CN105170128A

CN105170128A - 一种光催化网及其制造方法

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Publication number: CN105170128A
Application number: CN201510685734.2A
Authority: CN
Inventors: 辛东和
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: CN105170128B

Abstract

本发明公开了一种光催化网及其制造方法，光催化网包括：作为基材的轻质金属网；附着在轻质金属网上的粘合剂；以及光催化涂层，其通过粘合剂附着在轻质金属网上。本发明的光催化网解决了现有技术中的光催化材料不能持久稳固附着来进行空气净化的技术问题，提供了一种能够在各种环境下使用的光催化网，大大扩展了光催化材料的应用范围。例如，本发明的光催化网可以应用于各种场合，尤其适合于布置在需要透光的表面，例如玻璃上。

Description

一种光催化网及其制造方法

技术领域

本发明属于光催化涂层材料应用技术领域，尤其涉及一种光催化网及其制造方法。

背景技术

光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料，能够解决有机工业污染和部分无机污染。世界上能作为光催化材料的物质有很多，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体。光催化材料用于对空气及物体表面进行清洁，能够高效率去污，并具备长时间的有效性。

现在，光催化材料纳米级二氧化钛常用作建筑物表面的光催化涂层。纳米级二氧化钛光催化涂层对人体无害，可有效去除空气中的甲醛、烟味，以及厨房油烟、厕所异味等，无需保养及能源消耗。光催化涂层是以纳米级的光催化材料为核心合成的，它是一种无害的N-型半导体。这种纳米半导体粒子所具有的价带电子在被紫外光(365nm或更短)激活后，会转为导带电子，从而产生活性氧以及具有高氧化性的羟基，通过与空气中的污染物反应而使得空气净化。

然而，现有技术中，纳米级二氧化钛光催化材料一般都用于建筑材料使其涂覆于材料的表面，从而达到清洁空气的目的。由于光催化材料本身可以分解有机物，故很难将其牢固地稳定地附着于物体表面，因此，纳米级二氧化钛光催化材料的应用范围有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂覆有光催化涂层的光催化网及其制造方法，本发明的光催化网解决了光催化涂层(尤其是纳米级二氧化钛光催化涂层)的附着问题，使光催化涂层长期、有效、稳定的工作。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种光催化网，其包括：作为基材的轻质金属网；附着在轻质金属网上的粘合剂；以及光催化涂层，其通过粘合剂附着在轻质金属网上。

优选地，所述轻质金属是铝或铝合金。

优选地，所述光催化涂层是纳米级二氧化钛光催化涂层。

优选地，所述粘合剂是无机粘合剂。

优选地，所述无机粘合剂是水性无机底漆。

优选地，所述轻质金属网的丝径为0.6毫米，所述轻质金属网的网孔为菱形网孔。

优选地，所述菱形网孔的孔径为2毫米*4毫米。

优选地，所述轻质金属网的网孔占网面的面积为50％。

优选地，所述轻质金属网为均匀拉伸的轻质金属网。

一种光催化网制造方法，其包括以下步骤：将粘合剂涂覆在作为基材的轻质金属网上；对涂覆有粘合剂的轻质金属网进行双面碾压；将经过双面碾压的轻质金属网晾至粘合剂半干；将光催化剂涂覆至粘合剂半干的轻质金属网上；以及对涂覆有光催化剂的轻质金属网进行干燥。

采用本发明的技术方案，光催化网不仅能够应用于建筑物表面，还能够应用于需要透光的场合，例如，建筑物内的窗户表面，汽车车窗的表面等。即，本发明的光催化网解决了现有技术中的光催化材料不能持久稳固附着来进行空气净化的技术问题，提供了一种能够在各种环境下使用的光催化网，大大扩展了光催化材料的应用范围。例如，本发明的光催化网可以应用于各种场合，尤其适合于布置在需要透光的表面，例如玻璃上。

附图说明

图1是在各种材料上涂覆纳米级二氧化钛光催化涂层的效果图。

图2是根据本发明的光催化网制造方法中将粘合剂涂覆在作为基材的轻质金属网上的步骤的示图。

图3是根据本发明的光催化网制造方法中对涂覆有粘合剂的轻质金属网进行双面碾压的示图。

图4是根据本发明的光催化网制造方法中将经过双面碾压的轻质金属网晾至粘合剂半干的步骤。

图5是根据本发明的光催化网制造方法中将光催化剂涂覆至粘合剂半干的轻质金属网上的步骤。

图6是根据本发明的光催化网制造方法中对涂覆有光催化剂的轻质金属网进行干燥的步骤。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

为了提供一种能够利用光催化材料的独立产品，发明人进行了多种实验。具体而言，本发明披露的光催化网的诞生经历了五个阶段：

1、单纯增加工作面积阶段。

在此阶段通过对材料的表面进行凹凸处理已增加表面积，从而增加光催化涂层的工作面积来提高对污染空气的净化。此阶段出现的主要问题是：光催化表面空气循环不好，不利于空气的整体净化；光催化涂层附着不均匀；光催化涂层龟裂易脱落。

2、基材选择的经验积累阶段。

针对第一阶段发现的问题，在此阶段主要做了基材种类的调整和探索，先后在PVC类材质，不锈钢，玻璃纤维，铝合金，铝等材质进行反复试验，最终发现在折弯铝板的拉伸面附着力相对较强，这也为最终选用铝材作为基材提供了实践保障。

3、基材表面处理的经验探索阶段。

为了进一步提高涂层在基材上的附着力，发明人尝试对基材表面进行去污处理以增强光催化涂层的附着效果，经过实验效果并不明显。接下来再试图通过基材表面粗糙化处理，以达到增强光催化涂层附着力的效果，经过实验，附着效果还是不够令人满意。

4、涂层处理技术的经验积累阶段。

根据对以上实验结果的分析，发明人重新考虑通过对基材表面的处理来解决光催化涂层附着力问题。通过对基材的均匀拉伸改变基材表面结构，还通过给基材涂覆粘合剂来增加光催化涂层的附着力等方法以达到设计要求。对基材的均匀拉伸有助于提高涂层的均匀附着，网状结构利于空气的流通。

5、各种基材的表面处理及涂层处理技术的比对选优阶段。

最后通过用相同的技术手段对不同基材进行了光催化涂层的施工，经比对优选了铝作为基材，通过喷涂无机粘合剂可以使光催化涂层牢固的附着在铝的表面。需要注意的是，基材不必须是纯铝，化学性质稳定的轻质金属材料或铝合金材料均可用作基材。下表为二氧化钛光催化涂层在不同施工表面的附着实验的结果。

图1示出了在各种材料上涂覆纳米级二氧化钛光催化涂层的效果图。如图1所示，在PVC材料，不锈钢，玻璃纤维，阳极氧化铝，铝板，纸板等表面进行了普通涂抹施工，施工后的基材表面附着的光催化涂层会开裂和脱落。

根据以上实验和研究结果所确定的本发明的光催化网包括：作为基材的轻质金属网；附着在轻质金属网上的粘合剂；以及光催化涂层，其通过粘合剂附着在轻质金属网上。

优选地，所述轻质金属是铝或铝合金。

优选地，光催化涂层是纳米级二氧化钛光催化涂层。

优选地，所述粘合剂是无机粘合剂。更优选的是，无机粘合剂是水性无机底漆。采用无机粘合剂的原因在于，光催化涂层很可能会起作用分解有机物，因此使用有机粘合剂可能导致光催化涂层脱落。但是，本领域技术人员可以理解，只要是不会在光催化涂层的光化学作用下分解的粘合剂都可以用于本发明的光催化网。

优选地是，所述轻质金属网的丝径为0.6毫米，轻质金属网的网孔为菱形网孔。优选地是，所述网孔菱形网孔的孔径为2毫米*4毫米。

优选地是，所述轻质金属网的网孔占网面的面积为50％。

优选地是，所述轻质金属网为均匀拉伸的轻质金属网。

在本发明中，光催化网采用网状结构主要是考虑利于空气的流通。当采用铝网作为基材时，轧制铝网的加工工艺基本能够做到对表面的均匀拉伸，这样的制作工艺利于对光催化涂层附着力的提升。

根据本发明的另一方面，提供一种光催化网制造方法。在本发明的一个优选实施方式中，光催化网制造方法如图2至6所示。

该光催化网制造方法包括以下步骤：将粘合剂涂覆在作为基材的轻质金属网上(图2)；对涂覆有粘合剂的轻质金属网进行双面碾压(图3)；将经过双面碾压的轻质金属网晾至粘合剂半干(图4)；将光催化剂涂覆至粘合剂半干的轻质金属网上(图5)；以及对涂覆有光催化剂的轻质金属网进行干燥(图6)。在本发明中，“半干”也可以被称为“指干”，即手指挨到粘合剂上去但粘合剂不会沾到手指上。

优选地是，将溶于水溶剂中的光催化剂涂覆至粘合剂半干的轻质金属网上。优选地是，以喷涂方式涂覆光催化剂。

本领域技术人员可以理解，上述优选实施方式仅仅是为了说明本发明的光催化网及其制造方法而非限制本发明所要保护的范围，本领域技术人员可以根据本说明书制造出各种材质、丝径、孔径的光催化网。

本发明的光催化网有如下有益效果：

无需繁琐施工，易于在各种场所直接使用；

持久性对空气及物体表面清洁的效果；

高效率去污，每平方米涂层每年可清除50公斤污染化合物；

不产生二次污染，被清理的污染化合物主要转变成水和二氧化碳；

长时间的有效性；

安全、无毒、非易燃产品；

高效活性表面，无需保养及能源消耗；

对病菌，细菌，病毒有很好的抑菌效果；

对易发挥性有机碳(VOC)物质，例如甲醛，甲醇，乙醇，乙醚等，有很好的分解效果；

对氮氧化合物(NOx)工业污染等有很好的分解效果。

另外，根据以上特点，本发明的光催化网可以广泛应用于以下领域的污染空气治理：

1、机动车内有毒挥发气体的治理；

2、居室内装修污染的治理；

3、办公场所空气污染的治理；

4、医院无菌空间的应用；

5、婴幼儿房间的空气处理；

6、宠物窝的异味的处理；

7、用于畜牧业的去除异味以及防止动物的病害；

8、计算机中心以及高精度机房的腐蚀性气体处理；

9、公共卫生场所的异味处理等等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光催化网，其特征在于包括：

作为基材的轻质金属网；

附着在轻质金属网上的粘合剂；以及

光催化涂层，其通过粘合剂附着在轻质金属网上。

2.如权利要求1所述的光催化网，其特征在于，所述轻质金属是铝或铝合金。

3.如权利要求1所述的光催化网，其特征在于，所述光催化涂层是纳米级二氧化钛光催化涂层。

4.如权利要求1所述的光催化网，其特征在于，所述粘合剂是无机粘合剂。

5.如权利要求4所述的光催化网，其特征在于，所述无机粘合剂是水性无机底漆。

6.如权利要求1所述的光催化网，其特征在于，所述轻质金属网的丝径为0.6毫米，所述轻质金属网的网孔为菱形网孔。

7.如权利要求6所述的光催化网，其特征在于，所述菱形网孔的孔径为2毫米*4毫米。

8.如权利要求1所述的光催化网，其特征在于，所述轻质金属网的网孔占网面的面积为50％。

9.如权利要求1所述的光催化网，其特征在于，所述轻质金属网为均匀拉伸的轻质金属网。

10.一种光催化网制造方法，其特征在于包括以下步骤：

将粘合剂涂覆在作为基材的轻质金属网上；

对涂覆有粘合剂的轻质金属网进行双面碾压；

将经过双面碾压的轻质金属网晾至粘合剂半干；

将光催化剂涂覆至粘合剂半干的轻质金属网上；以及

对涂覆有光催化剂的轻质金属网进行干燥。