防霾透气窗纱加工工艺及防霾透气窗纱

摘要

本发明公开了一种防霾透气窗纱加工工艺及防霾透气窗纱，其工艺步骤为：制备负离子涂料；用负离子涂料制备负离子膜；用制备的负离子膜与窗纱加工制备负离子窗纱膜；在制备的负离子窗纱膜上加工微孔，由该加工工艺制成防霾透气窗纱。本发明防霾透气窗纱加工工艺简单，成本低，加工出的防霾透气窗纱结构简单，使用时不但能有效阻挡雾霾和空气交换，而且能有效保障室内负离子的含量，沉降室内局部灰尘颗粒、消除有害气体、杀灭细菌，从而达到清新室内空气的目的。

权利要求

1.一种防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，工艺步骤为：

(1)制备可释放负离子的负离子涂料：负离子涂料是由以下成分按重量份数配比加工而成：耐水胶粘剂60～90份，负离子粉0.4～3份，阻燃剂5～10份，抗静电剂0.3～0.6份，离型剂0.2～5份，抗紫外线剂0.1～2.5份，抗氧化剂1～3份，表面活性剂0.01～0.4份，去离子水10～30份；

(2)制备带有承载层的负离子膜：将负离子涂料涂覆于承载层上，将该涂布于承载层上的负离子涂料烘干，形成连接于承载层上的功能层，该功能层即负离子膜；

(3)将制备的带承载层的负离子膜与窗纱加工制备负离子窗纱膜；

(4)在制备的负离子窗纱膜上加工微孔。

2.根据权利要求1所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述负离子涂料以干重

20～50g/m2的涂布量涂覆于所述承载层上，所述负离子涂料的烘干温度为60～120℃。

3.根据权利要求1所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)、(2)的制备过程是：将离型层涂料涂覆于承载层上并烘干，形成连接于承载层上的离型层，所述离型层涂料为水性丙烯酸乳液或聚氨酯乳液或水性蜡乳液或上述乳液的混合乳液，之后将负离子涂料涂覆于离型层上并烘干，负离子涂料是由以下成分按重量份数配比：耐水胶粘剂60～90份，负离子粉0.4～3份，阻燃剂5～10份，抗静电剂0.3～0.6份，抗紫外线剂0.1～2.5份，抗氧化剂1～3份，表面活性剂0.01～0.4份，去离子水10～30份，形成固定于离型层上的功能层，该离型层与功能层二层的结合体即负离子膜。

4.根据权利要求3所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述离型层涂料以干重

5～20g/m2的涂量涂覆于承载层上，所述功能层涂料以干重20～50g/m2的涂量涂覆于离型层上。

5.根据权利要求4所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述离型层烘干温度为

60～120℃，所述功能层烘干温度为70～120℃。

6.根据权利要求1或3所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述承载层为PET、BOPP、PP、PC薄膜的一种。

7.根据权利要求1所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)的制备过程是：将步骤(2)得到的负离子膜连同承载层一同与窗纱热压复合，热压时负离子膜与窗纱直接接触，待负离子膜与窗纱复合完全且冷却后，剥去承载层即为负离子窗纱膜。

8.根据权利要求7所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述负离子膜连同承载层与窗纱膜的热压温度为160～190℃，热压压力为8～12Kg。

9.根据权利要求1所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述步骤(4)的制备过程是：将已预制好的负离子窗纱膜以负离子膜朝上方式一端安装于放卷机，另一端穿过多个过渡辊、拖动压辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗纱膜形成连续工作曲线回路，使负离子窗纱膜设置于激光器的用于在其上打孔的多个激光振镜下方；调节负离子窗纱膜与激光器的多个激光振镜之间的间隔为8～15cm；调整激光器的输出参数，并闭合拖动压辊；开启总控制开关，使激光器的多个激光振镜进行激光打孔，每次打孔时间与放卷机和2

收卷机的步进时间相对应，且激光打孔孔径为30～430um，孔密度为300～2500个/cm。

10.根据权利要求1所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述步骤(4)的制备过程是：将已预制好的负离子窗纱膜以负离子膜朝上的方式一端安装于放卷机，另一端穿过拖动压辊、多个过渡辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗纱膜形成连续工作曲线回路，所述负离子窗纱膜设于用于在其上打孔的电晕机的电晕头下方且位于橡胶辊上面；

调整负离子窗纱膜与电晕头之间的距离为2～5cm；闭合拖动压辊，使拖动压辊的压力控制在2～6Kg，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜运行，运行速度逐步增加到8～20米/分钟，之后保持匀速运行；调整电晕机的变压器输出参数，使所述电晕机的变压器输出电压控制在10～12KV，使电晕头电晕连续打孔作业与放卷机和收卷机同步进行，并且电晕打孔的孔径在200～500um，孔密度为100～500个/cm2。

11.根据权利要求1所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述步骤(4)的制备过程是：将已预制好的负离子窗纱膜以负离子膜朝上的方式一端安装于放卷机，另一端穿过拖动压辊、多个过渡辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗纱膜形成连续工作曲线回路，所述负离子窗纱膜设于用于在其上打孔的针辊和橡胶辊之间；调整设备输出参数，使针辊加温，待温度稳定后，使针辊与橡胶辊闭合；闭合拖动压辊，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜及针辊同步运行，针辊的多个均匀分布的针头为打孔装置，且打孔孔径为250～500um，打孔密度为100～500个/cm2，相邻针头的间距为0.25～2mm。

12.根据权利要求11所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述针辊和橡胶辊之间的压力为5～8Kg，所述橡胶辊的硬度为70～80度，所述针辊加温至180～220℃，所述主机运行速度控制在15～30米/分钟。

13.根据权利要求9或10或11所述的防霾透气窗纱加工工艺，其特征在于，所述放卷机的放卷张力为3.5～5Kg，所述收卷机的收卷张力5～8Kg。

14.一种防霾透气窗纱，其特征在于，根据权利要求1-13之一所述的防霾透气窗纱加工工艺制成。

15.根据权利要求14所述的防霾透气窗纱，其特征在于，所述防霾透气窗纱释放的负离子量为1000～6000个/cm3。

说明书

防霾透气窗纱加工工艺及防霾透气窗纱

技术领域

[0001] 本发明涉及窗纱加工技术领域，特别指一种防霾透气窗纱加工工艺及防霾透气窗纱。

背景技术

[0002] 众所周知，PM2.5是粒径在2.5微米以下的空气污染颗粒物，以筛分原理，当我们以纱窗的形式进行室外雾霾阻挡时，窗纱网孔只有小于2.5微米时才能有效阻隔雾霾，这不失为以物理方法进行雾霾防护的一种行之有效的方法，这种方法在一些雾霾防护产品上使用过。但是，我们知道，在室内进行雾霾防护时，防霾只是目的之一，更重要的是要进行室内有害气体的排放和氧气的补充。因为，室内有害气体和缺氧对人体的伤害不亚于雾霾。因此，以纱窗作为防霾工具时，纱窗将担负着防霾和室内有害气体交换的双重作用，以前面提到的物理防霾方法，只要窗纱网孔足够小，防霾效果可能达到一定程度，但当窗纱网孔的孔径很小时，透气量将大打折扣，人们在室内往往感到很闷，甚至头晕，失去了防霾纱窗的真实意义。

[0003] 而大家都知道，空气中烟尘、粉尘、飘尘等带正电荷的颗粒物很容易吸附空气中的负离子，这些负离子使得这些尘粒凝并，成为大粒子沉降下来，从而净化了空气，尤其对粒径小至0.01微米的微粒和难以去除的飘尘凝并效果更明显。不仅如此，负离子也有很好的拟菌作用，它的抑菌机理在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡。负离子也能有效去除空气中的多种有害物质，如一些有害的化学物质和挥发性有机化合物VOC等。因此，负离子消除室内局部雾霾的作用是不可质疑的，这是由于空气中微小粒子基本上都带有正电荷或负电荷，粒径越小，带电性越强，人工合成的负离子粉所释放的负电荷在有效的范围内正好可以吸附或排斥空气中的带电粒子，从而达到降低雾霾的作用；但是，负离子粉所释放的负离子的带电量是有限的，如果将其作为防霾屏障，直接涂布在普通窗纱上，其弱小的电场力很难完全扑捉通过窗纱的雾霾颗粒，而窗纱的大孔洞也很难阻挡空气中的大颗粒物，达不到防霾的效果。如果将可以释放负离子的纱网的孔径变小，而且改变孔型，使负离子的电场力在有效的范围内达到最大，并且利用规则形圆型孔对空气中流动的尘埃形成的涡流现象，阻挡作用将增强很多，就能达到很好的防霾防尘效果；同时使释放负离子的功能薄膜上的微孔最大化，进行有效而充足的室内气体交换。才能有效解决目前防霾窗纱防霾效果好而透气量不足或透气量充足而防霾效果很差的二者不能兼得的实际问题。

[0004] 针对上述问题，如何实现既能防霾又足够透气的窗纱是本发明人所研究的方向。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种防霾透气窗纱加工工艺及防霾透气窗纱，其加工工艺简单，成本低，加工出的防霾透气窗纱结构简单，使用时不但能有效阻挡雾霾和空气交换，而且能有效保障室内负离子的含量，沉降室内局部灰尘颗粒、消除有害气体、杀灭细菌，从而达到清新室内空气的目的。

[0006] 为了达到上述目的，本发明提供一种防霾透气窗纱加工工艺，其工艺步骤为：

[0007] (1)制备可释放负离子的负离子涂料：负离子涂料是由以下成分按重量份数配比加工而成：耐水胶粘剂60～90份，负离子粉0.4～3份，阻燃剂5～10份，抗静电剂0.3～0.6份，离型剂0.2～5份，抗紫外线剂0.1～2.5份，抗氧化剂1～3份，表面活性剂0.01～0.4份，去离子水10～30份；

[0008] (2)制备带有承载层的负离子膜：将负离子涂料涂覆于承载层上，将该涂布于承载层上的负离子涂料烘干，形成连接于承载层上的功能层，该功能层即负离子膜；

[0009] (3)将制备的带承载层的负离子膜与窗纱加工制备负离子窗纱膜；

[0010] (4)在制备的负离子窗纱膜上加工微孔。

[0011] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述负离子涂料以干重20～50g/m2的涂布量涂覆于所述承载层上，所述负离子涂料的烘干温度为60～120℃。

[0012] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述步骤(1)、(2)的制备过程是：将离型层涂料涂覆于承载层上并烘干，形成连接于承载层上的离型层，所述离型层涂料为水性丙烯酸乳液或聚氨酯乳液或水性蜡乳液或上述乳液的混合乳液，之后将负离子涂料涂覆于离型层上并烘干，负离子涂料是由以下成分按重量份数配比：耐水胶粘剂60～90份，负离子粉0.4～3份，阻燃剂5～10份，抗静电剂0.3～0.6份，抗紫外线剂0.1～2.5份，抗氧化剂1～3份，表面活性剂0.01～0.4份，去离子水10～30份，形成固定于离型层上的功能层，该离型层与功能层二层的结合体即负离子膜。

[0013] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述离型层涂料以干重5～20g/m2的涂量涂覆于承载层上，所述功能层涂料以干重20～50g/m2的涂量涂覆于离型层上。

[0014] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述离型层烘干温度为60～120℃，所述功能层烘干温度为70～120℃。

[0015] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述承载层为PET、BOPP、PP、PC薄膜的一种。

[0016] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述步骤(3)的制备过程是：将步骤(2)得到的负离子膜连同承载层一同与窗纱热压复合，热压时负离子膜与窗纱直接接触，待负离子膜与窗纱复合完全且冷却后，剥去承载层即为负离子窗纱膜。

[0017] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述负离子膜连同承载层与窗纱膜的热压温度为160～190℃，热压压力为8～12Kg。

[0018] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述步骤(4)的制备过程是：将已预制好的负离子窗纱膜以负离子膜朝上方式一端安装于放卷机，另一端穿过多个过渡辊、拖动压辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗纱膜形成连续工作曲线回路，使负离子窗纱膜设置于激光器的用于在其上打孔的多个激光振镜下方；调节负离子窗纱膜与激光器的多个激光振镜之间的间隔为8～15cm；调整激光器的输出参数，并闭合拖动压辊；开启总控制开关，使激光器的多个激光振镜进行激光打孔，每次打孔时间与放卷机和收卷机的步进时间相对应，且激光打孔孔径为30～430um，孔密度为300～2500个/cm2。

[0019] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述步骤(4)的制备过程是：将已预制好的负离子窗纱膜以负离子膜朝上的方式一端安装于放卷机，另一端穿过拖动压辊、多个过渡辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗纱膜形成连续工作曲线回路，所述负离子窗纱膜设于用于在其上打孔的电晕机的电晕头下方且位于橡胶辊上面；调整负离子窗纱膜与电晕头之间的距离为2～5cm；闭合拖动压辊，使拖动压辊的压力控制在2～6Kg，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜运行，运行速度逐步增加到8～20米/分钟，之后保持匀速运行；调整电晕机的变压器输出参数，使所述电晕机的变压器输出电压控制在10～12KV，使电晕头电晕连续打孔作业与放卷机和收卷机同步进行，并且电晕打孔的孔径在200～500um，孔密度为100～500个/cm2。

[0020] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述步骤(4)的制备过程是：将已预制好的负离子窗纱膜以负离子膜朝上的方式一端安装于放卷机，另一端穿过拖动压辊、多个过渡辊及纠偏器后安装于收卷机上，整个负离子窗纱膜形成连续工作曲线回路，所述负离子窗纱膜设于用于在其上打孔的针辊和橡胶辊之间；调整设备输出参数，使针辊加温，待温度稳定后，使针辊与橡胶辊闭合；闭合拖动压辊，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜及针辊同步运行，针辊的多个均匀分布的针头为打孔装置，且打孔孔径为250～500um，打孔密度为100～500个/cm2，相邻针头的间距为0.25～2mm。

[0021] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述针辊和橡胶辊之间的压力为5～8Kg，所述橡胶辊的硬度为70～80度，所述针辊加温至180～220℃，所述主机运行速度控制在15～30米/分钟。

[0022] 本发明防霾透气窗纱加工工艺，其中所述放卷机的放卷张力为3.5～5Kg，所述收卷机的收卷张力5～8Kg。

[0023] 一种防霾透气窗纱，其根据所述的防霾透气窗纱加工工艺制成。

[0024] 本发明防霾透气窗纱，其中所述防霾透气窗纱释放的负离子量为1000～6000个/cm3。

[0025] 采用上述方案后，本发明防霾透气窗纱加工工艺及防霾透气窗纱的有益效果是：

[0026] 1、用本发明防霾透气窗纱加工工艺通过用负离子涂料制取负离子膜，该负离子膜不仅能有效的保证负离子释放量和释放精度，而且，薄膜具有很好的透明性、耐磨性和韧性，环保耐候，而用负离子膜与窗纱制取的负离子窗纱膜，其具有拉伸强度高、透明度好，满足实际使用要求；再通过激光打孔方式或电晕打孔方式或针辊打孔方式在负离子窗纱膜上打孔，其加工速度快，工作效率高，可满足批量连续的负离子窗纱膜打孔生产需求，而且设备投入低，加工过程安全、卫生、无其它环境污染；加工出的防霾透气窗纱的微孔孔径均一，精度高、排列整体、均匀度好，透气量高，可实现1000～6000个/cm3的负离子释放量，防霾效果可达90％以上；

[0027] 2、本发明加工制取的防霾透气窗纱使用时不但能有效阻挡雾霾和空气交换，而且能有效保障室内负离子的含量，沉降室内局部灰尘颗粒、消除有害气体、杀灭细菌等，从而达到清新室内空气的目的。

附图说明

[0028] 图1为本发明防霾透气窗纱加工工艺的实施例一流程图；

[0029] 图2为本发明防霾透气窗纱加工工艺实施例一所用激光打孔装置结构示意图；

[0030] 图3为图2的激光打孔装置的多个激光振镜俯视结构示意图；

[0031] 图4为本发明防霾透气窗纱加工工艺的实施例一加工出的防霾透气窗纱结构示意图；

[0032] 图5为本发明防霾透气窗纱加工工艺实施例二所用电晕打孔装置结构示意图；

[0033] 图6为本发明防霾透气窗纱加工工艺实施例三所用针辊打孔装置结构示意图。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

[0035] 如图1所示，本发明防霾透气窗纱加工工艺实施例一流程图，其步骤为：

[0036] S0、负离子涂料的制备：负离子涂料是由以下成分按重量份数配比加工而成：耐水胶粘剂(水性聚氨脂乳液)70～80份，负离子粉2～3份，耐水胶粘剂(乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(VAE))5～9份；阻燃剂5～6份，抗静电剂0.4～0.5份，离型剂(水性蜡乳液)3～5份，抗紫外线剂0.3～0.6份，抗氧化剂1～2.5份，有机硅表面活性剂0.1～0.3份，去离子水20～25份，该负离子涂料的制备过程是：先将2～3份负离子粉在300转/分钟的搅拌状态下逐步加入5～15份去离子水中，然后将搅拌速度逐步提升到1500转/分钟，搅拌20～30分钟，待负离子粉完全分散后备用；将所述的负离子溶液与水性聚氨脂乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(VAE)、阻燃剂、抗静电剂、水性蜡乳液、抗紫外线剂、抗氧化剂、有机硅表面活性剂、去离子水按上述的配比关系在200～300转/分钟的搅拌状态下逐步混合在一起，在1000～2000转/分钟的状态下搅拌10～20分种；最后待所得乳液完全混合均匀后，用200～300目网布过滤一遍，放置4小时以上，待完全消泡后备用；

[0037] S1、制备带有承载层的负离子膜；其制备过程是：将S0得到的负离子涂料涂以干重20～50g/m2的涂量涂覆于承载层上并烘干，烘干温度为80～120℃，形成连接于承载层上的功能层，该功能层即负离子膜，承载层为PET或BOPP薄膜的一种，承载层厚度为0.025毫米；

[0038] S2、用制备的带承载层的负离子膜与窗纱加工制备负离子窗纱膜；其制备过程是：将步骤S1得到的负离子膜连同承载层一同与普通窗纱热压复合，热压时负离子膜与普通窗纱直接接触，热压温度为160℃～190℃，此实施例中热压温度为180℃，热压压力为8～
12Kg，此实施例选用10Kg，待负离子膜与普通窗纱复合完全且冷却后，剥去承载层即为负离子窗纱膜；

[0039] S3、在制备的负离子窗纱膜上加工微孔；其制备过程是：结合图2和图3及图4所示，将步骤S2制备好的负离子窗纱膜1以负离子膜2朝上的方式一端安装于放卷机3上，负离子窗纱膜1的另一端穿过多个过渡辊5、拖动压辊4及纠偏器6后安装于收卷机7上，纠偏器6对负离子窗纱膜1进行对边处理，以保证收卷机7对负离子窗纱膜1收卷的整齐性，放卷机3的放卷张力为3.5～5Kg，收卷机7的收卷张力5～8Kg，整个负离子窗纱膜1形成一个连续工作的曲线回路，使负离子窗纱膜1设置于激光器8的多个激光振镜9的下方；之后调节负离子窗纱膜1与激光器8的多个激光振镜9之间的间隔距离，该间隔距离为8～15cm；接着调整激光器8的输出参数：激光器8选用300～600W功率的二氧化碳激光发生器或蓝光激光发生器或紫外光激光发生器，2～15个激光分路器10驱动2～15个激光振镜9同时进行激光扫描打孔，单个激光分路器10的输出功率控制在5～30W，刻蚀时间0.3～0.8ms，频率3000～6000Hz，并闭合拖动压辊4，拖动压辊4的压力控制在2～6Kg；最后开启总控制开关，使激光器8的多个振镜9激光打孔，打孔的孔径在30～430um，孔密度为300～2500个/cm2，每次打孔时间与放卷机3和收卷机7的步进时间相对应。

[0040] 结合图4所示，经过上述工艺方法制得的防霾透气窗纱包括普通窗纱16，普通窗纱16上连接有负离子膜2，负离子膜2上密布有多个微孔11，微孔11可以为圆柱形或圆锥形，微孔11的孔径是30-430um，孔密度为300～2500个/cm2。

[0041] 经检测加工后的防霾透气窗纱技术指标如下：

[0042]

[0043] 经上述实际测试，本发明加工出的防霾透气窗纱，不但能有效阻挡雾霾和空气交换，而且能保障室内负离子的含量，沉降室内局部灰尘颗粒、消除有害气体杀灭细菌等，从而达到清新室内空气的目的。

[0044] 为了更好的验证本发明的使用效果，下面用实验数据来做更近一步的说明：

[0045] 利用负离子吸附或排斥空气中的细微颗粒物，将不失为一个很好的防霾方法。但是，电荷间的库仑力与距离的平方成反比，即距离越大，作用力越小，如何在有效的距离范围内使电荷的作用力最有效(防霾效果)，而开孔孔径能最大(透气量)，这将是负离子膜2开孔孔径大小的理论与实施依据。

[0046] 根据库仑定律： k＝9.0×109Nm2/C2，

[0047] 以空气中雾霾500ug/m3为计算依据，每mm3雾霾为0.5x10-7ug；两个点电荷间的夹角假设为0°，即 基本电荷带电e＝1.6x10-19库仑，以每mm3负离子膜2释放10个负电荷为例。计算结果得：r＝169um，即当防霾透气窗纱的负离子膜2的最大开孔直径为338um时，即能有效防止500ug/m3的空气中的雾霾。

[0048] 另外，根据空气动力学原理，当微孔11的孔径小于6mm，开孔率小于40％时，风经过微孔时，在突缩过程中将产生较强的涡流现象，产生冲击损失及多孔射流混合损失，孔径越小，孔密度越小，这种损失越大。因此，控制负离子膜2适当的开孔率，将会大部分阻挡住室外尘埃进入室内，这也是小孔涡流效应应用于防霾透气窗纱最坚实的理论依据。

[0049] 根据以上计算，当负离子膜2的开孔孔径小于338um时，即能达到95％以上的防霾效果。而对室内外气体的交换，由于气体的粒径一般在0.3～0.4nm，小于pm2.5颗粒物1000～10000倍，而且气体永远遵循高浓度向低浓度自由扩散的原理，室内甲醛、二氧化碳等有害气体会畅通无阻的排向室外，而室外的氧气会源源不断的进入室内，因此，室内外气体能够进行高效的交换，最高可达每分钟每平方米4.75m3。

[0050] 所以将电子吸附技术与小孔涡流风阻技术有效的结合，将是防霾透气窗纱制作有力的理论依据，可以达到很好的防霾效果，同时也能达到有效的室内外气体的交换作用。

[0051] 根据经验公式使负离子膜2的换气量能够满足一定大小的房间的需求，房间所需负离子膜2的面积由下述公式计算： 式中S为所需负离子膜的面积，单位为m2(平方米)；V为房间体积，单位为m3(立方米)；Q为负离子膜的透气量，单位为L/h·m2(升/小时·平方米)；t为房间换气时间，单位为h(小时)。所述Q由下述公式计算：Q＝0.9752×10-3×r2×ρ，式中r为负离子膜的微孔半径，单位为μm(微米)；ρ为负离子膜的微孔密度，单位为个/cm2(个/平方厘米)。气体通过微孔的运动规律与克努森系数有关，克努森系数Kn＝λ/R，其中R为微孔半径。当Kn≤0.001时，气体在孔内运动服从分子运动规律；当Kn≥10时，气体在孔内流动由流体力学描述，服从Poiseuille方程。空气分子直径约0.3nm，在标准大气压下其平均自由程λ约为93nm。以空气在孔径为200μm的负离子膜的微孔内的运动为例，其Kn＝0.093/25＝0.00372，因此空气运动介于分子运动和经典流体力学之间。对不可压缩气体，根据伯努利方程和连续性方程推导，流量正比于微孔截面积，即孔半径的平方。

[0052] 人每分钟呼吸16次，每次平均吸入约0.55L空气，则每人每小时吸入空气量为528L。若采用100cm2，微孔11的孔径为200μm，微孔11的密度1600个/cm2的负离子膜2来换气，则每小时气体交换量可达2438L，可满足4～5个人呼吸新鲜空气的要求。对于面积为20m2，层高为3m的房间，其体积V为60m3，当负离子膜2的微孔11的孔径为200μm，微孔11的密度为
1600个/cm2时，按上述公式计算可得在t时间内换完整个房间空气所需要的负离子膜面积为0.246/t。即对于60m3的房间，若1小时完成换气，则面积为0.246m2，微孔11的孔径为200μm，微孔11的密度为1600个/cm2的负离子膜2就能满足要求。

[0053] 如表1空气中细颗粒物粒径分布表(表1)

[0054]0.001～1.0 氡及其子体      
0.01～0.1 病毒      
0.01～10 厨房油烟 烟草烟雾    
0.01～100 金属尘及烟      
0.1～10 木材燃烧 碳灰 空气清新剂 细菌
0.1～100 烟道灰 煤气燃烧 汽车尾气 水泥尘
1.0～10 喷发胶      
1.0～100 煤灰 石棉 孢子  
1.0～1000 面粉灰      
10～100 花粉      
10～1000 飞灰      
～1000 降尘      

[0055] 如表2所示，当负离子膜2上的微孔11的孔径不同时，防霾透气窗纱的气溶胶颗粒的收集效率和空气中气溶胶粒径的关系表。

[0056]

[0057] 以微孔11的孔径为300μm的负离子膜2为例，其扑捉收集粒子效率与粒子大小有关，对粒径为10nm至300nm粒子收集效率仅为20％，对小于10nm粒子，粒径越小收集效率越高，当粒子小至1nm，收集效率高达到90％。对300nm以上粒子，粒径越大收集效率越高，当粒子大至1微米，收集效率最低达70％，粒子大至2.5微米时，收集效率最低可达90％。与表1相结合，室外空气中90％以上的降尘、飞灰、花粉可被负离子膜2阻挡在外；70％以上的煤灰、水泥尘、汽车尾气、煤气燃烧、烟道灰、细菌、碳灰、金属尘及烟可被负离子膜2阻挡在外；而室内病毒绝大部分可透过负离子膜2的微孔11随空气流动由室内流到室外；对于室内的细菌、厨房油烟、烟草烟雾和氡及其子体，一部分可透过负离子膜2的微孔11到达室外，其它部分将被负离子膜2表面所释放的负离子和微孔孔壁扑捉。

[0058] 这是由于，当室外PM2.5浓度较高时，也就是污染物粒子浓度较高，由于粒子间的自由碰撞运动，室外气压相对室内气压较高；遵循浓度自由平衡原理，当室外污染物通过防霾透气窗纱流向室内时，在负离子膜2的微孔11上形成涡流现象，大部分污染物被拒之防霾透气窗纱外，只有很小一部分污染物颗粒能通过微孔11，但是当它们通过时又被负离子膜2所释放的负离子阻挡或吸附，这就是防霾透气窗纱的防霾机理；而对于室内污染物，大家知道，室内污染物诸如甲醛、二氧化碳、氮气、氨气、氡及其子体等大部分均以气态形式存在，它们的粒径范围大约在0.3～0.4nm，相对室外污染物粒径相差100～10000倍，而且气体永远遵循高浓度向低浓度自由扩散的原理，所以它们很容易通过微孔11排向室外，而室外的氧气也会通过微孔11扩散至室内。因此，防霾透气窗纱完全具备防霾换气的作用。

[0059] 本发明防霾透气窗纱加工工艺实施例二，其步骤S10与实施例一的步骤S1加工过程相同，其步骤S20、S30与实施例一的步骤S2、S3不同，具体是：

[0060] S20、用制备的带承载层的负离子膜与窗纱加工制备负离子窗纱膜；其制备过程是：将离型层涂料以干重5～20g/m2的涂量涂覆于承载层上并烘干，形成连接于承载层上的离型层，离型层涂料为水性丙烯酸乳液，承载层为PET薄膜，承载层的厚度为0.025毫米，烘干温度为80～120℃；之后将负离子涂料以干重20～50g/m2的涂量涂覆于离型层上并烘干，烘干温度为70～120℃，形成固定于离型层上的功能层，该离型层与功能层二层的结合体即负离子膜。负离子涂料是由以下成分按重量份数配比：耐水胶粘剂(水性聚氨脂乳液)70～80份；负离子粉2～3份；耐水胶粘剂(乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(VAE))5～9份；抗紫外线剂
0.3～0.6份；有机硅表面活性剂0.1～0.3份；抗静电剂0.4～0.5份；阻燃剂5～6份；去离子水20～25份；抗氧化剂1-2.5份。该涂料的制备过程是：先将2～3份负离子粉在300转/分钟的搅拌状态下逐步加入5～15份去离子水中，然后将搅拌速度逐步提升到1500转/分钟，搅拌20～30分钟，待负离子粉完全分散后备用；将所述的负离子溶液与水性聚氨脂乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(VAE)、阻燃剂、抗静电剂、抗紫外线剂、抗氧化剂、有机硅表面活性剂、去离子水按上述的配比关系在200～300转/分钟的搅拌状态下逐步混合在一起，在1000～2000转/分钟的状态下搅拌10～20分种；最后待所得乳液完全混合均匀后，用200～300目网布过滤一遍，放置4小时以上，待完全消泡后即可使用；

[0061] S30、在制备的负离子窗纱膜上加工微孔；其制备过程是：结合图5所示，将已预制好的负离子窗纱膜1以负离子膜2朝上的方式一端安装于放卷机3上，放卷机1的放卷张力为3.5～5Kg，负离子窗纱膜1的另一端穿过拖动压辊4、多个过渡辊5及纠偏器6后安装于收卷机7上，收卷机7的收卷张力5～8Kg，整个负离子窗纱膜1形成一个连续工作的曲线回路，负离子窗纱膜1设置于电晕机的电晕头12下方且位于橡胶辊13上面；调整负离子窗纱膜1与电晕头12(高压放电电极)之间的距离，调整距离为2～5cm；闭合拖动压辊4，拖动压辊4的压力控制在2～6Kg，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜1运行速度逐步增加到8～20米/分钟，之后保持匀速运行；调整电晕机的变压器输出参数，电晕机的变压器输出电压控制在10～12KV，使电晕头12电晕打孔，且连续打孔作业与放卷机和收卷机同步进行，电晕头12的电晕(高压放电电极)的打孔孔径在200～500um，孔密度为100～500个/cm2。

[0062] 上述实施例二中经检测所用负离子涂料指标：

[0063] 固含量：25～30％；         黏度：500～3000CPS；

[0064] 玻璃化温度：-40～-20℃；      热活化温度：90～100℃。

[0065] 经检测加工成负离子膜后的指标为：

[0066]

[0067]

[0068] 加工后的防霾透气窗纱技术指标如下：

[0069]

[0070] 本发明防霾透气窗纱加工工艺实施例三，其步骤S100、S200与实施例一的步骤S1、S2加工过程相同，其步骤S300与实施例一的步骤S3不同，具体：

[0071] S300、在制备的负离子窗纱膜上加工微孔；其制备过程是：结合图6所示，将已制备好的负离子窗纱膜1以负离子膜2朝上的方式一端安装于放卷机3上，放卷机3的放卷张力为3.5～5Kg，负离子窗纱膜1的另一端穿过多个过渡辊5、拖动压辊4及纠偏器6后安装于收卷机7上，收卷机7的收卷张力5～8Kg，整个负离子窗纱膜1形成一个连续工作的曲线回路，负离子窗纱膜1穿置于针辊14与拖动压辊4之间，针辊14和拖动压辊4之间的压力为5～8Kg，针辊14的针头直径为250～500um，相邻针头的间距为0.25～2mm，拖动压辊4的硬度为70～80度；之后调整设备输出参数，使针辊14的针头加温至180～220℃，待温度稳定后，使针辊14与拖动压辊4闭合；之后闭合拖动压辊4，拖动压辊4的压力为2～6Kg，之后开启主机，使主机带动负离子窗纱膜1及针辊14同步运行，主机运行速度控制在15～30米/分钟，使针辊14的多个针头打孔，针辊14的针头打孔密度为100～500个/cm2，打孔孔径为250～500um。

[0072] 上述实施例经检测加工负离子膜的负离子涂料指标：

[0073] 固含量：20～35％；           黏度：500～3000CPS；

[0074] 玻璃化温度：-40～-30℃；     热活化温度：110～130℃。

[0075] 经检测成负离子膜后的指标为：

[0076]

[0077]

[0078] 加工后的防霾透气窗纱技术指标如下：

[0079]

[0080] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

[0081] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。