CN203792819U

CN203792819U - 自清洁玻璃

Info

Publication number: CN203792819U
Application number: CN201420208161.5U
Authority: CN
Inventors: 孔军; 李文发; 田农
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2024-04-25

Abstract

本实用新型涉及自清洁玻璃，包括玻璃本体、光触媒前驱体层以及光触媒层。光触媒前驱体层涂布在所述玻璃本体的表面上。光触媒层喷涂在所述光触媒前驱体层上。其中，所述光触媒前驱体层为一以H₄TiO₅为成膜剂的组合物层。本实用新型能将附于其上的油污、细菌等污染物强力分解成二氧化碳和水，极大的降低污物灰尘对表面的附着，净化了室内空气；且由于在光照的作用下即可分解附着玻璃表面上的污渍，在经过雨水的冲刷作用下，无需化学药物处理及人工擦洗，很好地实现了自清洁作用。

Description

自清洁玻璃

技术领域

本实用新型涉及一种装饰材料领域，具体地说，是涉及一种具有自清洁、净化空气作用的玻璃。

背景技术

由于光触媒已经在玻璃、金属、纺织、建筑、汽车、纺织、住宅设备、家电、轻工、空气净化、水处理、内外墙涂料等许多领域实现了产业化。光触媒的应用几乎可以涉及人们日常活动的每一个角落，并且已经开始展示出它广泛的功效。在医院里，“光触媒”能有效地抑制病房症候群，对病床、医疗器械等有效地杀菌消毒，不会遗留下具有抗药性的细菌。据悉，日本国立医院已经开始采用这种技术来改善环境卫生。KTV等营业场所经过“光触媒”施工后，可有效去除装修中散发的气味，营造出良好、清新的环境。持续净化在建筑物外墙上也可以实现，对建筑物外墙进行整体光触媒喷涂后，不仅可以净化室外空气，而且可以分解墙面附着的污垢，同时使灰尘不易附着，在雨水冲刷后得到清洁的表面，从而产生自清洁作用。此外，具有抗菌自洁性能的餐具及厨房用品、室内装饰材料、水处理及大气污染控制设备、抗菌消臭纤维制品(布料、成衣)、脱臭冰箱、食品储藏设施、果蔬储藏用乙烯分解装置等一大批光触媒技术应用制品群已经登场。随着光触媒技术应用与研究的不断发展，全球迎来了光触媒产业化的时代。目前，中国、美国、德国、法国和韩国等对光催化剂氧化钛的研究开发正在迅速展开，它的应用范围在进一步扩大，二氧化钛作为光催化材料的性能在不断提高。只要将光触媒均匀的喷涂于室内墙面上，利用阳光或灯光就能够源源不断的分解有害物质，大大降低污染物对人体的危害。在日本通常家庭在装修完成后就会喷涂上一层光触媒液，成了一种常用的空气净化涂料，在我国人们的意识还没有达到这一步，相信不久的将来光触媒也会走进我国百姓的家庭。

在我国，已经迎来了光触媒产业化的时代。目前，在国内每年仅居室的净化市场就超过200亿的需求。由于我国室内环境污染十分严重，家庭装修纠纷十分常见。因此，可以预计：在我国，“光触媒”技术在许多领域有着广泛需求。国内一些大型的电器企业已经率先在空调上安装了光触媒过滤网。我国广州、北京、上海、成都、均有许多企业正在研制生产建筑用涂料，加上水质处理，空气净化，新材料，新能源等的需求更是庞大。据中国工程院权威专家预估，光触媒在中国每年有100亿元的市场容量，同时预测光触媒的经济效果在环境产业中将占10％的市场，到2010年每年平均以13％的增长速度发展，预计5—10年后的国内市场规模能达到数百亿元。

因此，如何很好地将光触媒应用于玻璃上以来治理室内空气污染是人类社会一个急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能够净化室内空气的具有自清洁功能的玻璃。

为了实现上述目的，本实用新型的自清洁玻璃，包括玻璃本体、光触媒前驱体层以及光触媒层。光触媒前驱体层涂布在所述玻璃本体的表面上。光触媒层喷涂在所述光触媒前驱体层上。其中，所述光触媒前驱体层为一以H₄TiO₅为成膜剂的组合物层。

上述的自清洁玻璃，其中，所述光触媒前驱体层的厚度为0.02～0.06微米。

上述的自清洁玻璃，其中，所述光触媒层为一由纳米二氧化钛颗粒与纳米银颗粒相混合的混合物层。

上述的自清洁玻璃，其中，所述光触媒层的厚度为0.01～0.04微米。

上述的自清洁玻璃，其中，所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为2～10纳米。

上述的自清洁玻璃，其中，所述纳米银颗粒的粒径为2～10纳米。

上述的自清洁玻璃，其中，所述光触媒前驱体层与所述光触媒层的总厚度小于0.1微米。

上述的自清洁玻璃，其中，所述玻璃本体、所述光触媒前驱体层及所述光触媒层构成一个整体。

本实用新型的有益功效在于，由于光触媒层能够氧化分解各种有机化合物和部分无机物，在太阳光紫外线的照射下产生出活性氧和氢氧自由基，能将附于其上的油污、细菌等污染物强力分解成二氧化碳和水，极大的降低污物灰尘对表面的附着，起到抗菌作用以净化室内空气。另外，光触媒层通过光触媒前驱体层附着在玻璃本体上，由于光触媒前驱体层经干燥和热处理后能得到TiO₂薄膜，这就意味着，在玻璃本体上涂布光触媒前驱体后，已经可以起到较好的抗菌净化空气的功能，从而使得光触媒层能发挥出它最大的抗菌净化空气的功效。

更进一步地，由于在光照的作用下即可分解附着玻璃表面上的污渍，在经过雨水的冲刷作用下，无需化学药物处理及人工擦洗，很好地实现了自清洁作用。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型的自清洁玻璃的结构简图。

其中，附图标记

1—玻璃本体

2—光触媒前驱体层

3—光触媒层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

参阅图1本实用新型的自清洁玻璃的结构简图，如图所示，本实用新型的自清洁玻璃，包括玻璃本体1、光触媒前驱体层2以及光触媒层3。光触媒前驱体层2涂布在所述玻璃本体1的表面上。光触媒层3喷涂在光触媒前驱体层2上。其中，光触媒前驱体层2为一以H₄TiO₅为成膜剂的组合物层。

较佳地，本实用新型的自清洁玻璃，所述光触媒前驱体层2的厚度为0.02～0.06微米，所述光触媒层3的厚度为0.01～0.04微米。光触媒层3为一由纳米二氧化钛颗粒与纳米银颗粒相混合的混合物层，其中，纳米二氧化钛的粒径为2～10纳米，纳米银颗粒的粒径为2～10纳米。且，玻璃本体1、光触媒前驱体层2及光触媒层3构成一个整体。

具体来说，本实用新型的玻璃在制作时：首先通过浸渍提拉成膜的方法将光触媒前驱体层涂布在玻璃本体表面上，然后在光触媒前驱体层上喷涂光触媒涂层。光触媒前驱体层为组合物，该组合物以H₄TiO₅为成膜剂，其基本组分为H₄TiO₅和水；所述光触媒层为纳米TiO₂颗粒与纳米银颗粒的混合物，纳米TiO₂颗粒与纳米银颗粒的粒径为2～10纳米。所谓浸渍提拉成膜的方法是指将玻璃本体浸入到光触媒前驱体的溶胶中，然后以一定的速度提拉玻璃本体，经干燥和热处理后得到TiO₂薄膜，为了得到不同厚度的薄膜，可重复上述步骤。此法操作简单易行，可以很方便地得到不同厚度的薄膜。此成膜方法的优点在于成膜溶液的粘结强度大，能在各种各样的底物上成膜，膜厚可以控制，制得的膜孔径小且孔径分布范围窄，因此容易应用和大面积制膜。需说明的一点是热处理温度的控制也非常关键，具有光催化活性锐钛型TiO₂在较高温度(一般550℃以上)时会部分转化成金红石型TiO₂，当温度超过900℃时将完全转化，而此种形式的TiO₂是不具有光催化活性的。因此若温度控制不当，锐钛型TiO₂很容易转化成金红石型，本实用新型中，采用的热处理温度是500℃，热处理时间为30分钟，热处理后的TiO₂薄膜经测试，涂膜强度可达到9H以上。

从应用角度来讲，在玻璃本体上涂布光触媒前驱体层后，已经可以起到较好的抗菌净化空气的功能，但是由于浸渍提拉成膜方法有一定的局限性，因此为了更好的发挥光触媒的最大功效，在光触媒前驱体层上再喷涂一层光触媒层，喷涂的最大优点是可常温成膜，不需热处理。另外，此方法得到的薄膜TiO₂的涂膜强度也可达到5～8H，只是略低于用浸渍提拉成膜的方法制得薄膜的涂膜强度。从应用角度来看，这种微小的差异几乎可以忽略不计。

因此，本实用新型的自清洁玻璃在制作时可将两种涂膜方式有机地结合在一起，取长补短，从而使得纳米TiO₂光触媒能发挥出它最大的抗菌净化空气的功效。需要说明的是，在玻璃本体上涂布光触媒层和光触媒前驱体层时，为了不影响玻璃的透明度，厚度一定要控制好，最好两层加起来的厚度不要超过0.1微米。

本实用新型的玻璃在光照的作用下即可分解附着玻璃表面上的污渍，在经过雨水的冲刷作用下，无需化学药物处理及人工擦洗，实现了自洁净作用。以前使用的窗玻璃每年要清扫6次，而改用本实用新型的自清洁玻璃，每年只需清扫1次，具有很好的保洁效果。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种自清洁玻璃，其特征在于：包括

玻璃本体；

光触媒前驱体层，涂布在所述玻璃本体的表面上；以及

光触媒层，喷涂在所述光触媒前驱体层上；

其中，所述光触媒前驱体层为一以H₄TiO₅为成膜剂的组合物层。

2.根据权利要求1所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述光触媒前驱体层的厚度为0.02～0.06微米。

3.根据权利要求1所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述光触媒层为一由纳米二氧化钛颗粒与纳米银颗粒相混合的混合物层。

4.根据权利要求3所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述光触媒层的厚度为0.01～0.04微米。

5.根据权利要求3所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述纳米二氧化钛颗粒的粒径为2～10纳米。

6.根据权利要求3所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述纳米银颗粒的粒径为2～10纳米。

7.根据权利要求1所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述光触媒前驱体层与所述光触媒层的总厚度小于0.1微米。

8.根据权利要求1所述的自清洁玻璃，其特征在于，所述玻璃本体、所述光触媒前驱体层及所述光触媒层构成一个整体。