改进的材料制造技术

本发明专利技术涉及具有改进的和有用的特性的材料以及与制造所述材料有关的方法。具体地，本发明专利技术涉及对一种材料、优选一种纤维材料的表面进行改性以便使这个表面能够携带二氧化碳的一种方法。二氧化碳可能以一种可逆的或者不可逆的方式束缚到该表面上。对一种材料的表面进行处理的方法包括(a)将该材料的表面与一种包括氨基化合物的组合物进行接触；并且(b)将该材料的表面与一种包括二氧化碳或者其来源的组合物进行接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有改进的和有用的性能的材料以及与制造所述材料有关的方法。具体地，本专利技术涉及对一种材料的表面进行改性以便能够由这个表面携带二氧化碳的一种方法。二氧化碳可能以一种可逆的或者不可逆的方式束缚到该表面上。
技术介绍
出于环境的原因，存在着一种日益增加的急迫需要来减少二氧化碳向大气中的排放。还非常有益的是，提供从大气中去除二氧化碳的手段。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供可以使二氧化碳结合到一种有用的产品中或者协助形成该有用的产品的一种方法。根据本专利技术的一个第一方面，提供了一种对材料的表面进行处理的方法，该方法包括以下步骤(a)将该材料的表面与一种包括氨基化合物的组合物进行接触；并且(b)将该材料的表面与一种包括二氧化碳或者其来源的组合物进行接触。本专利技术的方法可以对任何适合的材料进行处理。在优选实施方案中，该材料是一种含碳的材料。该材料可以是一种天然的材料或者它可以是一种合成的材料，或者它可以是一种半合成的材料，例如一种被加工成不同形式的天然材料。它可以是一种纤维素材料， 包括一种天然纤维素材料或者一种半合成的、加工的纤维素材料，例如人造纤维或者溶纺纤维素纤维。在一些优选实施方案中，由本专利技术的方法处理的材料是一种纤维材料。该材料可以包括天然纤维和/或合成纤维和/或半合成纤维，例如再生的纤维素产物。适合的合成纤维包括聚酰胺、聚酯、以及聚丙烯酸化物。优选地，该材料包括天然纤维。使用天然纤维可以帮助改进由本专利技术的方法处理的材料的环境特征 (environmental profile)。适合在本专利技术的方法中使用的天然纤维包括棉花、大麻、亚麻、丝绸、黄麻、洋麻、 苎麻、剑麻、木棉、龙舌兰、藤条(rattan)、大豆、葡萄藤、香蕉、椰纤维、茎纤维、以及它们的混合物。适合用于在本专利技术中使用的纤维可以作为绳股或者附聚块、以适合预期应用的尺寸来提供。本专利技术的步骤(a)和(b)可以顺序地或者同时地进行。在优选实施方案中，步骤 (a)和(b)顺序地进行。在尤其优选的实施方案中，步骤(b)是在步骤(a)之后进行的并且因此步骤(b)包括将已经与包括一种氨基化合物的组合物接触了的材料的表面与一种包括二氧化碳或者其来源的组合物进行接触。因此，步骤(b)适当地包括将一个携带了氨基化合物的表面与一种包括二氧化碳或者其来源的组合物进行接触。然而，本专利技术的以下实施方案也是在本专利技术的范围之内其中步骤(a)和(b)是同时进行的，也就是说使用一种单一的包含氨基化合物以及二氧化碳或者其来源的组合物对一种材料的表面进行处理。步骤(a)包括将该材料的表面与一种包括氨基化合物的组合物进行接触。该氨基化合物可以是任何包含氨基或者取代的氨基部分(例如，氨、脂肪族胺或芳香族胺、酰胺或脲)的化合物。优选地，该氨基化合物是选自氨或胺。可以使用任何适合的胺，包括芳香族胺和脂肪族胺。优选的胺是脂肪族胺，例如烷基胺、链烯基胺、或炔基胺。此类胺可以是取代的或者未取代的。适合的取代的胺包括氨基酸以及醇胺(烷醇胺)，例如具有化学式R1R2R3N 的，其中R1是具有化学式HO-X-的基团，其中X-代表一个CV4亚烷基基团，优选一个亚乙基基团，R2代表一个氢原子或者具有化学式HO-X-的基团，并且R3代表一个氢原子或者具有化学式HO-X-的基团(这些基团X是相同的或者不同的)。单烷醇胺以及二烷醇胺是优选的，尤其是乙醇胺(二乙醇胺和/或一乙醇胺)。用于在此使用的、尤其优选的胺是烷基胺， 最优选地是未取代的烷基胺以及烷醇胺。该氨基化合物可以是氨、伯胺、仲胺、或者叔胺。优选在本专利技术的步骤(a)中使用的胺是伯胺、仲胺、或者它们的混合物。在此使用的、尤其优选的胺是伯或仲烷基胺，尤其具有多达12个碳原子、优选多达10个碳原子、适合地多达8个碳原子、更优选高达6个碳原子、例如多达4个碳原子的烷基胺。在此使用的优选的胺是甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、 丙胺、二丙胺、丁胺、二丁胺、以及它们的混合物和同分异构体。在一个尤其优选的实施方案中，步骤(a)包括将该材料的表面与一种包括乙胺、二乙胺、或者它们混合物的组合物进行接触。在本专利技术的步骤(a)中使用的组合物可以包括气态或液体形式的、纯净的、浓缩的氨基化合物，或者它可以包括一种或多种包括例如一种稀释剂或载体的另外的组分。优选地， 在步骤(a)中使用的组合物是一种液体组合物。这可以通过例如为本领域的普通技术人员所熟知的任何适合的技术来施加。例如，它可以是通过喷涂、填料、或者浸渍来施加的。适当的是，可以将胺在一种溶剂中的溶液施加在该材料上，并且然后将该材料进行干燥以便完成过量的溶剂和/或胺的蒸发。适合的溶剂包括水、有机溶剂、以及它们的混合物。在一些实施方案中，在步骤(a)中使用的组合物包括作为蒸气来提供的氨基化合物。适当地是，在此类实施方案中，将该材料放入一个密封的容器中，并且然后使该氨基化合物的蒸气穿过该容器。在优选的实施方案中，步骤(a)包括施加一种组合物，这种组合物包括至少10重量百分比的氨基化合物，优选至少20重量百分比的氨基化合物，适合的是至少40重量百分比的、至少60重量百分比的、或者至少80重量百分比的氨基化合物。适当的是，步骤(a) 包括施加一种组合物，这种组合物包括至少90重量百分比的氨基化合物，例如至少95重量百分比或至少98重量百分比。优选地，这种包括氨基化合物的组合物包含至少5重量百分比的水、优选至少10 重量百分比的水、最优选至少20重量百分比的水。优选地，用于在步骤(a)中使用的组合物基本上由水和这种氨基化合物组成。这种氨基化合物优选地处于如以上限定的量值，并且该水是这种组合物的余量。在一些优选的实施方案中，该组合物包括作为一种纯净液体的氨基化合物。然而， 熟练的技术人员将会理解的是，市售的胺经常会包含多种混合物和/或杂质。然而，据信水在包含该氨基化合物的组合物中的存在是有益的并且是优选的。可以将过量的氨基化合物应用在步骤(a)中，并且这种过量可以任选地是在步骤(b)之前在步骤(a)结束时被去除。本专利技术的步骤(b)包括将该材料的表面与一种包括二氧化碳或者其来源的组合物进行接触。优选地，步骤(b)在步骤(a)之后进行，并且因此该材料已经与一种氨基化合物接触过。在步骤(b)中使用的组合物可以包括二氧化碳本身或者它可以包括一种可以释放二氧化碳材料或者一种可以用二氧化碳制备的材料。此类材料的实例包括碳酸氢盐类以及碳酸盐类。适合的碳酸盐类包括二价金属、尤其是碱土金属的盐。最优选的碳酸盐包括碳酸钙以及碳酸镁。适合的碳酸氢盐是一价金属和铵的盐。尤其优选的是碱金属的碳酸氢盐。最优选的是碳酸氢钠、碳酸氢钾、以及碳酸氢锂。在步骤(b)中使用的组合物可以包括纯净的二氧化碳或者二氧化碳来源，或者它可以包括另外的组分，包括例如一种稀释剂或载体。在一些实施方案中，该组合物可以包括一种或多种有待沉积在该材料的表面上的另外的组分。在尤其优选的实施方案中，步骤(b) 包括将该材料的表面与一种包括二氧化碳的组合物进行接触。优选地，步骤(b)包括将该材料的表面与一种包括二氧化碳的组合物进行接触。 该二氧化碳可以纯净地作为二氧化碳气体或作为超临界二氧化碳来提供。可替代地，可以将该二氧化碳结合到一种液体组合物中。在一些实施方案中，可以将该二氧化碳溶解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·哈蒙德，
申请(专利权)人：CCM研究有限公司，
类型：发明
国别省市：