[發(fā)明專利]低壓降的高效過濾PM2.5透明納米窗紗及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710100995.2
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106884609A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 祝國成;趙連英;馬明波
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: E06B9/52
• 分類號: E06B9/52;B01D46/00;B32B3/12;B32B17/02;B32B17/06;B32B7/12;B32B33/00;B32B37/06;B32B37/12;B32B37/10
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發(fā)明涉及一種窗紗及其制作方法，具體是一種透明的可過濾PM2.5顆粒的納米窗紗。

背景技術

隨著快速的工業(yè)化、城市化及現(xiàn)代化進程的發(fā)展，許多發(fā)展中國家都經歷著嚴重的空氣污染，尤其是霧霾天氣愈發(fā)頻繁。霧霾是大量懸浮顆粒物(有機和無機的固液混合物)的集體表現(xiàn)，主要含有硫酸鹽、硝酸鹽、氨、碳氫化合物、氯化鈉、黑碳、礦物粉塵和水。當這些懸浮顆粒物的尺寸小于2.5微米時(簡稱PM 2.5)，易于富集空氣中的毒害物質，同時，在可吸入顆粒物中約占70％，對人體健康構成很大的威脅，因而PM 2.5越來越多的受到人們以及科學界的關注。

人們大部分的時間都是呆在室內，室內與室外的空氣交換主要是通過窗戶來完成，為了保證室內空氣的質量，采取一定措施對空氣進行凈化是十分必要的。目前市場上的窗紗，雖然能有效的進行室內室外空氣交換，但窗紗的孔徑較大，無法阻隔PM2.5，因此不能改善室內空氣質量。雖然，空氣凈化器能夠有效改善室內空氣質量，但其昂貴且耗能，普通家庭無法承擔，同時，耗能本就是一種污染。其次，空氣凈化器占用生活空間，在當今寸土寸金的環(huán)境下，占用生活空間的消費實在是一種奢侈消費。此外，空氣凈化器在夜晚使用時的噪音影響睡眠質量。最后，空氣凈化器的核心過濾材料需要定期的更換，增加使用維護成本。

由于納米纖維膜在過濾領域一直有著其獨特的優(yōu)勢，因而，國內外一些公司開始研發(fā)包含有納米纖維膜結構的窗紗。然而，目前仍存在一些難題亟待解決，這些難題主要可以歸為三點：(1)窗紗的力學性能不夠，偏軟；這個問題包含一組矛盾，采用無紡布作為收集納米纖維的基材，可以很好的保護后續(xù)窗紗制作的納米纖維，但力學性能和透明度不佳；而力學性能與透光性良好的玻璃纖維網格由于不具有抗靜電性，而無法作為收集納米纖維的基材；(2)窗紗的透明度不夠，影響人們對室外環(huán)境的視覺享受；(3)窗紗的壓降(空氣阻力)較大，影響空氣交換效率。此外，納米纖維在窗紗制作的工藝流程中容易被損壞。

根據(jù)所公開的發(fā)明專利(申請?zhí)枮?01410558611.8)所述，目前現(xiàn)有的含有納米纖維膜結構的窗紗為：兩層無紡布和置于兩層無紡布間的納米纖維層；其制備方法為：利用電場力的作用將PES(聚醚砜)溶液牽拉成納米纖維，沉積在聚丙烯無紡布上。根據(jù)所授權的實用新型專利(授權公告號為CN205000880)所述，目前現(xiàn)有的含有納米纖維膜結構的窗紗為：附著有納米纖維的碳無紡布。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種具有良好力學性能、低壓降、高度透明的、并且能夠高效過濾PM2.5顆粒的納米窗紗及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種低壓降的高效過濾PM2.5透明納米窗紗，所述窗紗包括玻璃纖維網格層和納米纖維膜層。

作為本發(fā)明的低壓降的高效過濾PM2.5透明納米窗紗的改進：所述窗紗還包括熱熔膠膜層。

作為本發(fā)明的低壓降的高效過濾PM2.5透明納米窗紗的進一步改進：

所述窗紗為如下任意一種：

A、窗紗由如下五層組成：

依次排列的玻璃纖維網格層、熱熔膠膜層、納米纖維膜層、空氣層、玻璃纖維網格層；

或者依次排列的玻璃纖維網格層、納米纖維膜層、熱熔膠膜層、空氣層、玻璃纖維網格層；

所述的空氣層間距為5mm～30mm；

B、所述窗紗由如下四層組成：

依次排列的玻璃纖維網格層、納米纖維膜層、空氣層、玻璃纖維網格層；

所述的空氣層間距為5mm～30mm；

C、所述窗紗由如下三層組成：

所述窗紗由依次排列(緊貼)的玻璃纖維網格層、熱熔膠膜層和納米纖維膜層組成；

或者，所述窗紗由依次排列(緊貼)的玻璃纖維網格層、納米纖維膜層和熱熔膠膜層組成。

D、所述窗紗由如下二層組成：

所述窗紗由依次排列(緊貼)的玻璃纖維網格層和納米纖維膜層組成。

作為本發(fā)明的低壓降的高效過濾PM2.5透明納米窗紗的進一步改進：

所述納米纖維膜層中，納米纖維的直徑為50nm～400nm，納米纖維膜層的孔徑為50nm～1500nm；納米纖維膜層的面密度為0.5g/m²～4g/m²。

說明：該納米纖維膜層是用靜電紡絲法制備而成。

作為本發(fā)明的低壓降的高效過濾PM2.5透明納米窗紗的進一步改進：所述熱熔膠膜層的克重為6g/m²～16g/m²。