纱窗网及其制备方法与流程

本发明涉及一种纱窗网，特别涉及一种防雾霾的纱窗网以及该纱窗网的制备方法。技术背景随着工业的发展，人类生存的环境也逐渐变得越来越差。近几年“霾”这个曾经可以算是冷僻的字也已经逐渐成为街头巷尾妇孺皆知的字眼了，每天pm2.5的指标也成为人们关注的天气预报。20世纪50年代，震惊世界的“伦敦烟雾事件”让“雾都”之名举世皆知。仅仅四天时间就有4000多人因大气污染引发呼吸困难而死亡，2个月后又陆续有8000多人相继丧生。因大气污染引发的悲剧举不胜举，保护环境，减少污染已成为全世界人类共同努力的方向。许多净化空气的产品也应运而生，如空气过滤器、空气净化机、新风机、防雾霾纱窗等。现有市场上的防雾霾纱窗大致可分为静电吸附类、静电纺丝纳米纤维膜类、核孔膜阻隔层等。静电吸附类的防雾霾纱窗以德国trittec为例，其利用空气与纱网摩擦产生的磁场和静电场，使空气中带电荷的微尘、花粉等颗粒物被吸附。但是，静电衰减厉害，防霾性效果差；而且市场价格高。cn201410738430.3中的静电纺丝纳米纤维膜类防雾霾纱窗中的纳米微孔是由固化胶体和纳米纤维短切丝组成，工艺复杂而且光线可视性差。另外，固化胶体的引入也易造成二次污染。cn201310554445.x中的防雾霾纱窗是利用将核孔膜和普通的纱网通过胶水复合在一起，核孔膜的孔径大小可控且匀一，是阻挡pm2.5的优良材料。但是，两层膜之间必须使用热熔胶或其他粘结树脂才能有效复合，从而导致透气性差。而且，胶水的使用也易造成二次污染。因此，现有技术中需要一种透气性好，且制作工艺环保的纱窗网以防雾霾。技术实现要素：本发明的目的是提供一种透气性好，且制作工艺环保的防雾霾纱窗网及其制备方法。一方面，本发明的示例实施方式提供一种纱窗网，所述纱窗网包括：(1)核孔膜层；和(2)支撑层；其中，所述支撑层是网线具有皮层-芯层结构的纱网；和通过所述皮层-芯层结构中皮层材料的熔融，所述核孔膜层与所述皮层相互粘结。在本发明的一个具体实施方式中，所述皮层材料包括熔点为80-150℃的聚合物材料，所述皮层-芯层结构中芯层材料包括熔点为150-300℃的聚合物材料。在本发明的一个具体实施方式中，所述支撑层包括网状编织物，该网状编织物的丝径为0.05-0.2mm。在本发明的一个具体实施方式中，所述皮层材料包括熔点为80-150℃的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或它们的混合物；所述芯层材料包括熔点为150-300℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚己内酰胺或它们的混合物。在本发明的一个具体实施方式中，所述核孔膜层与所述皮层材料在无其它粘结剂的存在下相互粘结。在本发明的一个具体实施方式中，所述网线在皮层的交点相互粘结。另一方面，本发明的示例实施方式提供一种制备所述纱窗网的方法，所述方法包括：(1)提供核孔膜层；(2)提供具有皮层-芯层结构的支撑层；(3)使所述皮层-芯层结构中皮层材料熔融，由此，所述核孔膜层与所述皮层相互粘结。在本发明的一个具体实施方式中，通过热压工艺，将所述核孔膜层与所述皮层相互粘结。在本发明的一个具体实施方式中，使用热复合机进行热压工艺，所述热复合机的复合温度为80-150℃，复合压力为3-6kg且复合速度为3-20米/分钟。在本发明的一个具体实施方式中，所述方法无需使用任何额外的粘结剂进行所述核孔膜层与所述皮层的相互粘结。在本发明中，所述纱窗网没有使用任何热熔胶或粘结剂(例如，粘结树脂)，而是利用材料(例如，皮层材料)自身的熔融进行粘结，从而避免了热熔胶等引起的纱窗网孔径堵塞问题，不会影响核孔膜的透气性以及空气阻力，同时也避免了胶水引起的环保问题。通过下面的详细描述以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。附图说明通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：图1是本发明一个实施方式中所述纱窗网中支撑层的皮层-芯层结构的示意图；其中，1-皮层，2-芯层。图2是本发明一个实施方式中所述纱窗网中支撑层的皮层-芯层结构的截面图；其中，1-皮层，2-芯层。图3是本发明一个实施方式中作为阻隔层的核孔膜在热复合前的显微镜照片。图4是本发明一个实施方式中作为阻隔层的核孔膜在热复合后的显微镜照片。图5是本发明一个实施方式中pm2.5阻隔效率的测试实验舱b舱的示意图。具体实施方式除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属
技术领域：
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。下面结合具体的实施方式对本发明做进一步说明，但本发明不限于下述具体实施方式。本发明中，所述防雾霾纱窗网包括阻隔层和支撑层；其中，所述阻隔层为核孔膜，所述支撑层为皮层-芯层结构的网状编织物。如图1和2所述，1是皮层，2是芯层。在本发明的
技术领域：
中，所述核孔膜又称为核径蚀刻膜。这是国外70年代发展起来的一种新型微孔滤膜。该膜是一种精密过滤和筛分粒子的理想滤膜，其微孔结构为圆柱状孔道且孔径大小均匀，属筛分过滤机理，能多次重复使用，承压能力强，耐高温消毒，化学及生物稳定性好，被认为是目前最好的精密过滤材料，在国外目前已广泛应用于电子、食品、化学、医药、环境、分析测试等领域。在本发明的具体实施方式中，所述核孔膜的孔径为0.22-15微米、0.22-12微米、0.22-10微米、0.22-8微米、0.22-5微米、0.22-1微米、0.22-0.5微米、0.5-15微米、0.5-12微米、0.5-10微米、0.5-8微米、0.5-5微米、0.5-1微米、1-15微米、1-12微米、1-10微米、1-8微米、1-5微米、5-15微米、5-12微米、5-10微米、5-8微米、8-15微米、8-12微米、8-10微米、10-15微米、10-12微米或12-15微米。在本发明的具体实施方式中，所述核孔膜的厚度为5-20微米、5-15微米、5-10微米、5-8微米、8-20微米、8-15微米、8-10微米、10-20微米、10-15微米或15-20微米。在本发明的具体实施方式中，所述核孔膜的孔密度为1×105～3×108个/cm2、1×105～1×108个/cm2、1×105～5×107个/cm2、1×105～1×107个/cm2、1×105～5×106个/cm2、1×105～1×106个/cm2、1×106～3×108个/cm2、1×106～1×108个/cm2、1×106～5×107个/cm2、1×106～1×107个/cm2、1×106～5×106个/cm2、5×106～3×108个/cm2、5×106～1×108个/cm2、5×106～5×107个/cm2、5×106～1×107个/cm2或5×106～5×106个/cm2。在本发明的具体实施方式中，所述纱窗网包括：(1)所述核孔膜层；和(2)所述支撑层；其中，所述支撑层是网线具有皮层-芯层结构的纱网；和通过所述皮层-芯层结构中皮层材料的熔融，所述核孔膜层与所述皮层相互粘结。所述纱网的皮层材料选用低熔点聚合物，优选的，所述低熔点聚合物的熔点为80-150℃，例如，低熔点的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称pet)或聚乙烯(以下简称pe)。所述纱网的芯层材料选用高熔点聚合物，优选的，所述高熔点聚合物的熔点为150-300℃，例如，高熔点的pet或聚丙烯(以下简称pp)。在本发明中，所述皮层材料包括熔点为80-150℃、80-130℃、80-110℃、80-100℃、80-90℃、90-150℃、90-130℃、90-110℃、90-100℃、100-150℃、100-130℃、100-110℃、110-150℃、110-130℃或130-150℃的聚合物材料。通常，作为皮层材料的聚合物材料选自改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)或者它们的混合物。在本发明中，所述皮层-芯层结构中芯层材料包括熔点为150-300℃、150-280℃、150-260℃、150-240℃、150-220℃、150-200℃、150-180℃、180-300℃、180-280℃、180-260℃、180-240℃、180-220℃、180-200℃、200-300℃、200-280℃、200-260℃、200-240℃、220-300℃、220-280℃、220-260℃、或240-300℃、240-280℃的聚合物材料。通常，作为芯层材料的聚合物材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯(pp)、聚己内酰胺或者它们的混合物。在本发明的具体实施方式中，所述皮层材料包括，但不限于，熔点为80-150℃、80-130℃、80-110℃、80-100℃、80-90℃、90-150℃、90-130℃、90-110℃、90-100℃、100-150℃、100-130℃、100-110℃、110-150℃、110-130℃或130-150℃的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或它们的混合物。在本发明的具体实施方式中，所述芯层材料包括熔点为150-300℃、150-280℃、150-260℃、150-240℃、150-220℃、150-200℃、150-180℃、180-300℃、180-280℃、180-260℃、180-240℃、180-220℃、180-200℃、200-300℃、200-280℃、200-260℃、200-240℃、220-300℃、220-280℃、220-260℃、或240-300℃、240-280℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚己内酰胺或它们的混合物。在本发明的具体实施方式中，所述支撑层包括网状编织物，该网状编织物的丝径为0.05-0.20mm、0.05-0.15mm、0.05-0.10mm、0.05-0.08mm、0.08-0.20mm、0.08-0.15mm、0.08-0.10mm、0.10-0.20mm、0.10-0.15mm或0.15-0.20mm。在本发明的具体实施方式中，所述核孔膜层与所述皮层材料在无其它粘结剂的存在下相互粘结。所述粘结剂通常包括热熔胶、粘结树脂、胶水等等。在本发明的具体实施方式中，所述网线在皮层的交点相互粘结，使得经纬线方向上的网线不容易发生滑移。在本发明中，所述纱窗网的制备方法包括：(1)提供核孔膜层；(2)提供具有皮层-芯层结构的支撑层；(3)使所述皮层-芯层结构中皮层材料熔融，由此，所述核孔膜层与所述皮层相互粘结。在本发明的具体实施方式中，通过热压工艺，将所述核孔膜层与所述皮层相互粘结。在本发明的具体实施方式中，使用热复合机进行热压工艺，所述热复合机的复合温度为：80-150℃、80-120℃、80-100℃、100-150℃、100-120℃或120-150℃；复合压力为3-6kg、3-5kg、3-4kg、4-6kg、4-5kg或5-6kg；且复合速度为3-20米/分钟、3-15米/分钟、3-10米/分钟、3-5米/分钟、5-20米/分钟、5-15米/分钟、5-10米/分钟、10-20米/分钟、10-15米/分钟或15-20米/分钟。在本发明的具体实施方式中，所述方法无需使用任何额外的粘结剂(例如，热熔胶、粘结树脂、胶水等)进行所述核孔膜层与所述皮层的相互粘结。在一种防雾霾纱窗网的制备方法中，采用热复合机热压工艺，使皮层材料发生熔融软化后，核孔膜层即可与支撑层发生粘结。优选的，所述的热复合机的复合温度为80-150℃；复合压力为3-6kg；复合速度为3-20米/分钟。在本发明中，支撑层的芯层材料采用高熔点的聚合物，熔点温度为150-300℃，包括但不限于高熔点的pet或pp。在本发明中，所述的支撑层纱网的丝径为0.05-0.2mm。在本发明中，所述防雾霾纱窗的制备方法采用热复合机复合而成。热复合的温度为80-150℃，加热到使支撑层纱网的皮层发生软化，而芯层不变，在热复合机的压力下，使核孔膜和支撑层的皮层粘结。热复合机的压力为3-6kg；复合速度为3-20米/分钟。实施例下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制本发明的保护范围。本发明中的实施例所有的核孔膜都为聚对苯二甲酸乙二醇酯核孔膜，购自武威科近新发技术有限责任公司，具有代表性产品的性能见表1。表1在以下实施例中，纱窗网的空气阻力测试采用美国tsi8130设备，空气流量为32l/分钟。pm2.5阻隔效率的测试参照beet-3139《空气净化装置pm2.5净化性能检测方法》，具体如下：测试环境：温度(25±2)℃，湿度(50±10)％a舱：30立方环境测试舱，不锈钢试验舱；b舱体积：0.36立方(1m×0.6m×0.6m)；纱窗面积：0.3m×0.6m。如图5所示。舱体由泡沫板窗纱组成，其中面①由1/2面积窗纱和1/2面积泡沫板组成，其余五面为泡沫板，舱体连接缝隙处密闭。粉尘测试仪：美国tsi8530.尘源：采用红塔山香烟烟雾作为pm2.5源，pm2.5浓度单位以mg/m3表示。试验步骤：1.把b舱放入a舱中，一起净化到pm2.5为10μg/m3以下；2.将纱窗把b舱的窗口封闭；3.点燃红塔山香烟，并开吊扇和鼓风机，使a舱pm2.5浓度达到0.6-0.9mg/m3(高浓度试验)或者0.15-0.3mg/m3(低浓度试验)；4.待a舱浓度稳定后，关闭吊扇，再沉降2分钟，记录初始a舱和b舱的浓度；5.每隔20分钟分别记录a舱和b舱的pm2.5浓度ca和cb；6.计算pm2.5阻隔效率：(ca-cb)/ca实施例1根据下表2中所列提供核孔膜层和具有皮层-芯层结构的支撑层；并按照表2所列热复合机参数，通过热复合机使核孔膜和支撑层的皮层相互粘结。并通过测试得到纱窗网的空气阻力和pm2.5阻隔效率。实施例2根据下表2中所列提供核孔膜层和具有皮层-芯层结构的支撑层；并按照表2所列热复合机参数，通过热复合机使核孔膜和支撑层的皮层相互粘结。并通过测试得到纱窗网的空气阻力和pm2.5阻隔效率。实施例3根据下表2中所列提供核孔膜层和具有皮层-芯层结构的支撑层；并按照表2所列热复合机参数，通过热复合机使核孔膜和支撑层的皮层相互粘结。并通过测试得到纱窗网的空气阻力和pm2.5阻隔效率。表2实施例1实施例2实施例3核孔膜孔径(微米)10710核孔膜厚度(微米)13813核孔膜孔密度(个/cm2)3×1056×1053×105皮层/熔点℃110130110芯层/熔点℃265167240支撑层纱网的丝径(mm)0.160.110.11复合温度(℃)100120100复合压力(kg)433复合速度(米/分钟)81010表3从表3可以看出：实施例1、2、3的pm2.5阻隔效率分别为82.4％、83.5％和82.1％。而商购谷奇纱窗(购自上海谷奇核孔膜科技股份有限公司)的pm2.5阻隔效率为85.0％，高密度纱窗pet100×120(材料：pet；规格：100目×120目)的pm2.5阻隔效率为51.8％。实施例1、2和3的pm2.5阻隔效率相比于商购谷奇纱窗略有下降。这主要是由于谷奇纱窗在复合的过程中，采用了热熔胶或粘接树脂，将核孔膜中的部分孔径堵住，阻挡了更多pm2.5粉尘的进入。但是，这同时空气阻力也大大增加(见表3的空气阻力数据对比)。本发明实施例1、2和3在保证pm2.5阻隔效率80％以上的同时，空气阻力也远远低于谷奇纱窗，从而透气效果远远高于谷奇纱窗。此外，图3和图4是本发明一个实施方式中作为阻隔层的核孔膜在热复合之前和之后的显微镜照片。从图上可见，本发明所述热复合工艺对于核孔膜中的孔径基本没有什么影响。显然，通过所述皮层-芯层结构中皮层材料的熔融，可以避免使用粘结剂(例如，热熔胶等)引起的纱窗网孔径堵塞问题，不会影响核孔膜的透气性以及空气阻力。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明要求保护的范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
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，均同理包括在本发明要求保护范围内。当前第1页12