[发明专利]一种防微尘雾霾透明窗纱及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防微尘雾霾透明窗纱及其制备方法，特别是以纳米粒子作为静电排斥剂的低成本防微尘雾霾透明窗纱及其制备方法，属于节能环保和新材料领域。

背景技术

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶。霾是悬浮在空气中的微小颗粒物质形成的固体气溶胶。霾主要是人为的环境污染，再加上气温低、风小等自然条件导致污染物不易扩散形成的。PM2.5的霾粒径小于 2.5μm，能直接进入并粘附在人的下呼吸道和肺叶，同时微粒中的化学成分会对人体造成危害，因此PM2.5引起人们的广泛关注。

研究分析发现PM2.5的主要来源是工业和民用煤的燃烧、汽车尾气排放、建筑行扬尘和城市废弃物燃烧等。面对频繁的雾霾天气，人们不再只满足于防蚊防盗的门窗，更加渴望能有一种高科技门窗阻隔这些污染因子，谋求一个绿色舒适的室内环境。于是，防雾霾纱窗和空气净化器吸引了社会的广泛关注。

最近德国Trittec公司推出一种防微尘雾霾纱窗，采用先进技术，遵循空气动力学原理，不仅防风挡水，而且能有效阻止室外污染物进入，保证室内污染物排出，保持室内空气清新。与普通纱网相比，防微尘雾霾纱窗纱网密度高出 160 倍以上，透光透气还耐强风冲击，经过防微尘雨水试验测试，能有效过滤 80%以上微尘和雨水，但其专利尚未公开，人们还无法了解其技术细节。在其公司官网上详细介绍了这款窗纱的主要材料以及特殊之处：它通过空气摩擦产生并且强化静电作用，能有效减少微尘颗粒物的入侵。由Trittec开发并申请了专利的双组分技术， 在质地优良的丝线外表固溶了一层不溶于水、 耐气候的特殊覆盖膜。除此以外， 这种纤维线超细， 而且抗拉伸， 由此提供了最佳的透光、 透气性能。人们几乎看不到这种纱网的存在， 在有效防微尘的同时也大幅度提升了人们的生活质量。缺点是其高昂的生产成本和价格，很大程度上限制了产品市场推广。

中北大学发明专利公开一种防雾霾通风透明窗纱及其制作方法CN104153701(2014-11-19),采用了“核孔膜”滤网，对PM2.5的过滤效果好，但同样存在生产工艺复杂和成本高昂的问题。中国专利CN104847246(2015-08-19)公开一种纳米光触媒窗纱，提出将窗纱和光触媒混纺编制的设想，却没有提供将光触媒固定的具体方法，光触媒在窗纱上的附着力有限，将作为PM2.5飘散和产生污染，无法确定其实用性。中国专利CN105298368(2016-02-03)公开一种负离子窗纱，提出在在窗纱上涂覆负离子粉，也没有提供负离子粉在窗纱上的固定方法，存在作为PM2.5飘散和产生污染的风险，也没有说明所述负离子粉能提供负离子的依据，无法确定其实用性。

发明内容

本发明目的是提供一种防微尘雾霾透明窗纱，特别是以纳米粒子作为静电排斥剂阻滞微尘雾霾进入室内的低成本防微尘雾霾透明窗纱，克服现有产品制备工艺复杂和生产成本高的不足。

本发明防微尘雾霾透明窗纱由丝网骨架、涂布在其上的中间层和涂布在中间层上的功能层组成，所述丝网骨架是商品化的丝网印刷工艺用或过滤分离工艺用100-500目的金属丝网、合成高分子材料丝网或天然高分子丝网，骨架丝网的丝径为0.01-0.1mm；所述中间层是聚氨酯树脂膜或有机硅树脂膜，以提高功能层在丝网骨架上的附着力，中间层厚度为200-2000nm；所述功能层厚度为200-2000nm，表面电阻10⁷-10⁸Ω，由直径为20-30nm和长度为40-100nm的棒状纳米SiO₂、粒径为10-20nm的掺锑纳米SnO₂、粒径为5-20nm的锐钛型纳米TiO₂和有机硅树脂组成。

本发明功能层中各组分的质量百分比组成为：

棒状纳米SiO₂20%-40%

锐钛型纳米TiO₂10%-20%

掺锑纳米SnO₂5%-10%

有机硅树脂余量。