RU2432263C1 - Wallpapers with air cleaning functions and method of their production - Google Patents
Wallpapers with air cleaning functions and method of their production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432263C1 RU2432263C1 RU2010105091/05A RU2010105091A RU2432263C1 RU 2432263 C1 RU2432263 C1 RU 2432263C1 RU 2010105091/05 A RU2010105091/05 A RU 2010105091/05A RU 2010105091 A RU2010105091 A RU 2010105091A RU 2432263 C1 RU2432263 C1 RU 2432263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wallpaper
- coating
- air
- activated
- photocatalyst
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
- D21H5/0082—Wall papers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/02—Metal coatings
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering
- D21H27/20—Flexible structures being applied by the user, e.g. wallpaper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/30—Multi-ply
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.
Настоящее изобретение относится к воздухоочищающим обоям и способу изготовления таких воздухоочищающих обоев. Более конкретно, настоящее изобретение относится к воздухоочищающим обоям, которые могут обладать удовлетворительной фотокаталитической активностью под действием маломощных (низкоэнергетических) источников света, таких как комнатные лампы накаливания и люминесцентные лампы, а также под действием высокоэнергетических источников света, например, УФ-излучения и солнечного света, и к способу изготовления воздухоочищающих обоев.The present invention relates to air cleaning wallpapers and a method for manufacturing such air cleaning wallpapers. More specifically, the present invention relates to air cleaning wallpapers, which can have satisfactory photocatalytic activity under the influence of low-power (low-energy) light sources, such as incandescent and fluorescent lamps, and also under the action of high-energy light sources, such as UV radiation and sunlight , and to a method of manufacturing an air cleaning wallpaper.
2. Описание предшествующего уровня техники2. Description of the Related Art
Известно множество способов придания обоям дезодорирующих функций. Например, на обои наносят пористый адсорбент. Чтобы желаемые эффекты проявились, пористый адсорбент располагается на поверхности обоев. Для того чтобы прикрепить адсорбент к обоям, на обои наносят раствор для покрытия, содержащий адсорбент для образования покровного слоя на поверхности. Однако в таком случае клей забивает поры адсорбента, затрудняя выполнение адсорбентом функции дезодорирования. Обычно адсорбент представляет собой частицы размером около нескольких десятков микрон и имеет черную окраску. Покрытие из адсорбента на поверхности обоев ухудшает печатные свойства обоев.There are many ways to give wallpaper deodorizing functions. For example, a porous adsorbent is applied to the wallpaper. In order for the desired effects to manifest, a porous adsorbent is located on the surface of the wallpaper. In order to attach the adsorbent to the wallpaper, a coating solution is applied to the wallpaper containing an adsorbent to form a coating layer on the surface. However, in this case, the glue clogs the pores of the adsorbent, making it difficult for the adsorbent to perform the deodorizing function. Typically, the adsorbent is a particle of about several tens of microns in size and has a black color. The adsorbent coating on the surface of the wallpaper impairs the printability of the wallpaper.
При попытках создания чистой среды внутри помещений, были предложены способы, в которых для удаления загрязнителей воздуха внутри помещений используется фотоактивность фотокатализаторов. В этой связи в настоящее время активно изучается применение фотокатализаторов, типичным представителем которых является диоксид титана.When trying to create a clean indoor environment, methods were proposed in which the photocatalyst photoactivity is used to remove indoor air pollutants. In this regard, the use of photocatalysts, a typical representative of which is titanium dioxide, is being actively studied.
Фотокатализаторы на основе диоксида титана привлекают большое внимание и интерес в качестве экологически благоприятных материалов, которые превращают световую энергию в химическую энергию при комнатной температуре. В последние годы фотокатализаторы на основе диоксида титана широко применяются в различных областях, включая очистку воздуха внутри помещений, в антибактериальных и дезодорирующих материалах. Значительные научно-исследовательские достижения также сделаны в области повышения фотоактивности фотокатализаторов на основе диоксида титана. В частности, в качестве одного из подходов к повышению фотоактивности диоксида титана рассматривается уменьшение размера частиц диоксида титана до нанометрового диапазона и добавление к диоксиду титана металла, такого как платина, серебро или никель.Titanium dioxide based photocatalysts have attracted much attention and interest as environmentally friendly materials that convert light energy into chemical energy at room temperature. In recent years, titanium dioxide-based photocatalysts have been widely used in various fields, including indoor air cleaning, in antibacterial and deodorizing materials. Significant research achievements have also been made in the field of increasing the photoactivity of titanium dioxide-based photocatalysts. In particular, one of the approaches to increasing the photoactivity of titanium dioxide is considered to reduce the particle size of titanium dioxide to the nanometer range and the addition of metal to titanium dioxide, such as platinum, silver or nickel.
Общеизвестные фотокаталитические покрытия чувствительны к УФ-излучению, однако не предполагается проявление их эффектов под воздействием видимого света в обычной окружающей среде. Частицы фотокатализатора могут взаимодействовать в растворе для покрытия, который должен наноситься для образования поверхностного слоя. Такое взаимодействие может вызывать старение поверхностного слоя. Кроме того, УФ-чувствительные фотокатализаторы активируются даже под действием УФ-излучения или солнечного света, что ограничивает их применение и служит препятствием для расширения их ассортимента и областей применения.Well-known photocatalytic coatings are sensitive to UV radiation, however, their effects are not expected to be exposed to visible light in a normal environment. Photocatalyst particles can interact in a coating solution, which must be applied to form a surface layer. Such interaction can cause aging of the surface layer. In addition, UV-sensitive photocatalysts are activated even under the influence of UV radiation or sunlight, which limits their use and serves as an obstacle to expand their range and applications.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Авторы настоящего изобретения проанализировали влияние различного рода металлов на фотокаталитические эффекты диоксида титана, легированного ионами металлов. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что фотокатализатор, легированный ионами определенных металлов, эффективно поглощает свет не только в УФ-диапазоне, но также в видимом диапазоне длин волн (около 400-800 нм) света от ламп накаливания, люминесцентных ламп, светодиодных (LED) ламп и т.д., что прежде считалось трудноразрешимой проблемой, и обладает хорошей активностью. На основе этого открытия авторы настоящего изобретения применили легированный фотокатализатор для покрытий обоев.The authors of the present invention analyzed the effect of various metals on the photocatalytic effects of titanium dioxide doped with metal ions. As a result, the authors of the present invention found that a photocatalyst doped with ions of certain metals effectively absorbs light not only in the UV range, but also in the visible wavelength range (about 400-800 nm) of light from incandescent lamps, fluorescent lamps, and LED (LED) ) lamps, etc., which was previously considered an intractable problem, and has good activity. Based on this discovery, the authors of the present invention used a doped photocatalyst for wallpaper coatings.
Таким образом, целью настоящего изобретения является получение воздухоочищающих обоев, которые имеют воздухоочищающее поверхностное покрытие, образованное на обоях путем нанесения покрытия методом распыления, чтобы дезодорировать воздух и удалять формальдегид и неприятные запахи, высвобождающиеся во время ежедневной жизнедеятельности, наряду с постоянным поддержанием их дезодорирующего эффекта даже под воздействием низкоэнергетического света в видимом диапазоне длин волн от комнатных ламп накаливания, люминесцентных ламп, светодиодных (LED) ламп и т.д., и света с недостаточной интенсивностью; покрытие, не вызывающее старения обоев и не наносящее ущерба внешнему виду обоев.Thus, it is an object of the present invention to provide air-cleaning wallpapers that have an air-cleaning surface coating formed on the wallpapers by spray coating to deodorize the air and remove formaldehyde and unpleasant odors released during daily life, while maintaining their deodorizing effect even under the influence of low-energy light in the visible wavelength range from indoor incandescent lamps, fluorescent lamps, light iodine (LED) lamps, etc., and insufficient light intensity; a coating that does not cause wallpaper aging and does not damage the appearance of the wallpaper.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предлагаются воздухоочищающие обои, содержащие базовый слой, напечатанный слой и воздухоочищающий покровный слой, образованные в указанном порядке начиная снизу, где воздухоочищающий покровный слой образуется путем нанесения покрытия из фотокатализатора, который активируется светом видимого диапазона и содержит растворитель, соединение титана, хелатообразующий агент, соединения металлов и кислотный катализатор.According to one aspect of the present invention, there is provided an air cleaning wallpaper comprising a base layer, a printed layer and an air cleaning coating layer formed in the order shown below, where the air cleaning coating layer is formed by coating with a photocatalyst that is activated by visible light and contains a solvent, a titanium compound , chelating agent, metal compounds and acid catalyst.
Фотокатализатор, активируемый видимым светом, может дополнительно содержать связующее.The photocatalyst activated by visible light may further comprise a binder.
Связующее может представлять собой триэтилортосиликат, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан или их смесь.The binder may be triethylorthosilicate, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, or a mixture thereof.
Растворитель может представлять собой С1-С4-спирт.The solvent may be a C 1 -C 4 alcohol.
Спирт может представлять собой изопропанол.The alcohol may be isopropanol.
Соединение титана может представлять собой тетраизопропилат титана.The titanium compound may be titanium tetraisopropylate.
Хелатообразующий агент может представлять собой этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) или диацетилметан.The chelating agent may be ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or diacetylmethane.
Соединения металлов можно выбрать из группы, состоящей из нитратов, сульфатов и хлоридов цинка, меди, железа, марганца, лития и серебра.Metal compounds can be selected from the group consisting of nitrates, sulfates and chlorides of zinc, copper, iron, manganese, lithium and silver.
Кислотный катализатор может представлять собой хлористоводородную кислоту, азотную кислоту, серную кислоту или уксусную кислоту.The acid catalyst may be hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, or acetic acid.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается способ изготовления воздухоочищающих обоев, включающий в себя: (а) взаимодействие спирта, соединения титана и хелатообразующего агента; (b) растворение соединений металлов в дистиллированной воде; (с) добавление реакционной смеси со стадии (а) к водному раствору со стадии (b) в присутствии кислотного катализатора и взаимодействие полученной смеси при перемешивании для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом; и (d) нанесение на обои покрытия из фотокатализатора, активируемого видимым светом.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing air-cleaning wallpapers, comprising: (a) reacting an alcohol, a titanium compound and a chelating agent; (b) dissolving metal compounds in distilled water; (c) adding the reaction mixture from step (a) to the aqueous solution from step (b) in the presence of an acid catalyst and reacting the resulting mixture with stirring to obtain a photocatalyst activated by visible light; and (d) coating the wallpaper with a photocatalyst activated by visible light.
Способ согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя добавление связующего после взаимодействия на стадии (с).The method of the present invention may further include adding a binder after the reaction in step (c).
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предлагается способ изготовления воздухоочищающих обоев, включающий в себя: (а) взаимодействие изопропанола в качестве спирта, тетраизопропилата титана в качестве соединения титана и диацетилметана в качестве хелатообразующего агента; (b) растворение нитратов двух, трех или четырех металлов, выбранных из нитратов Zn, Cu, Fe, Mn, Li и Ag в качестве соединений металлов в дистиллированной воде; (с) медленное добавление реакционной смеси со стадии (а) к водному раствору со стадии (b) в температурном диапазоне от комнатной температуры до 90°С, и взаимодействие полученной смеси при перемешивании при 90 об/мин или выше в течение, по меньшей мере, 2-х часов в присутствии азотной кислоты в качестве кислотного катализатора; (d) добавление к реакционной смеси со стадии (с) триэтилортосиликата, γ-глицидоксипропилтриметоксисилана или их комбинации в качестве связующего для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом; и (е) нанесение на обои покрытия из фотокатализатора, активируемого видимым светом.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing an air-cleaning wallpaper comprising: (a) reacting isopropanol as an alcohol, titanium tetraisopropylate as a compound of titanium and diacetylmethane as a chelating agent; (b) dissolving nitrates of two, three or four metals selected from nitrates of Zn, Cu, Fe, Mn, Li and Ag as metal compounds in distilled water; (c) slowly adding the reaction mixture from step (a) to the aqueous solution from step (b) in a temperature range from room temperature to 90 ° C., and reacting the resulting mixture with stirring at 90 rpm or higher for at least , 2 hours in the presence of nitric acid as an acid catalyst; (d) adding to the reaction mixture from step (c) triethylorthosilicate, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or a combination thereof as a binder to obtain a photocatalyst activated by visible light; and (e) coating the wallpaper with a photocatalyst coating activated by visible light.
Нанесение покрытия можно осуществлять путем нанесения покрытия методом распыления.Coating can be carried out by spray coating.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Указанные и/или другие аспекты и преимущества изобретения станут очевидными и будут более легко оценены из следующего описания вариантов осуществления изобретения, приводимых вместе с сопроводительными чертежами, на которых:These and / or other aspects and advantages of the invention will become apparent and will be more readily appreciated from the following description of embodiments of the invention, given together with the accompanying drawings, in which:
на фиг.1-3 приведены экспериментальные данные, показывающие скорости удаления формальдегида с помощью обоев по примеру для сравнения 1 и обоев по примеру 1.figure 1-3 shows experimental data showing the rate of removal of formaldehyde using wallpaper in example for comparison 1 and wallpaper in example 1.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Здесь будут подробно описаны типичные варианты осуществления настоящего изобретения.Here will be described in detail typical embodiments of the present invention.
В настоящем изобретении предлагаются воздухоочищающие обои, содержащие базовый слой, напечатанный слой и воздухоочищающий покровный слой, образованные в указанном порядке, начиная снизу, где воздухоочищающий покровный слой образуется путем нанесения покрытия из фотокатализатора, который активируется светом видимого диапазона и содержит растворитель, соединение титана, хелатообразующий агент, соединения металлов и кислотный катализатор.The present invention provides an air-cleaning wallpaper comprising a base layer, a printed layer and an air-cleaning coating layer formed in this order starting from the bottom, where the air-cleaning coating layer is formed by coating from a photocatalyst that is activated by visible light and contains a solvent, a titanium compound, a chelating agent agent, metal compounds and acid catalyst.
В настоящем изобретении также предлагается способ изготовления воздухоочищающих обоев, включающий в себя: (а) взаимодействие спирта, соединения титана и хелатообразующего агента; (b) растворение соединений металлов в дистиллированной воде; (с) добавление реакционной смеси со стадии (а) к водному раствору со стадии (b) в присутствии кислотного катализатора, и взаимодействие полученной смеси при перемешивании для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом; и (d) нанесение на обои покрытия из фотокатализатора, активируемого видимым светом.The present invention also provides a method for manufacturing an air cleaning wallpaper, comprising: (a) reacting an alcohol, a titanium compound and a chelating agent; (b) dissolving metal compounds in distilled water; (c) adding the reaction mixture from step (a) to the aqueous solution from step (b) in the presence of an acid catalyst, and reacting the resulting mixture with stirring to obtain a photocatalyst activated by visible light; and (d) coating the wallpaper with a photocatalyst activated by visible light.
Отдельные стадии способа настоящего изобретения будут описаны ниже.The individual steps of the method of the present invention will be described below.
Стадия (а)Stage (a)
Спирт, соединение титана и хелатообразующий агент можно добавлять в любом порядке. Реакцию проводят при достаточном перемешивании до тех пор, пока не прекратится выделение тепла, поскольку реакция является сильно экзотермической. Соединение титана может представлять собой любое из соединений титана, известное в данной области. Применение тетраизопропилата титана (TTIP) в качестве органического соединения титана предпочтительно с точки зрения стабильной поставки и простоты обращения.Alcohol, a titanium compound and a chelating agent can be added in any order. The reaction is carried out with sufficient stirring until the evolution of heat ceases, since the reaction is highly exothermic. The titanium compound may be any of the titanium compounds known in the art. The use of titanium tetraisopropylate (TTIP) as an organic titanium compound is preferable in terms of stable delivery and ease of handling.
Спирт может представлять собой низший С1-С4-спирт. Типичным примером низшего С1-С4-спирта может служить изопропанол. Спирт применяют в количестве от 0,5 до 5,00 моль на моль тетраизопропилата титана. Вне указанного диапазона функциональные характеристики конечного катализатора проявляются неудовлетворительно.The alcohol may be a lower C 1 -C 4 alcohol. A typical example of a lower C 1 -C 4 alcohol is isopropanol. Alcohol is used in an amount of 0.5 to 5.00 mol per mol of titanium tetraisopropylate. Outside the specified range, the functional characteristics of the final catalyst are unsatisfactory.
Хелатообразующий агент применяется для того, чтобы соединение титана взаимодействовало равномерно и стабильно. Примеры хелатообразующих агентов, подходящих для применения в настоящем изобретении, включают в себя этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) и диацетилметан. Применение диацетилметана является предпочтительным с точки зрения реакционной способности. Хелатообразующий агент можно добавлять в количестве от 0,1 до 1,00 моль на моль соединения титана. Вне указанного диапазона нельзя ожидать удовлетворительных функциональных характеристик конечного катализатора.A chelating agent is used so that the titanium compound interacts uniformly and stably. Examples of chelating agents suitable for use in the present invention include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and diacetylmethane. The use of diacetylmethane is preferred in terms of reactivity. A chelating agent can be added in an amount of from 0.1 to 1.00 mol per mol of titanium compound. Outside the specified range, satisfactory functional characteristics of the final catalyst cannot be expected.
Стадия (b)Stage (b)
На данной стадии применяют дистиллированную воду в количестве от 25 до 550 моль на моль соединения титана.At this stage, distilled water is used in an amount of 25 to 550 mol per mol of titanium compound.
В качестве соединений металлов можно применять соли двух, трех или четырех металлов, выбранные из солей Zn, Cu, Fe, Mn, Li и Ag. Соли металлов могут представлять собой нитраты, сульфаты или хлориды.As metal compounds, salts of two, three or four metals selected from salts of Zn, Cu, Fe, Mn, Li and Ag can be used. Metal salts may be nitrates, sulfates or chlorides.
Стадия (с)Stage (s)
На данной стадии реакционную смесь со стадии (а) медленно добавляют к водному раствору со стадии (b) в температурном диапазоне от комнатной температуры до 90°С и затем подвергают полученную смесь взаимодействию при перемешивании при 90 об/мин или выше в течение, по меньшей мере, 2-х часов в присутствии кислотного катализатора для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом.At this stage, the reaction mixture from stage (a) is slowly added to the aqueous solution from stage (b) in the temperature range from room temperature to 90 ° C, and then the resulting mixture is reacted with stirring at 90 rpm or higher for at least at least 2 hours in the presence of an acid catalyst to obtain a photocatalyst activated by visible light.
В качестве кислотного катализатора можно применять, например, соляную кислоту (HCl), азотную кислоту (HNO3), серную кислоту (H2SO4) или уксусную кислоту (CH3COOH). Предпочтительной является азотная кислота или соляная кислота. В разделе «Примеры» настоящего изобретения азотную кислоту применяли в количестве от 0,10 до 0,50 моль на моль соединения титана. Вне указанного диапазона удовлетворительных функциональных характеристик конечного катализатора не наблюдается.As the acid catalyst, for example, hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3 ), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) or acetic acid (CH 3 COOH) can be used. Nitric acid or hydrochloric acid is preferred. In the Examples section of the present invention, nitric acid was used in an amount of from 0.10 to 0.50 mol per mol of titanium compound. Outside the specified range, satisfactory functional characteristics of the final catalyst are not observed.
Стадия (d)Stage (d)
На данной стадии изготовляют воздухоочищающие обои путем нанесения на поверхность обоев фотокатализатора, активируемого видимым светом. Нанесение покрытия можно осуществлять любым подходящим способом нанесения покрытий, известным в данной области. Предпочтительным является нанесение покрытия методом распыления. Согласно прототипу в способе изготовления обоев с нанесенным покрытием из фотокатализатора, частицы фотокатализатора, присутствующие в растворе для покрытия, вызывают старение поверхности базовых обоев. В отличие от этого, согласно способу по настоящему изобретению покровный слой, образованный на внешней поверхности базовых обоев путем нанесения покрытия методом распыления, защищает базовые обои от нанесения ущерба внешнему виду (например, от старения).At this stage, air-cleaning wallpapers are made by applying a photocatalyst activated by visible light on the surface of the wallpaper. The coating can be carried out by any suitable coating method known in the art. Spray coating is preferred. According to the prototype, in a method for manufacturing a photocatalyst coated wallpaper, the photocatalyst particles present in the coating solution cause the surface of the base wallpaper to age. In contrast, according to the method of the present invention, a coating layer formed on the outer surface of the base wallpaper by spray coating protects the base wallpaper from damage to the appearance (for example, from aging).
Стадия (е)Stage (e)
Данная стадия является необязательной, а не необходимой. Связующее можно добавлять после любой из стадий (а), (b) и (с). Наиболее предпочтительно, чтобы стадия (е) осуществлялась после стадии (с). Связующее может представлять собой триэтилортосиликат, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан или их комбинацию. Желательно добавлять связующее в количестве от 0,001 до 0,20 моль на моль соединения титана. Продолжительность реакции ограничивается максимум 120 минутами после добавления связующего.This stage is optional, and not necessary. A binder can be added after any of steps (a), (b) and (c). Most preferably, step (e) is carried out after step (c). The binder may be triethylorthosilicate, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, or a combination thereof. It is desirable to add a binder in an amount of from 0.001 to 0.20 mol per mol of titanium compound. The duration of the reaction is limited to a maximum of 120 minutes after adding the binder.
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения способ может включать в себя: (а) взаимодействие изопропанола в качестве спирта, тетраизопропилата титана в качестве соединения титана и диацетилметана в качестве хелатообразующего агента; (b) растворение нитратов двух, трех или четырех металлов, выбранных из нитратов Zn, Cu, Fe, Mn, Li и Ag в качестве соединений металлов в дистиллированной воде; (с) медленное добавление реакционной смеси со стадии (а) к водному раствору со стадии (b) в температурном диапазоне от комнатной температуры до 90°С, и взаимодействие полученной смеси при перемешивании при 90 об/мин или выше в течение, по меньшей мере, 2-х часов в присутствии азотной кислоты в качестве кислотного катализатора; (d) добавление к реакционной смеси со стадии (с) триэтилортосиликата, γ-глицидоксипропилтриметоксисилана или их комбинации в качестве связующего для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом; и (е) нанесение на обои покрытия из фотокатализатора, активируемого видимым светом.In a specific embodiment of the present invention, the method may include: (a) reacting isopropanol as an alcohol, titanium tetraisopropylate as a compound of titanium and diacetylmethane as a chelating agent; (b) dissolving nitrates of two, three or four metals selected from nitrates of Zn, Cu, Fe, Mn, Li and Ag as metal compounds in distilled water; (c) slowly adding the reaction mixture from step (a) to the aqueous solution from step (b) in a temperature range from room temperature to 90 ° C., and reacting the resulting mixture with stirring at 90 rpm or higher for at least , 2 hours in the presence of nitric acid as an acid catalyst; (d) adding to the reaction mixture from step (c) triethylorthosilicate, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or a combination thereof as a binder to obtain a photocatalyst activated by visible light; and (e) coating the wallpaper with a photocatalyst coating activated by visible light.
Ниже настоящее изобретение будет объяснено более подробно со ссылкой на следующие примеры. Однако упомянутые примеры даны только в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения объема изобретения.Below, the present invention will be explained in more detail with reference to the following examples. However, the examples mentioned are given for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1Example 1
142 г тетраизопропилата титана, 72 г изопропанола и 10 г диацетилметана подвергают взаимодействию в первом реакторе при комнатной температуре в течение 30 мин. Во втором реакторе в 760 г дистиллированной воды при перемешивании при 400 об/мин полностью растворяют 1,4 г нитрата трехвалентного железа, 2,6 г нитрата цинка и 1,8 г нитрата меди. Затем реакционную смесь из первого реактора медленно добавляют к водному раствору из второго реактора, кроме того, по каплям добавляют 1,6 г азотной кислоты. Полученную смесь нагревают до 80°С и дают возможность взаимодействовать в течение 3-х часов. Реакционную смесь в течение 1 часа подвергают взаимодействию с 7,6 г триэтилортосиликата. В результате реакции получают прозрачный фотокатализатор - диоксид титана, активируемый видимым светом.142 g of titanium tetraisopropylate, 72 g of isopropanol and 10 g of diacetylmethane are reacted in the first reactor at room temperature for 30 minutes. In a second reactor, 1.4 g of ferric nitrate, 2.6 g of zinc nitrate and 1.8 g of copper nitrate are completely dissolved in 760 g of distilled water with stirring at 400 rpm. Then the reaction mixture from the first reactor is slowly added to the aqueous solution from the second reactor, in addition, 1.6 g of nitric acid are added dropwise. The resulting mixture was heated to 80 ° C and allowed to interact for 3 hours. The reaction mixture was reacted with 7.6 g of triethylorthosilicate for 1 hour. As a result of the reaction, a transparent photocatalyst is obtained — titanium dioxide activated by visible light.
Фотокатализатор наносят на поверхность обоев в количестве 1-20 г/м2 методом распыления.The photocatalyst is applied to the surface of the wallpaper in an amount of 1-20 g / m 2 by spraying.
Пример для сравнения 1Example for comparison 1
Применяли обои без покрытия фотокатализатором.Applied wallpaper without photocatalyst coating.
Экспериментальный пример 1Experimental Example 1
Скорости удаления формальдегида обоями, полученными в примере для сравнения 1 и примере 1, измеряли согласно следующей процедуре. После каждого испытания куски обоев помещали в тедларовый пакет (пакет из поливинилфторида), в тедларовый пакет вводили 80 ч./млн формальдегида с последующей герметизацией. Количество формальдегида, остающееся в тедларовом пакете после воздействия люминесцентной лампы, измеряли каждые 30 мин в течение 120 мин (первый эксперимент). Затем процедуру первого эксперимента повторяли (второй эксперимент). После второго эксперимента повторяли процедуру первого эксперимента за исключением того, что испытуемый кусок помещали в тедларовый пакет, перенасыщенный формальдегидом (третий эксперимент). Результаты приведены в таблице 1 (пример для сравнения 1) и таблице 2 (пример 1) и показаны графически на фиг.1.The formaldehyde removal rates of the wallpaper obtained in Comparative Example 1 and Example 1 were measured according to the following procedure. After each test, pieces of wallpaper were placed in a tedlar bag (polyvinyl fluoride bag), 80 ppm formaldehyde was introduced into the tedlar bag, followed by sealing. The amount of formaldehyde remaining in the tedlar bag after exposure to a fluorescent lamp was measured every 30 min for 120 min (first experiment). Then the procedure of the first experiment was repeated (second experiment). After the second experiment, the procedure of the first experiment was repeated, except that the test piece was placed in a tedlar packet saturated with formaldehyde (third experiment). The results are shown in table 1 (example for comparison 1) and table 2 (example 1) and are shown graphically in figure 1.
Результаты, приведенные в таблицах 1 и 2, показывают, что обои по примеру 1 обладали более высокой скоростью удаления формальдегида, чем обои по примеру для сравнения 1. Кроме того, скорости удаления формальдегида обоями по примеру 1 сохранялись постоянными даже в том случае, когда число экспериментов увеличивалось.The results shown in tables 1 and 2 show that the wallpaper in example 1 had a higher rate of removal of formaldehyde than the wallpaper in example for comparison 1. In addition, the rates of removal of formaldehyde by the wallpaper in example 1 were kept constant even when the number experiments increased.
Экспериментальный пример 2Experimental Example 2
Повторяли процедуру по экспериментальному примеру 1 за исключением того, что в первом и втором экспериментах вводили 70 ч./млн формальдегида. Результаты приведены в таблице 3 (пример для сравнения 1) и таблице 4 (пример 1) и показаны графически на фиг.2.The procedure of Experimental Example 1 was repeated except that 70 ppm of formaldehyde was introduced in the first and second experiments. The results are shown in table 3 (example for comparison 1) and table 4 (example 1) and are shown graphically in figure 2.
Экспериментальный пример 3Experimental Example 3
Повторяли процедуру по экспериментальному примеру 1 за исключением того, что в первом и втором экспериментах вводили 100 ч./млн формальдегида. Результаты приведены в таблице 5 (пример для сравнения 1) и таблице 6 (пример 1) и показаны графически на фиг.3.The procedure of Experimental Example 1 was repeated except that 100 ppm of formaldehyde was introduced in the first and second experiments. The results are shown in table 5 (example for comparison 1) and table 6 (example 1) and are shown graphically in figure 3.
Как очевидно их вышеизложенного, воздухоочищающие обои по настоящему изобретению непрерывно проявляют удовлетворительную фотокаталитическую активность даже под действием маломощных (низкоэнергетических) источников света, таких как комнатные лампы накаливания, люминесцентные лампы и LED лампы. Следовательно, воздухоочищающие обои по настоящему изобретению можно применять в различных местах, включая места, где нельзя достичь удовлетворительных эффектов с помощью обычных обоев с покрытием из фотокатализатора. Кроме того, воздухоочищающие обои по настоящему изобретению можно применять в течение длительного периода времени без ущерба внешнему виду базовых обоев.As is evident from the foregoing, the air purifying wallpaper of the present invention continuously exhibits satisfactory photocatalytic activity even under the influence of low-power (low-energy) light sources such as incandescent lamps, fluorescent lamps and LED lamps. Therefore, the air purifying wallpaper of the present invention can be applied in various places, including places where satisfactory effects cannot be achieved with conventional photocatalyst coated wallpapers. In addition, the air cleaning wallpaper of the present invention can be used for a long period of time without affecting the appearance of the base wallpaper.
Claims (14)
(a) взаимодействие спирта, соединения титана и хелатообразующего агента;
(b) растворение соединений металлов в дистиллированной воде;
(c) добавление реакционной смеси со стадии (а) к водному раствору со стадии (b) в присутствии кислотного катализатора и взаимодействие полученной смеси при перемешивании для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом; и
(d) нанесение на обои покрытия из фотокатализатора, активируемого видимым светом.10. A method of manufacturing an air cleaning wallpaper, including:
(a) the interaction of an alcohol, a titanium compound and a chelating agent;
(b) dissolving metal compounds in distilled water;
(c) adding the reaction mixture from step (a) to the aqueous solution from step (b) in the presence of an acid catalyst and reacting the resulting mixture with stirring to obtain a photocatalyst activated by visible light; and
(d) coating the wallpaper with a photocatalyst activated by visible light.
(a) взаимодействие изопропанола в качестве спирта, тетраизопропилата титана в качестве соединения титана и диацетилметана в качестве хелатообразующего агента;
(b) растворение нитратов двух, трех или четырех металлов, выбранных из нитратов Zn, Cu, Fe, Mn, Li и Ag в качестве соединений металлов в дистиллированной воде;
(c) медленное добавление реакционной смеси со стадии (а) к водному раствору со стадии (b) в температурном диапазоне от комнатной температуры до 90°С и взаимодействие полученной смеси при перемешивании при 90 об/мин или выше в течение, по меньшей мере, 2 ч в присутствии азотной кислоты в качестве кислотного катализатора;
(d) добавление к реакционной смеси со стадии (с) триэтилортосиликата, γ-глицидоксипропилтриметоксисилана или их комбинации в качестве связующего для получения фотокатализатора, активируемого видимым светом; и
(е) нанесение на обои покрытия из фотокатализатора, активируемого видимым светом.12. A method of manufacturing an air cleaning wallpaper, including:
(a) reacting isopropanol as an alcohol, titanium tetraisopropylate as a compound of titanium and diacetylmethane as a chelating agent;
(b) dissolving nitrates of two, three or four metals selected from nitrates of Zn, Cu, Fe, Mn, Li and Ag as metal compounds in distilled water;
(c) slowly adding the reaction mixture from step (a) to the aqueous solution from step (b) in a temperature range from room temperature to 90 ° C. and reacting the resulting mixture with stirring at 90 rpm or higher for at least 2 hours in the presence of nitric acid as an acid catalyst;
(d) adding to the reaction mixture from step (c) triethylorthosilicate, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or a combination thereof as a binder to obtain a photocatalyst activated by visible light; and
(e) applying a photocatalyst coating activated by visible light to the wallpaper.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2009-0011830 | 2009-02-13 | ||
KR1020090011830A KR101133969B1 (en) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Wallpaper with Deodorizing function and Method of Maunfacturing of the Wallpaper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010105091A RU2010105091A (en) | 2011-08-20 |
RU2432263C1 true RU2432263C1 (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=42608068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010105091/05A RU2432263C1 (en) | 2009-02-13 | 2010-02-12 | Wallpapers with air cleaning functions and method of their production |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101133969B1 (en) |
CN (1) | CN101806131B (en) |
RU (1) | RU2432263C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751933C1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-07-21 | Лайнисало Капитал ОЮ | Temporary covering layer, method and application |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102852046A (en) * | 2012-03-30 | 2013-01-02 | 吴江华尔美特装饰材料有限公司 | Wallpaper with waterproof and purifying functions |
KR101532718B1 (en) * | 2014-06-20 | 2015-06-29 | 박경애 | Transition metal-doped titanium dioxide nonphotocatalyst solution for radon removal and preparation method thereof |
KR101532719B1 (en) * | 2014-07-21 | 2015-06-29 | 박경애 | Water treatment support coated with nonphotocatalyst, manufacturing method thereof and water treatment apparatus containing the same |
KR101531864B1 (en) * | 2014-07-21 | 2015-06-29 | 박경애 | Nonphotocatalyst and preparation method thereof |
CN104923308A (en) * | 2014-11-17 | 2015-09-23 | 交通运输部水运科学研究所 | Special nano photocatalyst composite material for marine ship chemical leakages |
CN104989053A (en) * | 2015-06-25 | 2015-10-21 | 杭庆永 | Purification wear-resisting and corrosion-resisting fluorescent wallpaper |
CN107059488A (en) * | 2017-06-08 | 2017-08-18 | 合肥聪亨新型建材科技有限公司 | A kind of nonwoven wallpaper |
CN108724825A (en) * | 2018-05-31 | 2018-11-02 | 合肥宸翊商贸有限公司 | Composite wall paper and preparation method thereof with air-cleaning function |
KR102072818B1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-02-03 | 강태순 | Artificial turf coated with photocatalyst, Filler coated with photocatalyst for artificial turf and manufacturing method thereof |
KR102646393B1 (en) * | 2019-11-11 | 2024-03-12 | 고경찬 | Sheet with air purification function |
KR102534064B1 (en) * | 2020-02-27 | 2023-05-19 | 고경찬 | Wallpaper with air purification function |
CN113580615B (en) * | 2021-08-03 | 2022-02-08 | 绍兴寿春针纺织有限公司 | Anti-static wall cloth production process |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100421243B1 (en) | 2000-12-01 | 2004-03-12 | (주) 에이엔티케미칼 | The fabrication method of highly crystalline and dispersive photocatalyst of anatase-type titanium oxidesol by way of hydrothermal treatment |
CN1199724C (en) * | 2002-07-11 | 2005-05-04 | 海尔集团公司 | Carrier containing nanometer titanium dioxide film and application in air-conditioner |
KR100447818B1 (en) | 2003-12-26 | 2004-09-08 | 엔비넷 주식회사 | Method for Preparing a Photocatalyst Activated by Visible Light |
CN2825281Y (en) * | 2005-10-11 | 2006-10-11 | 郑夕阳 | Wall paper with air cleaning function |
KR100950853B1 (en) * | 2006-09-01 | 2010-03-31 | 주식회사 엘지화학 | Titania sol chelated with an organic complex, a method thereof, and a composition including said titania sol for forming medium, high, super-high refractive index coating layer |
KR101039898B1 (en) * | 2008-11-13 | 2011-06-09 | 박경애 | Manufacturing method of visible-light active TiO2 photocatalyst |
-
2009
- 2009-02-13 KR KR1020090011830A patent/KR101133969B1/en active IP Right Grant
-
2010
- 2010-02-09 CN CN2010101104955A patent/CN101806131B/en active Active
- 2010-02-12 RU RU2010105091/05A patent/RU2432263C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE 102004017565.9 А, 07.04.2004. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751933C1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-07-21 | Лайнисало Капитал ОЮ | Temporary covering layer, method and application |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100092622A (en) | 2010-08-23 |
RU2010105091A (en) | 2011-08-20 |
CN101806131A (en) | 2010-08-18 |
CN101806131B (en) | 2013-06-05 |
KR101133969B1 (en) | 2012-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2432263C1 (en) | Wallpapers with air cleaning functions and method of their production | |
JP4878141B2 (en) | Composite photocatalyst | |
KR101039898B1 (en) | Manufacturing method of visible-light active TiO2 photocatalyst | |
KR101334970B1 (en) | Photocatalyst material, method for decomposition of organic material, interior member, air purification device, and appatarus for preparation of oxidizing agent | |
JP6352527B2 (en) | Photocatalytic functional film and method for producing the same | |
JP2001070800A (en) | Photocatalyst film composition and photocatalyst body using the same | |
JP6352526B2 (en) | Photocatalytic functional film and method for producing the same | |
KR20210016527A (en) | Nitrogen-doped TiO2 nanoparticles and their use in photocatalysts | |
JP2002320862A (en) | Photocatalyst thin film in which metal is supported on titanium oxide thin film | |
JP5129894B2 (en) | Tungsten oxide photocatalyst modified with copper ion and method for producing the same | |
CN106178941B (en) | Cadmium telluride quantum dot/titanium dioxide composite material and application thereof | |
JP4883913B2 (en) | Photocatalyst and method for producing the same | |
CN111250172A (en) | Photosensitive organic catalyst and preparation method and application thereof | |
JP2003192347A (en) | Titanium oxide, and photocatalyst body and photocatalyst coating agent obtained by using the same | |
JPH105598A (en) | Photocatalyst powder, photocatalyst body using the same and their production, and environmental cleaning method using them | |
JP2008062237A (en) | Photocatalytic body, method for producing the same and photocatalytic body coating agent produced by using the same | |
JP3046581B2 (en) | Method for using photolysis catalyst and method for producing hydrogen | |
JP5065636B2 (en) | Method for producing optical semiconductor fine particles | |
KR20030084174A (en) | Direct adhesion method of photocatalyst on substrate | |
JP2006187677A (en) | Visible light responsible photocatalyst and its manufacturing method | |
JP2006055746A (en) | Titanium oxide photocatalyst having photocatalytic activity in wide range of wavelength and manufacturing method therefor | |
JP2013237022A (en) | Photocatalyst material and method for manufacturing the same | |
JP4569432B2 (en) | Method for producing interior material coated with photocatalyst | |
KR101231894B1 (en) | Photocatalytic auto-cleaning process of stains | |
CN114904543A (en) | Bismuth-series composite material for visible light catalytic purification of formaldehyde and preparation method thereof |