無機基體上的有機汙染的處理的製作方法

2023-04-27 19:21:21 1

專利名稱：無機基體上的有機汙染的處理的製作方法
技術領域：
本發明涉及無機基體上的有機汙染的處理，特別地涉及下述類無機基體上的有機汙染的處理該無機基體因其由一層或多層堆疊層(couches empilées)構成，每層的厚度可能例如低到10nm，和/或因其有特定的表面形態而具有一種功能性。
該無機基體由金屬、金屬合金、陶瓷、玻璃、氧化物或基本無機材料組成，特別地，在這後兩種情況下，它們呈薄膜塗層形式。該基體是透明的並且要求高光學質量時，這種基體無論是玻璃基體，或是有一層或多層功能塗層的玻璃基體，本發明都具有特別的意義。
可以使用鈉鈣玻璃，特別是浮法玻璃，例如運輸車輛、建築物或其它平板玻璃應用時所使用的浮法玻璃，或瓶或燒瓶類玻璃，派熱克斯(pyrex)類硼矽酸耐熱玻璃，可作為假器或光學玻璃使用的磷酸鹽玻璃，鉛(晶體)玻璃，矽鋁酸鹽，例如玻璃陶瓷，或無二氧化矽的無定形固體材料。
作為以已知方式塗布玻璃的功能層，可列舉低-發射層、防曬層、抗反射層、裝飾層(例如用酸去光澤的、絲網印刷的、塗漆的、塗瓷漆的、採用輥間層壓或採用其它相當方法織構的)，或疏水的和/或疏油的或親水的和/或親油的織構層(couches texturées)，某些層可以不在玻璃板面1上，即習慣上用來與外部大氣接觸的面(例如不與建築物外壁或車輛大氣接觸)。專利申請WO 02/02472、WO 97/10186、WO97/10185、WO 01/32578描述了這些層中的某些層，這些專利申請在本文中作為參考文獻加以引用。
有機汙染源是各種各樣的可以列舉來自運輸車輛排放氣體的碳氫化合物，或懸浮在大氣中的各種燃燒產物，或各種局部源。因此，曾證實在多層玻璃板周邊使用的矽氧烷或在門或窗凹凸榫接中作為安裝玻璃板粘結劑使用的矽氧烷都有非常強的遷移趨勢，結果距離玻璃板邊緣直到15-20cm的地方都能被汙染。多硫化物、氯丁橡膠，它們也可能參於構建玻璃板，特別是多層玻璃板，或將它們安裝在門窗框架內，因此也是可能的汙染源。
然而，在前面提到的這類基體上生成的有機汙染物可以使所希望的基體性能變差。在基體具有非常敏感功能性的情況下，該有機汙染能構成屏蔽層；它形成或多或少堅韌的痕跡，於是降低通過透明基體的能見度質量。
另外，該基體由與前面所述的同樣薄層組成時，或包括尺寸約10-200nm的圖案織構化時，問題在於尋找一種辦法，它可消除這些有機汙染的負作用，還不損壞這種基體，而另一方面如果必要，還同時保持其表面形態，其質量與耐久性開始功能依然不變，相當於它處在形成汙染之前。
為此，本發明的目的是一種在玻璃、氧化物或任何其它基本無機或金屬材料基體上的有機汙染的處理方法，該基體因其由一層或多層堆疊層構成，和/或因其有特定的表面形態而具有一種功能性，其特徵在於該方法包括電處理、臭氧UV處理或燃燒處理，任選地後接洗滌操作。這種方法顯得適合於消除任何有機汙染的作用，以便再生各種基體達到形成汙染前的狀態，沒有造成基體的任何表觀脆化，也沒有破壞表面的形態，甚至最細圖案(織構化)也如此。
根據一種本發明特別實際的實施方式，所述的電處理選自電暈放電(décharge couronne)類處理、真空等離子體處理或大氣壓等離子體處理，或電場作用。
在一種應用中，所述的基體是親水和/或親油的。事實上，有機汙染一般賦予該有機汙染沉積的基體具有明顯的疏水特性，同時其汙染物還牢固地粘附在基體上，結果難以將其除去。為了恢復開始的親水性和/或親油性，可藉助本發明克服這種困難。在本方法的這種方式中，可以分成兩種主要實施方案。
根據第一種實施方案，所述的基體包括選自二氧化矽或矽氧不足化學計量的氧化物、碳氧化矽或氮氧化矽的至少部分氧化的矽衍生物基層。專利申請WO 01/32578描述了採用溶膠-凝膠或採用熱解，特別地以CVD氣相方式沉積的這個層，其特徵在於與水接觸角小，因此有利於形成薄的液膜，這種液膜尤其不利於通過玻璃板的視覺，還妨礙形成冷凝液滴，其特徵還在於表面幾何形狀為球狀，因此可提供毛細作用。這種基體的水清洗性值得注意，即它能把可能的汙物包含在或帶入薄而均勻的液膜中。另一方面，應除去相對韌性的和/或相對大量的有機汙染，優選地還沒有破壞球狀表面的形態，這樣有可能實施本發明的方法。
第二種優選方式的實施方案在於，所述的基體包括含有至少部分以銳鈦礦形式、以金紅石形式或以銳鈦礦和金紅石混合物形式結晶的氧化鈦的層。具體地從專利申請WO 97/10185、WO 97/10186和WO99/44954中知道了使用至少一種鈦前體，如果必要在溶液中採用液相熱解、採用溶膠-凝膠技術或採用蒸汽相熱解得到的這個層。該層在暴露光後是親水的，還能通過自由基氧化過程降解有機源汙物。而還在這個實施方案中，適合於除去韌性的或大量的有機汙染和能在光與TiO2層之間構成屏蔽層(écran)，從而使其後者失活。
本發明的另一個目的是在包括單片或層狀玻璃的單層或多層玻璃板上實施上述方法的設備。該設備-或者安裝在靠近玻璃板生產線或與其生產線整合在一起；-或者適合於在玻璃板安裝地使用，其條件是除非該設備有獨立的能源，不然該安裝地應配置能源。
電暈放電類的處理特別開闢了這兩種可能性的每一種可能性，因此尤其配置相對輕的，尺寸相對小的，與電力網簡單連接就可運行的可攜式設備。
有利地，實施上述方法的設備包括適合於在基體，具體地玻璃板表面上或靠近其基體表面移動的終端工具。
本發明的另一個目的是前面公開方法在包括單片或層狀玻璃的單層或多層玻璃板中的應用，其中所述的基體包括選自二氧化矽或矽氧不足化學計量的氧化物、碳氧化矽或氮氧化矽的至少部分氧化的矽衍生物基層，和/或含有TiO2的層。
本發明的另一個目的是單層或多層玻璃板，其包括曾經受上述處理方法處理的單片或層狀玻璃，該玻璃板用於空中、水上或地面運輸車輛，特別用於汽車、建築物(窗、門、衛生設備部件等，例如淋浴間、桌、工作檯等)，用於城市動產(公共汽車候車亭等)，用於室內裝飾部件，例如養魚缸，或室外裝飾部件，或家用電器(électroménager)(爐門，電冰箱臺等)。
現在通過下面實施例說明本發明。
實施例1通過在鈉鈣浮法，玻璃板之間粘結金屬中空型材(profilécreux)與在周邊凹槽中使用矽氧烷密封膠，以已知方式將這些玻璃板兩兩組裝成雙層玻璃板。
如此生產的某些玻璃板可藉助與組裝線整合的設備進行電暈放電處理。這種設備包括每個都由與電力網連接的陽極-陰極對構成的處理頭，在與待處理表面平行的表面中該陽極-陰極對與待處理表面相距0.5-2cm。在每個陽極與相應陰極之間產生一個電場，位於這兩者之間的空氣濺射到玻璃板上。每個處理頭作用於玻璃板寬度約6cm；可以按照玻璃板的待處理寬度並列定位多個處理頭，所有處理頭同時沿玻璃板移動。
這個實施例處理的表面是一面由SiO2層，另一面由厚度50nm的碳氧化矽層構成，這些層是根據前面提到的專利申請WO 01/32578說明書形成的。
未處理玻璃板在其周邊部位有多處痕跡，直到邊緣約20cm都影響其視覺。相反地，處理的玻璃板具有與塗布相同層的對照單片玻璃板同樣優異的親水質量、均勻性和耐久性。
實施例2重複實施例1，但不同之處只是在於，SiO2層塗布了根據專利申請WO 97/10185、WO 97/10186和WO 99/44954說明書製成的，含有光催化TiO2的厚度20nm層。
這些觀察結果與實施例1的相同。
實施例3使用矽氧烷作為安裝粘結劑，將實施例1的玻璃板安裝在建築物門窗洞中，然後根據同樣原理，而藉助便攜設備進行處理。
這些觀察結果與實施例1的相同。
實施例4採用丙烷-氧燃燒法處理與實施例1相同的雙玻璃板。燃燒嘴與待處理表面相距4-5cm，並且調節達到火焰同時舔到玻璃，以便它使表面足夠加熱，而不加熱深處。簡單用蒸餾水洗滌可恢復與對照單片玻璃板具有的同樣持久的親水性，和同樣的質量。
權利要求
1.在玻璃、氧化物或任何其它基本無機或金屬材料的基體上有機汙染的處理方法，該基體因它由一層或多層堆疊層構成，和/或因它有特定的表面形態而具有一種功能性，其特徵在於該方法包括電處理、臭氧UV處理或燃燒處理，任選地後接洗滌操作。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的電處理選自電暈放電類的處理、等離子體處理或電場作用。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述的基體是親水的和/或親油的。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的基體包括選自二氧化矽或矽氧不足化學計量的氧化物、碳氧化矽或氮氧化矽的至少部分氧化的矽衍生物基層。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的基體包括含有至少部分以銳鈦礦形式、以金紅石形式或以銳鈦礦和金紅石混合物形式結晶的氧化鈦的層。
6.在單層或多層玻璃板上實施權利要求1所述方法的設備，它包括安裝在靠近玻璃板生產線或與玻璃板生產線整合在一起的單片或層狀玻璃。
7.在單層或多層玻璃板上實施權利要求1所述方法的設備，它包括適合於在玻璃板安裝地使用的單片或層狀玻璃。
8.實施權利要求1所述方法的設備，其特徵在於它包括適合於在基體，具體地玻璃板表面上或靠近其基體表面移動的終端工具。
9.根據權利要求1所述方法在包括單片或層狀玻璃的單層或多層玻璃板中的應用，並且其中所述基體包括選自二氧化矽或矽氧不足化學計量的氧化物、碳氧化矽或氮氧化矽的至少部分氧化的矽衍生物基層，和/或含有TiO2的層。
10.包括單片或層狀玻璃的單層或多層玻璃板，它經受權利要求1所述方法的處理，該玻璃板用於空中、水上或地面運輸車輛，用於建築物，用於城市動產，用於室內或室外裝飾部件或家用電器。
全文摘要
本發明涉及在玻璃、氧化物或任何其它基本無機或金屬材料的基體上的有機汙染的處理方法，該基體因它由一層或多層堆疊層構成，和/或因它具有特定表面形態而具有一種功能性。該方法的特徵在於它包括電處理、臭氧UV處理或燃燒處理，任選地後接洗滌操作。本發明還涉及實施這種方法的設備，涉及這種方法應用於親水和/或親油的玻璃板，以及採用這種方法處理的玻璃板，與該玻璃板用於運輸車輛，用於建築物，用於城市動產，用於室內或室外裝飾部件或家用電器。
文檔編號C03C17/23GK1622923SQ03802667
公開日2005年6月1日 申請日期2003年1月22日 優先權日2002年1月25日
發明者R·加雷克, N·克呂克斯 申請人:法國聖戈班玻璃廠