一种基于静电吸附和光触媒的窗纱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种健康环保型窗纱，具体是一种基于静电吸附和光触媒的窗纱，属于建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002]目前的窗纱仅有防蚊虫功能，部分网眼大的窗纱甚至不能挡住小蚊虫的入侵。专利名称为光触媒窗纱(申请人为陈立民，申请日为2005年03月21日，公告号为CN2775271Y)旨在提高窗纱的杀菌性能，但由于光触媒技术问题至今没有相关的产品投入市场。而具有高效除尘、杀菌、消毒和阻挡蚊虫入侵的多功能窗纱，目前没有类似的产品。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对目前的窗纱除尘效果十分有限、不具有消毒功能，利用静电吸附技术，旨在提高窗纱过滤灰尘以及PM2.5等微小尘埃的能力，提供一种基于静电吸附和光触媒的窗纱，本发明提高了窗纱的杀菌、消毒、清除空气中有机污染物的能力。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种基于静电吸附和光触媒的窗纱，包括纱网和驱动板，其特征是，所述纱网为三层:外层导电纱网、中间绝缘纱网、内层导电纱网，所述外层导电纱网、内层导电纱网之间以中间绝缘纱网绝缘隔离，外层、内层导电纱网分别通过接插件与驱动板的正、负极相连，从而使外层、内层导电纱网构成静电吸附的正、负电极，所述中间绝缘纱网的表面包覆有复合纳米光触媒。
[0005]所述驱动板采用可充电的纽扣电池供电，驱动板包括电量检测模块、短路检测模块、充电模块、调压模块、供电模块、声光报警模块。
[0006]所述中间绝缘纱网采用塑料纱网或玻璃纤维纱网做基体，所述纳米光触媒通过静电喷粉黏合方法、交联方法或接枝方法包覆在中间绝缘纱网表面。
[0007]所述交联的方法是利用偶联剂作为中间载体连接复合纳米光触媒与纱网基体，SP复合光触媒粉体、偶联剂、溶剂配置为复合纳米光触媒整理液，依次通过二浸二扎、预烘、焙烘、后整理工艺，将复合纳米光触媒包覆在中间绝缘纱网表面。
[0008]所述接枝的方法是以氢提取紫外线接枝法，借助光引发剂、偶联剂，将复合纳米光触媒以隔离接枝的方式接枝到纱网表面，避免了光触媒与纱网直接接触；即将复合纳米光触媒粉体、光引发剂、偶联剂、溶剂配置为复合光触媒整理液，依次通过二浸二扎、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、后整理工艺，将复合纳米光触媒接枝在中间绝缘纱网表面。
[0009]所述复合纳米光触媒粉体通过静电喷粉黏合技术包覆在中间绝缘纱网表面，包括以下步骤:
1)配置复合光触媒粉体原料，并将原料经混合、研磨与气流粉碎制成光触媒粉体供静电嗔涂；
2)对中间绝缘纱网基体进行品质检测、除尘，将其接入烘干喷涂箱内，并在基体上喷胶、浸渍黏合剂，即在纱网基体上包覆黏合剂； 3)对步骤2)中包覆黏合剂的基体网眼进行疏通和初步烘干:利用中温气流垂直吹向纱网，清除网眼中的余胶，避免网眼堵塞，并同时初步烘干黏合剂或促进黏合剂初步固化，使纱网上的黏合剂均匀、有粘合力，但不会流淌；所述中温气流的温度为60-80°C ;
4)利用静电粉末喷枪将复合光触媒粉体喷在中间绝缘纱网基体表面，在粉体分散的同时使分体粒子带负电荷，带电荷的粉末粒子受气流和静电引力的作用，涂着到与正极相连的涂胶的中间绝缘纱网基体表面；
5)在上述中间绝缘纱网的两侧覆上导电纱网，并利用其表面未干的胶将内外侧导电纱网粘固在一起，烘干后即得卷材窗纱成品，再按纱窗窗框的尺寸进行裁剪，安装上驱动板、连接线路，并固定到边框上，测试合格后即为基于静电吸附和光触媒的窗纱。
[0010]所述复合纳米光触媒包括以下各组份制备而成:W03-Ti02、5nm锐钛矿型载银二氧化钛、1nm金红石型二氧化钛、5nm锐钛矿型高纯二氧化钛、5nm纳米氧化锌、二氧化娃；并采用复合半导体、离子掺杂、离子注入与等离子体处理、表面光敏化、贵金属沉积、粉体形状改性中的一种或多种方法对复合纳米光触媒进行改性处理；
所述WO3-T12中，WO 3为T1 2总重量的3% ;所述5nm锐钛矿型载银二氧化钛中，纳米银为1102总重量的1%。
[0011 ] 所述偶联剂为KH-570偶联剂。
[0012]所述引发剂选用二苯甲酮为光引发剂。
[0013]本发明中，复合纳米光触媒以锐钛矿纳米二氧化钛为主，并根据产品市场定位的不同(尤其是成本控制的不同)，驱动板和所述外层导电纱网、内层导电纱网、接插件共同构成了窗纱的静电吸附机构。交联的方法是可选用KH-570偶联剂作为中间载体连接光触媒粉体与纱网基体。接枝的方法是以氢提取紫外线接枝法为主，可选用二苯甲酮为光引发剂，可选用KH-570为偶联剂，将光触媒颗粒以隔离接枝的方式接枝到纱网纤维表面，避免了光触媒对织物的直接接触，可以在很大程度上减少光触媒对织物的损伤。
[0014]复合半导体的方法包括简单组合、掺杂、多层结构和异相组合。其中，简单组合有纳米T12和纳米ZnO按6-9:4-1的比例混合；锐钛矿T1 2和金红石T1 2的混晶组合，锐钛矿晶体表面生长了薄的金红石结晶层J12耦合半导体主要有CdS-T1 2、WO3-T12,SnO2-T12、ZrO2-T12^P V 205_Ti02，WO3-T12的最佳掺量为 3%。
[0015]离子掺杂是采用一种或多种金属离子如t\ V5+、Cr6Mo5+, Ce4+、Pb' La' Fe3+等，以及非金属离子S2、O2、P3、F、C4、N3共同掺杂。
[0016]离子注入法是通过高能金属离子如V、Cr、Mn、Fe、Ni，轰击T12，使其光谱效应产生红移，红移的程度依赖于注入的金属离子的种类和数量，对不同的金属离子红移的顺序为V> Cr > Fe > Mn > Ni。而对同种金属离子红移的量随注入离子含量的增加而增加。
[0017]表面光敏化的方法是通过添加光活性敏化剂，包括一些贵金属化的复合化合物(如Ag、Pt、Pd、Au、Ru的氯化物)、钌吡啶类络合物，及各种有机染料等，使其以物理或化学特性吸附于T12的表面，从而扩大了 T12激发波长的范围。
[0018]贵金属沉积的方是在半导体T12表面附载贵金属元素，如VID族的Pt、Ag、Ir、Au、Ru、Pd、Rh等贵金属，载银二氧化钛中的纳米银为1102总重量的1%。
[0019]粉体形状改性的方法包括和改善微粒形状；所述减小粒径是指减小光触媒粉体的粒径，其值控制在1nm以内；改善微粒形状是为了提高T12的比表面积，把所述的1102做成了合适的形状，如纳米薄膜、纳米管、纳米针或线、纳米棒、纳米微球或空心球，以及纳米复合物；所述纳米氧化锌选用六角锥形纳米氧化锌。
[0020]本发明窗纱主体部分由三层纱网构成，外层、内层导电纱网分别通过接插件与驱动板的正、负极相连，并由驱动板供电与控制，从而使外层、内层导电纱网构成静电吸附的正、负电极。
[0021 ] 内、外层导电纱网由中间绝缘纱网隔离，避免了电路短路。驱动板能自动检测内外导电纱网之间的电阻，在因雨淋、损坏等因素而导致短路，或当电阻过小时，能自动停止对内、外层导电纱网的供电，并通过指示灯进行提醒。此外，驱动板还具有电量检测、低电量提醒、短路检测、充电、调压、供电、声光报警等功能，驱动板由可充电的纽扣电池供电。
[0022]中间绝缘纱网是光触媒的载体，一般选用塑料纱网、玻璃纤维纱网做基层(基体)，并在其表面包覆纳米光触媒，形成光触媒窗纱。
[0023]本发明中，静电吸附的作用机理是:室外空气中的带负电荷的尘埃，在通过窗纱时，首先被外层带正电荷的导电纱网所吸附；室外空