um; 熔融温度：】20~14(TC; 透明度：75 ~ 85%; 拉伸强度：5~6MPa; 负离子释放量：1000 ~ 6000个/cm3;耐黄变性：5: ~ 10年； 防火等级：B1.级表面电阻：1〇8 ~ 109〇。
[0039] 加工后的微孔窗纱膜技术指标如下：
[0040] 总厚度：100~ 180um; 负离子膜与窗纱的剥离强度：>4.5Mpa; 拉伸强度：>20MPa; 卷曲次数：> 10000次； 耐候性：》5年不黄变、不脆变； 透光率：>75%; 孔径：300 ± 50um; 孔密度：100 ~500 个 / cnr1; 防霾效率：>90%; 透气率：>3立方米/平方米'分钟。
[0041] 为了更好的验证本发明的使用效果，下面用实验数据来做更近一步的说明：
[0042] 利用负离子吸附或排斥空气中的细微颗粒物，将不失为一个很好的防霾方法。但 是，电荷间的库仑力与距离的平方成反比，即距离越大，作用力越小，如何在有效的距离范 围内使电荷的作用力最有效（防霾效果），而开孔孔径能最大（透气量），这将是负离子膜 开孔孔径大小的理论与实施依据。
[0043] 根据库仑定律：犮=, k = 9. 0X109Nm2/C2,
[0044] 以空气中雾霾500ug/m3为计算依据，每mm3雾霾为0. 5x10 7ug ;两个点电荷间的夹 角假设为0°，即A. = U基本电荷带电e = 1. 6x10 19库仑，以每mm3负离子膜释放10个负 电荷为例。计算结果得：r = 169um，即当微孔窗纱膜的负离子膜4的最大开孔直径为338um 时，即能有效防止500ug/m3的空气中的雾霾。
[0045] 另外，根据空气动力学原理，当微孔11的孔径小于6mm，开孔率小于40%时，风经 过小孔时，在突缩过程中将产生较强的涡流现象，产生冲击损失及多孔射流混合损失，孔径 越小，孔密度越小，这种损失越大。因此，控制负离子膜4适当的开孔率，将会大部分阻挡住 室外尘埃进入室内，这也是小孔涡流效应应用于防霾微孔窗纱膜最坚实的理论依据。
[0046] 根据以上计算，当负离子膜4开孔孔径小于338um时，即能达到95%以上的防霾 效果。而对室内外气体的交换，由于气体的粒径一般在0. 3~0. 4nm，小于pm2. 5颗粒物 1000~10000倍，而且气体永远遵循高浓度向低浓度自由扩散的原理，室内甲醛、二氧化碳 等有害气体会畅通无阻的排向室外，而室外的氧气会源源不断的进入室内，因此，室内外气 体能够进行高效的交换，最高可达每分钟每平方米33. 75m3。
[0047] 所以将电子吸附技术与小孔涡流风阻技术有效的结合，将是防霾微孔窗纱膜制作 有力的理论依据，可以达到很好的防霾效果，同时也能达到有效的室内外气体的交换作用。
[0048] 根据经验公式使负离子膜4的换气量能够满足一定大小的房间的需求，房间所需 V . ] 〇 负离子膜的面积由下述公式计算：.s' =--，式中S为所需负离子膜的面积，单位为m2(平 0-1 方米）；v为房间体积，单位为m3(立方米）；Q为负离子膜的透气量，单位为L/h·!!!2(升/小 时.平方米）为房间换气时间，单位为h (小时）。
[0049] 所述Q由下述公式计算：Q = 0. 9752X 10 3Xr2X P，式中r为负离子膜的微孔半 径，单位为ym(微米）为负离子膜的微孔密度，单位为个/cm2(个/平方厘米）。气体 通过微孔的运动规律与克努森系数有关，克努森系数Κη= λ/R，其中R为微孔半径。当 Κη < 0. 001时，气体在孔内运动服从分子运动规律；当Κη多10时，气体在孔内流动由流体 力学描述，服从Poiseuilie方程。空气分子直径约0. 3nm，在标准大气压下其平均自由程 λ约为93nm。以空气在孔径为200 μ m的负离子膜的微孔内的运动为例，其Kn = 0. 093/25 =0. 01478,因此空气运动介于分子运动和经典流体力学之间。对不可压缩气体，根据伯努 利方程和连续性方程推导，流量正比于微孔截面积，即孔半径的平方。
[0050] 人每分钟呼吸16次，每次平均吸入约0. 55L空气，则每人每小时吸入空气量为 528L。若采用100cm2,微孔11的孔径为300 μ m，微孔密度400个/cm2的负离子膜4来换气， 则每小时气体交换量可达1877L，可满足3个人呼吸新鲜空气的要求。对于面积为20m2,层 高为3m的房间，其体积V为60m3,当负离子膜4的微孔孔径为300 μ m，微孔密度为400个/ cm2时，按上述公式计算可得在t时间内换完整个房间空气所需要的负离子膜面积为0. 68/ t。即对于60m3的房间，若1小时完成换气，则面积为0. 68m2,微孔孔径为300 μ m，微孔密度 为400个/cm2的负离子膜4就能满足要求。
[0051 ] 如表1空气中细颗粒物粒径分布表（表1)
[0053] 如表2所示，当负离子膜上的微孔孔径不同时，微孔窗纱膜的气溶胶颗粒的收集 效率和空气中气溶胶粒径的关系表。
[0055] 以微孔11的孔径为300 μπι的负离子膜4为例，其扑捉收集粒子效率与粒子大小 有关，对粒径为l〇nm至300nm粒子收集效率仅为20 %，对小于10nm粒子，粒径越小收集 效率越高，当粒子小至lnm，收集效率高达到90%。对300nm以上粒子，粒径越大收集效率 越高，当粒子大至1微米，收集效率最低达70 %，粒子大至2. 5微米时，收集效率最低可达 90%。与表1相结合，室外空气中90%以上的降尘、飞灰、花粉可被负离子膜4阻挡在外； 70%以上的煤灰、水泥尘、汽车尾气、煤气燃烧、烟道灰、细菌、碳灰、金属尘及烟可被负离子 膜4阻挡在外；而室内病毒绝大部分可透过负离子膜4的微孔11随空气流动由室内流到室 外；对于室内的细菌、厨房油烟、烟草烟雾和氡及其子体，一部分可透过负离子膜4的微孔 11到达室外，其它部分将被负离子膜4表面所释放的负离子和微孔11孔壁扑捉。
[0056] 这是由于，当室外PM2. 5浓度较高时，也就是污染物粒子浓度较高，由于粒子间的 自由碰撞运动，室外气压相对室内气压较高；遵循浓度自由平衡原理，当室外污染物通过 防霾微孔窗纱膜流向室内时，在负离子膜4的微孔11上形成涡流现象，大部分污染物被拒 之微孔窗纱膜外，只有很小一部分污染物颗粒能通过微孔11，但是当它们通过时又被负离 子膜4所释放的负离子阻挡或吸附，这就是微孔窗纱膜的防霾机理；而对于室内污染物，大 家知道，室内污染物诸如甲醛、二氧化碳、氮气、氨气、氡及其子体等大部分均以气态形式存 在，它们的粒径范围大约在0. 3~0. 4nm，相对室外污染物粒径相差100~10000倍，而且气 体永远遵循高浓度向低浓度自由扩散的原理，所以它们很容易通过微孔11排向室外，而室 外的氧气也会通过微孔11扩散至室内。因此，微孔窗纱膜完全具备防霾换气的作用。
[0057] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范 围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明 的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1. 一种负离子窗纱膜打孔方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将已预制好的负离子膜和窗纱制成的负离子窗纱膜以负离子膜朝上的方式一端安 装于放卷机，另一端穿过拖动压辊、多个过渡辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗 纱膜形成连续工作曲线回路，所述负离子窗纱膜设于用于在其上打孔的电晕机的电晕头下 方，所述负离子膜是由负离子涂料加工成膜，所述负离子涂料按重量份数的配方是：水性聚 氨酯乳液80~90份，水性蜡乳液5~8份，负离子粉3~5份，抗紫外线剂0. 3~0. 6份， 抗氧化剂1~3份，表面活性剂0. 01~0. 3份，抗静电剂0. 4~0. 5份，阻燃剂5~6份， 去离子水5~15份； (2) 调整负离子窗纱膜与电晕头之间的距离； (3) 闭合拖动压辊，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜运行，速度逐渐增加，之后 保持匀速运行； (4) 调整电晕机的变压器输出参数，使电晕头电晕连续打孔作业与放卷机和收卷机同 步进行，并且电晕打孔的孔径在200~500um，孔密度为100~500个/cm2。2. 根据权利要求1所述的负离子窗纱膜打孔方法，其特征在于，所述步骤（1)中放卷机 的放卷张力为3. 5~5Kg，所述收卷机的收卷张力5~8Kg。3. 根据权利要求1所述的负离子窗纱膜打孔方法，其特征在于，所述步骤（2)中负离子 窗纱膜与电晕头的距离调整为2~5cm。4. 根据权利要求1所述的负离子窗纱膜打孔方法，其特征在于，所述步骤（3)中拖动压 辊的压力控制在2~6Kg。5. 根据权利要求1所述的负离子窗纱膜打孔方法，其特征在于，所述步骤（3)中主机运 行速度逐步增加到8~20米/分钟并保持匀速。6. 根据权利要求1所述的负离子窗纱膜打孔方法，其特征在于，所述步骤（4)中电晕机 的变压器输出电压控制在10~12KV。7. -种根据权利要求1-6之一所述的负离子窗纱膜打孔方法加工的微孔窗纱膜，其 特征在于，包括窗纱，所述窗纱上面连接有能释放大量负离子的所述负离子膜，所述负离子 膜上设有多个微孔，所述微孔为圆柱形或圆锥形。8. 根据权利要求7所述的微孔窗纱膜，其特征在于，其厚度为100~180um，所述负离 子膜的厚度为20~60um〇9. 根据权利要求7所述的微孔窗纱膜，其特征在于，所述微孔孔径为200~500um，孔 密度为100~500个/cm2。10. 根据权利要求7所述的微孔窗纱膜，其特征在于，所述微孔窗纱膜释放负离子量为 1000 ~6000 个 /cm3。
【专利摘要】一种负离子窗纱膜打孔方法及微孔窗纱膜，其先将负离子窗纱膜以负离子膜朝上装于放卷机，另一端穿过拖动压辊、多个过渡辊及纠偏器后装于收卷机，其设于电晕头下，负离子膜由涂料加工制成，涂料配方：水性聚氨酯乳液80～90份，水性蜡乳液5～8份，负离子粉3～5份，抗紫外线剂0.3～0.6份，抗氧化剂1～3份，表面活性剂0.01～0.3份，抗静电剂0.4～0.5份，阻燃剂5～6份，去离子水5～15份；调整负离子窗纱膜与电晕头间距离；闭合拖动压辊后开启主机，带动负离子窗纱膜运行增速，之后保持匀速；使电晕头连续打孔与放、收卷机同步进行，打孔孔径200～500um，孔密度100～500个/cm2，微孔窗纱膜包括窗纱和负离子膜。本发明工艺简单，加工效率高，微孔窗纱膜既可以保证透气性，又具有很好防霾效果。
【IPC分类】E06B9/52, B23K26/70, B23K26/402, B23K26/382
【公开号】CN105328351
【申请号】CN201510736380
【发明人】王一凡, 李琪琪
【申请人】西安康普瑞新材料科技有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月2日