CN105971486B - 净气纱窗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种净气纱窗，包括滤网、包边，净气纱窗通过包边固定于窗框上，与窗框形成密封连接，其中滤网包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；包边使用橡胶材料包裹滤网的边缘，并与滤网粘贴或缝制或以其它方式固定于一起，包边内还设有放置磁性条的容纳空间，与设置于窗框处的磁性条磁性连接，使包边与窗框形成密封连接。所述净气纱窗对透气性和透明度良好，对PM2.5的去除率达到80％，对于0.3微米颗粒的去除率达到95％，能够使用11～15个月且拆卸、清洗极为方便，满足日常使用要求。

Description

净气纱窗
技术领域
本发明涉及一种净气纱窗，尤其是涉及一种能够过滤PM2.5的纱窗。
背景技术
纱窗安装于窗户上，通常用来防止蚊虫进入室内，并且需满足通风、透光的要求，因此传统的纱窗其材料以及孔径等参数的设置以蚊虫为基础，孔径较大，对灰尘等无明显过滤效果，对室内清洁造成很大影响。
近年来空气污染日益严重，越来越多的人购买各种空气净化器置于室内，空气净化器采用主动过滤的方式，将空气吸入滤芯进行过滤。空气净化器价格不菲，一般人难以承受，而且使用时需要关窗，造成室内空气不通，增大二次污染的可能性。
市场上有采用静电过滤技术的空气净化器，在空气净化器内设置电场，使空气中的粉尘等发生电离，带负电荷的粉尘飞向带正电的阳极，从而完成过滤。但是这种设备构造复杂难以适合用于纱窗上，而且因为需要供电也不节能环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够对PM2.5进行被动过滤的净气纱窗，其具有较低的空气阻力，依靠自然风对流就能够对户外空气进行过滤，无需使用风机驱动。
为解决上述问题，本发明的净气纱窗包括滤网、包边，净气纱窗通过包边固定于窗框上，与窗框形成密封连接，其中：滤网包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；包边使用橡胶材料包裹滤网的边缘，并与滤网粘贴或缝制或以其它方式固定于一起，包边内还设有放置磁性条的容纳空间，与设置于窗框处的磁性条磁性连接，使包边与窗框形成密封连接。
优选的，滤网包括窗纱层和滤膜层，窗纱层由纵向纱线和横向纱线编织制成，滤膜层包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；滤膜层覆盖于窗纱层上，窗纱层支撑滤膜层。
优选的，窗框顶端设有清洁装置，包括水箱、一端与水箱连接的水管，水管宽度与滤网宽度相当，水管朝向滤网的一侧设有开孔和毛刷，其中水管可在窗框上下运动；窗框底端设有集尘装置。
优选的，窗纱层与滤膜层以局部超声波焊接的方式连接在一起。
优选的，无纺布的制备原料材料包括重量份为70～90份的聚丙烯、3～7份的助熔剂。
优选的，助熔剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
优选的，无纺布的制备原料还包括重量份为1.2～3.1份的硅溶胶和重量份为0.2～0.5份的松香基树脂酸。
优选的，制备无纺布的步骤包括将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200～2300r/min的转速搅拌3～12分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4～0.8MPa的压力、350～460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加6～60KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在300～800纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
优选的，制备无纺布的步骤包括将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200～2300r/min的转速搅拌3～12分钟，之后在保持搅拌的同时加入0.3～0.8份的马来酸酐、1.1～1.9份的磷脂酰乙醇胺并在32～60KV的高压静电场中以β射线照射10～17分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4～0.8MPa的压力、350～460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，使形成的纤维直径控制在300～800纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
采用上述方案的净气纱窗透气性和透明度良好，对PM2.5的去除率达到80％，对于0.3微米颗粒的去除率达到95％，能够使用11～15个月且拆卸、清洗极为方便，满足日常使用要求。
附图说明
图1是本发明净气纱窗的第一实施例的示意图。
图2是本发明净气纱窗的第一实施例中使用的滤网的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
如图1、图2所示，本发明的净气纱窗的第一实施例包括滤网1、包边2，净气纱窗通过包边2固定于窗框上，与窗框形成密封连接，其中：
滤网1包括窗纱层11和滤膜层12，窗纱层11由纵向纱线和横向纱线编织制成，滤膜层12包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；滤膜层12覆盖于窗纱层上，窗纱层11支撑滤膜层，窗纱层11与滤膜层12以局部超声波焊接的方式连接在一起，如此既能保持窗纱层与滤膜层之间连接的稳固，又不会影响过滤性且成本能够接受；
包边2使用橡胶材料包裹滤网1的边缘，并与滤网1粘贴或缝制或以其它方式固定于一起，包边2内还设有放置磁性条的容纳空间，与设置于窗框处的磁性条磁性连接，使包边2与窗框形成密封连接。
在本发明的净气纱窗的第二实施例中，净气纱窗包括滤网、包边，净气纱窗通过包边固定于窗框上，与窗框形成密封连接，其中：
滤网包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；
包边使用橡胶材料包裹滤网边缘，并与滤网粘贴或缝制或以其它方式固定于一起，包边内还设有放置磁性条的容纳空间，与设置于窗框处的磁性条磁性连接，使包边与窗框形成密封连接。
下文对实施例1、2中使用的无纺布的制备步骤进行说明。
实施例3
使用重量份为90份的聚丙烯、7份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以1200r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4MPa的压力、350℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加60KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在800纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例4
使用重量份为85份的聚丙烯、4份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丙二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以1400r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.5MPa的压力、370℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加55KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在745纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例5
使用重量份为80份的聚丙烯、5份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丙二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以1600r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.6MPa的压力、400℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加45KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在672纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例6
使用重量份为75份的聚丙烯、4份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以1800r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.6MPa的压力、400℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加40KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在630纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例7
使用重量份为75份的聚丙烯、3份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以2000r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.7MPa的压力、400℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加40KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在644纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例8
使用重量份为70份的聚丙烯、3份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丙二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以2200r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.8MPa的压力、430℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加45KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在489纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例9
使用重量份为70份的聚丙烯、6份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以2300r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.7MPa的压力、460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加50KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在365纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例10
使用重量份为90份的聚丙烯、6份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以2300r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.8MPa的压力、460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加55KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在330纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
实施例11
使用重量份为80份的聚丙烯、5份的助熔剂制作熔喷无纺布，助熔剂为聚对苯二甲酸丙二醇酯，具体步骤包括将聚丙烯、助熔剂加热成熔融状态后以1700r/min的转速搅拌，经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.8MPa的压力、460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加60KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在300纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径不大于0.25mm2的带静电的高密度无纺布。
经检测，采用上述步骤制备的高密度无纺布对0.3微米颗粒的过滤效率达到95％，对于PM2.5的过滤效率达到80％，且透气性良好，在室外环境下被动使用时视大气污染程度可以使用6～9个月。
实施例12
实施例3～11中制得的高密度无纺布具有良好的过滤性能，但是透明度略差，为增加制得的无纺布的透明度，在实施例12中增加重量份为1.2～3.1份的硅溶胶和重量份为0.2～0.5份的松香基树脂酸，然后与聚丙烯等加热至熔融状态，并制作无纺布。
采用上述方法制得的无纺布透明度接近玻璃，满足日常使用要求，但是使用时间只有6～9个月，之后即因为老化问题需要更换，为此需要解决无纺布的老化问题。
实施例13
实施例13中，增加重量份为0.3份的马来酸酐、1.2份的磷脂酰乙醇胺，其制备步骤包括将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200的转速搅拌12分钟，之后在保持搅拌的同时加入马来酸酐、磷脂酰乙醇胺并以β射线照射10分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4MPa的压力、350℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加60KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在300纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
按照实施例13制备5次，得到的无纺布经验证其使用寿命为7～9.5月，相对于实施例12并未得到明显提升。
实施例14
实施例14中，增加重量份为0.3份的马来酸酐、1.2份的磷脂酰乙醇胺，其制备步骤包括将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200的转速搅拌12分钟，之后在保持搅拌的同时加入马来酸酐、磷脂酰乙醇胺并在60KV的高压静电场中以β射线照射10分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4MPa的压力、350℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，使形成的纤维直径控制在300纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
按照实施例14制备5次，得到的无纺布经验证其使用寿命为11～14月，相对于实施例12提升较为明显。
实施例15
在实施例15中对马来酸酐、磷脂酰乙醇胺的用量以及制备步骤进行多次调整，结果是理想的制备步骤为：在将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200～2300r/min的转速搅拌3～12分钟，之后在保持搅拌的同时加入0.3～0.8份的马来酸酐、1.1～1.9份的磷脂酰乙醇胺并在32～60KV的高压静电场中以β射线照射10～17分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4～0.8MPa的压力、350～460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，使形成的纤维直径控制在300～800纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
实施例15制得的无纺布的使用寿命为11～15月，相对于实施例12提升较为明显，且透明度、过滤效率也未降低，优势更为显著。
为进一步延长使用寿命，在净气纱窗中设置清洗装置，具体而言窗框顶端设有清洁装置，包括水箱、一端与水箱连接的水管，水管宽度与滤网宽度相当，水管朝向滤网的一侧设有开孔和毛刷，其中水管可在窗框上下运动；窗框底端设有集尘装置。这样当水管在窗框上下运动时，水从水管内喷射至滤网，同时毛刷清洁滤网，水流至底端的集尘装置。这样将滤网清洁，延长其使用寿命。
上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种净气纱窗，包括滤网、包边，净气纱窗通过包边固定于窗框上，与窗框形成密封连接，其中：
滤网包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；
包边使用橡胶材料包裹滤网的边缘，并与滤网粘贴或缝制或以其它方式固定于一起，包边内还设有放置磁性条的容纳空间，与设置于窗框处的磁性条磁性连接，使包边与窗框形成密封连接；
无纺布的制备原料材料包括重量份为70～90份的聚丙烯、3～7份的助熔剂；
助熔剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
2.根据权利要求1所述的净气纱窗，其中：
滤网包括窗纱层和滤膜层，窗纱层由纵向纱线和横向纱线编织制成，滤膜层包括主要由聚丙烯材料制成的带静电的无纺布；滤膜层覆盖于窗纱层上，窗纱层支撑滤膜层。
3.根据权利要求1或2所述的净气纱窗，其中：
窗框顶端设有清洁装置，包括水箱、一端与水箱连接的水管，水管宽度与滤网宽度相当，水管朝向滤网的一侧设有开孔和毛刷，其中水管可在窗框上下运动；
窗框底端设有集尘装置。
4.根据权利要求2所述的净气纱窗，其中：
窗纱层与滤膜层以局部超声波焊接的方式连接在一起。
5.根据权利要求1所述的净气纱窗，其中：
无纺布的制备原料还包括重量份为1.2～3.1份的硅溶胶和重量份为0.2～0.5份的松香基树脂酸。
6.根据权利要求5所述的净气纱窗，其中：
制备无纺布的步骤包括将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200～2300r/min的转速搅拌3～12分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4～0.8MPa的压力、350～460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，同时施加6～60KV的高压静电，使形成的纤维直径控制在300～800纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
7.根据权利要求5所述的净气纱窗，其中：
制备无纺布的步骤包括将聚丙烯、助熔剂、硅溶胶、松香基树脂酸加热成熔融状态后以1200～2300r/min的转速搅拌3～12分钟，之后在保持搅拌的同时加入0.3～0.8份的马来酸酐、1.1～1.9份的磷脂酰乙醇胺并在32～60KV的高压静电场中以β射线照射10～17分钟，然后经熔体分配流道从无纺布熔喷装置的喷丝孔以0.4～0.8MPa的压力、350～460℃的温度喷出，喷射气体对从喷丝孔喷出的熔融状态的纤维进行牵伸，使形成的纤维直径控制在300～800纳米并具有静电，由此形成带静电的超细纤维，然后收集制成平均孔径为0.25mm2的带静电的无纺布。
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