一种防雾霾纱窗制造技术

本发明专利技术涉及一种防雾霾纱窗，所述的防雾霾纱窗是由高分子材料、二氧化钛纳米颗粒和纱窗材料通过静电纺丝法制成，所述的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、聚丙烯腈、聚对苯甲酸乙二醇酯中的一种或几种。本发明专利技术制备的防雾霾纱窗纺丝效率高，纳米纤维膜均匀，与纱窗贴合紧密，具有致密的孔洞，通风透气，能防雾霾、防灰尘、防花粉、防蚊虫，有效阻挡PM2.5颗粒物，PM2.5过滤效率达到99％以上，保持室内室外洁净空气有效循环，有效阻挡汽车尾气的废气污染。本发明专利技术的制备工艺简单，原料易得，成本低廉，易于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种防雾霾纱窗及其制备方法
本专利技术涉及室内防雾霾领域，具体涉及一种防雾霾纱窗及其制备方法。
技术介绍
最近，全球环境污染已成为人类日益严重的健康问题，它影响着人类的能见度、直接和间接的辐射强迫、气候和生态系统。在各种类型的污染中，颗粒物(PM)污染引起了公众的极大关注。PM2.5(气溶胶粒子的空气动力学直径小于2.5微米)是非常有害的,因为它是特别容易穿透人类的肺和支气管由于小颗粒大小。大量的研究表明，长期暴露在危险的PM2.5颗粒中会导致更高的发病率和死亡率。此外，PM2.5通过吸收和散射太阳辐射，并作为云凝结核，对全球气候产生了重大影响。在烟雾弥漫的环境中，公众采取的措施主要集中在户外个人防护上，例如使用口罩过滤器，这些过滤器通常舒适性差，对空气流动有抵抗力。在室内空间，通过通风系统或中央空调的过滤是目前常用的防雾霾手段，但是由于价格昂贵，严重限制了其普适性，只有部分在现代商业建筑得到应用。此外，由于大量使用泵送系统，机械通风的所有主动空气交换消耗了大量的能量。当人们呆在室内没有足够的空气交换时，室内空气质量也很重要。如果是被动的空气交换，通过窗户的自然通风可以用于室内空气过滤，那将是很理想的。由于大多数窗口面积很大，所以空气交换非常有效。窗户的保护要求空气过滤器不仅具有高的PM捕获能力，而且还具有很高的光学透明度及透风性。结合静电纺丝纳米科学技术，在普通纱窗上沉积一层纳米纤维，可以有效阻断空气中包括PM2.5、粉尘、花粉、汽车尾气颗粒在内的多种有毒有害的固体悬浮颗粒物，同时保证室内的通风采光并降解室内甲醛等有害气体，真正筑起一道健康、通风透气的“纳米屏障”。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防雾霾纱窗及其制备方法，该方法利用静电纺丝技术在纱窗上沉积一层纳米纤维膜，制备具有阻断空气中包括PM2.5、粉尘、花粉、汽车尾气颗粒在内的多种有毒有害的固体悬浮颗粒物，同时保证室内的通风采光并降解室内甲醛等有害气体的防雾霾纱窗。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种防雾霾纱窗，所述的防雾霾纱窗是由高分子材料、二氧化钛纳米颗粒和纱窗材料通过静电纺丝法制成，所述的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、聚丙烯腈、聚对苯甲酸乙二醇酯中的一种或几种。进一步的，所述的纱窗材料为普通纱窗材料。本专利技术还公开了所述防雾霾纱窗的制备方法，包括以下步骤：(1)将高分子材料溶于有机溶剂中，用磁力搅拌器搅拌2h，得高分子混合溶液；(2)将步骤(1)制得的高分子混合溶液中加入二氧化钛纳米颗粒持续搅拌2h，得均匀的静电纺丝前驱体溶液；(3)将步骤(2)配制好的静电纺丝前驱体溶液置于静电纺丝装置的储液机构中，将纱窗置于静电纺丝装置的收集机构上，利用静电纺丝法在收集机构上沉积纳米纤维，即制得所述防雾霾纱窗。进一步的，步骤(1)中所述的高分子混合溶液中的高分子材料的质量分数为10‐15％。进一步的，步骤(1)中所述的高分子混合溶液中的有机溶剂为二甲基甲酰胺、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种。进一步的，所述的高分子混合溶液中的有机溶剂为二甲基甲酰胺、四氢呋喃。优选的，所述的高分子混合溶液中二甲基甲酰胺、四氢呋喃的总质量分数为88％。优选的，步骤(1)中所述的高分子混合溶液中的二甲基甲酰胺、四氢呋喃的质量比为1:1。进一步的，步骤(2)中所述的二氧化钛纳米颗粒在所述高分子混合溶液质量分数为0.5‐2％。进一步的，步骤(3)中所述的静电纺丝过程中，喷头与收集机构的竖直距离为10‐30cm，纺丝电压为15‐30kV。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术制备的防雾霾纱窗纺丝效率高，纳米纤维膜均匀，与纱窗贴合紧密，具有致密的孔洞，通风透气，能防雾霾、防灰尘、防花粉、防蚊虫，有效阻挡PM2.5颗粒物，PM2.5过滤效率达到99％以上，保持室内室外洁净空气有效循环，有效阻挡汽车尾气的废气污染。(2)本专利技术制备的防雾霾纱窗具有很好的疏水性，结合其较小的孔径，能有效防雨水，有效阻挡雨水对室内的侵袭，并能自然清洗纱窗。(3)本专利技术制备的防雾霾纱窗可以光催化降解甲醛等有害气体，保持室内空气新鲜。(4)本专利技术的制备工艺简单，原料易得，成本低廉，易于规模化生产。附图说明图1为实施例1制备的防雾霾纱窗的低倍显微照片。图2为实施例1制备的防雾霾纱窗的扫描电镜SEM照片。图3为实施例1制备的防雾霾纱窗的接触角图。具体实施方式为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，下面通过实施例对本专利技术进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。实施例1(1)配置热塑性聚氨酯的质量百分比含量为15-22wt％，有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液，其中二甲基甲酰胺和丙酮的质量百分比为1:1，用磁力搅拌器将溶液搅拌2h，然后加入1wt％二氧化钛纳米颗粒继续搅拌2h，得到均匀的静电纺丝前驱体溶液；(2)将配制好的静电纺丝前驱体溶液置于静电纺丝装置的储液机构中，将纱窗置于静电纺丝装置的收集机构上，喷头与收集机构的竖直距离为10-18cm，纺丝电压为22kV，利用静电纺丝法在收集机构的纱窗上沉积纳米纤维，最终沉积为一层薄薄的纤维膜，即制得所述防雾霾纱窗。图1为本实施例所制备的防雾霾纱窗的低倍显微照片，可以看出本实施例制得的防雾霾纱窗大面积致密均匀、透光性高。图2为防雾霾纱窗的扫描电镜SEM照片，可以看出本实施例制得的防雾霾纱窗呈现致密的孔洞，这一特点使其具有高效防雾霾的特性，PM2.5过滤效率达到99％以上。如图3所示，防雾霾纱窗的接触角为114.4°，说明防雾霾纱窗疏水性很好，结合其较小的孔径，可以有效的防雨水，也有利于水洗除尘，延长其使用寿命。实施例2(1)配置聚偏氟乙烯的质量百分比含量为10-18wt％，有机溶剂为二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液，二甲基甲酰胺和丙酮的质量百分比为1:1，用磁力搅拌器将溶液搅拌2h，然后加入1wt％二氧化钛纳米颗粒继续搅拌2h，获得均匀的静电纺丝前驱体溶液；(2)将配制好的静电纺丝前驱体溶液置于静电纺丝装置的储液机构中，将纱窗置于静电纺丝装置的收集机构上，喷头与收集机构的竖直距离为10-15cm，纺丝电压为17kV，利用静电纺丝法在收集机构的纱窗上沉积纳米纤维，最终沉积为一层薄薄的纤维膜，即制得所述防雾霾纱窗。实施例3(1)配置聚丙烯腈的质量百分比含量为10-16wt％，有机溶剂为二甲基甲酰胺，用磁力搅拌器将溶液搅拌2h，然后加入1wt％二氧化钛纳米颗粒继续搅拌2h，获得均匀的静电纺丝前驱体溶液；(2)将配制好的静电纺丝前驱体溶液置于静电纺丝装置的储液机构中，将纱窗置于静电纺丝装置的收集机构上，喷头与收集机构的竖直距离为11-15cm，纺丝电压为18kV，利用静电纺丝法在收集机构的纱窗上沉积纳米纤维，最终沉积为一层薄薄的纤维膜，即制得所述防雾霾纱窗。实施例4(1)配置聚甲基丙烯酸甲酯的质量百分比含量为12-15wt％，有机溶剂为二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶液，二甲基甲酰胺和四氢呋喃的质量百分比为1:1，用磁力搅拌器将溶液搅拌2h，然后加入0.8-1.0wt％的二氧化钛纳米颗粒继续搅拌2h，获得均匀的静电纺丝前驱体溶液；(2)将配制好的静电纺丝前驱体溶液置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防雾霾纱窗，其特征在于，所述的防雾霾纱窗是由高分子材料、二氧化钛纳米颗粒和纱窗材料通过静电纺丝法制成，所述的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、聚丙烯腈、聚对苯甲酸乙二醇酯中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种防雾霾纱窗，其特征在于，所述的防雾霾纱窗是由高分子材料、二氧化钛纳米颗粒和纱窗材料通过静电纺丝法制成，所述的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯、聚丙烯腈、聚对苯甲酸乙二醇酯中的一种或几种。2.如权利要求1所述的一种防雾霾纱窗，其特征在于，所述的纱窗材料为普通纱窗材料。3.如权利要求1或2所述的一种防雾霾纱窗的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将高分子材料溶于有机溶剂中用磁力搅拌器搅拌2h，得高分子混合溶液；(2)将步骤(1)制得的高分子混合溶液中加入二氧化钛纳米颗粒持续搅拌2h，得均匀的静电纺丝前驱体溶液；(3)将步骤(2)配制好的静电纺丝前驱体溶液置于静电纺丝装置的储液机构中，将纱窗置于静电纺丝装置的收集机构上，利用静电纺丝法在收集机构上沉积纳米纤维，即制得所述防雾霾纱窗。4.如权利要求3所述的一种防雾霾纱窗的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏良，王晓雄，焦东伟，
申请(专利权)人：河北耐诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13