[發明專利]一種防微塵霧霾透明窗紗及其制備方法

有效

• 申請號: 201610220073.0
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105863478B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李建生;李霞;劉炳光;杜秋雨;張來猛;戚祥歡
• 申請（專利權）人: 天津市職業大學
• 主分類號: E06B9/52
• 分類號: E06B9/52;B01D53/00;B03C3/00;B05D5/06;B05D5/12;B05D7/00
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技術領域

本發明涉及一種防微塵霧霾透明窗紗及其制備方法，特別是以納米粒子作為靜電排斥劑的低成本防微塵霧霾透明窗紗及其制備方法，屬于節能環保和新材料領域。

背景技術

霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠。霾是懸浮在空氣中的微小顆粒物質形成的固體氣溶膠。霾主要是人為的環境污染，再加上氣溫低、風小等自然條件導致污染物不易擴散形成的。PM2.5的霾粒徑小于 2.5μm，能直接進入并粘附在人的下呼吸道和肺葉，同時微粒中的化學成分會對人體造成危害，因此PM2.5引起人們的廣泛關注。

研究分析發現PM2.5的主要來源是工業和民用煤的燃燒、汽車尾氣排放、建筑行揚塵和城市廢棄物燃燒等。面對頻繁的霧霾天氣，人們不再只滿足于防蚊防盜的門窗，更加渴望能有一種高科技門窗阻隔這些污染因子，謀求一個綠色舒適的室內環境。于是，防霧霾紗窗和空氣凈化器吸引了社會的廣泛關注。

最近德國Trittec公司推出一種防微塵霧霾紗窗，采用先進技術，遵循空氣動力學原理，不僅防風擋水，而且能有效阻止室外污染物進入，保證室內污染物排出，保持室內空氣清新。與普通紗網相比，防微塵霧霾紗窗紗網密度高出 160 倍以上，透光透氣還耐強風沖擊，經過防微塵雨水試驗測試，能有效過濾 80%以上微塵和雨水，但其專利尚未公開，人們還無法了解其技術細節。在其公司官網上詳細介紹了這款窗紗的主要材料以及特殊之處：它通過空氣摩擦產生并且強化靜電作用，能有效減少微塵顆粒物的入侵。由Trittec開發并申請了專利的雙組分技術， 在質地優良的絲線外表固溶了一層不溶于水、 耐氣候的特殊覆蓋膜。除此以外， 這種纖維線超細， 而且抗拉伸， 由此提供了最佳的透光、 透氣性能。人們幾乎看不到這種紗網的存在， 在有效防微塵的同時也大幅度提升了人們的生活質量。缺點是其高昂的生產成本和價格，很大程度上限制了產品市場推廣。

中北大學發明專利公開一種防霧霾通風透明窗紗及其制作方法CN104153701(2014-11-19),采用了“核孔膜”濾網，對PM2.5的過濾效果好，但同樣存在生產工藝復雜和成本高昂的問題。中國專利CN104847246(2015-08-19)公開一種納米光觸媒窗紗，提出將窗紗和光觸媒混紡編制的設想，卻沒有提供將光觸媒固定的具體方法，光觸媒在窗紗上的附著力有限，將作為PM2.5飄散和產生污染，無法確定其實用性。中國專利CN105298368(2016-02-03)公開一種負離子窗紗，提出在在窗紗上涂覆負離子粉，也沒有提供負離子粉在窗紗上的固定方法，存在作為PM2.5飄散和產生污染的風險，也沒有說明所述負離子粉能提供負離子的依據，無法確定其實用性。

發明內容

本發明目的是提供一種防微塵霧霾透明窗紗，特別是以納米粒子作為靜電排斥劑阻滯微塵霧霾進入室內的低成本防微塵霧霾透明窗紗，克服現有產品制備工藝復雜和生產成本高的不足。

本發明防微塵霧霾透明窗紗由絲網骨架、涂布在其上的中間層和涂布在中間層上的功能層組成，所述絲網骨架是商品化的絲網印刷工藝用或過濾分離工藝用100-500目的金屬絲網、合成高分子材料絲網或天然高分子絲網，骨架絲網的絲徑為0.01-0.1mm；所述中間層是聚氨酯樹脂膜或有機硅樹脂膜，以提高功能層在絲網骨架上的附著力，中間層厚度為200-2000nm；所述功能層厚度為200-2000nm，表面電阻10⁷-10⁸Ω，由直徑為20-30nm和長度為40-100nm的棒狀納米SiO₂、粒徑為10-20nm的摻銻納米SnO₂、粒徑為5-20nm的銳鈦型納米TiO₂和有機硅樹脂組成。

本發明功能層中各組分的質量百分比組成為：

棒狀納米SiO₂20%-40%

銳鈦型納米TiO₂10%-20%

摻銻納米SnO₂5%-10%

有機硅樹脂余量。