一种防雾霾透光隐形纱网及其制备方法技术

本发明专利技术涉及过滤材料领域，提供了一种防雾霾透光隐形纱网，包括纱网和负载在所述纱网表面的纳米纤维层，所述纳米纤维层由纳米纤维纺丝液经静电辅助喷射纺丝负载在纱网表面。本发明专利技术提供的防雾霾透光隐形纱网同时具备高透光率、良好通风性和高效过滤性能，不仅实现了对PM2.5和PM10的高效过滤，同时保证了纱网的透光性和通风性能，是一种集空气过滤，透光，通风为一体的隐形纱网。

An anti fog haze translucent invisible yarn net and its preparation method

The invention relates to the field of filter materials, and provides a haze-proof transparent invisible yarn mesh, including a yarn mesh and a nano-fiber layer loaded on the surface of the yarn mesh, which is loaded on the surface of the yarn mesh by electrostatic assisted jet spinning with nano-fiber spinning solution. The anti-fog and haze transparent invisible yarn mesh provided by the invention has high transmittance, good ventilation and high filtering performance. It not only realizes the efficient filtering of PM2.5 and PM10, but also ensures the transparency and ventilation performance of the yarn mesh. It is a kind of invisible yarn mesh which integrates air filtration, light transmission and ventilation.

【技术实现步骤摘要】
一种防雾霾透光隐形纱网及其制备方法
本专利技术涉及过滤材料领域，尤其涉及一种防雾霾透光隐形纱网及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展环境日渐污染严重，据全球疾病调查指数显示，仅2010年，全球由于雾霾引发的死亡人数高达三百三十万，如果不加以遏制，这一数字将会在2050年翻倍。以北京为例，2014年中有193天，户外的雾霾浓度超过我国国家标准(75μg/m3)，居民被迫紧闭门窗减少雾霾危害，然而紧闭门窗导致居民室内的平均换气率由2.34h-1下降到0.27～0.35h-1，远低于我国国家标准。目前针对雾霾过滤常采用的手段为口罩和空气净化器，口罩常用于户外活动，室内的雾霾防护主要依赖于空气净化器，然而其存在价格高昂，能源消耗大的弊端，所以开发具有雾霾过滤功能的纱窗充分非常必要，可以同时满足过滤雾霾和室内换气的需要。市面上常见的具有雾霾过滤功能的材料多停留在减少纱线直径，提高织物密度，或是增加材料厚度的角度，以牺牲材料透光性能为代价实现雾霾过滤效果，远不能满足作为空气过滤纱网材料使用时对于透光性和过滤效果的双重要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防雾霾透光隐形纱网及其制备方法，本专利技术提供的防雾霾透光隐形纱网同时具备高透光率、良好通风性和高效过滤性能。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种防雾霾透光隐形纱网，包括纱网和负载在所述纱网表面的纳米纤维层，所述纳米纤维层由纳米纤维纺丝液经静电辅助喷射纺丝负载在纱网表面。优选的，所述纱网的材质包括化纤、不锈钢或玻纤。优选的，所述纳米纤维层的孔径为0.1～10μm，所述纳米纤维层中纳米纤维的直径为50～1000nm。优选的，所述纱网表面的纳米纤维负载率为0.2～5.0g/m2。优选的，所述纳米纤维层中的纳米纤维由高分子聚合物构成；所述高分子聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯。本专利技术还提供了上述防雾霾透光隐形纱网的制备方法，包括如下步骤：将高分子聚合物溶于极性有机溶剂中，得到纳米纤维纺丝液；以纱网为接收网，将所述纳米纤维纺丝液进行静电辅助喷射纺丝，得到防雾霾透光隐形纱网。优选的，所述纺丝液中高分子聚合物的质量分数为3～20％。优选的，所述极性有机溶剂为三氟乙酸和/或六氟异丙醇。优选的，所述静电辅助喷射纺丝的进液速率为150～300ml/h；所述静电辅助喷射纺丝的牵伸风压为1.5～5.0bar，风温为40～100℃；所述静电辅助喷射纺丝的纺丝箱体的温度为30～50℃，湿度为3～30％。优选的，所述静电辅助喷射纺丝的辅助电压为0～25KV。本专利技术提供了一种防雾霾透光隐形纱网，包括纱网和负载在纱网表面的纳米纤维层，所述纳米纤维层通过静电辅助喷射纺丝的方式负载在纱网表面；本专利技术通过静电辅助喷射纺丝法使纳米纤维兼具溶液喷射纺丝特有的卷曲形貌及静电纺丝纤维的取向顺直结构，当空气流通至纱网表面时，细小颗粒会被卷曲结构阻隔在外，空气气体则会在纳米纤维的表面发生滑移效应，穿过纱网，进而提高纱网的通风效果；本专利技术利用静电辅助喷射纺丝法得到的纳米纤维直径较小，负载在纱网表面时形成的纳米纤维层孔径小，孔隙率高，能够实现良好的透光性和通风性；而且通过静电辅助喷射纺丝负载的纳米纤维之间的孔隙分布均匀，纳米纤维的比表面积较大，静电吸附作用强，对PM2.5和PM10具有高效的吸附阻隔作用，能够显著提高纱网的过滤性能。实验结果表明，本专利技术提供的防雾霾透光隐形纱网的可见光透过率在70％～99％，PM2.5的过滤效率达到60～100％，PM10的过滤效率达到85～100％。一方面实现了对PM2.5和PM10的高效过滤，另一方面保证了纱网较高的透光性和良好通风性，是一种集空气过滤，透光，通风为一体的隐形纳米纱网。本专利技术还提供了上述防雾霾透光隐形纱网的制备方法，本专利技术以纺丝液为原料经静电辅助喷射纺丝在纱网上进行纺丝，能够在纱网上形成均匀连续的纳米纤维层，其孔隙在0.1～10μm，纳米纤维层中的纳米纤维分布均匀，具有特定的卷曲和取向顺直形貌，直径在50～1000nm之间，具有较大的比表面积。附图说明图1为实施例1制备的防雾霾透光隐形纱网的局部结构图；图2为实施例1所得防雾霾透光隐形纱网负载的纳米纤维在不同辅助电压下的电镜示意图；图3为实施例2所得防雾霾透光隐形纱网负载的纳米纤维在不同辅助电压下的电镜示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种防雾霾透光隐形纱网，包括纱网和负载在纱网表面的纳米纤维层，所述纳米纤维层由纳米纤维纺丝液经静电辅助喷射纺丝的方式负载在纱网表面。在本专利技术中，所述纱网的厚度优选为0.1～1mm，更优选为0.4～0.8mm。在本专利技术中，所述纱网的网孔优选为5～80目，更优选为20～50目。本专利技术中纱网的网孔大小决定着纳米纤维层的负载结构、孔径和孔隙率的大小，不宜过大，也不宜过小。本专利技术对于所述纱网的材质没有特殊要求，采用本领域中常规材质的纱网即可，在本专利技术中所述纱网的材质优选包括化纤、不锈钢或玻纤(玻璃纤维)。在本专利技术中，所述纳米纤维层中纳米纤维的直径优选为50～1000nm，更优选为100～600nm，最优选为150～300nm；所述纳米纤维层的孔径优选为0.1～10μm，更优选为0.5～8μm。本专利技术中纳米纤维的直径较小，比表面积较大，静电吸附作用强，对PM2.5和PM10具有高效的过滤效应；而且纳米纤维直径越小，负载形成的纳米纤维层的孔径就小，但孔隙率较高，孔径小能够起到阻隔PM2.5和PM10的作用，孔隙率高能够提高纱网的透光率和通风性能，进而使得纱网能够同时满足高透光性、高效过滤性能和通风性能的三重需求。在本专利技术中，所述纱网表面的纳米纤维负载率为0.2～5.0g/m2，更优选为1～3g/m2。本专利技术中的纳米纤维负载在纱网表面能够形成层网结构，本专利技术中纳米纤维的负载率较低，使得本专利技术的纱网在达到与市售纱网相当的透光和通风效果时大幅度降低材料的用量，具有成本低的优势。在本专利技术中，所述纳米纤维层中的纳米纤维由高分子聚合物构成；所述高分子聚合物优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)和/或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。本专利技术选用可降解的非晶材料PETG和PMMA，经静电辅助纺丝形成纳米纤维层时，具有较高的透明性，能够增加纤维层的透光率，提高纱网的透光性能。在本专利技术中，所述纳米纤维层由纳米纤维纺丝液经静电辅助喷射纺丝的方式负载在纱网表面，静电辅助喷射纺丝得到的纳米纤维直径小、比表面积大；而且能够使得纳米纤维兼具溶液喷射纺特有的卷曲形貌和取向顺直结构，当空气流通至纱网表面时，空气中的PM2.5和PM10颗粒会被卷曲结构的附着层阻挡，实现过滤效果；而空气气体则在纳米纤维的表面发生滑移效应，穿过纱网，实现良好的通风效果。本专利技术还提供了上述防雾霾透光隐形纱网的制备方法，包括如下步骤：1)将高分子聚合物溶于极性有机溶剂中，得到纳米纤维纺丝液；2)以纱网为接收网，将所述纺丝液进行静电辅助喷射纺丝，得到防雾霾透光隐形纱网。本专利技术将高分子聚合物溶于极性有机溶剂中，得到纳米纤维纺丝液；在本专利技术中，所述高分子聚合物优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)和/或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；所述极性有机溶剂优选为三氟乙酸和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防雾霾透光隐形纱网，包括纱网和负载在所述纱网表面的纳米纤维层，所述纳米纤维层由纳米纤维纺丝液经静电辅助喷射纺丝负载在纱网表面。

【技术特征摘要】
1.一种防雾霾透光隐形纱网，包括纱网和负载在所述纱网表面的纳米纤维层，所述纳米纤维层由纳米纤维纺丝液经静电辅助喷射纺丝负载在纱网表面。2.根据权利要求1所述的防雾霾透光隐形纱网，其特征在于，所述纱网的材质包括化纤、不锈钢或玻纤。3.根据权利要求1所述的防雾霾透光隐形纱网，其特征在于，所述纳米纤维层的孔径为0.1～10μm，所述纳米纤维层中纳米纤维的直径为50～1000nm。4.根据权利要求1或3所述的防雾霾透光隐形纱网，其特征在于，所述纱网表面的纳米纤维负载率为0.2～5.0g/m2。5.根据权利要求1所述的防雾霾透光隐形纱网，其特征在于，所述纳米纤维层中的纳米纤维由高分子聚合物构成；所述高分子聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯。6.权利要求1～5任意一项所述防雾霾透光隐形纱网的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄旭品，吕胜男，程博闻，王航，刘亚，康卫民，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12