发明内容
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 本发明功能层中各组分的质量百分比组成为:
[0009] 棒状纳米SiO2 20%-40%
[0010] 锐钛型纳米TiO2 10%-20%
[0011] 掺锑纳米SnO2 5%-10%
[0012] 有机硅树脂 余量。
[0013] 本发明是发明人受太阳能电池自清洁减反射光转换多功能涂料启发而发明的,其作用原理是防微尘雾霾透明窗纱功能层表面带负电荷和产生了一个弱的静电场,能对同样带负电荷的微尘雾霾产生静电排斥和吸引带正电荷的粒子,即使窗纱孔径大于2.5μm,也能阻滞PM2.5微尘雾霾顺利通过窗纱,静电场干扰导致微尘雾霾漂浮速度减缓,在已吸附的带正电荷的粒子影响下,窗纱表面很快会形成一个孔径小于2.5μm的架桥层或过滤层,对污染空气产生过滤作用;功能层中的锐钛型纳米TiO2对粘附在窗纱上的微尘雾霾有机粒子具有光催化分解作用,逐步减弱了其附着力,从而可以为自然风力吹脱;功能层中的掺锑纳米SnO2使窗纱的表面电阻维持在107-108Ω,减弱其对微尘雾霾的吸引力,容易为自然风力带走,从而减少了微尘雾霾在窗纱表面的积累和人工清理次数。
[0014] 本发明所用棒状纳米SiO2具有附着力强和成膜层内应力小的特点,参照中国专利CN 104925819(2015-09-23)公开的方法制备;所用掺锑纳米SnO2的透光率和导电性好,参照中国专利CN 104925853 (2015-09-23)公开的方法制备;所用锐钛型纳米TiO2光催化性能好,参照中国专利CN104909404(2015-09-16) 公开的方法制备;所用有机硅树脂是分子中含有环氧基或氨基的,溶剂挥发后能够常温自固化的有机硅树脂。
[0015] 本发明的另一目的是提供一种防微尘雾霾透明窗纱的制备方法,采取的技术方案和步骤为:
[0016] (1)选择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作为骨架材料,分别用表面活性剂水溶液和清水清洗干净,用90-120℃热风烘干;
[0017] (2)在丝网骨架材料表面涂布聚氨酯或有机硅涂料,使其表面形成中间层膜,调节涂料粘度和涂布工艺条件,使涂层均匀涂覆在骨架上而不堵塞网孔,用90-120℃热风干燥中间层膜,涂布1-3遍,使中间层厚度为200-2000nm;
[0018] (3)将棒状纳米SiO2、锐钛型纳米TiO2、掺锑纳米SnO2、有机硅树脂和溶剂按质量百分比2:1:0.5:1.5:95混合均匀,放置陈化12-24h,得到质量百分浓度为5%的功能层镀膜液;
[0019] (4)将功能层镀膜液涂布在丝网骨架中间层上,调节镀膜液粘度和涂布工艺条件,使涂层均匀涂覆在中间层上而不堵塞网孔,用90-120℃热风干燥功能层膜,涂布1-3遍,使功能层厚度为200-2000nm,网孔直径5-50μm;
[0020] (5)对窗纱进行检查应平整和没有盲孔,可见光的透光率大于75%,卷曲120度20次没有膜层的开裂和脱落,表面电阻107-108Ω。
[0021] 本发明防微尘雾霾透明窗纱的中间层和功能层涂布可以采用浸涂、喷涂、刷涂或双面印刷方式等涂布方式。
[0022] 本发明所用溶剂是乙醇、丙醇、乙二醇醚、二甲基甲酰胺和乙酰丙酮可与水混溶的有机溶剂。
[0023] 本发明的优点和有益效果为:
[0024] (1)本发明防微尘雾霾透明窗纱原料价廉易得,制备工艺简便和成本低,容易产业化和应用推广;
[0025] (2)本发明防微尘雾霾透明窗纱不容易粘附和积累灰尘,具有自清洁功能,可长期有效发挥作用;
[0026] (3)本发明防微尘雾霾透明窗纱表面具有超亲水功能层,积尘仅通过水冲洗就可以完全去除干净。