一種多功能碳纖維防霧霾紗窗的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能碳纖維防霧霾紗窗，包括兩個網(wǎng)格層和防霧霾過濾層，兩個網(wǎng)格層邊緣均設(shè)有邊框，邊框設(shè)有磁吸條，兩個網(wǎng)格層通過磁吸條組合成具有間隙的整體，在所述間隙內(nèi)設(shè)有防霧霾過濾層，該防霧霾過濾層為百葉窗，其中百葉窗包括若干條百葉窗條，百葉窗條由多層疊合吸附過濾層構(gòu)成。本發(fā)明通過控制百葉窗的開合旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)碳纖維防霧霾紗窗的“透氣透光、霧霾過濾”雙模式調(diào)節(jié)。該紗窗可最大程度實現(xiàn)對霧霾中液滴及粉塵粒子的吸附過濾，有效保證室內(nèi)空氣質(zhì)量，同時又可以根據(jù)不同空氣狀況進行透氣模式調(diào)節(jié)，實現(xiàn)良好天氣環(huán)境的透光性。
【專利說明】
一種多功能碳纖維防霧霾紗窗
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種紗窗，具體涉及一種多功能碳纖維防霧霾紗窗。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)化的飛速發(fā)展，近年來城市中空氣污染的問題越來越嚴(yán)重，從環(huán)境檢測 及氣候調(diào)查的結(jié)果來看，我國一線和二線城市以及部分中小城市中的霧霾天氣出現(xiàn)頻率明 顯增多，據(jù)統(tǒng)計已占到了全年天數(shù)的30%_50%。所謂霧霾是霧和霾的組合產(chǎn)物，是一種極 具有災(zāi)害性的天氣現(xiàn)象。其中，霧是由大量懸浮近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣 溶膠系統(tǒng)，多在秋冬季節(jié)出現(xiàn);而霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子 組成。霧和霾的混合物共同存在嚴(yán)重降低了空氣透明度和能見度，也嚴(yán)重影響到人們的正 常生活和健康。
[0003] 霧霾氣候產(chǎn)生的原因主要是：第一，機動車輛數(shù)量迅猛增加出現(xiàn)的大量尾氣排放 而導(dǎo)致的空氣中懸浮顆粒物的增加。第二，工業(yè)化進程出現(xiàn)的礦場、煤場、化工設(shè)備等產(chǎn)生 大量煙氣排放導(dǎo)致有毒氣體的大氣排放。第三，城市內(nèi)部建筑物的分布密度較高而導(dǎo)致的 少風(fēng)或靜風(fēng)現(xiàn)象較多。第四，全球氣候變暖而引起的氣溫升高而導(dǎo)致的各種顆粒物的懸浮 密度提高。
[0004] 由于以上四種主要原因引起的霧霾天氣對人類健康造成了嚴(yán)重危害。第一，嚴(yán)重 影響身體健康。霧霾天氣在空氣中造成了大量微小顆?；蛞旱蔚扔泻ξ镔|(zhì)，對人體的呼吸 道造成傷害，空氣中的腐蝕性液滴或有毒顆粒又可以成為病毒的載體，一旦吸入體內(nèi)就會 刺激并破壞呼吸道黏膜，對人體的呼吸系統(tǒng)(鼻腔、口腔、肺部等)造成嚴(yán)重損傷。第二，嚴(yán)重 影響城市交通，導(dǎo)致交通堵塞及事故頻發(fā)。霧霾天氣導(dǎo)致室外能見度降低，車輛出行發(fā)生事 故的可能性提高，嚴(yán)重時會造成人員傷亡。第三，影響城市人群的心理健康。霧霾氣候會造 成人群的情緒悲觀，影響心態(tài)及生活質(zhì)量。
[0005] 鑒于霧霾天氣的諸多危害，對于霧霾天氣的治理刻不容緩。但是至今為止并沒有 治理霧霾的根本方法，目前僅能通過各省市發(fā)布的強制性措施以節(jié)能減排的方法緩解霧霾 出現(xiàn)的程度，但沒有長期有效的防治效果。面對如此嚴(yán)峻的城市環(huán)境，要快速根本解決霧霾 問題不太現(xiàn)實，但仍需抓住重點解決迫切面臨的空氣霧霾污染現(xiàn)象。城市人群活動的主要 地點仍在建筑物內(nèi)（室內(nèi)），因此找出一種保證室內(nèi)空氣環(huán)境的措施刻不容緩也是重中之 重。
[0006] 紗窗是實現(xiàn)室內(nèi)外空氣交換的主要工具，也是隔絕室內(nèi)外有害污染物的主要方 法。面對目前的霧霾天氣，市場上現(xiàn)有的紗窗所采取的結(jié)構(gòu)和所用的材質(zhì)均可實現(xiàn)最大程 度的透氣率，但是卻無法有效阻擋空氣中的塵埃及有害顆粒物質(zhì)，這對于霧霾的阻擋顯然 是不利的，因此急需開發(fā)一種在霧霾天氣下能夠防止有害液滴及粉塵顆粒進入室內(nèi)的紗 窗?；钚蕴祭w維是一種具有廣泛微孔結(jié)構(gòu)的高吸附性碳素纖維長絲，利用活性碳纖維制備 各種吸附產(chǎn)品成為保證空氣環(huán)境的主流，中國專利201020559715.8雖然公開了空氣凈化吸 附層為活性氈碳纖維薄氈，但是其涉及的是一種可以凈化室內(nèi)空氣的窗簾，并且結(jié)構(gòu)單一， 不能滿足在霧霾天氣的使用。中國專利92208394.0雖然公開了一種能濾菌增香的空氣調(diào)節(jié) 器凈化空氣窗，其包括框架，過濾網(wǎng)格，和夾在格網(wǎng)之間的過濾物質(zhì)，過濾空氣物質(zhì)為活性 碳纖維構(gòu)成，其主要是應(yīng)用在空調(diào)器上，并且結(jié)構(gòu)單一。目前亟需一種吸附和過濾效果較好 的、并且能轉(zhuǎn)化成為具有良好的透氣透光性能的多功能紗窗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種多功能碳纖維防霧霾紗窗，本發(fā)明利用活性碳纖維配合 有機纖維無紡布織物制備多層吸附結(jié)構(gòu)，利用該多層吸附結(jié)構(gòu)制備防霧霾百葉窗式中間過 濾層，同時在防霧霾中間過濾層兩側(cè)配備紗窗網(wǎng)格層，該網(wǎng)格層利用活性碳纖維長絲與有 機纖維長絲混紡的多孔網(wǎng)眼布制成，兩側(cè)的網(wǎng)格層與中間百葉窗式過濾層通過邊框的磁吸 條組合成整體，該邊框磁吸式結(jié)構(gòu)與百葉窗結(jié)構(gòu)的配合使用可實現(xiàn)該多功能碳纖維防霧霾 紗窗的"透氣透光、霧霾過濾"雙模式任意調(diào)節(jié)，對多種天氣環(huán)境靈活適應(yīng)以保證室內(nèi)優(yōu)良 空氣環(huán)境的實現(xiàn)。
[0008] 本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：
[0009] -種多功能碳纖維防霧霾紗窗，包括兩個網(wǎng)格層和防霧霾過濾層，兩個網(wǎng)格層邊 緣均設(shè)有邊框，邊框設(shè)有磁吸條，兩個網(wǎng)格層通過磁吸條組合成具有間隙的整體，在所述間 隙內(nèi)設(shè)有防霧霾過濾層，該防霧霾過濾層為百葉窗，其中百葉窗包括若干條百葉窗條，百葉 窗條由多層疊合吸附過濾層構(gòu)成。
[0010]優(yōu)選的，所述百葉窗條還包括設(shè)置在多層疊合吸附過濾層邊緣的框架。
[0011]優(yōu)選的，百葉窗為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)結(jié)構(gòu)，其開合旋轉(zhuǎn)的控制部件為本領(lǐng)域的慣 用手段，為方便操作，優(yōu)選為:所述百葉窗還包括設(shè)置在百葉窗條邊緣的旋轉(zhuǎn)開合裝置和手 動旋鈕或手動拉繩，該旋轉(zhuǎn)開合裝置設(shè)有彈簧片，通過手動旋鈕或手動拉繩可控制百葉窗 的開合旋轉(zhuǎn)角度，百葉窗條的旋轉(zhuǎn)角度在0-90度之間靈活調(diào)節(jié)，以保證表面網(wǎng)格層邊框磁 吸條的開合。
[0012] 優(yōu)選的，所述間隙的厚度大于等于百葉窗條的厚度;進一步優(yōu)選的，所述間隙的厚 度大于等于百葉窗條的厚度，而小于百葉窗條的寬度;更進一步優(yōu)選的，為了提高霧霾過濾 的效果和密封效果，所述間隙的厚度等于百葉窗條的厚度。當(dāng)百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時，百葉 窗條平面與表面網(wǎng)格層平面垂直，撐開磁吸條，以適應(yīng)良好天氣的完全透光；當(dāng)百葉窗條轉(zhuǎn) 至〇度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層平面平行，表面網(wǎng)格層的邊框上的磁吸條完全吸合， 室內(nèi)外表面網(wǎng)格層與中間防霧霾過濾層疊合緊密，開啟防霧霾模式。當(dāng)間隙的厚度大于等 于百葉窗條的寬度，即使當(dāng)百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時，百葉窗結(jié)構(gòu)不能將磁吸條撐開。
[0013] 優(yōu)選的，該紗窗還設(shè)有用來夾住兩個網(wǎng)格層的彈性支撐夾，該彈性支撐夾可隨著 兩個網(wǎng)格層的之間的距離而變形，當(dāng)百葉窗條被磁吸式結(jié)構(gòu)撐開或吸合時，用來支撐和固 定兩個網(wǎng)格層的位置。
[0014] 優(yōu)選的，所述網(wǎng)格層采用活性碳纖維長絲與有機纖維長絲混紡的長絲網(wǎng)眼布制 備，所用的活性碳纖維長絲的比表面積在500_1500m 2/g可調(diào)，平均孔徑在1.0-4.0nm可調(diào)； 所用的有機纖維長絲選用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等熱塑性纖維中的任意一種或多種，活性 碳纖維長絲與有機纖維長絲的混紡比例在1:1-1:5之間靈活調(diào)整，最終制備的網(wǎng)眼布的孔 徑在0.1-1mm之間可調(diào)。
[0015] 優(yōu)選的，多層疊合吸附過濾層包括依次連接的無紡布層、活性碳纖維氈吸附層和 無紡布層，其中表面無紡布層和中間吸附層的疊合數(shù)量根據(jù)使用要求靈活調(diào)整。
[0016] 所述無紡布層由有機纖維熔噴無紡布構(gòu)成，其中有機纖維選用聚乙烯、聚丙烯、聚 氨酯、聚酰胺任意一種或多種，該無紡布的面密度在30_400g/m 2之間可調(diào)，厚度為0.5~ 1.5mm。特別地，該無紡布層也可選用金屬纖維網(wǎng)眼布替代，金屬纖維網(wǎng)眼布的目數(shù)在100-1000目之間靈活調(diào)節(jié)，厚度為0.5~1.5mm。
[0017] 所述活性碳纖維氈吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層 的厚度在1~5mm之間靈活調(diào)整，面密度在60-400g/m 2之間調(diào)整，吸附能力根據(jù)比表面積評 價，其比表面積數(shù)值在1000-2000m2/g之間可調(diào)。
[0018]本發(fā)明室內(nèi)和室外的表面網(wǎng)格層采用活性碳纖維長絲和有機纖維混紡制備得到， 其中不僅僅使用了有機纖維，還采用了一定比例的活性碳纖維長絲，目的是可以提前去除 空氣中較大的有害液滴和粉塵，降低了中間防霧霾過濾層的工作負荷以及提高其工作效率 和延長了其使用壽命。為使過濾效果較好以及增加表面網(wǎng)格層和防霧霾過濾層的使用壽 命，本發(fā)明將活性碳纖維長絲與有機纖維長絲的混紡比例設(shè)置在1:1~1:5之間，使得本發(fā) 明的紗窗不易損壞和變形。
[0019] 百葉窗條由多層疊合吸附過濾層組成，兩側(cè)表面采用的無紡布層或金屬纖維網(wǎng)眼 布、中間采用活性碳纖維氈吸附層，無紡布層的設(shè)置使得該多層疊合式吸附過濾層具有良 好的力學(xué)性能，強韌、耐用、良好的透氣性，并具有一定的抗菌性，而中間的活性碳纖維氈吸 附層采用活性短切碳纖維制氈制備，活性碳纖維氈吸附層微孔孔徑小而均勻，吸附速度快， 可以吸附空氣中的有害有害氣體(苯、甲醛、二氧化硫、氮氧化物)等，過濾空氣的效果十分 優(yōu)異。
[0020] 本發(fā)明的無紡布層或金屬纖維網(wǎng)眼布的面密度是根據(jù)紗窗需具備的性能而特定 選擇的，是
【申請人】經(jīng)過大量實驗研究和分析所得，
【申請人】通過對各個層的面密度的恰當(dāng)選 擇，能夠使得本發(fā)明的紗窗的過濾效果更加優(yōu)異，并使得該紗窗具有良好的透氣性和紗窗 具有較好的力學(xué)性能（抗拉伸強度較高）。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)表面無紡布層的面密度小于 30g/m 2時或金屬網(wǎng)眼布的目數(shù)小于100目時，且活性碳纖維氈吸附層的面密度小于60g/m2 時，紗窗的過濾效果和抗拉伸強度明顯較低，隨著無紡布層面密度/金屬纖維網(wǎng)眼布的目數(shù) 和活性碳纖維氈吸附層的面密度逐漸增大，紗窗的吸附和過濾效果逐漸增大，但當(dāng)無紡布 的密度達到400g/m 2金屬纖維網(wǎng)眼布的目數(shù)達到1000目，且活性碳纖維氈吸附層的面密度 達到400g/m2時，再隨著面密度/目數(shù)的增大，吸附效果和過濾效果與在上述端值時的過濾 效果基本相當(dāng)，力學(xué)性能滿足要求，但是隨著面密度/目數(shù)的增大，紗窗的透氣性較差，同時 具有較高的成本。本發(fā)明選用對各個層選用特定的面密度/目數(shù)，使得紗窗同時具有較好的 吸附、過濾效果和透氣性以及良好的力學(xué)性能。
[0021 ]經(jīng)過實驗驗證，相比于其他常規(guī)的活性炭纖維和/或有機纖維等組合的紗窗，本發(fā) 明紗窗防霾效果更好。
[0022]以上數(shù)值之間均包括端點值。
[0023] 本發(fā)明的多功能碳纖維防霧霾紗窗與普通紗窗相比具有如下有益效果：
[0024] 本發(fā)明的室內(nèi)側(cè)表面網(wǎng)格層、中間防霧霾過濾層、室外側(cè)表面網(wǎng)格層構(gòu)成多功能 防霧霾紗窗，其結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙合理，具體具有以下優(yōu)點：
[0025] 第一，多功能碳纖維防霧霾紗窗采用表面網(wǎng)格層和中間過濾層組成，通過表面層 的活性碳纖維與有機纖維混紡方格布、中間層的活性碳纖維氈過濾層可實現(xiàn)對霧霾空氣中 的有害液滴及粉塵的最大程度吸附與過濾。
[0026] 第二，中間過濾層采用百葉窗式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中的百葉窗條框架配置中間防霧霾 過濾層，該過濾層中的表面無紡布層(金屬纖維網(wǎng)眼布)和中間吸附層的疊合層數(shù)根據(jù)霧霾 情況靈活調(diào)整，從而保證對重度霧霾天氣的適用性。
[0027] 由于存在百葉窗的設(shè)計，當(dāng)某一部位損壞時，直接更換某一窗條，便于局部維修， 方便并節(jié)省了成本。
[0028] 第三，中間過濾層百葉窗結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)開合與表面網(wǎng)格層的邊框磁吸式結(jié)構(gòu)裝置匹 配，實現(xiàn)和控制百葉窗的開合旋轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)碳纖維防霧霾紗窗的"透氣透光、霧霾過濾"雙 模式調(diào)節(jié)，對多種天氣環(huán)境具有靈活適應(yīng)性，可保證良好天氣情況的采光和透氣要求。
[0029] 當(dāng)單獨使用百葉窗時，即使將百葉窗閉合，因為百葉窗簾的每個窗條并不是緊密 相連的，窗條之間存在一定的縫隙，密封性較差，在這霧霾天氣存在較大的不足。本發(fā)明采 用表面網(wǎng)格層的邊框磁吸條結(jié)構(gòu)，在霧霾天氣時，使得室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的網(wǎng)格層與防霧霾 層緊密貼合，磁吸條的吸力使得每個百葉窗緊密相連，整個百葉窗表面平整，窗條之間不再 留有間隙，從而使得百葉窗條的密封性較好，并具有良好的透氣性，更有效的防止雜物和有 害物質(zhì)進入室內(nèi)，提高了紗窗的吸附和過濾效果。故本發(fā)明要想達到良好的防霧霾效果，需 要配合網(wǎng)格層邊框的磁吸條結(jié)構(gòu)，使紗窗具有良好的防霧霾效果。
[0030] 當(dāng)調(diào)節(jié)在透氣透光模式時，通過隨意調(diào)節(jié)窗條的角度來控制光線的射入和遮擋， 使得光線攝入角度和遮光效果可調(diào)，使其以最適合的狀態(tài)和位置存在，實現(xiàn)良好的透氣透 光。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發(fā)明網(wǎng)格層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2是本發(fā)明的兩個網(wǎng)格層沒有吸附在一起的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3是防霧霾過濾層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4是百葉窗條的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖5是本發(fā)明的百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]其中，1、網(wǎng)格層，2、磁吸條，3、邊框，4、疊合吸附過濾層，5、框架，6、旋轉(zhuǎn)開合裝置， 7、手動拉繩，8、無紡布層，9、活性碳纖維氈吸附層，10、彈性支撐夾。
【具體實施方式】 [0037] 實施例1
[0038] 如圖5所示，一種多功能碳纖維防霧霾紗窗，包括室內(nèi)側(cè)表面網(wǎng)格層1、中間防霧霾 過濾層和室外側(cè)表面網(wǎng)格層1三個部分。
[0039] 其中，如圖1和2所示，室內(nèi)側(cè)表面網(wǎng)格層1和室外側(cè)表面網(wǎng)格層1均邊緣設(shè)置邊框 3,邊框3-側(cè)邊緣設(shè)有磁吸條2,兩個網(wǎng)格層1通過磁吸條2組合成具有間隙的整體，在所述 間隙內(nèi)設(shè)有防霧霾過濾層。
[0040] 如圖3所示，中間的防霧霾過濾層為百葉窗，百葉窗條包括疊合吸附過濾層4(百葉 窗條主體)和設(shè)置在疊合吸附過濾層4邊緣的框架5組成，所述間隙的厚度等于百葉窗條的 厚度。百葉窗條邊緣設(shè)置旋轉(zhuǎn)開合裝置6以及控制該裝置的手動拉繩7,通過手動拉繩7控制 百葉窗結(jié)構(gòu)的開合旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)多功能防霧霾紗窗的"透氣透光、霧霾過濾"雙模式調(diào)節(jié)。
[0041] 另外，如圖5所示，所述兩個網(wǎng)格層1的上、下部均設(shè)有彈性支撐夾10。
[0042] 所述多功能碳纖維防霧霾紗窗的制備包括如下步驟：
[0043]第一，室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)表面網(wǎng)格層的制備。選用聚乙烯作為網(wǎng)格層混紡織物中的 熱塑性纖維，選用活性碳纖維長絲作為網(wǎng)格層混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長絲比 表面積為800m2/g，平均孔徑為2nm，活性碳纖維長絲與有機纖維長絲的混紡比例為1:1，最 終制備網(wǎng)眼布的孔徑為〇.4_。將上述表面網(wǎng)格層1與表面邊框3固定為整體結(jié)構(gòu)，其中表面 邊框3內(nèi)側(cè)帶有磁吸條2。
[0044] 第二，中間防霧霾過濾層的制備。如圖4所示，采用百葉窗條組合結(jié)構(gòu)制備，單條百 葉窗框架5中配有疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)，該疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)表面無紡布層8 和中間活性碳纖維氈吸附層9兩部分，采用"無紡布層/活性碳纖維氈吸附層/無紡布層"三 明治疊合結(jié)構(gòu)。兩側(cè)表面無紡布層選用聚丙烯纖維熔噴無紡布，面密度為30g/m 2,厚度為 1.5mm。中間防霧霾過濾層的吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層 的厚度為lmm(面密度:70g/m 2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為1000m2/g。
[0045] 第三，磁吸條2與彈簧旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)布置。單條百葉窗框架5邊緣設(shè)置帶有彈簧片 的旋轉(zhuǎn)開合裝置6，通過手動拉繩7控制百葉窗的開合旋轉(zhuǎn)角度，百葉窗條的旋轉(zhuǎn)角度在0-90度之間靈活調(diào)節(jié)，當(dāng)百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層1平面垂直，以 適應(yīng)良好天氣的完全透光，如圖5所示；當(dāng)百葉窗條轉(zhuǎn)至0度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層 1平面平行，表面網(wǎng)格層的邊框3上的磁吸條2完全吸合，室內(nèi)外表面網(wǎng)格層1與中間防霧霾 過濾層疊合緊密，開啟防霧霾模式，可將室內(nèi)API指數(shù)(空氣質(zhì)量指數(shù))有效控制在50以下。
[0046] 實施例2
[0047] -種多功能碳纖維防霧霾紗窗的制備包括如下步驟：
[0048] 第一，室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)表面網(wǎng)格層的制備。選用聚丙烯作為網(wǎng)格層混紡織物中的 熱塑性纖維，選用活性碳纖維長絲作為網(wǎng)格層混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長絲比 表面積為500m 2/g，平均孔徑為3nm，活性碳纖維長絲與有機纖維長絲的混紡比例為1:2,最 終制備網(wǎng)眼布的孔徑為〇.6_。將上述表面網(wǎng)格層1與表面邊框3固定為整體結(jié)構(gòu)，其中表面 邊框3內(nèi)側(cè)帶有磁吸條2。
[0049] 第二，中間防霧霾過濾層的制備。采用百葉窗條組合結(jié)構(gòu)制備，單條百葉窗框架5 中配有疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)，該疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)表面無紡布層和中間活性 碳纖維氈吸附層兩部分，采用"無紡布層/活性碳纖維氈吸附層/無紡布層"三明治疊合結(jié) 構(gòu)。兩側(cè)表面無紡布層選用聚丙烯纖維熔噴無紡布，面密度為70g/m 2，厚度為1mm。中間防霧 霾過濾層的吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為2_(面 密度：150g/m 2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為1200m2/g。
[0050] 第三，磁吸條2與彈簧旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)布置。單條百葉窗框架5邊緣設(shè)置帶有彈簧片 的旋轉(zhuǎn)開合裝置6，通過手動拉繩7控制百葉窗的開合旋轉(zhuǎn)角度，百葉窗條的旋轉(zhuǎn)角度在0-90度之間靈活調(diào)節(jié)，當(dāng)百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層1平面垂直，以 適應(yīng)良好天氣的完全透光，當(dāng)百葉窗條轉(zhuǎn)至0度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層1平面平行， 表面網(wǎng)格層1的邊框3上的磁吸條2完全吸合，室內(nèi)外表面網(wǎng)格層1與中間防霧霾過濾層疊合 緊密，開啟防霧霾模式，可將室內(nèi)API指數(shù)(空氣質(zhì)量指數(shù))有效控制在45以下。
[0051 ]其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0052] 實施例3
[0053] 一種多功能碳纖維防霧霾紗窗的制備包括如下步驟：
[0054] 第一，室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)表面網(wǎng)格層的制備。選用聚氨酯作為網(wǎng)格層混紡織物中的 熱塑性纖維，選用活性碳纖維長絲作為網(wǎng)格層混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長絲比 表面積為600m 2/g，平均孔徑為4.Onm，活性碳纖維長絲與有機纖維長絲的混紡比例為1:3， 最終制備網(wǎng)眼布的孔徑為0.8mm。將上述表面網(wǎng)格層1與表面邊框3固定為整體結(jié)構(gòu)，其中表 面邊框3內(nèi)側(cè)帶有磁吸條2。
[0055] 第二，中間防霧霾過濾層的制備。采用百葉窗條組合結(jié)構(gòu)制備，單條百葉窗框架5 中配有疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)，該疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)表面金屬纖維網(wǎng)眼布和中 間活性碳纖維氈吸附層兩部分，采用"金屬纖維網(wǎng)眼布層/活性碳纖維氈吸附層/金屬纖維 網(wǎng)眼布層"三明治疊合結(jié)構(gòu)。選用不銹鋼纖維網(wǎng)眼布的目數(shù)為500目，厚度為1mm。中間防霧 霾過濾層的吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性碳纖維氈吸附層的厚度為3_(面 密度:200g/m 2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為1400m2/g。
[0056] 第三，磁吸條2與彈簧旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)布置。單條百葉窗框架5邊緣設(shè)置帶有彈簧片 的旋轉(zhuǎn)開合裝置6，通過手動拉繩7控制百葉窗的開合旋轉(zhuǎn)角度，百葉窗條的旋轉(zhuǎn)角度在0-90度之間靈活調(diào)節(jié)，當(dāng)百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層1平面垂直，以 適應(yīng)良好天氣的完全透光，當(dāng)百葉窗條轉(zhuǎn)至0度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層1平面平行， 表面網(wǎng)格層1的邊框3上的磁吸條2完全吸合，室內(nèi)外表面網(wǎng)格層1與中間防霧霾過濾層疊合 緊密，開啟防霧霾模式，可將室內(nèi)API指數(shù)(空氣質(zhì)量指數(shù))有效控制在40以下。
[0057]其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0058] 實施例4
[0059] -種多功能碳纖維防霧霾紗窗的制備包括如下步驟：
[0060] 第一，室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)表面網(wǎng)格層的制備。選用聚丙烯作為網(wǎng)格層混紡織物中的 熱塑性纖維，選用活性碳纖維長絲作為網(wǎng)格層混紡織物中的過濾纖維，活性碳纖維長絲比 表面積為900m 2/g，平均孔徑為3.5nm，活性碳纖維長絲與有機纖維長絲的混紡比例為1:4， 最終制備網(wǎng)眼布的孔徑為0.5mm。將上述表面網(wǎng)格層1與表面邊框3固定為整體結(jié)構(gòu)，其中表 面邊框3內(nèi)側(cè)帶有磁吸條2。
[0061] 第二，中間防霧霾過濾層的制備。采用百葉窗條組合結(jié)構(gòu)制備，單條百葉窗框架5 中配有疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)，該疊合吸附過濾層4結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)表面無紡布層8和中間活 性碳纖維氈吸附層9兩部分，采用"無紡布層/活性碳纖維氈吸附層/無紡布層"三明治疊合 結(jié)構(gòu)。兩側(cè)表面無紡布層8選用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰胺纖維熔噴無紡布，面密度為 400g/m 2,厚度為1.2mm。中間防霧霾過濾層的吸附層采用活性短切碳纖維氈制備，其中活性 碳纖維氈吸附層9的厚度為4mm(面密度:250g/m 2)，吸附能力以比表面積判定，比表面積為 1900m2/g。
[0062] 第三，磁吸條2與彈簧旋轉(zhuǎn)開合結(jié)構(gòu)布置。單條百葉窗框架5邊緣設(shè)置帶有彈簧片 的旋轉(zhuǎn)開合裝置6，通過手動拉繩7控制百葉窗的開合旋轉(zhuǎn)角度，百葉窗條的旋轉(zhuǎn)角度在0- 90度之間靈活調(diào)節(jié)，當(dāng)百葉窗條旋轉(zhuǎn)至90度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格布層1平面垂直， 以適應(yīng)良好天氣的完全透光，當(dāng)百葉窗條轉(zhuǎn)至0度時，百葉窗條平面與表面網(wǎng)格層1平面平 行，表面網(wǎng)格層1的邊框3上的磁吸條2完全吸合，室內(nèi)外表面網(wǎng)格層1與中間防霧霾過濾層 疊合緊密，開啟防霧霾模式，可將室內(nèi)API指數(shù)(空氣質(zhì)量指數(shù))有效控制在20以下。
[0063]其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
[0064] 對比例1:如實施例1中所述的紗窗，其不同之處在于：
[0065] 所述無紡布層選用聚丙烯纖維熔噴無紡布，面密度為25g/m2;活性炭纖維氈吸附 層的面密度為60g/m 2。
[0066] 對比例2:如實施例1中所述的紗窗，其不同之處在于:所述無紡布層選用聚丙烯纖 維熔噴無紡布，面密度為420g/m2;活性炭纖維氈吸附層的面密度為420g/m 2。
[0067] 對比例3:采用實施例1中的百葉窗條組合結(jié)構(gòu)制備紗窗，所述間隙的厚度大于百 葉窗條的厚度，此時室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)網(wǎng)格層不能與中間防霧霾過濾層緊密貼合。
[0068] 實驗例
[0069]在冬季嚴(yán)重霧霾天氣時，在當(dāng)天6:00啟用防霧霾模式，對室外(R0)、安裝了本發(fā)明 實施例1~4中的紗窗的居室(R1~R4)和安裝了本發(fā)明對比例1~3的紗窗的居室(R5~R7) 進行了對比測試，測試方法:在當(dāng)天的20:00進行檢測。實驗結(jié)果如下表1:
[0070]
[0072] 當(dāng)本發(fā)明實施例1中的室內(nèi)外表面網(wǎng)格層與中間防霧霾過濾層疊合緊密時，測得 橫向拉伸強度大于84N/3cm，縱向拉伸強度大于108N/3cm。實施例4中的橫向拉伸強度大于 128N/3cm，縱向拉伸強度大于150N/3cm
[0073] 實施例1~4中的紗窗透氣量在2000~4000L/m2 · s。
[0074] 對比例1中的透氣量為5000L/m2 · s，紗窗的橫向拉伸強度大于63N/3cm，縱向拉伸 強度為81N/3cm〇
[0075] 對比例2的透氣量在1500L/m2 · s以下，紗窗的橫向拉伸強度大于135N/3cm，縱向 拉伸強度為160N/3cm。
[0076] 對比例3中的紗窗的縱向拉伸強度為50N/3cm，縱向拉伸強度為75N/3cm。
[0077] 對比例1和對比例3中的力學(xué)性能明顯不如本發(fā)明實施例1和實施例4中的紗窗，其 比較容易損壞和變形。
【主權(quán)項】
1. 一種多功能碳纖維防霧霾紗窗，其特征是:包括兩個網(wǎng)格層和防霧霾過濾層，兩個網(wǎng) 格層邊緣均設(shè)有邊框，邊框設(shè)有磁吸條，兩個網(wǎng)格層通過磁吸條組合成具有間隙的整體，在 所述間隙內(nèi)設(shè)有防霧霾過濾層，該防霧霾過濾層為百葉窗，其中百葉窗包括若干條百葉窗 條，百葉窗條由多層疊合吸附過濾層構(gòu)成。2. 如權(quán)利要求1所述的紗窗，其特征是:所述網(wǎng)格層采用活性碳纖維長絲與有機纖維長 絲混紡的長絲網(wǎng)眼布制備，網(wǎng)格層的孔徑為0.1-lmm。3. 如權(quán)利要求2所述的紗窗，其特征是:所述活性碳纖維長絲的比表面積為500-1500m2/ g，平均孔徑為1.0-4. Onm;所述有機纖維長絲為熱塑性纖維;活性碳纖維長絲與有機纖維長 絲的混紡比例為1:1-1:5。4. 如權(quán)利要求1所述的紗窗，其特征是:所述多層疊合吸附過濾層包括依次連接的無紡 布層或金屬纖維網(wǎng)眼布、活性碳纖維氈吸附層和無紡布層或金屬纖維網(wǎng)眼布。5. 如權(quán)利要求4所述的紗窗，其特征是:所述無紡布層由有機纖維熔噴無紡布構(gòu)成，其 中有機纖維選用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚酰胺任意一種，該無紡布的面密度為30_400g/ m2〇6. 如權(quán)利要求4所述的紗窗，其特征是:所述金屬纖維網(wǎng)眼布的目數(shù)為100-1000目。7. 如權(quán)利要求4所述的紗窗，其特征是:所述活性碳纖維氈吸附層的厚度為1~5mm，面 密度為 60_400g/m2,比表面積為 1000-2000m2/g。8. 如權(quán)利要求1所述的紗窗，其特征是:所述百葉窗條還包括設(shè)置在多層疊合吸附過濾 層邊緣的框架。9. 如權(quán)利要求1所述的紗窗，其特征是:所述百葉窗還包括設(shè)置在百葉窗條邊緣的旋轉(zhuǎn) 開合裝置和手動旋鈕或手動拉繩。10. 如權(quán)利要求1所述的紗窗，其特征是:所述間隙的厚度大于等于百葉窗條的厚度。
【文檔編號】B32B5/02GK105888516SQ201610327281
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】朱波, 曹偉偉, 喬琨, 虞軍偉, 袁曉敏, 王永偉
【申請人】山東大學(xué), 北京勤達遠致新材料科技股份有限公司