一种基于静电吸附和光触媒的窗纱的制作方法_3

文档序号:9542904阅读:来源:国知局
注入到1102的导带上,从而扩大了 T12激发波长的范围。
[0038]贵金属沉积的方法一一光触媒表面贵金属沉积是一种可以捕获激发电子的有效改性方法。在半导体打02表面附载贵金属元素,不仅能促进光生电子/空穴对的分离,还可改变半导体的能带结构,更有利于吸收低能量光子,以增加光源的利用率。贵金属的沉积方法主要有浸渍还原法和光催化还原法,贵金属主要包括VID族的Pt、Ag、Ir、Au、Ru、Pd、Rh等贵金属,其中Ag改性相对毒性较小,成本较低。
[0039]粉体形状改性的方法包括减小粒径和改善微粒形状。前者是指减小光触媒粉体的粒径,当粒径小于30nm时,1102的光催化活性明显增强,当其粒径小于1nm时催化活性剧烈增加,故本发明中控制其在Snm以内;后者是为了提高T12的比表面积,把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。此外,氧化锌粉体必须选用六角锥形纳米氧化锌,因为这种氧化锌具有很高的光催化活性,通过对比实验发现其催化活性比P25型光触媒T12高出近一倍。
[0040]上述改性方法,需根据产品定位(包括使用寿命、销售价格等)、附着工艺和纱网特性选择其中一种或多种。
[0041]本发明属于建筑材料领域内的一种健康环保型窗纱,市场需求量巨大。同时,本发明中已提出了具体的技术参数和生产工艺,具有较高的可操作性。因此,本发明产业化之后经济效益十分可观。
[0042]与传统的窗纱相比,本发明的效果如下:
I)主动吸附空气中的尘埃一一本发明的窗纱具有静电吸附功能,能主动吸附空气中的尘埃,具体原理见前文所述。
[0043]2)杀菌空气中的细菌病毒一一本发明的窗纱具有光触媒催化分解功能,能杀灭空气中的细菌病毒,具体原理见前文所述。
[0044]3)清除空气中的有机污染一一本发明的窗纱具有光触媒催化分解功能,能清除空气中的花粉、凝胶等有机污染,具体原理见前文所述。
[0045]4)吸收紫外线一一本发明的窗纱上附着的光触媒能吸收阳光中的紫外线,减少紫外线对室内的影响。
[0046]5)提高窗纱的过滤和防护功能一一本发明的窗纱具有三层结构,能提高过滤空气中污染物的能力,更好地防止蚊虫的入侵。
【附图说明】
[0047]图1为本发明中静电吸附与光触媒纱窗结构示意图;
图2为图1的剖视结构示意图;
图3为实施例1中通过静电喷粉黏合技术将纳米光触媒包覆在中间绝缘纱网表面的工艺流程图;
图中外层导电纱网、2中间绝缘纱网、3内层导电纱网、4驱动板、5接插件。
【具体实施方式】
[0048]实施例1
一种基于静电吸附和光触媒的窗纱,为三层结构:外层导电纱网1、中间绝缘纱网2、内层导电纱网3,外层导电纱网、内层导电纱网分别通过接插件5与驱动板4的正、负极相连。中间绝缘纱网采用塑料纱网或玻璃纤维纱网或化纤网做基体,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。
[0049]纳米光触媒粉体采用离子掺杂、原子掺杂、复合半导、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几种改性方法进行改性,并将改性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。
[0050]复合纳米光触媒可由但不限于以下各组份按重量百分比制备而成=WO3-T12S30%、5nm (粒径)锐钛矿型载银二氧化钛30%、1nm (粒径)金红石型二氧化钛10%、5nm (粒径)锐钛矿型高纯二氧化钛14-19%、5nm (粒径)纳米氧化锌10_15%、二氧化硅1%。WO3-T12中,胃03为T1 2总重量的3%,锐钛矿型载银二氧化钛中,纳米银为T1 2总重量的1%。
[0051]如图2所示,通过静电喷粉黏合技术将改性纳米光触媒粉体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。
[0052]交联的方法是利用偶联剂作为中间载体连接光触媒与纱网基体,将复合光触媒粉体、偶联剂、溶剂配置为复合光触媒整理液,通过二浸二扎?预烘?焙烘?后整理工艺,将纳米光触媒包覆在中间绝缘纱网表面。
[0053]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,将光触媒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。具体做法是:将复合光触媒粉体、光引发剂、偶联剂、溶剂配置为复合光触媒整理液,通过二浸二扎?紫外线照射?乙醇浸泡?水洗?烘干?后整理工艺,将纳米光触媒接枝在中间绝缘纱网表面。接枝纳米光触媒整理液的配置:将去离子水和无水乙醇按1:9的比例配成溶剂,并根据复合纳米光触媒wt5%、偶联剂KH-570wt0.6%、0.1%_2%光引发剂、其余为溶剂。
[0054]实施例2
一种基于静电吸附和光触媒的窗纱,为三层结构:外层导电纱网1、中间绝缘纱网2、内层导电纱网3,外层导电纱网、内层导电纱网分别通过接插件5与驱动板4的正、负极相连,选用15目的化纤窗纱作为中间绝缘纱网,选用20目的不锈钢窗纱作为内、外导电纱网。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。
[0055]复合纳米光触媒粉体制备:通过研磨、气爆将锐钛矿型二氧化钛粉体粒径控制在5nm (或直接购买此规格成品),将金红石型二氧化钛粉体粒径控制在1nm (或直接购买此规格成品),将氧化锌粉体粒径控制在5nm (或直接购买此规格成品),通过耦合半导方法制备WO3-T12,胃03为T1 2总重量的3% ;通过贵金属沉积的方法制备锐钛矿型载银二氧化钛,纳米银为打02总重量的1%。
[0056]复合纳米光触媒粉体由以下各组份按重量百分比制备而成=WO3-T12S 30%、5nm(粒径)锐钛矿型载银二氧化钛30%、1nm (粒径)金红石型二氧化钛10%、5nm (粒径)锐钛矿型高纯二氧化钛19%、5nm (粒径)纳米氧化锌10%、二氧化娃1%。
[0057]通过静电喷粉黏合技术将改性纳米光触媒粉体包覆在中间绝缘纱网表面,包括以下步骤:
1)配置光触媒粉体原料,并将原料经混合、研磨与气流粉碎制成光触媒粉体供静电喷涂;
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
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