吸附少，因此即使在濕度高的氣氛中，也可以極快地有效地吸附惡臭或在光催化反應(yīng)的過程中生成的中間體等。
作為所述疏水性沸石，優(yōu)選使用SiO2/Al2O3摩爾比為30以上的疏水性沸石，特別優(yōu)選使用SiO2/Al2O3摩爾比為60以上的疏水性沸石。
為了獲得所述疏水性沸石，例如可以舉出直接合成像硅沸石(silicalite)那樣高Si/Al比沸石的方法、將沸石的骨架內(nèi)Al利用后處理除去的方法、修飾沸石的表面硅烷醇基的方法等。作為將沸石的骨架內(nèi)Al利用后處理除去的方法，可以舉出將NH4+型或H+法、在EDTA水溶液中進(jìn)行處理的方法等。另外，作為修飾沸石的表面硅烷醇基的方法，可以舉出利用與烷基硅烷或醇的反應(yīng)導(dǎo)入烷基(疏水基)的方法等。
因從表面到內(nèi)部開有無數(shù)孔徑為0.2～100nm的細(xì)小的孔，因而所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的表面的比表面積顯示出大到5.0～1500m2/g的值。其中，平均細(xì)孔直徑為0.5～10nm的材料在將光催化劑固定于細(xì)孔內(nèi)方面十分理想。當(dāng)平均細(xì)孔直徑過小時，雖然比表面積增加，但是光催化劑難以進(jìn)入細(xì)孔內(nèi)，除臭能力就會降低。另外，當(dāng)平均細(xì)孔直徑大于10nm時，則比表面積減少，除臭能力降低。而且，比表面積可以利用根據(jù)氮吸附量算出的BET法來測定。
所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑優(yōu)選20nm～30μm。當(dāng)疏水性沸石的粒徑超過30μm時，則纖維布帛的手感變硬，因而不夠理想。另外，如果是設(shè)為20nm以下的粒徑，則將光催化劑固定于細(xì)孔內(nèi)的量變少，VOC除去能力降低，因而不夠理想。其中，所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑更優(yōu)選100nm～10μm，另外，如果是構(gòu)成纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下，則與纖維的固定就變得牢固，可以有效地防止因摩擦等而造成的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的脫落。
所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～15質(zhì)量份。當(dāng)超過15質(zhì)量份時，由于布帛的手感變硬，或纖維布帛白化，因此不夠理想。另外，如果小于0.5質(zhì)量份，則VOC分解除去能力降低，因而不夠理想。其中，在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量更優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～10質(zhì)量份。
此外，所述粘合劑樹脂無論是何種樹脂都可以使用。例如可以舉出自交聯(lián)型丙烯酸類樹脂、甲基丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、乙二醛樹脂、聚乙酸乙烯樹脂、偏氯乙烯樹脂、丁二烯樹脂、蜜胺樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸-硅共聚體樹脂、乙烯-乙酸乙烯共聚體樹脂、異丁烯馬來酸酐共聚體樹脂、乙烯-苯乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚體樹脂等。也可以將這些樹脂混合兩種以上而形成粘合劑樹脂。
所述粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.05～30質(zhì)量份。如果小于0.05質(zhì)量份，則由于固定力降低，容易產(chǎn)生在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的脫落，因此不夠理想。當(dāng)超過30質(zhì)量份時，則由于纖維布帛的手感變硬，因此不夠理想。
第二發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛例如可以如下所示地制造。即，可以在將在水中分散了所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)和粘合劑樹脂的處理液附著在纖維布帛的至少一部分上后，通過將其干燥而制造。此時，處理液最好盡可能地將所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)和粘合劑樹脂分散，對于粘合劑樹脂，更優(yōu)選在與水之間形成乳液狀態(tài)。另外，由于在調(diào)和之時，預(yù)先將在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)分散于水中之后，再將粘合劑樹脂分散的做法對于將其更為均一地分散是理想的。
對于將所述處理液固定于纖維布帛上的方法，可以例示出浸漬法和涂覆法。浸漬法可以例示出如下的方法，即，在將纖維布帛浸漬于所述處理液中后，利用軋干機(jī)擰絞而將其干燥。如果利用該浸漬法來制造，則可以將在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)和粘合劑樹脂均勻地固定于纖維布帛上。
作為所述涂覆法，可以例示出如下的方法，即，在將所述處理液在纖維布帛上涂布覆蓋于纖維布帛的至少一部分上后，將其干燥。如果利用涂覆法來制造，則具有可以顯著地提高生產(chǎn)性、可以高精度地控制固定量的優(yōu)點。另外，作為所述涂覆方法的具體的手法，沒有特別限定，然而例如可以例示出凹版印刷加工、噴霧加工、輥涂機(jī)加工、轉(zhuǎn)印印刷加工、絲網(wǎng)印刷加工等。
另外，涂覆法與其說是作為將所述處理液在纖維布帛上以皮膜狀形成層來全面涂布的方法，不如說是作為能夠以網(wǎng)狀涂布的加工方法來說是十分有用的加工。這樣，由于所述處理液并不是成為層地全面粘結(jié)，而是以網(wǎng)狀粘結(jié)，因此構(gòu)成纖維布帛的絲線就可以相對地移動，所以可以確保纖維布帛的柔軟性，可以在纖維布帛中殘留作為賦予除臭、抗菌、防污以外的功能的部分的空間，還可以賦予阻燃、疏水、疏油等功能。
所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)與粘合劑樹脂的配合比例沒有特別限定，然而由于當(dāng)粘合劑樹脂配合量增大時，則將疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的表面覆蓋掉的比例就會增加，除臭、抗菌、防污、VOC除去的效果降低，因此不夠理想。優(yōu)選的配合量為，相對于所述粘合劑樹脂100質(zhì)量份，所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)為50～500質(zhì)量份。
第二發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛沒有特別限定，例如除了作為窗簾、地毯、壁紙、椅子繃布等室內(nèi)用布帛使用以外，還可以作為汽車、車輛、船舶、航空器等的內(nèi)裝飾用纖維布帛廣泛地使用。另外，如果與其他的除臭劑，例如肼衍生物或胺化合物等組合，則可以制成具有更高性能的VOC除去功能的除臭纖維布帛。
下面，對第三發(fā)明的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛進(jìn)行說明。該第三發(fā)明的纖維布帛的特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有1)可見光響應(yīng)型光催化劑、2)由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑及3)由胺化合物構(gòu)成的除臭劑。
第三發(fā)明的纖維布帛可以作為窗簾、地毯、壁紙、椅子繃布等室內(nèi)用布帛；汽車、車輛、船舶、航空器等的內(nèi)裝飾用纖維布帛廣泛、有效地使用。作為纖維布帛的形態(tài)，可以是織物、編織物、無紡布、栽絨地毯或家具布之類的絨頭布帛等，然而沒有特別限定，作為構(gòu)成纖維布帛的纖維，也沒有特別限定，可以使用選自聚酯、聚酰胺、丙烯酸類等合成纖維；乙酸酯、人造絲等半合成纖維；羊毛、絲綢、棉、麻等天然纖維等中的一種或多種纖維。
第三發(fā)明的機(jī)理雖然尚未充分明確，然而可以認(rèn)為是，可見光響應(yīng)型光催化劑利用硅烷醇鍵與丙烯酸硅類粘合劑樹脂的硅基接合，另外，丙烯酸硅類粘合劑樹脂的丙烯酰基與纖維布帛牢固地接合。像這樣，由于不是可見光響應(yīng)型光催化劑與纖維布帛直接結(jié)合，而是硅基與可見光響應(yīng)型光催化劑、丙烯?；c纖維布帛分別選擇性地結(jié)合，因此可以防止因可見光響應(yīng)型光催化劑的氧化作用而產(chǎn)生的纖維布帛的變色或老化。另外，由于是夾隔丙烯?；鶎⒗w維布帛與可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑、除臭劑間接地接合，因此可以保持纖維的柔軟的手感。
另外，可見光響應(yīng)型光催化劑被利用粘合劑樹脂固定于纖維布帛上，發(fā)揮除臭、抗菌性能，將VOC分解，而未能分解為二氧化碳?xì)怏w和水而產(chǎn)生的中間產(chǎn)物由于與可見光響應(yīng)型光催化劑相同地被利用粘合劑樹脂固定于纖維布帛上的吸附劑捕捉，因此不會有使中間產(chǎn)物向大氣中散逸的情況，可以發(fā)揮VOC除去功能。另外，被吸附劑暫時捕捉的中間產(chǎn)物由可見光響應(yīng)型光催化劑和除臭劑最終分解為二氧化碳?xì)怏w和水。
作為第三發(fā)明中所使用的可見光響應(yīng)型光催化劑，可以舉出可見光響應(yīng)型的氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鐵等?？梢姽忭憫?yīng)型光催化劑即使是在紫外線量少的屋內(nèi)使用的情況下，也可以被可見光或紫外線激發(fā)而使水或氧變?yōu)椤H或·O2-，利用強(qiáng)氧化作用將有機(jī)物分解。另外，為了提高可見光響應(yīng)型光催化劑的催化活性，也可以使用擔(dān)載了鉑、鈀、銠等鉑族金屬的構(gòu)成的材料或擔(dān)載了銀、銅、鋅等具有殺菌性的金屬的構(gòu)成的材料。
其中，由于可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑即使是在紫外線的照射量較少的屋內(nèi)，也可以獲得強(qiáng)氧化作用，因此VOC分解除去功能優(yōu)良，另外還可以輕易地消除香煙臭、汗臭等，并將附著于布帛上的香煙的煙油子等著色物質(zhì)分解，從而還可以獲得防污效果。
另外，已知可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑因其氧化能力，而對黃色葡萄球菌等具有殺菌能力，因而可以抑制細(xì)菌在分解人體代謝物等時產(chǎn)生的惡臭，并獲得抗菌效果。
所述可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑例如是通過在氧化鈦的一部分中進(jìn)行N摻雜，而能夠在可見光區(qū)域中激發(fā)，沒有特別限定，然而例如可以舉出用N或S將氧化鈦的O的一部分取代了的陰離子摻雜型、將Ti的一部分用別的原子取代了的陽離子摻雜型。作為所述可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑，優(yōu)選使用銳鈦礦型氧化鈦、金紅石型氧化鈦、板鈦礦型氧化鈦，其中特別優(yōu)選的是銳鈦礦型氧化鈦。
另外，第三發(fā)明中，作為可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑還可以使用覆蓋磷灰石的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑。覆蓋磷灰石的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑是將可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑的表面利用磷酸鈣磷灰石覆蓋了的復(fù)合材料。該覆蓋磷灰石的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑可以防止可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑直接與纖維布帛或粘合劑樹脂接觸，防止纖維布帛或粘合劑樹脂被可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑的強(qiáng)大的氧化作用分解。
可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑的平均粒徑優(yōu)選5nm～20μm。從氧化作用的效果考慮，可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑的粒徑越小越好，另外從脫落的容易度方面考慮，優(yōu)選纖維直徑的十分之一以下的粒徑的材料，推薦20μm以下。另外，當(dāng)氧化鈦光催化劑的粒徑超過20μm時，則惡臭的分解速度變慢，因而不夠理想。另外，當(dāng)粒徑低于5nm時，則在技術(shù)上難以制造，在成本方面也不合算。更優(yōu)選7nm～5μm。
可見光響應(yīng)型光催化劑向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份。當(dāng)可見光響應(yīng)型光催化劑向纖維布帛上的附著量超過15質(zhì)量份時，則手感變硬，另外纖維布帛發(fā)生黃化，因而不夠理想。另外，當(dāng)?shù)陀?.1質(zhì)量份時，則惡臭或VOC分解速度變慢，因而不夠理想。更優(yōu)選0.5～10質(zhì)量份。進(jìn)一步優(yōu)選0.5～5質(zhì)量份。
此外，第三發(fā)明中，將由胺化合物構(gòu)成的除臭劑與可見光響應(yīng)型光催化劑一起固定于纖維布帛上，可以帶來更大的除臭效果。作為胺化合物，沒有特別限定，然而優(yōu)選使用肼衍生物等。此種胺化合物具有吸附分解甲醛、乙醛、乙酸等化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)。而且，此種胺化合物在水中的溶解度最好在25℃下為5g/L以下。如果在水中的溶解度在該范圍內(nèi)，則即使有因洗滌等而與水接觸的情況，也可以防止胺化合物溶解于該水中而流出的情況。作為所述肼衍生物，例如可以舉出將肼類化合物與長鏈的脂肪族類化合物反應(yīng)了的物質(zhì)或者將肼類化合物與芳香族類化合物反應(yīng)了的物質(zhì)等。
其中，優(yōu)選選自由肼及氨基脲構(gòu)成的組中的一種或兩種化合物與選自由碳數(shù)為8～16的一元羧酸、二元羧酸、芳香族一元羧酸及芳香族二元羧酸構(gòu)成的組中的一種或兩種以上的化合物的反應(yīng)生成物；選自由肼及氨基脲構(gòu)成的組中的一種或兩種化合物與選自由碳數(shù)為8～16的單縮水甘油基衍生物及二縮水甘油基衍生物構(gòu)成的組中的一種或兩種以上的化合物的反應(yīng)生成物。如果使用此種肼衍生物，則可以確保更為優(yōu)良的惡臭的除去功能。作為所述反應(yīng)生成物，可以舉出癸二酸二酰肼、十二烷酸二酰肼、異酞酸二酰肼等，然而并不限定于這些例示出的化合物。
由胺化合物構(gòu)成的除臭劑向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～30質(zhì)量份。當(dāng)胺化合物向纖維布帛上的附著量超過30質(zhì)量份時，則手感變硬，另外纖維布帛發(fā)生白化，因而不夠理想。另外，當(dāng)?shù)陀?.5質(zhì)量份時，則惡臭的分解速度變慢，因而不夠理想。更優(yōu)選1～20質(zhì)量份。另外，進(jìn)一步優(yōu)選1～10質(zhì)量份。
另外，胺化合物的平均粒徑優(yōu)選20nm～30μm。當(dāng)胺化合物的粒徑超過30μm時，則纖維布帛變硬，因而不夠理想。另外，當(dāng)粒徑低于20nm時，則在技術(shù)上難以制造，在成本方面也不合算，因而不夠理想。更優(yōu)選100nm～10μm。
此外，丙烯酸硅類粘合劑樹脂只要是具有硅基和丙烯?；恼澈蟿渲铱梢詫⒖梢姽忭憫?yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑與纖維布帛間接地固定即可。具體來說，舉出將丙烯酸類樹脂與硅樹脂復(fù)合化而嵌段共聚了的物質(zhì)、將聚甲基丙烯酸酯類樹脂與硅樹脂復(fù)合化了的物質(zhì)等。丙烯酸類成分富有與纖維的密接性，在物理上牢固地結(jié)合。特別是，與作為有機(jī)纖維的丙烯腈、尼龍、聚酯等纖維的結(jié)合力非常強(qiáng)，丙烯酸類成分優(yōu)先地與纖維布帛結(jié)合，可以確保粘接部的柔軟性，耐久性也很充分。硅成分對由光催化劑造成的氧化老化具有抵抗力。
另外，作為吸附劑，可以舉出沸石、活性炭、硅膠、氧化硅等。其中由于疏水性沸石為白色，因此對于重視色彩或設(shè)計的室內(nèi)用纖維布帛特別理想。另外，由于疏水性沸石對水分的吸附少，因此即使在濕度高的氣氛中，也會起到將惡臭或在光催化反應(yīng)的過程中生成的中間產(chǎn)物等快速地有效地吸附的作用。作為所述疏水性沸石，優(yōu)選使用SiO2/Al2O3摩爾比為30以上的疏水性沸石，特別優(yōu)選使用SiO2/Al2O3摩爾比為60以上的疏水性沸石。
為了獲得所述疏水性沸石，例如可以舉出直接合成像硅沸石那樣高Si/Al比沸石的方法、將沸石的骨架內(nèi)Al利用后處理除去的方法、修飾沸石的表面硅烷醇基的方法等。作為將沸石的骨架內(nèi)Al利用后處理除去的方法，可以舉出將NH4+型或H+型沸石在高溫下進(jìn)行水熱處理后進(jìn)行酸處理的方法、利用酸處理直接脫Al的方法、在EDTA水溶液中進(jìn)行處理的方法等。另外，作為修飾沸石的表面硅烷醇基的方法，可以舉出利用與烷基硅烷或醇的反應(yīng)導(dǎo)入烷基(疏水基)的方法等。
另外，疏水性沸石的平均粒徑優(yōu)選20nm～30μm。當(dāng)疏水性沸石的粒徑超過30μm時，則纖維布帛變硬，因而不夠理想。另外，當(dāng)粒徑低于20nm時，則在技術(shù)上難以制造，在成本方面也不合算，因而不夠理想。更優(yōu)選100nm～10μm。
此外，吸附劑向纖維布帛上的附著量優(yōu)選相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～20質(zhì)量份。當(dāng)吸附劑向纖維布帛上的附著量超過20質(zhì)量份時，則手感變硬，另外纖維布帛白化，因而不夠理想。另外，當(dāng)?shù)陀?.5質(zhì)量份時，則對中間產(chǎn)物或惡臭的吸附能力不足，因而不夠理想。更優(yōu)選1～10質(zhì)量份。另外，進(jìn)一步優(yōu)選1～5質(zhì)量份。
作為利用丙烯酸硅類粘合劑樹脂將可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑固定于纖維布帛上的方法，可以例示出浸漬法和涂覆法。由于丙烯酸硅類樹脂為水溶性，因此可以容易獲得光催化劑、吸附劑和除臭劑的混合液。
浸漬法是通過在向丙烯酸硅類粘合劑樹脂、可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑的混合液中浸漬了纖維布帛后，用軋干機(jī)擰絞而將其干燥，從而將可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑固定于纖維布帛上的方法，可以均勻地固定。
涂覆法是通過在將丙烯酸硅類粘合劑樹脂、可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑的混合液涂布覆蓋于纖維布帛上后，將其干燥，從而將可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑固定于纖維布帛上的方法，可以顯著地提高生產(chǎn)性，并可以高精度地控制固定量。所述涂覆法雖然沒有特別限定，然而例如可以舉出凹版印刷加工、噴霧加工、輥涂機(jī)加工、噴墨加工、轉(zhuǎn)印印刷加工、絲網(wǎng)印刷加工等。
另外，涂覆法與其說作為將丙烯酸硅類粘合劑樹脂在纖維布帛上以皮膜狀形成層地全面粘接的方法，不如說作為能夠以網(wǎng)狀粘接的加工方法來說是十分有用的加工。這樣，由于粘合劑樹脂并不是成為層地全面粘接，而是以網(wǎng)狀粘接，因此構(gòu)成纖維布帛的絲線就可以相對地移動，所以可以確保纖維布帛的柔軟性，可以在纖維布帛中殘留作為賦予除臭、抗菌、防污以外的功能的部分的空間，例如還可以賦予阻燃、疏水、疏油等功能。
可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑、吸附劑、除臭劑和丙烯酸硅類粘合劑樹脂的配合比例沒有特別限定，然而當(dāng)氧化鈦光催化劑的配合量增大時，則氧化鈦光催化劑與纖維布帛結(jié)合的概率就會增加，成為使纖維布帛老化的原因。另外，由于當(dāng)丙烯酸硅類粘合劑樹脂配合量增大時，則丙烯酸硅類粘合劑樹脂會將氧化鈦光催化劑和除臭劑的表面覆蓋，使得除臭、抗菌、防污的功能性降低等，因此需要決定可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑、吸附劑、除臭劑和丙烯酸硅類粘合劑樹脂四者的配合平衡。
為了不浪費可見光響應(yīng)型光催化劑，充分地發(fā)揮其除臭能力，也可以將向纖維布帛上固定的工序分為兩個工序來加工。首先，在第一工序中，向纖維布帛上僅固定丙烯酸硅類粘合劑樹脂。然后，在第二工序中，通過將可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑涂布于第一工序中得到的纖維布帛上，就可以沒有浪費地均勻地涂布可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑。
實施例下面，對第一發(fā)明的具體的實施例進(jìn)行說明。
<實施例1>
在將平均粒徑10nm的可見光響應(yīng)型氧化鈦(銳鈦礦型·陰離子摻雜型)光催化劑1質(zhì)量份、平均粒徑5μm的疏水性沸石(SiO2/Al2O3摩爾比為80)l質(zhì)量份混合到78質(zhì)量份的水中后，利用攪拌機(jī)充分地進(jìn)行攪拌，得到了分散液。向該分散液中添加20質(zhì)量份的丙烯酸硅類粘合劑樹脂(固形成分為50質(zhì)量％)，良好地攪拌，得到了均一的分散處理液。在向該分散處理液中浸漬了聚酯制的紡粘型無紡布(面密度40g/m2)(纖維直徑4μm)后，取出而用軋干機(jī)擰絞，繼而通過將其干燥，而得到了具有VOC除去功能的纖維布帛?？梢姽忭憫?yīng)型氧化鈦光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為1.5質(zhì)量份，疏水性沸石向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為1.5質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為10質(zhì)量份。
<實施例2～11、比較例1、2>
除了作為分散處理液使用了由表1所示的組成構(gòu)成的分散處理液以外，與實施例1相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。實施例4中，作為疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)使用了椰子殼活性炭。另外，實施例5中，作為光催化劑，使用了氧化鋅(ZnO)光催化劑。另外，實施例6中，作為粘合劑樹脂，使用了丙烯酸樹脂(不含有硅)(固形成分50質(zhì)量％)。而且，比較例1中，分散處理液設(shè)為不含有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的組成。另外，比較例2中，分散處理液設(shè)為不含有光催化劑的組成。


表2

表3

對于如上所述地制作的各纖維布帛，依照下述試驗方法，進(jìn)行了評價。將其結(jié)果表示于表3、4中。
<除臭性能試驗方法>
(氨除臭性能)將從各纖維布帛中切出的試驗片(10×10cm見方)裝入了內(nèi)容量為2L的袋內(nèi)后，注入氨氣，使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到100ppm。將該袋放置于熒光燈(光量6000勒克斯，紫外線強(qiáng)度50μW/cm2)的正下方位置30cm處，在經(jīng)過2小時后，測定氨氣的殘存濃度，根據(jù)該測定值算出各試驗片將氨氣分解除去的總量，由此計算了氨氣的除去率(％)。
(硫化氫除臭性能)除了取代氨氣，而使用硫化氫氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了硫化氫的除去率(％)。
(甲基硫醇除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲基硫醇?xì)怏w，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲基硫醇的除去率(％)。
(乙酸除臭性能)除了取代氨氣，而使用乙酸氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了乙酸的除去率(％)。
(乙醛除臭性能)除了取代氨氣，而使用乙醛氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了乙醛的除去率(％)。
(甲醛除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲醛氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲醛的除去率(％)。
(甲苯除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲苯氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲苯的除去率(％)。
此外，將除去率為95％以上的評價為「◎」，將除去率在90％以上而小于95％的評價為「○」，將除去率在85％以上而小于90％的評價為「△」，將除去率在80％以上而小于85％的評價為「_」(倒立的三角形標(biāo)記)，將除去率小于80％的評價為「×」。
<抗菌性能試驗方法>
依照纖維產(chǎn)品的抗菌試驗方法JIS L1902統(tǒng)一法評價了抗菌性能。即，作為試驗菌體使用了黃色葡萄狀球菌臨床分離株。向滅菌試驗布上注入所述試驗菌體，計測在暗處和熒光燈下培養(yǎng)了18小時后的活菌數(shù)，求得相對于繁殖菌數(shù)的活菌數(shù)，依照以下的基準(zhǔn)。即，在log(B/A)＞1.5的條件下，將log(B/C)作為菌數(shù)增減值差，將其在2.2以上的情況作為合格。其中，A表示未加工品的接種后不久所分散回收的菌數(shù)，B表示未加工品的18小時培養(yǎng)后所分散回收的菌數(shù)，C表示加工品的18小時培養(yǎng)后所分散回收的菌數(shù)。


從表中可以清楚地看到，本發(fā)明的實施例1～9的纖維布帛無論是對于氨、硫化氫、甲基硫醇、乙酸、乙醛、甲醛、甲苯的哪一種，都可以發(fā)揮優(yōu)良的除臭性能(VOC除去性能)。另外，在本發(fā)明的實施例10、11的纖維布帛中，也可以獲得比較良好的除臭性能。
另外，在抗菌試驗中，雖然在實施例1和比較例2中，如果是暗處則基本上沒有差別，但是在熒光燈下，實施例1的纖維布帛顯示出了明顯優(yōu)良的抗菌性能。
與之不同，不含有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的比較例1中，除臭性能不充分。另外，不含有光催化劑的比較例2中，除臭性能也不充分。
下面，對第二發(fā)明的具體的實施例進(jìn)行說明。
<實施例12>
將在細(xì)孔內(nèi)固定了氧化鈦光催化劑0.4質(zhì)量份的平均粒徑為5μm的疏水性沸石4質(zhì)量份(包括氧化鈦0.4質(zhì)量份。以后稱作「除臭劑A」)添加到92質(zhì)量份的水中后，利用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，得到了分散液。向該分散液中又添加4質(zhì)量份的丙烯酸硅類粘合劑樹脂(固形成分50％)，良好地攪拌，得到了均一的處理液。在向該處理液中浸漬了聚酯制的紡粘型無紡布(面密度為130g/m2，纖維直徑為4μm)后，取出，用軋干機(jī)擰絞，再通過將其干燥，得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。在細(xì)孔內(nèi)固定了氧化鈦光催化劑的疏水性沸石向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。對如此得到的具有VOC除去功能的纖維布帛進(jìn)行所述各種氣體的除臭試驗，將除去率和評價記載于表中。
<實施例13>
除了在實施例12中，向84質(zhì)量份的水中添加了12質(zhì)量份的除臭劑A以外，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。除臭劑A向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為6質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。
<實施例14>
除了在實施例12中，在分散液中，取代丙烯酸硅類粘合劑樹脂(固形成分為50％)，而設(shè)為20質(zhì)量份的丙烯酸樹脂(固形成分為50％)以外，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。除臭劑A向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為10質(zhì)量份。
<實施例15>
除了在實施例12中，取代疏水性沸石，而設(shè)為如下制成的材料4質(zhì)量份(包括氧化鈦0.4質(zhì)量份)以外，即，在粒徑為20μm的介孔二氧化硅的細(xì)孔內(nèi)固定氧化鈦，其后通過將介孔二氧化硅的表面烷基化而變?yōu)槭杷缘牟牧?，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。在細(xì)孔內(nèi)固定了氧化鈦光催化劑的疏水性二氧化硅向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。
<實施例16>
除了在實施例12中，設(shè)為平均粒徑為0.3m的疏水性沸石以外，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。在細(xì)孔內(nèi)固定了氧化鈦光催化劑的疏水性二氧化硅向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。
<比較例3>
除了在實施例12中，將在細(xì)孔內(nèi)未固定有氧化鈦光催化劑的平均粒徑為5μm的疏水性沸石3.6質(zhì)量份和氧化鈦光催化劑0.4質(zhì)量份分散于水中以外，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。疏水性沸石(在細(xì)孔內(nèi)不含有氧化鈦光催化劑)和氧化鈦光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。
<比較例4>
在實施例12中，通過將處理液利用噴霧涂布于纖維布帛上，繼而將其干燥，而得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。除臭劑A向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.08質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.08質(zhì)量份。
<比較例5>
除了在實施例12中，將除臭劑A的平均粒徑為5μm的疏水性沸石設(shè)為50μm以外，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。除臭劑A向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。
<比較例6>
除了在實施例12中，將除臭劑A的平均粒徑為5μm的疏水性沸石設(shè)為親水性沸石以外，與實施例12相同地得到了具有VOC除去功能的纖維布帛。除臭劑A向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。另外，粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。
對如上所述地制作的各纖維布帛，依照下述試驗方法，進(jìn)行了評價。將其結(jié)果表示于表5、6中。
(氨除臭性能)將從各纖維布帛中切出的試驗片(10×10cm見方)裝入了內(nèi)容量為2L的袋內(nèi)后，注入氨氣，使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到100ppm，將該袋放置于熒光燈的正下方5cm(光量6000勒克斯，紫外線強(qiáng)度50μW/cm2)處，在經(jīng)過2小時后，測定氨氣的殘存濃度，根據(jù)該測定值算出除去氨氣的總量，由此算出了氨氣的除去率(％)。
(硫化氫除臭性能)除了取代氨氣，而使用硫化氫氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了硫化氫的除去率(％)。
(甲基硫醇除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲基硫醇?xì)怏w，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲基硫醇?xì)怏w的除去率(％)。
(乙酸除臭性能)除了取代氨氣，而使用乙酸氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了乙酸氣體的除去率(％)。
(乙醛除臭性能)除了取代氨氣，而使用乙醛氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了乙醛的除去率(％)。
(甲醛除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲醛氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲醛的除去率(％)。
(甲苯除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲苯氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲苯的除去率(％)。
此外，將除去率為95％以上的評價為「◎」，將除去率在90％以上而小于95％的評價為「○」，將除去率在85％以上而小于90％的評價為「△」，將除去率小于85％的評價為「×」，將85％以上的設(shè)為合格。
(粘合劑樹脂或纖維布帛等的基材分解評價)與除臭性能評價相同，在將從各纖維布帛中切出的試驗片(10×10cm見方)裝入了內(nèi)容量為2L的袋內(nèi)后，向袋內(nèi)加入純空氣，將該袋放置于熒光燈的正下方5cm(光量6000勒克斯，紫外線強(qiáng)度50μW/cm2)處，測定在經(jīng)過2小時后產(chǎn)生的二氧化碳量(μg)，將在1μg以下的設(shè)為合格。
(抗菌性能試驗)基于所述的抗菌性能試驗方法評價了抗菌性能。
表5


從表5中可知，本發(fā)明的實施例12～16的纖維布帛的除臭性能令人滿意，但是在細(xì)孔內(nèi)未固定有氧化鈦光催化劑的比較例3中，會引起基材的分解，在長期使用的情況下，在耐久性方面有問題。在涂布量少的比較例4中，VOC除去功能性能不能令人滿意。另外，在疏水性沸石的粒徑大的比較例5中，雖然除臭性能良好，但是纖維布帛表面粗糙，并不令人滿意。在取代疏水性沸石而變?yōu)橛H水性沸石的比較例6中，VOC除去性能不能令人滿意?？咕囼炇窃趯嵤├?2和比較例4中進(jìn)行的，然而如表6所示，雖然在暗處沒有很大程度差別，然而在熒光燈的光下達(dá)到很大的差別而可以評價。
下面，對第三發(fā)明的具體的實施例進(jìn)行說明。
<實施例17>
將平均粒徑為10nm的可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑1質(zhì)量份、平均粒徑為5μm的疏水性沸石1質(zhì)量份、平均粒徑為1μm的癸二酸二酰肼2質(zhì)量份添加到91質(zhì)量份的水中后，利用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，得到了分散液。向該分散液中又添加5質(zhì)量份的丙烯酸硅類粘合劑樹脂(固形成分25％)，良好地攪拌，得到了均一的分散液(處理液)。在向該處理液中浸漬了聚酯制的紡粘型無紡布(面密度為135g/m2)后，取出，用軋干機(jī)擰絞而將其干燥，得到了除臭纖維布帛。可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.75質(zhì)量份，疏水性沸石向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.75質(zhì)量份，癸二酸二酰肼向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為1.5質(zhì)量份。
<實施例18～24、比較例7～17>
除了作為處理液使用了由表7所示的組成構(gòu)成的處理液以外，與實施例17相同地得到了具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛。
對如上所述地制作的各纖維布帛，依照下述試驗方法進(jìn)行了評價。將其結(jié)果表示于表9、10中。即，將各例的性能評價表示于表9中，將實施例17與比較例8的抗菌性能評價表示于表10中。另外，將各例的向纖維布帛上的附著量表示于表8中。
(氨除臭性能)將固定了可見光響應(yīng)型光催化劑、吸附劑和除臭劑的纖維布帛(10×10cm見方)裝入了內(nèi)容量為2L的四方袋內(nèi)后，注入氨氣，使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到100ppm，將該袋放置于熒光燈(光量6000勒克斯，紫外線強(qiáng)度50μW/cm2)的正下方30cm處，在經(jīng)過2小時后，測定氨氣的殘存濃度，根據(jù)該測定值算出除去氨氣的總量，由此算出了氨氣的除去率(％)。
(硫化氫除臭性能)除了取代氨氣，而使用硫化氫氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了硫化氫氣體的除去率(％)。
(甲基硫醇除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲基硫醇?xì)怏w，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲基硫醇?xì)怏w的除去率(％)。
(乙酸除臭性能)除了取代氨氣，而使用乙酸氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了乙酸氣體的除去率(％)。
(乙醛除臭性能)除了取代氨氣，而使用乙醛氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了乙醛的除去率(％)。
(甲醛除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲醛氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲醛的除去率(％)。
(甲苯除臭性能)除了取代氨氣，而使用甲苯氣體，以使得在袋內(nèi)濃度達(dá)到10ppm的方式注入以外，與所述氨除臭性能測定相同地算出了甲苯的除去率(％)。
此外，將除去率為95％以上的評價為「◎」，將除去率在90％以上而小于95％的評價為「○」，將除去率在85％以上而小于90％的評價為「△」，將除去率在80％以上而小于85％的評價為「_」(倒立的三角形標(biāo)記)，將除去率小于80％的評價為「×」，設(shè)為不合格。
(抗菌性能試驗)基于所述的抗菌性能試驗評價了抗菌性能。
(混合液的穩(wěn)定性)在UM樣品瓶100ml中取90ml混合液，在45℃下，在培養(yǎng)器中保管120小時，目視藥劑的沉淀狀態(tài)，將上清液的層寬度在2mm以下的評價為「○」，將2mm～5mm的評價為「△」，將5mm以上的評價為「×」，設(shè)為不合格。
(手感(粗糙感))用手觸摸地毯，基于下述判斷基準(zhǔn)評價了此時的粗糙感。將沒有粗糙感的評價為「◎」，將基本上感覺不到粗糙感的評價為「○」，將粗糙感少的評價為「△」，將可以明顯感到粗糙感的評價為「×」，設(shè)為不合格。
表7


表9


從表9中可知，本發(fā)明的實施例17～24的纖維布帛的除臭性能令人滿意，但是未固定吸附劑的比較例7或未固定光催化劑的比較例8及未固定除臭劑的比較例9中，除臭性能不能令人滿意。另外，即使增大或減小吸附劑、光催化劑、除臭劑的粒徑，也不能令人滿意?？咕囼炇窃趯嵤├?7和比較例8中進(jìn)行的，如表10所示，雖然在暗處沒有很大程度差別，然而在熒光燈的光下達(dá)到很大的差別而可以評價。
該申請伴隨著對2004年10月27日申請的日本國專利申請?zhí)卦?004-312119號、2004年12月6日申請的日本國專利申請?zhí)卦?004-352214號及2005年5月26日申請的日本國專利申請?zhí)卦?005-153247號的優(yōu)先權(quán)主張，其公布內(nèi)容直接構(gòu)成本申請的一部分。
這里所用的用語及說明是為了說明該發(fā)明的實施方式而使用的，該發(fā)明并不限定于此。只要是在該發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，不脫離其精神，則可以容許任何的設(shè)計的變更。
工業(yè)上的利用可能性該發(fā)明的纖維布帛所能利用的領(lǐng)域?qū)拸V，可以廣泛地用于衣料、窗簾、地毯、壁紙等室內(nèi)用品、車輛等的座墊、頂棚材料等。
權(quán)利要求
1.一種具有VOC除去功能的纖維布帛，其特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)及光催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)為疏水性沸石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述光催化劑為可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂為丙烯酸硅類粘合劑樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為20nm～30μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述光催化劑的平均粒徑為5nm～20μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述光催化劑的平均粒徑為構(gòu)成所述纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，所述光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～25質(zhì)量份，所述粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.05～30質(zhì)量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂以近似網(wǎng)狀固定于纖維布帛上。
10.一種具有VOC除去功能的纖維布帛，其特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)為疏水性沸石。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為20nm～30μm。
13.根據(jù)權(quán)利要求10～12中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)的平均粒徑為構(gòu)成所述纖維布帛的纖維直徑的十分之一以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求10～13中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述在細(xì)孔內(nèi)固定了光催化劑的疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，所述粘合劑樹脂向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.05～30質(zhì)量份。
15.根據(jù)權(quán)利要求10～14中任意一項所述的具有VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂以近似網(wǎng)狀固定于纖維布帛上。
16.一種具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其特征是，在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有可見光響應(yīng)型光催化劑、由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑、由胺化合物構(gòu)成的除臭劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述可見光響應(yīng)型光催化劑為可見光響應(yīng)型氧化鈦光催化劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑為疏水性沸石。
19.根據(jù)權(quán)利要求16～18中任意一項所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由胺化合物構(gòu)成的除臭劑為肼衍生物。
20.根據(jù)權(quán)利要求16～19中任意一項所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述粘合劑樹脂為丙烯酸硅類粘合劑樹脂。
21.根據(jù)權(quán)利要求16～20中任意一項所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述可見光響應(yīng)型光催化劑的平均粒徑為5nm～20μm。
22.根據(jù)權(quán)利要求16～21中任意一項所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑的平均粒徑為20nm～30μm。
23.根據(jù)權(quán)利要求16～22中任意一項所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述由胺化合物構(gòu)成的除臭劑的平均粒徑為20nm～30μm。
24.根據(jù)權(quán)利要求16～23中任意一項所述的具有除臭、抗菌及VOC除去功能的纖維布帛，其中，所述可見光響應(yīng)型光催化劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.1～15質(zhì)量份，所述由疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)構(gòu)成的吸附劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～20質(zhì)量份，所述由胺化合物構(gòu)成的除臭劑向纖維布帛上的附著量相對于纖維布帛100質(zhì)量份為0.5～30質(zhì)量份。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有VOC除去功能的纖維布帛。該發(fā)明的具有VOC除去功能的纖維布帛在纖維布帛的至少一部分，利用粘合劑樹脂固定有疏水性無機(jī)多孔物質(zhì)及光催化劑。這樣，不僅可以將甲醛、乙醛，而且可以將甲苯、二甲苯等具有芳香環(huán)的VOC都充分地分解除去，并且還可以防止由分解中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物造成的二次污染。
文檔編號D06M11/77GK101048543SQ20058003679
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者瀨戶保太郎, 中村達(dá)男, 米澤修一, 西原和也, 源中修一, 宮村佳成 申請人:住江織物株式會社