【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纺织物领域。特别地，本专利技术涉及纺织物纤维领域。本专利技术更特别地涉及用于制造光催化多组分纤维的方法以及光催化多组分纤维本身。此外，本专利技术涉及包括光催化多组分纤维的纺织物以及提供有根据本专利技术的至少一种纺织物的过滤器。
技术介绍
1、以下描述由其开发本专利技术的已知现有技术。
2、近年来空气和水污染已持续增加。空气和/或水中的有机或无机分子的存在被仔细监测。实际上，已证明空气污染一方面导致许多疾病(例如心肺疾病或者某些癌症)，而且导致环境加剧的恶化和污染。同样，水污染(地下水位、湖泊、河流、大海和大洋)持续增加对动物群和植物群的危害。也已开发许多净化设备(空气和/或水)。这些装置特别是旨在用于消除污染物、病原体或者其他过敏原。
3、这些净化设备一般地通过物理方法运行，例如通过过滤器或静电集尘器，或者通过在材料(例如活性炭)上的污染物的吸收，或者通过使用紫外射线或通过光催化的销毁或灭活。一些系统结合不止一种技术并且每种净化装置可具有不同的益处与风险。
4、在空气处理的领域中，光催化剂是可在不排放二次污染物的情况下分解物质的材料。tio2是最常用的光催化剂之一。其为半导体材料，允许多种氧化还原反应，特别是包括使用关于光吸收并且更确切地是在uv领域中的特性来分解污染物。另外，tio2，除了其强光活性以外，还是一种稳定材料，其具有高产率并且其特别有利地对于工业而言，是廉价的。
5、由光催化净化器实施的处理方法允许在光射线的作用下在光催化剂(一般是二氧化钛(tio2))
6、对于光催化净化器而言，一般是将光催化剂沉积在基材的表面上。光催化剂可以粉末、悬浮液或溶液的形式沉积。这种类型的在基材表面上的沉积可导致光催化剂聚集体的形成，以及仅在小厚度上部分的覆盖。在这种情况下，光催化剂倾向于从其基材上容易地脱落，这使得其所沉积的基材非常快地失活。
7、此外，已提出可添加粘合剂来改善tio2对基材的粘附性。然而，这样的粘合剂可大幅地降低光催化效率。
8、最后，通过包含光催化剂的混合物浸渍表面可强烈改变在经浸渍的表面处的流体动力学并且大幅地降低光催化效率并且增加空气净化器中的压降。
9、最近，已提出使用包括聚合物和少量光催化剂的复合物纤维来形成用于空气净化器的过滤器。然而，通过这些技术，光催化剂以随机的方式被捕获在光催化纤维中，这极大地降低了它的效率。因此纤维可包含tio2聚集体，或者相反地，不具有tio2的区域。另外，当基材为纤维的形式时，聚合物中的聚集体的存在可阻碍后续的制造步骤例如纺丝。
10、此外，当前用于固定tio2的大多数基材包括来自玻璃、陶瓷、粘土矿物、沸石、金属板、纤维素的纤维或活性炭纤维。然而，这些基材一方面特别地脆弱并且另一方面非常僵硬(inflexible，不可弯曲的)，这导致目前看起来都相同的净化器的几何形状的限制。实际上，在纺丝期间，纤维被牵伸、加热和冷却多次。纤维可然后经受损伤，例如开裂或甚至断裂。特别是，这些纤维可被过度牵伸并经历质量损失、压降或甚至力的下降。这很大地限制了纺织物的成型和几何形状并从而限制光催化剂。
11、此外，在工业化期间，确保基于含有tio2的纤维的光催化剂的良好的容量(capacity，能力)和效率变得非常困难。一方面，为了确保良好的光催化性能，在确保基体在纺丝期间足够的流动性与tio2的均匀分布的同时，有必要将足够量的光催化剂加入到纤维中；另一方面，在限制压降的同时，有必要确保最佳纺丝使得纤维保持其机械特性及其操纵性。
12、为了克服聚集体的问题并确保tio2的最佳分散，例如，在文献us2020282387中提出线型的氧化钛聚合物。在该文件中，涂覆层是通过烧结包含可以纤维的形式沉积在基材上的所述聚合物的溶液而形成的。然而，在该文件中，基材优选地为粗糙的具有突出的外表面。这允许改善tio2对基材的粘附性，但加剧表面上的tio2聚集体的形成。此外，烧结赋予结构体以高的刚性，这降低可加工性并阻碍任何成型操作。另外，这样的产品非常易碎并非常脆弱，这特别是限制了为降低压降的其厚度的减小。
13、还开发了其他技术，例如文献ep3126550中描述的通过在单向流中的持续挤出用于制造宏观tio2纤维的方法。这样的方法允许大规模地生产宏观tio2纤维。然而，为了获得良好的光催化性能，在制造纤维之后，聚合物要被完全地煅烧，所述纤维然后仅含有tio2而且极脆。它们在煅烧之后的机械阻力不允许施加足够强大的气流以用于空气净化器。
14、本专利技术的目的是克服现有技术的缺点。特别地，本专利技术的目的是提出用于制造具有高表面浓度的光催化剂的多组分纤维的方法，所述多组分纤维具有光催化剂的均匀分布，使得优化使用该纤维的光催化空气净化器的效率，在保持高空气渗透性的同时，同时允许提供可支持不同的成型操作的可延展的织物(fabric)。
技术实现思路
1、本专利技术旨在克服这些缺点。
2、本专利技术特别是涉及用于制造光催化多组分纤维的方法，其包括以下步骤：
3、-提供载体混合物，所述载体混合物包括至少一种热塑性聚合物或热塑性聚合物前体；
4、-提供活性混合物，所述活性混合物包括：
5、o至少一种有机聚合物或一种有机聚合物前体，
6、o至少一种光催化剂，其处于相对于活性混合物的重量的至少10％重量的浓度，
7、o至少一种抗氧化的偶联剂，优选地硅烷；或者抗氧化的偶联剂前体，
8、-由载体和活性混合物纺丝多组分纤维；
9、-消除多组分纤维表面上的所述至少一种有机聚合物，使得生成光催化多组分纤维。
10、本申请人已经开发出能够生成多组分的光催化纤维的方法，所述多组分的光催化纤维具有高的光催化剂含量，所述光催化剂的均匀的表面分布，同时可变形并具有与其在空气净化器中的使用相容的机械特性。实际上，所述消除步骤允许形成无机表面(优选地主要地无机的)，所述无机表面包括与热塑性聚合物载体接触的所述光催化剂。
11、本申请人已经特别是开发出载体混合物和活性混合物，结合所述载体混合物和活性混合物允许确保生产柔性纤维，所述柔性纤维具有在表面上的高含量的所述光催化剂和所述光催化剂的在表面上的均匀分布，使得所述光催化剂的聚集体降低或不存在，并且所述纤维的表面大部分被光催化剂覆盖。
12、此外，这样的方法还使得纺丝纤维没有断裂、开裂、或者力的损失成为可能。
13、因此，根据本专利技术的方法允许满足需求，并且特别是提出生成具有高的光催化剂的表面浓度的多组分光催化纤维使得优化所述光催化剂的容量和效率，并且其均匀分布提供几乎没有或没有聚集体的多孔的多组分纤维表面，同时为可延展的以应对不同的成型操作。
14、根据所述方法的其他任选的特性，所述方法可任选地单独或以组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，所述多组分纤维表面上的所述至少一种有机聚合物的所述消除包括表面煅烧使得生成与热塑性聚合物载体接触的无机表面。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，所述载体混合物的所述热塑性聚合物选自具有包含在100℃至350℃之间的熔融温度的热塑性聚合物。
4.根据前述权利要求之一所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，其包括所述载体混合物和/或所述活性混合物的挤出和/或共挤出。
5.根据前述权利要求之一所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，在纺丝期间，所述多组分纤维具有根据式4e*(D-e)/D2计算的包含在5％至50％之间的鞘率。
6.光催化多组分纤维，包括：
7.根据权利要求6所述的光催化多组分纤维，特征在于，其具有小于或等于150μm的直径。
8.根据权利要求6或7所述的光催化多组分纤维，
9.纺织物，其包括至少一种根据权利要求6至8之一所述的光催化多组分纤维。
10.过滤器，其包括至少一种根据权利要求9所述的纺织物。
11.光催化空气净化器，其提供有至少一个根据权利要求10所述的过滤器、通风系统和能够照射至少一个过滤器的紫外照射系统；所述通风器被布置成将空气从净化系统的入口通过所述过滤器运输到净化系统的出口。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，所述多组分纤维表面上的所述至少一种有机聚合物的所述消除包括表面煅烧使得生成与热塑性聚合物载体接触的无机表面。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，所述载体混合物的所述热塑性聚合物选自具有包含在100℃至350℃之间的熔融温度的热塑性聚合物。
4.根据前述权利要求之一所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，其包括所述载体混合物和/或所述活性混合物的挤出和/或共挤出。
5.根据前述权利要求之一所述的用于制造光催化多组分纤维的方法(100)，特征在于，在纺丝...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·基纳吉安卡普莱特，
申请(专利权)人：普尔纳特公司，
类型：发明
国别省市：
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