一種基于靜電吸附和光觸媒的窗紗的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種健康環(huán)保型窗紗，具體是一種基于靜電吸附和光觸媒的窗紗，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的窗紗僅有防蚊蟲(chóng)功能，部分網(wǎng)眼大的窗紗甚至不能擋住小蚊蟲(chóng)的入侵。專利名稱為光觸媒窗紗(申請(qǐng)人為陳立民，申請(qǐng)日為2005年03月21日，公告號(hào)為CN2775271Y)旨在提高窗紗的殺菌性能，但由于光觸媒技術(shù)問(wèn)題至今沒(méi)有相關(guān)的產(chǎn)品投入市場(chǎng)。而具有高效除塵、殺菌、消毒和阻擋蚊蟲(chóng)入侵的多功能窗紗，目前沒(méi)有類似的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)目前的窗紗除塵效果十分有限、不具有消毒功能，利用靜電吸附技術(shù)，旨在提高窗紗過(guò)濾灰塵以及PM2.5等微小塵埃的能力，提供一種基于靜電吸附和光觸媒的窗紗，本發(fā)明提高了窗紗的殺菌、消毒、清除空氣中有機(jī)污染物的能力。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于靜電吸附和光觸媒的窗紗，包括紗網(wǎng)和驅(qū)動(dòng)板，其特征是，所述紗網(wǎng)為三層:外層導(dǎo)電紗網(wǎng)、中間絕緣紗網(wǎng)、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)，所述外層導(dǎo)電紗網(wǎng)、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)之間以中間絕緣紗網(wǎng)絕緣隔離，外層、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)分別通過(guò)接插件與驅(qū)動(dòng)板的正、負(fù)極相連，從而使外層、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)構(gòu)成靜電吸附的正、負(fù)電極，所述中間絕緣紗網(wǎng)的表面包覆有復(fù)合納米光觸媒。
[0005]所述驅(qū)動(dòng)板采用可充電的紐扣電池供電，驅(qū)動(dòng)板包括電量檢測(cè)模塊、短路檢測(cè)模塊、充電模塊、調(diào)壓模塊、供電模塊、聲光報(bào)警模塊。
[0006]所述中間絕緣紗網(wǎng)采用塑料紗網(wǎng)或玻璃纖維紗網(wǎng)做基體，所述納米光觸媒通過(guò)靜電噴粉黏合方法、交聯(lián)方法或接枝方法包覆在中間絕緣紗網(wǎng)表面。
[0007]所述交聯(lián)的方法是利用偶聯(lián)劑作為中間載體連接復(fù)合納米光觸媒與紗網(wǎng)基體，SP復(fù)合光觸媒粉體、偶聯(lián)劑、溶劑配置為復(fù)合納米光觸媒整理液，依次通過(guò)二浸二扎、預(yù)烘、焙烘、后整理工藝，將復(fù)合納米光觸媒包覆在中間絕緣紗網(wǎng)表面。
[0008]所述接枝的方法是以氫提取紫外線接枝法，借助光引發(fā)劑、偶聯(lián)劑，將復(fù)合納米光觸媒以隔離接枝的方式接枝到紗網(wǎng)表面，避免了光觸媒與紗網(wǎng)直接接觸；即將復(fù)合納米光觸媒粉體、光引發(fā)劑、偶聯(lián)劑、溶劑配置為復(fù)合光觸媒整理液，依次通過(guò)二浸二扎、紫外線照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整理工藝，將復(fù)合納米光觸媒接枝在中間絕緣紗網(wǎng)表面。
[0009]所述復(fù)合納米光觸媒粉體通過(guò)靜電噴粉黏合技術(shù)包覆在中間絕緣紗網(wǎng)表面，包括以下步驟:
1)配置復(fù)合光觸媒粉體原料，并將原料經(jīng)混合、研磨與氣流粉碎制成光觸媒粉體供靜電嗔涂；
2)對(duì)中間絕緣紗網(wǎng)基體進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)、除塵，將其接入烘干噴涂箱內(nèi)，并在基體上噴膠、浸漬黏合劑，即在紗網(wǎng)基體上包覆黏合劑； 3)對(duì)步驟2)中包覆黏合劑的基體網(wǎng)眼進(jìn)行疏通和初步烘干:利用中溫氣流垂直吹向紗網(wǎng)，清除網(wǎng)眼中的余膠，避免網(wǎng)眼堵塞，并同時(shí)初步烘干黏合劑或促進(jìn)黏合劑初步固化，使紗網(wǎng)上的黏合劑均勻、有粘合力，但不會(huì)流淌；所述中溫氣流的溫度為60-80°C ;
4)利用靜電粉末噴槍將復(fù)合光觸媒粉體噴在中間絕緣紗網(wǎng)基體表面，在粉體分散的同時(shí)使分體粒子帶負(fù)電荷，帶電荷的粉末粒子受氣流和靜電引力的作用，涂著到與正極相連的涂膠的中間絕緣紗網(wǎng)基體表面；
5)在上述中間絕緣紗網(wǎng)的兩側(cè)覆上導(dǎo)電紗網(wǎng)，并利用其表面未干的膠將內(nèi)外側(cè)導(dǎo)電紗網(wǎng)粘固在一起，烘干后即得卷材窗紗成品，再按紗窗窗框的尺寸進(jìn)行裁剪，安裝上驅(qū)動(dòng)板、連接線路，并固定到邊框上，測(cè)試合格后即為基于靜電吸附和光觸媒的窗紗。
[0010]所述復(fù)合納米光觸媒包括以下各組份制備而成:W03-Ti02、5nm銳鈦礦型載銀二氧化鈦、1nm金紅石型二氧化鈦、5nm銳鈦礦型高純二氧化鈦、5nm納米氧化鋅、二氧化娃；并采用復(fù)合半導(dǎo)體、離子摻雜、離子注入與等離子體處理、表面光敏化、貴金屬沉積、粉體形狀改性中的一種或多種方法對(duì)復(fù)合納米光觸媒進(jìn)行改性處理；
所述WO3-T12中，WO 3為T(mén)1 2總重量的3% ;所述5nm銳鈦礦型載銀二氧化鈦中，納米銀為1102總重量的1%。
[0011 ] 所述偶聯(lián)劑為KH-570偶聯(lián)劑。
[0012]所述引發(fā)劑選用二苯甲酮為光引發(fā)劑。
[0013]本發(fā)明中，復(fù)合納米光觸媒以銳鈦礦納米二氧化鈦為主，并根據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)定位的不同(尤其是成本控制的不同)，驅(qū)動(dòng)板和所述外層導(dǎo)電紗網(wǎng)、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)、接插件共同構(gòu)成了窗紗的靜電吸附機(jī)構(gòu)。交聯(lián)的方法是可選用KH-570偶聯(lián)劑作為中間載體連接光觸媒粉體與紗網(wǎng)基體。接枝的方法是以氫提取紫外線接枝法為主，可選用二苯甲酮為光引發(fā)劑，可選用KH-570為偶聯(lián)劑，將光觸媒顆粒以隔離接枝的方式接枝到紗網(wǎng)纖維表面，避免了光觸媒對(duì)織物的直接接觸，可以在很大程度上減少光觸媒對(duì)織物的損傷。
[0014]復(fù)合半導(dǎo)體的方法包括簡(jiǎn)單組合、摻雜、多層結(jié)構(gòu)和異相組合。其中，簡(jiǎn)單組合有納米T12和納米ZnO按6-9:4-1的比例混合；銳鈦礦T1 2和金紅石T1 2的混晶組合，銳鈦礦晶體表面生長(zhǎng)了薄的金紅石結(jié)晶層J12耦合半導(dǎo)體主要有CdS-T1 2、WO3-T12,SnO2-T12、ZrO2-T12^P V 205_Ti02，WO3-T12的最佳摻量為 3%。
[0015]離子摻雜是采用一種或多種金屬離子如t\ V5+、Cr6Mo5+, Ce4+、Pb' La' Fe3+等，以及非金屬離子S2、O2、P3、F、C4、N3共同摻雜。
[0016]離子注入法是通過(guò)高能金屬離子如V、Cr、Mn、Fe、Ni，轟擊T12，使其光譜效應(yīng)產(chǎn)生紅移，紅移的程度依賴于注入的金屬離子的種類和數(shù)量，對(duì)不同的金屬離子紅移的順序?yàn)閂> Cr > Fe > Mn > Ni。而對(duì)同種金屬離子紅移的量隨注入離子含量的增加而增加。
[0017]表面光敏化的方法是通過(guò)添加光活性敏化劑，包括一些貴金屬化的復(fù)合化合物(如Ag、Pt、Pd、Au、Ru的氯化物)、釕吡啶類絡(luò)合物，及各種有機(jī)染料等，使其以物理或化學(xué)特性吸附于T12的表面，從而擴(kuò)大了 T12激發(fā)波長(zhǎng)的范圍。
[0018]貴金屬沉積的方是在半導(dǎo)體T12表面附載貴金屬元素，如VID族的Pt、Ag、Ir、Au、Ru、Pd、Rh等貴金屬，載銀二氧化鈦中的納米銀為1102總重量的1%。
[0019]粉體形狀改性的方法包括和改善微粒形狀；所述減小粒徑是指減小光觸媒粉體的粒徑，其值控制在1nm以內(nèi)；改善微粒形狀是為了提高T12的比表面積，把所述的1102做成了合適的形狀，如納米薄膜、納米管、納米針或線、納米棒、納米微球或空心球，以及納米復(fù)合物；所述納米氧化鋅選用六角錐形納米氧化鋅。
[0020]本發(fā)明窗紗主體部分由三層紗網(wǎng)構(gòu)成，外層、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)分別通過(guò)接插件與驅(qū)動(dòng)板的正、負(fù)極相連，并由驅(qū)動(dòng)板供電與控制，從而使外層、內(nèi)層導(dǎo)電紗網(wǎng)構(gòu)成靜電吸附的正、負(fù)電極。
[0021 ] 內(nèi)、外層導(dǎo)電紗網(wǎng)由中間絕緣紗網(wǎng)隔離，避免了電路短路。驅(qū)動(dòng)板能自動(dòng)檢測(cè)內(nèi)外導(dǎo)電紗網(wǎng)之間的電阻，在因雨淋、損壞等因素而導(dǎo)致短路，或當(dāng)電阻過(guò)小時(shí)，能自動(dòng)停止對(duì)內(nèi)、外層導(dǎo)電紗網(wǎng)的供電，并通過(guò)指示燈進(jìn)行提醒。此外，驅(qū)動(dòng)板還具有電量檢測(cè)、低電量提醒、短路檢測(cè)、充電、調(diào)壓、供電、聲光報(bào)警等功能，驅(qū)動(dòng)板由可充電的紐扣電池供電。
[0022]中間絕緣紗網(wǎng)是光觸媒的載體，一般選用塑料紗網(wǎng)、玻璃纖維紗網(wǎng)做基層(基體)，并在其表面包覆納米光觸媒，形成光觸媒窗紗。
[0023]本發(fā)明中，靜電吸附的作用機(jī)理是:室外空氣中的帶負(fù)電荷的塵埃，在通過(guò)窗紗時(shí)，首先被外層帶正電荷的導(dǎo)電紗網(wǎng)所吸附；室外空