一种静电防微尘窗纱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料与装饰材料领域，特别涉及一种静电防微尘窗纱。
【背景技术】
[0002]随着社会工业化进程的不断发展，汽车尾气和工业废气的大量排放，雾霾已成为中国尤其是北上广特大城市所面临的常态，PM2.5长期高于国际警戒线水平。空气中微尘含量的增加，空气污染的逐步加剧，导致各种呼吸道疾病和癌症的频发，严重影响到城市居民的生活水平和生活质量。在这种高污染城市环境下生活，开窗通风已成为一种奢望。
[0003]目前市场上或建筑安装的窗纱很少具有阻隔、过滤微尘的作用，但如果降低窗纱孔径低于微尘粒径，势必影响到空气流通和窗外视线。而真正采用静电防尘技术的产品，则是通过通电变伏技术，使得窗纱纤维带上静电，对空气中微尘起到吸附作用。这种窗纱采用对微尘的吸附，效果差且容易落灰，需要频繁定期清洗才能保证防尘效果以及窗纱的美观，其透光性和透气性也存在较大的缺陷。因此，生活中迫切需求一种创新型防尘窗纱的产品。
[0004]制备一种通过空气摩擦即会产生足量的静电电荷，通过材料选择和结构设计，使得在窗纱纤维上带的是正电荷则具有创新性思维。由于空气中微尘95%为带正电荷，窗纱纤维所带正电荷达到一定数值后，便轻易的将微尘阻隔或过滤，使得其无法通过窗纱孔洞，达到净化室内空气的目的。聚对苯二酸乙二醇酯具有抗紫外线和较高的透光性，三元共聚物弹性体橡胶则具有优异的耐候性和透光性，且两种聚合物在相互摩擦或通过空气流通摩擦过程中，可产生大量的正电荷静电，负载在聚合物基体，且长期存在。因此，新开发的窗纱除具有较高的防尘作用外，还具有优异的透光性和透气性，在家庭、办公、休闲、工业和医疗等场所具有极高的推广价值和社会价值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于提供一种静电防微尘窗纱。该窗纱纤维通过空气流通摩擦产生大量正电荷静电，对空气中的微尘起到排斥作用，从而形成阻隔过滤微尘、净化空气的作用，可广泛用于家庭、办公、休闲、工业和医疗等场所的窗纱使用。
[0006]为实现上述目的，该静电防微尘窗纱所用纤维采用皮芯双层结构设计，芯部基体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，皮层基体材料为三元共聚物弹性体橡胶，优选苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。皮层完全包裹芯层，芯层重量占纤维总重量的40%?80%，成品纤维线密度范围为10dtex?400dtex。
[0007]根据权利要求1所述的一种静电防微尘窗纱，其特征在于，聚对苯二甲酸乙二醇酯中加入一定量的增塑剂、稳定剂、抗氧剂，三元共聚物弹性体橡胶中加入消光剂和阻燃剂，两种材料各自分别熔融，得到的两种熔体分别经过各自的计量栗精确计量后，在挤出前的最后时刻进入纺丝箱，通过调节纺丝箱中的噴丝板和分隔原件，冷却获得皮芯结构纤维。
[0008]根据权利要求2所述的增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、磷酸三幸脂、已二酸二辛酯、烷基磺酸苯酯中的一种或几种，优选邻苯二甲酸酯，用量为1.0?40.0 Wt.%。
[0009]根据权利要求2所述的稳定剂为二月桂酸二丁基锡、硬脂酸钙、三碱式硫酸铅、三巯基乙酸辛酯锑中的一种或几种，优选二月桂酸二丁基锡，用量为0.1?1.0 Wt.%。
[0010]根据权利要求2所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂DNP、抗氧剂DLTP中的一种或几种，优选抗氧剂1010，用量为0.1?1.0 wt.%。
[0011]根据权利要求2所述的消光剂为二氧化钛、二氧化硅、金属皂、石蜡中的一种或几种，优选二氧化钛，用量为0.03?4.0 Wt.%。
[0012]根据权利要求2所述的阻燃剂为溴代聚苯乙烯、十溴二苯醚、磷酸二铵、红磷、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种，优选氢氧化铝，含量为5.0?60.0 wt.%。
[0013]初纺成丝的双组份熔体，依次经过工序为:拉伸、热定型、拉伸、卷曲、热定型、冷却、切断。熔融纺丝的拉伸温度为220?250°C，纺丝速率为800?2000m/min。第一道拉伸的牵伸比为2.0?4.0，拉伸温度为110?150°C，热定型温度为80?150°C。第二道拉伸的牵伸比为1.0?1.5，拉伸温度为90?120°C。卷曲温度为70?80°C，热定型温度为40?60°C，再空冷或水冷，切断，得到所要制备的皮芯纤维。
[0014]皮芯纤维性能:
直径(mm)0.1 ?0.3
密度(dtex)100 ?400
回弹率(％)15?30
断裂强度(CN/dtex)15?40
断裂伸长率20?100
将所制备的皮芯纤维制作成网状窗纱，皮芯纤维直径优选0.15 mm，窗纱网眼宽度为
0.5?1.5謹，网眼高度为0.5?1.5謹，优选网眼宽度1.1謹，网眼高度1.0謹。
[0015]静电防微尘窗纱性能:
对于PM1-PM3等级微尘的阻隔率
(符合ISO 12103-1标准的Arisona微尘测量)+70?75%
对于所有微尘的阻隔率
(符合ISO 12103-1标准的Arisona微尘测量)+60?65%
透光度(敞开的网面)70-80%
透气性(3.2m/s，0.11百帕气压差)10?11 L
本发明的有益效果是:采用空气流通产生高压静电，比传统的微孔窗纱除微尘效果显著，同时可以保证良好的透气性和透光率。此外，在设计理念上与传统的静电防微尘窗纱有质的区别。传统的静电窗纱通过纤维带负电荷静电吸附微尘，不仅效率低下，且容易造成窗纱灰尘聚集，需要频繁定期清理。本发明创新采用静电排斥机理，阻隔微尘流通，除尘效果更加明显，且工业加工对设备无特别要求，并可广泛推广使用。
【具体实施方式】
[0016]一种静电防微尘窗纱，采用皮芯双层结构设计，芯部基体材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，皮层基体材料为三元共聚物弹性体橡胶，优选苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。两种聚合物共同纺丝，各自分别熔融，在最后一道工序通过喷丝板挤出结合，制备皮芯双层结构的纤维，用于窗纱制造。为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例
[0017]采用市场销售的聚对苯二甲酸乙二醇酯中添加8 wt.%邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯增塑剂、0.6 wt.% 二月桂酸二丁基锡稳定剂和0.4 wt.%抗氧剂1010，并机械共混均勾。苯乙稀-丁二稀-苯乙稀嵌段共聚物中添加0.1 wt.% 二氧化钛消光剂和30 wt.%氢氧化铝和氢