[发明专利]一种具有压电效应的静电防霾复合网格布及其制备的静电防霾纱窗

说明书

本发明公开了一种具有压电效应的静电防霾复合网格布及其制备的静电防霾纱窗，所述静电防霾复合网格布包括支撑网格和覆在网格骨架表面的具有压电效应的聚偏氟乙烯纳米复合材料，所述聚偏氟乙烯纳米复合材料包括聚偏氟乙烯以及表面羧基修饰的碳纳米材料或氧化石墨烯片层；在聚偏氟乙烯纳米复合材料中掺杂表面羧基修饰的碳纳米材料或表面羧基修饰的氧化石墨烯片层，由于表面羧基修饰的碳纳米材料或氧化石墨烯片层中的羧基与聚偏氟乙烯中的>CF₂之间的较强相互作用，使聚偏氟乙烯分子链的偶极矩都沿着一个方向排列，这种结构就是β相分子结构，从而使聚偏氟乙烯具有很强的压电效应。

技术领域

本发明属于驻极体空气净化技术领域，具体涉及一种具有压电效应的静电防霾复合网格布及其制备的静电防霾纱窗。

背景技术

近年来雾霾天气的持续和恶化，已成为我国和一些国家面临的主要环境问题。目前，解决居室或其他密闭环境空气质量问题最直接、有效的途径就是对污染空气进行过滤。目前，人们主要通过利用空气净化器装置对进入到室内的颗粒物进行净化，但由于空气净化只能在密闭的环境下对空气中的悬浮颗粒物进行吸附、阻拦，因而在很大程度上影响了室内的换气，使得CO₂等有害气体的含量快速增加，对密闭空间内的人体健康带来了很大的隐患。

相比于雾霾先进入到房间里，再利用空气净化器进行净化的方法，防霾纱窗则可以利用窗纱直接将雾霾挡在室外，在阻挡雾霾颗粒物的同时又保证了室内的换气。

目前常用的防霾纱窗主要是依靠过滤材料的机械阻挡作用，通过调节纤维网格的大小实现对空气微粒进行被动拦截和过滤。但是机械阻拦作用对于粒径和重力比较大的颗粒物具有一定效应，而对于过滤亚微米级别的颗粒物的效果并不理想。如果进一步减小滤网孔径，增加纤维的密实度，则空气阻力随之也增大，进而降低了过滤效果，同时也降低了纱窗的透光度和透气性。

还有利用有源静电防霾纱窗实现对空气微粒进行拦截和过滤的，其是采用外层金属过滤网、内置丝状高压电极层和高压直流静电发生器电路组成，通过高压静电场对微小尘埃的极化、荷电作用，利用库伦力有效阻挡室外雾霾颗粒进入室内，起到净化室内空气的作用。但是其在使用过程中，需要外接电源，消耗了大量的能源，同时大量金属过滤网的使用，也会造成成本的增加。而且，如果使用不当或者是纱窗漏电，还会引起人体触电等危及生命安全的事情发生。

相比较而言，驻极体过滤材料是另外一类危险性较低的过滤材料，主要依靠其表面的静电力直接对大气中的极性颗粒物或者被极化的颗粒物进行吸引并捕获，大范围的长程静电吸引代替了传统材料的机械阻挡作用，相对稀疏的构造在无效率降低的情况下，保证了对气流通过的最小阻力。这类材料除了惯性碰撞、拦截效应、扩散效应等传统滤料作用机理外，还可以通过库仑力实现对空气微粒的捕获。当空气微粒经过过滤器时，静电力不仅能有效地吸引带电微粒，而且以静电感应效应捕获极化的中性粒子，因此具有高效性。与此同时，这类材料在吸附过程中产生的流阻较小，大大减小了能耗，其已经在空气净化器过滤网系统中得到了广泛的应用。

但是现阶段，绝大多数的驻极体静电过滤材料是通过在加工过程中通过电极在过滤膜/网中注入电荷，过程复杂，且由于大气微粒中带电电荷的中和作用或微粒沉积产生静电力的屏蔽作用，这使得滤料表面电荷衰减较快，吸附效率迅速降低，而重新注入电荷不仅困难，而且很难实现。这在很大程度上限制了有机驻极体滤料的应用。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种具有压电效应的静电防霾复合网格布及其制备方法和用途。所述静电防霾复合网格布可清洗。所述压电效应是指某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而发生形变时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当形变消失后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为压电效应。