一種靜電防微塵窗紗的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料與裝飾材料領(lǐng)域，特別涉及一種靜電防微塵窗紗。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，汽車尾氣和工業(yè)廢氣的大量排放，霧霾已成為中國(guó)尤其是北上廣特大城市所面臨的常態(tài)，PM2.5長(zhǎng)期高于國(guó)際警戒線水平?？諝庵形m含量的增加，空氣污染的逐步加劇，導(dǎo)致各種呼吸道疾病和癌癥的頻發(fā)，嚴(yán)重影響到城市居民的生活水平和生活質(zhì)量。在這種高污染城市環(huán)境下生活，開窗通風(fēng)已成為一種奢望。
[0003]目前市場(chǎng)上或建筑安裝的窗紗很少具有阻隔、過(guò)濾微塵的作用，但如果降低窗紗孔徑低于微塵粒徑，勢(shì)必影響到空氣流通和窗外視線。而真正采用靜電防塵技術(shù)的產(chǎn)品，則是通過(guò)通電變伏技術(shù)，使得窗紗纖維帶上靜電，對(duì)空氣中微塵起到吸附作用。這種窗紗采用對(duì)微塵的吸附，效果差且容易落灰，需要頻繁定期清洗才能保證防塵效果以及窗紗的美觀，其透光性和透氣性也存在較大的缺陷。因此，生活中迫切需求一種創(chuàng)新型防塵窗紗的產(chǎn)品。
[0004]制備一種通過(guò)空氣摩擦即會(huì)產(chǎn)生足量的靜電電荷，通過(guò)材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得在窗紗纖維上帶的是正電荷則具有創(chuàng)新性思維。由于空氣中微塵95%為帶正電荷，窗紗纖維所帶正電荷達(dá)到一定數(shù)值后，便輕易的將微塵阻隔或過(guò)濾，使得其無(wú)法通過(guò)窗紗孔洞，達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。聚對(duì)苯二酸乙二醇酯具有抗紫外線和較高的透光性，三元共聚物彈性體橡膠則具有優(yōu)異的耐候性和透光性，且兩種聚合物在相互摩擦或通過(guò)空氣流通摩擦過(guò)程中，可產(chǎn)生大量的正電荷靜電，負(fù)載在聚合物基體，且長(zhǎng)期存在。因此，新開發(fā)的窗紗除具有較高的防塵作用外，還具有優(yōu)異的透光性和透氣性，在家庭、辦公、休閑、工業(yè)和醫(yī)療等場(chǎng)所具有極高的推廣價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于提供一種靜電防微塵窗紗。該窗紗纖維通過(guò)空氣流通摩擦產(chǎn)生大量正電荷靜電，對(duì)空氣中的微塵起到排斥作用，從而形成阻隔過(guò)濾微塵、凈化空氣的作用，可廣泛用于家庭、辦公、休閑、工業(yè)和醫(yī)療等場(chǎng)所的窗紗使用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，該靜電防微塵窗紗所用纖維采用皮芯雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，芯部基體材料為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，皮層基體材料為三元共聚物彈性體橡膠，優(yōu)選苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。皮層完全包裹芯層，芯層重量占纖維總重量的40%?80%，成品纖維線密度范圍為10dtex?400dtex。
[0007]根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電防微塵窗紗，其特征在于，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中加入一定量的增塑劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑，三元共聚物彈性體橡膠中加入消光劑和阻燃劑，兩種材料各自分別熔融，得到的兩種熔體分別經(jīng)過(guò)各自的計(jì)量栗精確計(jì)量后，在擠出前的最后時(shí)刻進(jìn)入紡絲箱，通過(guò)調(diào)節(jié)紡絲箱中的噴絲板和分隔原件，冷卻獲得皮芯結(jié)構(gòu)纖維。
[0008]根據(jù)權(quán)利要求2所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、磷酸三幸脂、已二酸二辛酯、烷基磺酸苯酯中的一種或幾種，優(yōu)選鄰苯二甲酸酯，用量為1.0?40.0 Wt.%。
[0009]根據(jù)權(quán)利要求2所述的穩(wěn)定劑為二月桂酸二丁基錫、硬脂酸鈣、三堿式硫酸鉛、三巰基乙酸辛酯銻中的一種或幾種，優(yōu)選二月桂酸二丁基錫，用量為0.1?1.0 Wt.%。
[0010]根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑CA、抗氧劑DNP、抗氧劑DLTP中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1010，用量為0.1?1.0 wt.%。
[0011]根據(jù)權(quán)利要求2所述的消光劑為二氧化鈦、二氧化硅、金屬皂、石蠟中的一種或幾種，優(yōu)選二氧化鈦，用量為0.03?4.0 Wt.%。
[0012]根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃劑為溴代聚苯乙烯、十溴二苯醚、磷酸二銨、紅磷、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或幾種，優(yōu)選氫氧化鋁，含量為5.0?60.0 wt.%。
[0013]初紡成絲的雙組份熔體，依次經(jīng)過(guò)工序?yàn)?拉伸、熱定型、拉伸、卷曲、熱定型、冷卻、切斷。熔融紡絲的拉伸溫度為220?250°C，紡絲速率為800?2000m/min。第一道拉伸的牽伸比為2.0?4.0，拉伸溫度為110?150°C，熱定型溫度為80?150°C。第二道拉伸的牽伸比為1.0?1.5，拉伸溫度為90?120°C。卷曲溫度為70?80°C，熱定型溫度為40?60°C，再空冷或水冷，切斷，得到所要制備的皮芯纖維。
[0014]皮芯纖維性能:
直徑(mm)0.1 ?0.3
密度(dtex)100 ?400
回彈率(％)15?30
斷裂強(qiáng)度(CN/dtex)15?40
斷裂伸長(zhǎng)率20?100
將所制備的皮芯纖維制作成網(wǎng)狀窗紗，皮芯纖維直徑優(yōu)選0.15 mm，窗紗網(wǎng)眼寬度為
0.5?1.5謹(jǐn)，網(wǎng)眼高度為0.5?1.5謹(jǐn)，優(yōu)選網(wǎng)眼寬度1.1謹(jǐn)，網(wǎng)眼高度1.0謹(jǐn)。
[0015]靜電防微塵窗紗性能:
對(duì)于PM1-PM3等級(jí)微塵的阻隔率
(符合ISO 12103-1標(biāo)準(zhǔn)的Arisona微塵測(cè)量)+70?75%
對(duì)于所有微塵的阻隔率
(符合ISO 12103-1標(biāo)準(zhǔn)的Arisona微塵測(cè)量)+60?65%
透光度(敞開的網(wǎng)面)70-80%
透氣性(3.2m/s，0.11百帕氣壓差)10?11 L
本發(fā)明的有益效果是:采用空氣流通產(chǎn)生高壓靜電，比傳統(tǒng)的微孔窗紗除微塵效果顯著，同時(shí)可以保證良好的透氣性和透光率。此外，在設(shè)計(jì)理念上與傳統(tǒng)的靜電防微塵窗紗有質(zhì)的區(qū)別。傳統(tǒng)的靜電窗紗通過(guò)纖維帶負(fù)電荷靜電吸附微塵，不僅效率低下，且容易造成窗紗灰塵聚集，需要頻繁定期清理。本發(fā)明創(chuàng)新采用靜電排斥機(jī)理，阻隔微塵流通，除塵效果更加明顯，且工業(yè)加工對(duì)設(shè)備無(wú)特別要求，并可廣泛推廣使用。
【具體實(shí)施方式】
[0016]一種靜電防微塵窗紗，采用皮芯雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，芯部基體材料為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，皮層基體材料為三元共聚物彈性體橡膠，優(yōu)選苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。兩種聚合物共同紡絲，各自分別熔融，在最后一道工序通過(guò)噴絲板擠出結(jié)合，制備皮芯雙層結(jié)構(gòu)的纖維，用于窗紗制造。為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例
[0017]采用市場(chǎng)銷售的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中添加8 wt.%鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯增塑劑、0.6 wt.% 二月桂酸二丁基錫穩(wěn)定劑和0.4 wt.%抗氧劑1010，并機(jī)械共混均勾。苯乙稀-丁二稀-苯乙稀嵌段共聚物中添加0.1 wt.% 二氧化鈦消光劑和30 wt.%氫氧化鋁和氫