專利名稱：一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能織物的制備領(lǐng)域，特別涉及一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法。
背景技術(shù)：
據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告，全世界每年由于室內(nèi)空氣污染造成160萬人死亡，平均每20秒就有I人死亡。中國每年室內(nèi)空氣污染引起的超額死亡數(shù)已經(jīng)達(dá)到11.1萬人，超額急診數(shù)達(dá)430萬人次，直接和間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)107億美元?，F(xiàn)在人們對建筑物的室內(nèi)空氣污染的危害基本上都有了解，而消費(fèi)者對車內(nèi)空氣污染卻知之甚少。實(shí)際上由于車內(nèi)空間相對狹小以及內(nèi)飾材料的不當(dāng)使用，使得汽車內(nèi)的空氣有害物含量遠(yuǎn)高于室內(nèi)有害物含量，車內(nèi)環(huán)境污染極易對人們身體健康造成嚴(yán)重危害。據(jù)美國AnnArbor環(huán)境集團(tuán)02年公布的一份報(bào)告稱車內(nèi)空氣中的有害化合物含量是家居和辦公室中的5到10倍。2004年3月由中國科協(xié)工程學(xué)會聯(lián)合會汽車環(huán)境專業(yè)委員會組織發(fā)起的“首次中國汽車內(nèi)環(huán)境污染情況調(diào)查”顯示，有超過90%新車的室內(nèi)環(huán)境存在不同程度的污染。2008年年底由國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心公布的一份國產(chǎn)新車車內(nèi)空氣質(zhì)量檢測報(bào)告顯示，通過對甲醛、苯、甲苯、二甲苯和總揮發(fā)性有機(jī)化合物這五項(xiàng)車內(nèi)有害成分檢測分析，受檢的50款車型中有42款存在不同檢測項(xiàng)超標(biāo)問題，超標(biāo)率達(dá)84%。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2009年我國已經(jīng)成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國，汽車產(chǎn)銷分別為1379.1萬輛和1364.5萬輛，同比增長48.3%和46.15%。隨著汽車進(jìn)入家庭步伐的加快，以及人們健康意識的不斷增強(qiáng)，車內(nèi)空氣污染問題也逐漸受到重視。目前我國由車內(nèi)污染引起的糾紛日益增多，車內(nèi)環(huán)境安全問題已受到了前所未有的關(guān)注。近年來，我國汽車工業(yè)和汽車消費(fèi)均呈現(xiàn)持續(xù)、高速增長的趨勢，為了有效控制車內(nèi)空氣污染，規(guī)范國內(nèi)汽車市場，國家環(huán)保部啟動了國家標(biāo)準(zhǔn)《車內(nèi)空氣污染物濃度限值及測量方法》的制訂工作，即將于10月份出臺新執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《車內(nèi)空氣污染物濃度限及測量方法》中要求苯的濃度彡0.llmg/m3、甲苯濃度彡1.10mg/m3、苯乙烯濃度
0.26mg/m3、甲醒濃度< 0.10mg/m3、乙醒濃度< 0.05mg/m3。目前，常規(guī)方法去除車內(nèi)空氣污染效果并不理想。市場上使用較多的車內(nèi)空氣凈化器大多是通過系統(tǒng)中的出風(fēng)風(fēng)機(jī)將車內(nèi)空氣排出，通過進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)將新鮮空氣吹進(jìn)車內(nèi)；外部空氣在進(jìn)入車內(nèi)的過程中，通過ESP模塊靜電集塵系統(tǒng)進(jìn)行除塵，然后與熱交換模塊進(jìn)行能量交換，這樣可以達(dá)到凈化空氣和控制車內(nèi)溫度的效果。但我們同時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于改善車內(nèi)環(huán)境的迫切要求，使得人們認(rèn)為，車載空氣凈化器凈化使用后車內(nèi)空氣污染物會完全消除，雖然通過車載空氣凈化器的通風(fēng)系統(tǒng)可以將車內(nèi)污染物排出車外，但將車外新鮮空氣帶進(jìn)車內(nèi)的同時(shí)也把一氧化碳、氮氧化物和氣態(tài)顆粒物等常見的大氣污染物帶進(jìn)車內(nèi)，造成二次污染，這種去除車內(nèi)污染物的方法是治標(biāo)不治本的。國內(nèi)外專家通過科學(xué)論證，提出符合健康綠色要求的“車內(nèi)空氣凈化材料應(yīng)是能去除有毒有害物質(zhì)，深度凈化車內(nèi)空氣質(zhì)量同時(shí)又不會造成二次污染”。
近年來，光催化技術(shù)與室內(nèi)空氣凈化技術(shù)不斷交叉滲透，光催化法治理室內(nèi)空氣技術(shù)由于具有凈化效果好、操作簡單、處理過程中不會產(chǎn)生有毒、有害的中間產(chǎn)物等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外室內(nèi)空氣深度凈化領(lǐng)域得到了大量地推廣應(yīng)用。盡管無機(jī)光催化粉末材料制造及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)都較為成熟，納米光催化劑對較高濃度的氣體污染物有優(yōu)異的光催化降解性能，但當(dāng)氣體污染物濃度較低時(shí)，由于吸附在光催化劑表面反應(yīng)物濃度較低，光催化降解速率較慢，從而影響凈化效果。由于納米光催化劑顆粒極小，在高速處理氣流時(shí)后易造成粉塵污染，需要將其負(fù)載于一定的載體上或者制備成膜。負(fù)載載體分為無機(jī)載體和有機(jī)載體。無機(jī)載體雖然可以解決納米二氧化鈦光催化劑負(fù)載的問題，但是由于其使用不方便、催化劑長時(shí)間使用容易中毒失效等問題難以解決，嚴(yán)重影響了其使用性能。為了解決上述問題，國內(nèi)外開始了將光催化劑負(fù)載到纖維基材上的研究，突破了納米光催化劑負(fù)載材料長期局限于陶瓷、玻璃和金屬等無機(jī)材料的限制，而且利用纖維材料的多孔性和毛細(xì)管性能，使纖維表面吸附富集污染物，為納米光催化劑提供高濃度反應(yīng)物環(huán)境，這在很大程度上加快了光催化降解反應(yīng)速率。此外纖維的吸附作用還可能使光催化降解反應(yīng)可能產(chǎn)生的中間副產(chǎn)物在生成時(shí)即被吸附并被進(jìn)一步氧化降解為簡單的無機(jī)物，如二氧化碳和水。這樣纖維不僅能夠濃縮氣態(tài)污染物，加速光催化降解反應(yīng)，而且可以減少中間副產(chǎn)物，及時(shí)釋放產(chǎn)物，不斷推進(jìn)降解反應(yīng)，這對將光催化技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化和消除污染物是非常需要的。相比而言，納米光催化技術(shù)和現(xiàn)代紡織加工技術(shù)相結(jié)合，在車內(nèi)空氣深度凈化中則顯得更有前景和生命力，國內(nèi)外的研究和應(yīng)用表明，納米光催化功能紡織品可用于脫除空氣中有機(jī)氣體物、細(xì)菌和微生物等，而且由于容易加工成各種形狀，可以裝扮各種室內(nèi)空間，具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，是獲得美觀、健康車內(nèi)環(huán)境的較好選擇。而作為交通工具內(nèi)飾材料，它需要具有阻燃、防污、抗紫外、磁性、空氣凈化等功能。以往，為達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)飾面料也只能依賴進(jìn)口，耗費(fèi)大量外匯，動車、高速列車等車用內(nèi)飾紡織品的高端產(chǎn)品主要被日本以及歐洲國家壟斷。而本發(fā)明在發(fā)明人前期研究的基礎(chǔ)上，通過特殊的加工工藝，使得面料同時(shí)具有上述功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，該方法制備方法簡單、成本低，不增加新設(shè)備，易于工業(yè)化生產(chǎn)；纖維來源廣，易于加工成各種形狀，使用方便；復(fù)合空氣凈化功能職務(wù)的空氣凈化效果好，無二次污染，可長期使用，可應(yīng)用于潛艇、醫(yī)院病房、汽車內(nèi)部裝飾、飛機(jī)內(nèi)部裝飾等室內(nèi)裝飾領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場前景。本發(fā)明的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，包括(1)將納米Fe3O4、十二烷基苯磺酸鈉、甲基三甲氧基硅烷、多聚磷酸銨混合，超聲分散，攪拌，控制反應(yīng)溫度為30-80°C，攪拌，加入催化劑，繼續(xù)攪拌O. 5-lh后，浸入織物，振蕩均勻，然后自然晾干，焙烘，其中納米Fe3O4、十二烷基苯磺酸鈉、甲基三甲氧基硅烷、多聚磷酸銨和催化劑的加入量比為4g: lg:4g:2g:5ml ；(2)將鉍鹽、穩(wěn)定劑和十六烷基三甲基溴化銨，攪拌加入到磷酸鹽緩沖液中，然后加入上述織物，滴加偏釩酸鹽的磷酸鹽緩沖液，用堿液調(diào)節(jié)溶液pH值，70-100°C條件下，反應(yīng)4-8h，即得空氣凈化功能織物，其中鉍鹽、穩(wěn)定劑、十六烷基三甲基溴化銨、磷酸緩沖液、織物和偏釩酸鹽的加入量為O. 05 O. 15 :0· 005 O. 05mol :0. 005 O.1mol 200ml 5 15g 0. 01 O. 15mol，磷酸緩沖液和偏釩酸鹽的磷酸鹽緩沖液的體積比為1:1。所述步驟(I)中超聲分散時(shí)間為20-30min，攪拌速率為200_400r/min，攪拌時(shí)間為 O.5-lh。所述步驟(I)中控制反應(yīng)溫度為30-80°C，攪拌速率為100-200r/min。所述步驟(I)中催化劑為乙酸，催化劑的加入方式為催化劑分批加入，2小時(shí)內(nèi)力口完。所述步驟(I)中振蕩均勻方式為用常壓振蕩染色機(jī)處理。所述步驟(I)中焙烘溫度為120_160°C，焙烘時(shí)間為O. 5_lh。所述步驟(2)中鉍鹽為硝酸鉍、碳酸鉍、氯化鉍、醋酸鉍中的一種。所述步驟(2)中穩(wěn)定劑為乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四納、葡萄糖酸鈉中的一種。所述步驟(2)中偏釩酸鹽為偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨中的一種。所述步驟(2)中攪拌速率為500 1500r/min。所述步驟(2)中磷酸鹽緩沖液是由物質(zhì)的量濃度為O. 025 O. 05mol/L磷酸二氫鈉和O. 05-0. lmol/L磷酸氫鈉混合液而成的。所述步驟(2)中堿液為lmol/L氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液,調(diào)節(jié)pH值為5_9。本發(fā)明先通過在織物上特殊的整理工藝，賦予其抗阻燃、抗紫外和磁性保健等功能，然后通過低溫制備工藝將綠色可見光半導(dǎo)體納米粒子原位生長在纖維織物上，既解決了光催化劑在空氣凈化時(shí)的粉塵污染問題，又能避免光催化劑在柔性基材上團(tuán)聚效率下降的問題；柔性空氣凈化材料表面的光觸媒薄膜具有高親水性，可形成防霧涂層，同時(shí)由于其強(qiáng)大的氧化作用，可氧化掉表面的污染物，保持自身清潔，柔性材料在可見光下能通過光催化降解有毒氣體，并將其變?yōu)闊o毒無味的物質(zhì)。有益.效果(I)本發(fā)明的制備方法簡單、成本低，不增加新設(shè)備，易于工業(yè)化生產(chǎn)；(2)本發(fā)明的纖維原料來源廣，易加工成各種形狀，使用方便；(3)本發(fā)明的復(fù)合空氣凈化功能職務(wù)的空氣凈化效果好，無二次污染，可長期使用，可應(yīng)用于潛艇、醫(yī)院病房、汽車內(nèi)部裝飾、飛機(jī)內(nèi)部裝飾等室內(nèi)裝飾領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景和市場前景。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1(I)將納米Fe3O4顆粒4g、十二烷基苯磺酸鈉lg、甲基三甲氧基硅烷4g、多聚磷酸銨2g混合，采用超聲波分散30分鐘，200r/min攪拌I小時(shí)，反應(yīng)溫度控制在30°C，100r/min攪拌，用乙酸作為催化劑，將5ml的乙酸分批加入體系中，2小時(shí)內(nèi)加完，然后再繼續(xù)攪拌I小時(shí)，然后將織物浸在其中，在常壓振蕩染色機(jī)中處理，然后取出自然晾干，晾干后的滌棉織物120°C焙烘Ih。(2)將0.05mol硝酸鉍、0.005mol乙二胺四乙酸二鈉和0.005mol十六烷基三甲基溴化銨在500r/min攪拌下逐漸加入到200mL磷酸鹽緩沖液中，然后加入步驟(I)中處理過的織物5g，再滴加200mL含有0.05mol偏礬酸銨的磷酸鹽緩沖液，滴加完畢，用lmol/L氫氧化鈉堿液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系PH值在5，最后在70°C下反應(yīng)4小時(shí)，即可。其中步驟(2)中所述的磷酸鹽緩沖液是由物質(zhì)的量濃度為0.025磷酸二氫鈉和0.05mol/L磷酸氫鈉混合液而成的。將本發(fā)明制得的復(fù)合空氣凈化功能織物和普通的活性炭空氣凈化材料分別裝入同一型號的空氣凈化器內(nèi)，對在同一條件下:包括空間，有害氣體濃度、時(shí)間進(jìn)行對比測試，
其結(jié)果如下:
權(quán)利要求
1.一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，包括: (1)納米Fe3O4、十二烷基苯磺酸鈉、甲基三甲氧基硅烷、多聚磷酸銨混合，超聲分散，攪拌，控制反應(yīng)溫度為30-80°C，攪拌，加入催化劑，繼續(xù)攪拌0.5-lh后，浸入織物，振蕩均勻，然后自然晾干，焙烘，其中納米Fe3O4、十二烷基苯磺酸鈉、甲基三甲氧基硅烷、多聚磷酸銨和催化劑的加入量比為4g: lg:4g:2g:5ml ； (2)將鉍鹽、穩(wěn)定劑和十六烷基三甲基溴化銨，攪拌加入到磷酸鹽緩沖液中，然后加入上述織物，滴加偏釩酸鹽的磷酸鹽緩沖液，用堿液調(diào)節(jié)溶液PH值，70-100°C條件下，反應(yīng)4-8h，即得空氣凈化功能織物，其中鉍鹽、穩(wěn)定劑、十六烷基三甲基溴化銨、磷酸緩沖液、織物和偏釩酸鹽的加入量為0.05 0.15:0.005 0.05mol:0.005 0.1mol:200ml:5 15g:0.01 0.15mol，磷酸緩沖液和偏釩酸鹽的磷酸鹽緩沖液的體積比為1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(I)中超聲分散時(shí)間為20-30min，攪拌速率為200_400r/min，攪拌時(shí)間為0.5-lh，控制反應(yīng)溫度為30-80°C，攪拌速率為100-200r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(I)中催化劑的加入方式為:催化劑為乙酸，催化劑分批加入，2小時(shí)內(nèi)力口完。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(I)中振蕩均勻方式為用常壓振蕩染色機(jī)處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(I)中焙烘溫度為120-160°C，焙烘時(shí)間為0.5-lh。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(2)中鉍鹽為硝酸鉍、碳酸鉍、氯化鉍、醋酸鉍中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(2)中穩(wěn)定劑為乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四納、葡萄糖酸鈉中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(2)中偏釩酸鹽為偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(2)中攪拌速率為500 1500r/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(2)中磷酸鹽緩沖液是由物質(zhì)的量濃度為0.025 0.05mol/L磷酸二氫鈉和0.05-0.lmol/L磷酸氫鈉混合液而成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，其特征在于:所述步驟(2)中堿液為lmol/L氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液,調(diào)節(jié)pH值為5-9。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種公共交通工具內(nèi)飾多功能空氣凈化功能織物的方法，包括(1)將納米Fe3O4、十二烷基苯磺酸鈉、甲基三甲氧基硅烷、多聚磷酸銨混合，超聲分散，攪拌，控制反應(yīng)溫度為30-80℃，攪拌，加入催化劑，繼續(xù)攪拌0.5-1h后，浸入織物，染色，然后自然晾干，焙烘；(2)將鉍鹽、穩(wěn)定劑和十六烷基三甲基溴化銨，攪拌加入到磷酸鹽緩沖液中，然后加入上述織物，滴加偏釩酸鹽的磷酸鹽緩沖液，用堿液調(diào)節(jié)溶液pH值，70-100℃條件下，反應(yīng)4-8h，即得空氣凈化功能織物。該制備方法簡單、成本低，不增加新設(shè)備，易于工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明的復(fù)合空氣凈化功能職務(wù)的空氣凈化效果好，無二次污染，可長期使用。
文檔編號D06M11/47GK103074761SQ20131002406
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者劉保江, 王振華, 瞿建剛, 王明, 張韡, 歐康康, 吉友美, 何瑾馨, 董霞, 閔潔, 高品, 劉路 申請人:東華大學(xué), 上海三伊環(huán)境科技有限公司