本專利申請是申請?zhí)枮?01180044074.x、申請日為2011年9月15日、發(fā)明名稱為“用于氣體介質的多孔化學指示物”的專利申請的分案申請。本公開屬于用于酸性或堿性氣體的化學指示物、采用這種指示物的裝置和制備用于酸性或堿性氣體的化學指示物的方法。
背景技術：
：使用多種技術來檢測酸、酸性物質、堿和堿性物質在液體中的存在。例如，可使用諸如ph計的電子裝置，或者可使用諸如石蕊試紙的化學檢測技術。對酸或堿在氣體中的存在的檢測更困難，且變得日益重要。在多種工作環(huán)境和其他環(huán)境中，酸性或堿性氣體可能存在，且它們的存在可能危害暴露于這些氣體的那些環(huán)境。適用于檢測在液體中的酸或堿的技術不適于檢測在氣體介質中的酸或堿。技術實現(xiàn)要素：本公開包括用于酸性或堿性氣體的化學指示物。所述化學指示物包括惰性多孔基材、指示物染料或染料混合物和惰性粘合劑層，所述指示物染料或染料混合物包含于所述惰性多孔基材的至少一些孔隙內，所述惰性粘合劑層附接至所述惰性多孔基材。在一些實施例中，所述多孔基材包括微孔基材。本發(fā)明也公開了采用用于酸性或堿性氣體的化學指示物的裝置。所述裝置包括殼體和在所述殼體內的至少一種化學指示物。所述化學指示物包括惰性多孔基材、指示物染料或染料混合物和惰性粘合劑層，所述指示物染料或染料混合物包含于所述惰性多孔基材的至少一些孔隙內，所述惰性粘合劑層附接至所述惰性多孔基材。所述多孔基材可包括微孔基材。在一些實施例中，所述殼體包括呼吸器筒(respiratorcartridge)。此外，本發(fā)明公開了制備用于酸性或堿性氣體的化學指示物的方法。制備化學指示物的方法包括提供惰性多孔基材、提供指示物染料溶液，以及將指示物染料混合物施加至所述惰性多孔基材，使得所述指示物染料混合物中的至少一些進入所述惰性多孔基材的孔隙中。將一層惰性粘合劑施加至所述惰性多孔基材。在一些實施例中，通過將惰性粘合劑層層合至所述多孔基材而施加所述粘合劑層。附圖說明結合附圖來考慮本公開以下各個實施例的詳細描述可以更完全地理解本公開。圖1顯示了本公開的多孔化學指示物的橫截面圖。圖2顯示了本公開的可選的多孔化學指示物的橫截面圖。在以下對圖示實施例的描述中，參照了附圖，并通過舉例說明的方式在這些附圖中示出在其中可以實施本發(fā)明的多種實施例。應當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用實施例并且可以進行結構上的改變。附圖未必按比例繪制。附圖中所使用的類似標號是指類似部件。然而，應當理解，使用標號來指代給定附圖中的部件并非意圖限制另一附圖中使用相同標號標記的部件。具體實施方式多種環(huán)境(包括工作環(huán)境)可含有可能對存在的工作者有害的酸性或堿性氣體。已開發(fā)多種防護衣和裝置來防止暴露于這些酸性或堿性氣體。特別地，已開發(fā)呼吸器來防止呼吸系統(tǒng)受到酸性或堿性氣體的損害。這種呼吸器常常含有濾筒，所述濾筒具有用以吸收或者中和酸性或堿性氣體的材料。當使用這種呼吸器時，通常期望具有確定使用壽命的結束(即呼吸器不再提供對酸性或堿性氣體的防護的點)的方法。常常采用使用壽命結束指示物(esli)。這種指示物提供了呼吸器或呼吸器內的濾筒接近其可用壽命的結束，并應該被替換的視覺、電子或其他提示。在本公開中提出了多孔化學指示物，所述多孔化學指示物除了別的用途之外可用作用于酸性或堿性氣體呼吸器裝置的esli。所述化學指示物包括惰性多孔基材、指示物染料或染料混合物和惰性粘合劑層，所述指示物染料或染料混合物包含于所述惰性多孔基材的至少一些孔隙內，所述惰性粘合劑層附接至所述多孔基材。在一些實施例中，所述多孔基材包括微孔基材。微孔基材的例子包括薄膜(film)和隔膜(membrane)。微孔薄膜和隔膜具有使流體能夠流動通過它們的結構。有效孔尺寸為流動分子的平均自由程的至少數倍，即數微米下至約100埃。通常，微孔基材為其中基本上所有的孔隙具有小于1,000微米的直徑的一種基材。更通常地，微孔基材具有1至約500微米，或1至約100微米，或甚至1至約10微米的孔徑。本文所用的術語“指示物”指當暴露于被分析物(如酸)時經歷可檢測的變化的裝置、層或層系列。通常，所述可檢測的變化為視覺變化。當視覺變化為顏色變化時，指示物稱為“比色的”。本文所用的術語“酸氣體或酸性氣體”指含有一些酸性組分的氣體。所述酸性組分本身可為氣體，例如氯化氫氣體，但所述酸性組分本身無需為氣體，而是可只是存在于氣體或氣體混合物中。另外，酸性氣體本身可能不是酸，但是酸可由與存在于大氣中的其他材料的組合而得到。本文所用的術語“堿氣體或堿性氣體”指含有一些堿性組分的氣體。所述堿性組分本身可為氣體，例如氨氣，但所述堿性組分本身無需為氣體，而是可只是存在于氣體或氣體混合物中。另外，堿性氣體本身可能不是堿，但是堿可由與存在于大氣中的其他材料的組合而得到。當本文所用的術語“惰性”用于描述多孔基材或粘合劑層時，其意指多孔基材或粘合劑層基本不與酸性或堿性氣體反應，當暴露于酸性或堿性氣體時基本上保持物理和化學上不改變。通常，惰性層由本身基本上不含酸性或堿性組分的材料制得。本文公開了化學指示物，所述化學指示物包括惰性多孔基材、指示物染料或染料混合物和惰性粘合劑層，所述指示物染料或染料混合物包含于所述惰性多孔基材的至少一些孔隙內，所述惰性粘合劑層附接至所述惰性多孔基材。本公開的化學指示物適于檢測存在于氣體介質內的酸性或堿性氣體。本公開的化學指示物包括惰性多孔基材。所述惰性多孔基材用作指示物染料或染料混合物的容器。另外，所述惰性多孔基材充當擴散層，有利于酸性氣體或堿性氣體傳輸至指示物染料或染料混合物。在一些實施例中，所述惰性多孔基材可為不透明的。即使許多多孔和微孔基材由光學透明的材料制得，它們也為不透明的，因為這些基材的表面和內部結構散射可見光。在本公開中，該不透明性可為有利的，因為其可提供用于監(jiān)測指示物染料或染料混合物的變化(例如顏色變化)的背景?？墒褂枚喾N材料來制備所述惰性多孔基材。可使用無機或有機材料。在一些實施例中，使用烴基聚合物材料。多烯屬材料，例如聚乙烯、聚丙烯等及其共混物為用于制備惰性多孔基材的特別有用的一類材料。在一些實施例中，所述惰性多孔基材包括微孔隔膜。用作惰性多孔基材的合適的微孔隔膜包括得自相轉化法的那些，在所述相轉化法中，將初始均勻聚合物溶液澆鑄并暴露于較冷的界面(例如水浴或冷卻澆鑄輪)，通過降低溫度而在溶液薄膜中引發(fā)相分離(熱致相分離或“tips”)。合適的tips薄膜或隔膜可具有多種物理薄膜性質和微觀孔尺寸。它們可為由多種聚合物中的任意種制得的相對剛性或非剛性基材。根據美國專利no.4,539,256和no.5,120,594的教導制得的tips隔膜適合用于本公開，并可包括例如高密度聚乙烯(hdpe)、聚丙烯、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚乙烯-乙烯醇共聚物(例如可以商品名evalf101a得自德克薩斯州休斯敦的美國eval公司(evalcompanyofamerica(evalca),houston,texas))。隔膜可包含材料的組合，所述材料如tipshdpe或由親水性聚合物涂布的聚丙烯隔膜(例如聚乙烯-乙烯醇共聚物或eval)。適合用作惰性多孔基材的其他可用的材料包括：非剛性聚合物和其他材料，包括尼龍材料，如帶正電的尼龍6,6材料(例如可以商品名biodyneb得自佛羅里達州彭薩科拉的頗爾公司(pallcorporation,pensacola,florida)的那些和可以商品名magnaprobe得自明尼蘇達州明尼唐卡的ge奧斯莫尼斯實驗室商店(geosmonicslabstoreinminnetonka,minnesota)的那些)；具有0.45微米孔尺寸的經親水處理的聚丙烯隔膜，其可以商品名ghp-450得自頗爾公司(pallcorporation)；聚烯烴(具有親水處理)；聚酯；硝化纖維；醋酸纖維素；親水性聚四氟乙烯(ptfe)；聚碳酸酯；等等。另外的可用的材料包括由例如聚烯烴、尼龍、聚偏二氟乙烯(pvdf)等制得，且制得為具有小的有效纖維直徑的非織造、熔噴或紡粘幅材。如美國專利no.6,533,119所述的用壓力壓縮以降低基材厚度和孔尺寸的熔噴和紡粘幅材也是合適的。另外的基材材料包括描述于美國專利no.6,264,864、no.6,348,258、no.4,777,073中的粒子填充的微孔基材和如美國專利公布2006/094320中所述的由納米尺寸的靜電紡紗纖維制得的多孔基材。材料的組合可在惰性多孔基材中使用，前述描述應理解為包括單獨的上述材料和與其他材料組合的上述材料。本公開的化學指示物也包含指示物染料或染料混合物。當所述指示物染料或染料混合物暴露于目標被分析物時，其產生可檢測的變化，通常為顏色變化。在一些實施例中，所述目標被分析物為酸性氣體，在其他實施例中，所述目標被分析物為堿性氣體。多種材料可在本公開的化學指示物中用作指示物染料或染料混合物。當暴露于被分析物時，指示物染料或染料混合物經歷可檢測的變化。通常，可檢測的變化為比色變化，并可用肉眼檢測。該可檢測的變化可采取多種模式，例如從有色狀態(tài)至無色或顏色變淺的狀態(tài)，從無色狀態(tài)至有色狀態(tài)，或從一種顏色至不同的顏色?？墒褂迷S多指示物染料來檢測酸性或堿性氣體。一般來講，指示物染料或染料混合物為如下形式：當暴露于所需被分析物時發(fā)生可檢測的變化。例如，如果希望指示物染料監(jiān)測酸性氣體的存在，則所述指示物染料通常為堿性形式。類似地，如果希望指示物染料監(jiān)測堿性氣體的存在，則所述指示物染料通常為酸性形式。如果化學指示物設計為檢測酸性氣體，則選擇當暴露于酸性物種時經歷可檢測的變化(例如顏色變化)的指示物染料或染料混合物。可得到多種這樣的指示物染料。指示物染料或染料混合物的各種形式可以是可用的，包括例如酸性或堿性形式，以及提供改進的溶解性或反應性特性的各種鹽。合適的染料可見于例如“thesigma-aldrichhandbookofstains,dyes,andindicators”，floydj.green,1990,thesigma-aldrichchemicalcompany,inc.(“著色劑、染料和指示物的西格瑪-奧德里奇手冊”，floydj.green，1990，西格瑪-奧德里奇化學有限公司)。用于檢測酸性氣體的合適的染料的例子包括例如當以其堿性形式使用的溴百里酚藍、甲基紅和酚紅、溴甲酚紫、溴甲酚綠、酚酞和剛果紅。其中溴百里酚藍、甲基紅和酚紅是特別合適的。如果化學指示物設計為檢測堿性氣體，則選擇當暴露于堿性物種時經歷可檢測的變化(例如顏色變化)的指示物染料或染料混合物?？傻玫蕉喾N這樣的指示物染料。用于檢測堿性氣體的合適的染料的例子包括例如與上述的相同的指示物，其中染料以其酸性形式存在。本公開的化學指示物包含附接至惰性多孔基材的惰性粘合劑層。所述惰性粘合劑層可用于將基材或薄膜附接至多孔基材，或者可用作安裝表面，從而允許將化學指示物直接安裝至多種表面。選擇所述惰性粘合劑層，使得其基本上不與指示物染料或指示物染料的混合物相互作用。通常，粘合劑層基本上不含可與一種或多種指示物染料相互作用或甚至可與一種或多種指示物染料反應的酸性或堿性部分。另外，理想的粘合劑層不使指示物染料或染料混合物溶解。多種粘合劑可用于本公開的化學指示物的惰性粘合劑層中。通常，粘合劑為壓敏粘合劑。本領域中的普通技術人員熟知，壓敏粘合劑組合物具有包括以下特性在內的特性：(1)有力且持久的粘著力；(2)用不超過指壓的壓力即可粘附；(3)具有足夠固定在粘附體上的能力；以及(4)足夠的內聚強度，以能夠干凈地從粘附體上去除。已經發(fā)現(xiàn)適于用作壓敏粘合劑的材料為這樣的聚合物，其經過設計和配制可表現(xiàn)出必需的粘彈性，使得粘著性、剝離粘合力和剪切保持力之間實現(xiàn)所需的平衡。得到性質的適當平衡并不是一個簡單的過程?？捎玫膲好粽澈蟿┌ɑ谔烊幌鹉z、合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸類、聚-α-烯烴或有機硅的那些?？捎玫奶烊幌鹉z壓敏粘合劑通常含有素煉天然橡膠、每100份天然橡膠25份至300份的一種或多種增粘樹脂以及通常有0.5至2.0份一種或多種抗氧化劑。天然橡膠的等級范圍可以從淺色蒼鈹膠等級到顏色較深的棱形煙膠，并且此類實例包括(例如)cv-60(一種可控粘度的橡膠等級)和smr-5(一種棱形煙膠橡膠等級)。另一類可用的壓敏粘合劑是包括合成橡膠的那些。這種粘合劑通常為橡膠狀彈性體，其為自粘性或非粘性的，并且需要增粘劑。自粘性合成橡膠壓敏粘合劑包括，例如丁基橡膠(異丁烯和小于3％的異戊二烯的共聚物)、聚異丁烯(一種異戊二烯均聚物)、聚丁二烯(諸如“taktene220bayer”)或苯乙烯/丁二烯橡膠。丁基橡膠壓敏粘合劑通常包含抗氧化劑，例如二丁基二硫代氨基甲酸鋅。聚異丁烯壓敏粘合劑通常不含抗氧化劑。合成橡膠壓敏粘合劑(通常需要增粘劑)也通常更容易進行熔融加工。它們包含聚丁二烯或苯乙烯/丁二烯橡膠、每100份橡膠10份至200份的增粘劑，以及通常每100份橡膠0.5至2.0份的抗氧化劑。合成橡膠的例子為“ameripol1011a”，其為可得自bf古德里奇公司(bfgoodrich)的苯乙烯/丁二烯橡膠。苯乙烯嵌段共聚物壓敏粘合劑通常包括a-b或a-b-a型彈性體，其中a表示熱塑性聚苯乙烯嵌段，b表示聚異戊二烯、聚丁二烯或聚(乙烯/丁烯)的橡膠態(tài)嵌段?？捎糜谇抖喂簿畚飰好粽澈蟿┲械母鞣N嵌段共聚物的例子包括直鏈、放射狀、星形和遞變苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物，如可得自殼牌化學公司(shellchemicalco.)的“kratond1107p”，和可得自埃尼化工彈性體美洲有限公司(enichemelastomersamericas,inc.)的“europrenesolte9110”；直鏈苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段共聚物，如可得自殼牌化學公司(shellchemicalco.)的“kratong1657”；直鏈苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌段共聚物，如可得自殼牌化學公司(shellchemicalco.)的“kratong1750x”；以及直鏈、放射狀和星形苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，如可得自殼牌化學公司(shellchemicalco.)的“kratond1118x”，和可得自埃尼化工彈性體美洲有限公司(enichemelastomersamericas,inc.)的“europrenesolte6205”。聚苯乙烯嵌段往往會形成球狀、圓柱狀或片狀的疇，這使得嵌段共聚物壓敏粘合劑具有兩相結構。與橡膠相相關的樹脂通常發(fā)展壓敏粘合劑中的粘性。與熱塑性相相關的樹脂趨向硬化壓敏粘合劑。丙烯酸類壓敏粘合劑通常具有約-20℃或更低的玻璃化轉變溫度，并可包含100至80重量％的c3-c12烷基酯組分(例如丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基-己酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸正丁酯)和0至20重量％的增強組分(例如乙烯醋酸乙烯酯或苯乙烯大分子單體)。丙烯酸類壓敏粘合劑可為自粘性或發(fā)粘的。聚-α-烯烴壓敏粘合劑(也稱為聚(1-烯烴)壓敏粘合劑)通常包括可具有接枝于其上的可輻射活化的官能團的基本上非交聯(lián)聚合物或非交聯(lián)聚合物，如美國專利no.5,209,971(babu等人)中所述。聚α烯烴聚合物可為自發(fā)粘的和/或包括一個或多個增粘材料。可用的聚-α-烯烴聚合物包括例如c3-c18聚(1-烯烴)聚合物，優(yōu)選c5-c12α-烯烴和那些與c3的共聚物，更優(yōu)選c6-c8和那些與c3的共聚物。合適的有機硅壓敏粘合劑由化合物的混合物形成，乙烯類基團和氫硅烷(hydrosilane)基團存在于所述化合物的混合物中。乙烯類基團包括末端碳-碳雙鍵，氫硅烷基團包括至少一個末端si-h鍵。通常，彈性體聚合物通過如下所示的氫化硅烷化反應形成：a-ch＝ch2+b-si-h→a-ch2-ch2-si-b氫化硅烷化反應通常，使用催化劑，如貴金屬催化劑(如鉑、鈀、銠或銥催化劑)來催化氫化硅烷化反應。含有乙烯類基團的化合物可為有機硅，含有氫硅烷的化合物可為有機硅，或者兩者均可為有機硅。本文所用的術語“有機硅”和“硅氧烷”可互換使用，并指具有二烷基或二芳基硅氧烷(-sir2o-)重復單元的單元。通過氫化硅烷化制得的有機硅壓敏粘合劑的例子描述于例如美國專利no.5,169,727(boardman)中。在一些實施例中，可能理想的是粘合劑層為光學透明的或光學澄清的。除非另外指明，“光學透明”是指制品、膜或粘合劑在可見光譜(約400nm至約700nm)的至少一部分上具有高透光率。除非另外指出，否則“光學澄清的”指在可見光光譜(約400至約700nm)的至少一部分具有高透光率，并表現(xiàn)出低霧度的制品、薄膜或粘合劑。光學透明性可允許從粘合劑側以及從惰性多孔基材監(jiān)測化學指示物。在一些實施例中，粘合劑層可為轉貼膜膠帶。本文所用的術語“轉貼膜膠帶”指在兩個暴露表面上均具有粘合劑的雙面粘合劑膠帶。在一些轉貼膜膠帶中，暴露的表面只是單個粘合劑層的兩個表面。其他轉貼膜膠帶為具有至少兩個相同或不同的粘合劑層的多層轉貼膜膠帶，并且在某些情況下具有可為粘合劑層或可不為粘合劑層的中間層。例如，多層轉貼膜膠帶可為包括粘合劑層、膜層以及另一粘合劑層的3層構造。所述膜層可提供抗拉和/或抗撕強度或其他所需的特性。通常，轉貼膜膠帶設置于剝離基材(如剝離襯墊)上以協(xié)助轉貼膜膠帶的處理和遞送。多個任選的另外的層可存在于本公開的化學指示物中。在一些實施例中，例如，可能有利的是包括附接至化學指示物的粘合劑層的非多孔基材層。該非多孔基材層可為薄膜或片材，或者其可為更剛性的基材，如玻璃或陶瓷。在一些實施例中，所述非多孔基材可為可去除的，如剝離襯墊。在其他實施例中，所述薄膜或片材可為帶色彩的或著色的，以協(xié)助提供指示物染料的顏色對比。例如，在一些實施例中，可能有利的是具有附接至粘合劑層的白色薄膜，使得指示物染料的顏色變化(如從白色至紅色或粉色)更顯著。以此方式，當監(jiān)測化學指示物時，觀察者可透過惰性多孔基材觀察由薄膜層覆蓋的粘合劑層，并更好地看到指示物染料的比色變化。另外，所述薄膜或片材可為透明的，以允許觀察者通過透過薄膜和粘合劑層觀察來監(jiān)測化學指示物。薄膜或片材可由任何合適的材料制得，例如金屬箔或聚合物材料(如聚乙烯、聚丙烯、其他多烯屬聚合物、聚酯等)。在一些實施例中，薄膜或片材為膠帶背襯，且粘合劑層和薄膜一起形成膠帶，所述膠帶可層合至惰性多孔基材以形成化學指示物。在其中薄膜包含于化學指示物構造中的一些實施例中，可能有利的是在將薄膜引入化學指示物之前或之后具有在薄膜上印刷的標記。例如，可在薄膜上印刷方形、矩形或其他形狀的圖形，從而為觀察者指示觀察區(qū)域以觀察指示物的顏色變化。在其他實施例中，可在薄膜上印刷參比色帶或層以模仿指示物的初始狀態(tài)或活化狀態(tài)。例如，如果指示物在活化時變化至紅色，可在薄膜層上印刷紅色帶，以及表述例如“當指示物為此顏色時存在酸氣體”的附隨文本。所述標記也可為具有用于觀察者的信息或指示，例如“在打開儲存室的門之前檢查該指示物帶”的文本信息。在一些實施例中，可能有利的是具有第二粘合劑層。該第二粘合劑層存在于非多孔基材的外表面的至少一部分上。外表面為與附接至化學指示物的惰性粘合劑層的表面相對的表面。該粘合劑層可用于例如將化學指示物附接至表面。該第二粘合劑層可包含與惰性粘合劑層相同的粘合劑材料，或者其可包含不同的粘合劑材料。該粘合劑層可為連續(xù)的或不連續(xù)的，并可含有微結構化表面。第二粘合劑層可由剝離襯墊覆蓋，以在附接至表面之前保護粘合劑層。該剝離襯墊可含有微結構化表面，當去除剝離襯墊之后，所述微結構化表面可在第二粘合劑層表面上產生微結構化表面特征。當粘合劑層施加至表面以形成粘合劑粘結時，粘合劑的這種表面結構可有利于協(xié)助空氣排出。參見附圖，圖1顯示了本公開的多孔化學指示物的橫截面圖。多孔化學指示物100包含惰性多孔基材110，所述惰性多孔基材含有一種或多種指示物染料(未顯示)和惰性粘合劑層120。圖2顯示了本公開的多孔化學指示物的可供選擇的實施例的橫截面圖。多孔化學指示物200包含惰性多孔基材210，所述惰性多孔基材含有一種或多種指示物染料(未顯示)、惰性粘合劑層220、薄膜層230和任選的粘合劑層240和任選的剝離襯墊250。如上所述，粘合劑層220和240可為相同的或不同的。在一些實施例中，粘合劑層220和240均為光學澄清的粘合劑層。薄膜層230可為光學透明的。粘合劑層220和薄膜層230一起可構成已層合至多孔基材210的膠帶制品。本公開的化學指示物可用于形成多種不同的裝置和制品。另外，可將指示物引入現(xiàn)有裝置和制品，以為這些裝置和制品提供指示功能?？墒褂帽竟_的指示物制得的可用的裝置包括esli或使用壽命結束指示物。如上所述，esli可與諸如空氣凈化呼吸器的裝置一起使用，以提供對呼吸器的可用使用壽命結束的指示。在某些情況中，除非使用更改計劃表，否則諸如政府規(guī)章的規(guī)定要求在使用呼吸器時使用esli裝置。特別涉及esli的專利文獻包括美國專利no.1,537,519(yablick)、no.3,966,440(roberts)、no.4,146,887(magnante)、no.4,154,586(jones等人)、no.4,155,358(mcallister等人)、no.4,326,514(eian)、no.4,421,719(burleigh)、no.4,530,706(jones)、no.4,597,942(meathrel)、no.4,684,380(leichnitz)、no.4,847,594(stetter)、no.5,297,544(may等人)、no.5,323,774(fehlauer)、no.5,376,554(vo-dinh)、no.5,512,882(stetter等人)、no.5,666,949(debe等人'949)、no.5,659,296(debe等人'296)、no.6,375,725bl(bernard等人)、no.6,497,756bl(curado等人)和no.6,701,864b2(watson,jr.等人)；美國專利申請公布no.us2004/0135684al(steinthal等人)、no.us2004/0189982al(galarneau等人)、no.us2004/0223876al(kirollos等人)和no.us2005/0188749al(custer等人)；以及已公布的pct專利申請no.wo2004/057314a2。另外，本公開的化學指示物可用作被動監(jiān)測器以提供酸性氣體或堿性氣體釋放的警告。例如，所述化學指示物可安裝于儲存設施、加工設施等的外側的壁上，以在暴露于酸性或堿性氣體時通過可檢測的變化而提供警告。例如，可將化學指示物附接至儲存酸性或堿性氣體的儲存設施入口處的門的窗口。工作者在打開門之前可檢查化學指示物，以確定是否存在酸性或堿性氣體的意外釋放。可使用多種方法制備本公開的化學指示物。例如，可提供惰性多孔基材。該惰性多孔基材可購得或通過上述方法制得。在一些實施例中，所述惰性多孔基材為如上所述的聚丙烯tips隔膜。該惰性多孔基材可用溶解于溶劑中的指示物染料或染料混合物的溶液進行涂布?？墒褂萌魏魏线m的溶劑，特別合適的溶劑包括：醇類，例如甲醇、乙醇、異丙醇等；酮類，如丙酮和甲基乙基酮；酯類，如乙酸乙酯；醚類，如乙醚和四氫呋喃；以及鹵代烴，如二氯甲烷。用以制備酸氣體指示物的合適的染料包括例如溴百里酚藍、甲基紅和酚紅。在一些實施例中，將所述指示物染料溶解于乙醇中?？杉尤胨詨A(如氫氧化鈉或氫氧化鉀)以使得所形成的指示物溶液為堿性。染料溶液可包含多種另外的性質改性劑，只要這些性質改性劑不干擾指示物染料或染料混合物的功能?？墒褂玫男再|改性劑的例子包括例如潤濕劑、uv穩(wěn)定劑、抗靜電劑、凝膠形成劑、著色劑、滑動改性劑、觸變劑、增粘劑、減粘劑、發(fā)泡劑、消泡劑、流動或其他流變控制劑、蠟、油、增塑劑、粘合劑、抗氧化劑、殺真菌劑、殺菌劑、有機和/或無機填料粒子、均化劑、遮光劑、分散劑等?？墒褂枚喾N不同類型的設備以多種方式涂布染料溶液。例如，當小規(guī)模(例如在實驗室中)進行涂布時，可使用微量吸液管進行涂布。對于大規(guī)模涂布，可使用涂布機，如噴涂機、凹版印刷涂布機、幕簾式涂布機、流體軸承模具涂布機(fluidbearingdiecoater)或打印機(例如噴墨打印機)。在涂布之后，可干燥經涂布的惰性多孔基材以去除溶劑。該干燥可在室溫下，或通過使用例如烘箱(如鼓風烘箱)而在高溫下完成?？蓪⒁粚佣栊哉澈蟿雍现疗渖贤坎贾甘疚锶玖系亩栊远嗫谆摹Ｈ缟纤?，該粘合劑層可為轉貼膜膠帶或具有背襯的膠帶的形式。如果使用轉貼膜膠帶，則可將另外的層層合至暴露的粘合劑表面，或者可用剝離襯墊覆蓋暴露的粘合劑表面，所述剝離襯墊可被去除以將化學指示物附接至表面。可能有利的是一次一層地層合這些另外的層，或者可能有利的是制備多層粘合劑構造，并將該構造層合至其上涂布指示物染料的惰性多孔基材。該多層粘合劑構造可包括多個粘合劑層和/或薄膜層，只要存在能夠層合至惰性多孔基材的惰性粘合劑層。本發(fā)明包括如下實施例?；瘜W指示物在所述實施例之中。第一實施例包括一種化學指示物，所述化學指示物包含：惰性多孔基材；指示物染料或染料混合物，所述指示物染料或染料混合物包含于所述惰性多孔基材的至少一些孔隙內；以及惰性粘合劑層，所述惰性粘合劑層附接至所述惰性多孔基材。實施例2為根據實施例1所述的化學指示物，其中所述惰性多孔基材包括微孔基材，其中基本上所有孔隙的直徑均小于1,000微米。實施例3為根據實施例2所述的化學指示物，其中基本上所有孔隙的直徑為1-500微米。實施例4為根據實施例2所述的化學指示物，其中基本上所有孔隙的直徑為1-100微米。實施例5為根據實施例2所述的化學指示物，其中基本上所有孔隙的直徑為1-10微米。實施例6為根據實施例1-5中任一個所述的化學指示物，其中所述多孔基材包括聚合物多孔基材。實施例7為根據實施例6所述的化學指示物，其中所述聚合物多孔基材包括聚乙烯、聚丙烯或其他的烴聚合物或它們的混合物。實施例8為根據實施例1-7中任一個所述的化學指示物，其中所述惰性多孔基材包括通過熱致相分離而制得的隔膜。實施例9為根據實施例8所述的化學指示物，其中所述隔膜包括聚丙烯。實施例10為根據實施例1-9中任一個所述的化學指示物，其中所述指示物染料包括酸指示物染料或堿指示物染料。實施例11為根據實施例1-10中任一個所述的化學指示物，其中所述惰性粘合劑層包括基本上不含含酸單元和含堿單元的粘合劑層。實施例12為根據實施例1-11中任一個所述的化學指示物，其中所述惰性粘合劑層包含天然橡膠粘合劑、合成橡膠粘合劑、聚-α-烯烴粘合劑、苯乙烯嵌段共聚物粘合劑、聚-(甲基)丙烯酸酯粘合劑、有機硅粘合劑或它們的混合物。實施例13為根據實施例1-12中任一個所述的化學指示物，其還包括非多孔層，所述非多孔層通過粘合劑層而附接至所述惰性多孔基材。實施例14為根據實施例13所述的化學指示物，其中所述非多孔層包括薄膜或膠帶背襯。實施例15為根據實施例13-14中任一個所述的化學指示物，其還包括第二粘合劑層，所述第二粘合劑層與所述非多孔層相鄰。實施例16為根據實施例15所述的化學指示物，其中所述第二粘合劑層包含與所述惰性粘合劑層相同的粘合劑。實施例17為根據實施例15所述的化學指示物，其中所述第二粘合劑層包含與所述惰性粘合劑層不同的粘合劑。實施例18為根據實施例15-17中任一個所述的化學指示物，其中所述第二粘合劑層包括光學澄清的粘合劑層。實施例19為根據實施例15-18中任一個所述的化學指示物，其還包括剝離襯墊，所述剝離襯墊附接至所述第二粘合劑層。裝置在本公開的實施例之中。實施例20包括一種裝置，所述裝置包括：殼體；以及在所述殼體內的至少一種化學指示物，所述化學指示物包含：惰性多孔基材；指示物染料或染料混合物，所述指示物染料或染料混合物包含于所述惰性多孔基材的至少一些孔隙內；以及惰性粘合劑層，所述惰性粘合劑層附接至所述惰性多孔基材。實施例21為根據實施例20所述的裝置，其中所述粘合劑層將所述化學指示物附接至所述殼體的表面。實施例22為根據實施例20-21中任一個所述的裝置，其中所述惰性多孔基材包括微孔基材，其中基本上所有孔隙的直徑均小于1,000微米。實施例23為根據實施例22所述的裝置，其中基本上所有孔隙的直徑為1-500微米。實施例24為根據實施例22所述的裝置，其中基本上所有孔隙的直徑為1-100微米。實施例25為根據實施例22所述的裝置，其中基本上所有孔隙的直徑為1-10微米。實施例26為根據實施例20-25中任一個所述的裝置，其中所述指示物染料包括酸指示物染料或堿指示物染料。實施例27為根據實施例20-26中任一個所述的裝置，其還包括另外的化學指示物，其中所述另外的化學指示物可與所述至少一種化學指示物相同或不同。實施例28為根據實施例20-27中任一個所述的裝置，其中所述殼體包括呼吸器筒。實施例29為根據實施例20-28中任一個所述的裝置，其中所述惰性粘合劑層包括透明粘合劑層。實施例30為根據實施例20-29中任一個所述的裝置，其還包括非多孔層，所述非多孔層通過所述惰性粘合劑層而附接至所述惰性多孔基材。實施例31為根據實施例30所述的裝置，其還包括第二粘合劑層，所述第二粘合劑層附接至所述非多孔層。實施例32為根據實施例30-31中任一個所述的裝置，其中所述非多孔層包括薄膜或膠帶背襯。實施例33為根據實施例30-32中任一個所述的裝置，其中所述非多孔層包括透明層。實施例34為根據實施例31所述的裝置，其中所述第二粘合劑層包含與所述惰性粘合劑層相同的粘合劑。實施例35為根據實施例31所述的裝置，其中所述第二粘合劑層包含與所述惰性粘合劑層不同的粘合劑。實施例36為根據實施例31或34-35中任一個所述的裝置，其中所述第二粘合劑層包括光學澄清的粘合劑層。實施例37為根據實施例31或34-36中任一個所述的裝置，其還包括剝離襯墊，所述剝離襯墊附接至所述第二粘合劑層。制備化學指示物的方法在本公開的實施例之中。實施例38包括制備化學指示物的方法，所述方法包括：提供惰性多孔基材；提供指示物染料溶液；將所述指示物染料溶液施加至所述惰性多孔基材，使得所述指示物染料混合物中的至少一些進入所述惰性多孔基材的孔隙中；以及將一層惰性粘合劑施加至所述多孔基材。實施例39為根據實施例38所述的方法，其中將一層惰性粘合劑施加至所述多孔基材包括將惰性粘合劑層層合至所述多孔基材。實施例40為根據實施例38-39中任一個所述的方法，其還包括在施加所述指示物染料溶液之后干燥所述惰性多孔基材。實例這些實例僅僅是用于示例性目的，并且無意于限制附帶的權利要求的范圍。除非除非另外指明，實例以及說明書的以下部分及權利要求書中的所有份數、百分數、比率等均按重量計。除非另外指明，所用溶劑和其他試劑均購自西格瑪—奧德里奇化學公司(sigma-aldrichchemicalcompany)(milwaukee,wisconsin)?？s寫表合成實例合成實例s1：染料溶液的制備使用表s1中列出的試劑在乙醇溶液中制備染料-1的溶液。將固體染料置于玻璃瓶中，加入乙醇以溶解染料，并加入1.0nnaoh(水性)以堿化溶液。表s1染料染料量(mg)etoh量(μl)1.0nnaoh(水性)量(μl)染料-13.494557實例1：用在合成實例s1中制得的染料-1溶液涂布tips隔膜的樣品。使用微量吸液管將染料溶液沉積至隔膜上，以將2.0微升染料溶液置于隔膜上。然后在黑暗中在空氣中干燥樣品數小時。通過將經涂布的tips隔膜層合至如下表1中所述的粘合劑或膠帶而制得傳感器裝置。將粘合劑層合的傳感器裝置附接至樣品呼吸器筒。使具有附接的傳感器裝置的呼吸器筒暴露于在43％相對濕度(rh)下的32升/分鐘(lpm)的so2流和9.2ppm的so2氣體，監(jiān)測出口側的so2濃度以得到透過點(breakthrough)。使用光圈3.2，快門速度1/8，近對焦和延遲閃光燈的olympusc-5060camedia照相機監(jiān)測傳感器裝置。照相機和出口監(jiān)測器的結果在下表2中概述。表1實例粘合劑層1a粘合劑-11b粘合劑-21c膠帶-1表2實例2：用在合成實例s1中制得的染料-1溶液涂布tips隔膜的樣品。使用微量吸液管將染料溶液沉積至隔膜上，以將2.0微升染料溶液置于隔膜上。然后再黑暗中在空氣中干燥樣品數小時。通過將經涂布的tips隔膜層合至如下表3中所述的粘合劑或膠帶而制得傳感器裝置。將粘合劑層合的傳感器裝置附接至樣品呼吸器筒。使具有附接的傳感器裝置的呼吸器筒暴露于在43％相對濕度(rh)下的32升/分鐘(lpm)的so2流和8.3ppm的so2氣體，監(jiān)測呼吸器筒的出口側的so2濃度以得到透過點。使用光圈3.2，快門速度1/8，近對焦和延遲閃光燈的olympusc-5060camedia照相機監(jiān)測傳感器裝置。照相機和出口監(jiān)測器的結果在下表4中概述。表3實例粘合劑層2a粘合劑-12b粘合劑-22c膠帶-1表4當前第1頁12