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吉林法德龍持續爆發,又一創新面世

即時新聞|來源:冷純廷 刁廣祥|2017-10-19

摘要:介紹了納米粉體非織造布復合材料的加工生產技術 ,并將智能型復合材料加工成防霧霾窗簾,并與防霧霾窗紗進行了綜合對比 ,從而展示了智能型防霧霾窗簾的未來應用前景。

關鍵詞:納米粉體,智能型復合材料,防霧霾窗簾,研制,前景。

1概述

隨著人們生活水平的日益提高,汽車進入家庭正朝著剛性化需求方向發展,這也標志著我國已經完全進入汽車時代。汽車保有量的逐漸增多,給城市空氣帶來了巨大危害。眾多汽車的不斷跑動,使馬路上的灰塵被攪動起來,漂浮在空氣中,尤其是小于PM2.5以下的超細粉塵顆粒對人體非常有害,不僅容易進入人的肺部導致肺癌患者增多,而且,容易引起眼疾病,上呼吸道感染,咳喘,皮膚瘙癢等等。自2003年以來,多數城市冬季與春天都被霧霾所籠罩,給人們生活帶來了極大的痛苦和煩惱。霧霾治理已引起各級政府的高度重視,但是由于霧霾成因復雜,面積之大 ,治理難度可想而知。人們為了保護自身健康,防霧霾口罩應用量大幅度上升。雖然,我們無法控制室外霧霾,但是,我們可以采取有效措施,保證室內空間沒有霧霾。所以最近幾年,市場上大量銷售室內空氣凈化器,智能型空調機。有條件的家庭和辦公場所,可以通過智能空調機和室內空氣凈化器來凈化室內空氣,防止霧霾空氣的危害。那么,大多數工薪階層家庭和一般辦公場所、工廠車間,不具備安裝智能空調機和室內空氣凈化器的條件,只能被動地接受霧霾空氣危害。根據目前國內現狀,我們開發了一種智能型防霧霾窗簾 ,可以科學有效地控制霧霾,使霧霾空氣被屏蔽在窗外。

2、納米粉體非織造布復合材料的生產技術研究      

2.1硅藻土的功能特性簡介

我國的硅藻土資源非常豐富,儲藏量為3.85億噸,分布面積約200平方公里。遠景儲量大于20億噸,亞洲第一,世界第二。尤其是吉林省白山地區,儲藏量占全國60%-65%。硅藻土的品質好,SiO2含量95%以上,Al2O3含量在0.8%-3.0%Fe2O3含量0.2%-2.0%,比表面積大33-65㎡/g,微孔多2.0-2.5億個/克,粒徑范圍一般在10-3000na之間,常規密度0.4-0.9g/cm3,微孔體積0.45-0.98cm3/g。隨著硅藻土生產分級提純技術的不斷成熟,硅藻土的應用研究也在不斷深入,為企業創造了良好的經濟效益和社會效益。硅藻土屬于一種納米級粉體材料,它的多微孔吸附性使其具有多功能性,例如:吸附甲醛功能;釋放負氧離子功能;凈化空氣功能;殺菌消毒功能;吸異味除臭功能;吸光消光功能;耐熱阻燃功能;吸音降噪功能;耐疲勞抗老化功能和呼吸調濕功能等等。所以,硅藻土在建筑材料、復合材料、凈化材料、助濾或微過濾材料上得到了極其廣泛的應用。硅藻土已成為繼稀土材料之后又一種新型材料,其應用面之廣,功能之強,作用之大,已經形成一個綠色的朝陽產業。

2.2納米粉體非織造布復合材料生產工藝

我們利用硅藻土的多功能特性,采用粘合法非織造布生產工藝,制成一種智能型非織造布復合材料(本公司專利)。硅藻土的多微孔,在制成復合材料的過程中,如果受到封堵微孔就會造成損失,其應用功能就會受到影響,所以必須采取必要的技術措施保證微孔的完好性。由于硅藻土是一種納米級的粉體材料,雖然具有良好的水溶性和分散性,但是在與粘合劑混合的過程中,存在最大的問題是粉體團聚現象。要想把硅藻土均勻地與粘合劑混合在一起,不采取一定的技術措施,是跟本無法實現的。所以,要研究解決的第一個技術問題,就是解決硅藻土與粘合劑實現均勻混合。我們采用硅藻土改性的方法(本公司專利),使其表面形成薄薄的包覆膜,減小了納米級硅藻土粉體的團聚現象,當復合材料在加熱干燥過程中,包覆膜破漲自動消失,不會影響硅藻土的應用功能。硅藻土改性生產工藝流程如圖一所示。

圖一:硅藻土改性生產工藝流程

     原料稱重→ 混配→高速混合→自然冷卻→成品→檢驗→包裝→入庫。

首先將粘合劑稀釋到固含量5%-20%之間,再把改性硅藻土與粘合劑利用攪拌釜在常溫低速情況下進行混合,然后采用粘合法非織造布生產工藝(參見圖二),制成納米粉體非織造布復合材料 。由于這種復合材料具有吸甲醛功能;吸異味除臭功能;殺菌消毒功能;凈化空氣功能;釋放負氧離子功能;呼吸調濕功能;吸光消光功能;吸音降噪功能;抗老化功能;耐熱阻燃功能等等,所以我們把這種納米粉體非織造布復合材料,稱其為智能型復合材料。這種智能型復合材料也可作為防護型口罩的智能芯片,由于智能型復合材料的高吸附作用,不僅解決了防護型口罩佩戴時的“氣體短路問題”(霧霾空氣從口罩與臉部縫隙進入口部),而且由于智能芯片的多功能性,克服了冬天戴口罩眼鏡上霜問題。所以,帶有智能芯片的新型防護口罩特別受配戴眼鏡的廣大人群歡迎和喜愛。當然,智能型復合材料也是室內空氣凈化器、智能空調機集成過濾網和過濾芯的理想材料。本文利用這種智能型復合材料加工成防霧霾窗簾,并進行了大量的應用研究,結果表明具有良好的防霧霾效果,窗簾起到了一種屏蔽霧霾的屏障作用,深受賓館、學校、辦公樓和家庭的歡迎和喜愛。智能型復合材料的生產工藝流程如圖二所示。

圖二、智能型復合材料的生產工藝流程

粘合劑稀釋→改性硅藻土與粘合劑混配→非織造布退卷→復合→烘干→分切→收卷→檢驗→成品→包裝→入庫。

3、智能型防霧霾窗簾的應用研究

采用納米粉體非織造布復合材料為面料,制成封閉式智能型窗簾,既不影響室內光線,又不影響室內外空氣互換,還不受室外霧霾空氣的污染,同時減輕了室內空氣凈化器和智能空調機的負擔,大大地改善了室內空氣質量,使人們在霧霾天氣里也能夠生活在一個清新舒適的空間里。這種智能型防霧霾窗簾,利用自身的多功能性形成了一道霧霾屏障,使得室外空氣通過新型防霧霾窗簾得到了凈化作用。防霧霾窗簾的應用,減輕了室內空氣凈化器和智能空調機的負擔,起到了節能降耗作用。我們對智能型防霧霾窗簾進行了大量的跟蹤測試,同時與防霧霾窗紗在同等條件下進行了對比測試,其結果是非常理想的。智能型防霧霾窗簾室內外空氣測試結果對比如表一所示。

表一:室內外空氣測試對比結果

       類別

項目

室外空氣質量

           室  內  空  氣  質  量

普通室內

防霧霾窗紗

防霧霾窗簾

PM2.5粉塵濃度

270-350ug/m3

150-200ug/m3

75-100ug/m3

50-75ug/m3

煙塵濃度

20-30

15-25

5-12

1-2

甲醛含量

0.18-0.25

0.10-0.21

0.08-0.10

0

二氧化硫含量

0.12-0.18

0.10-0.12

0.02-0.09

0

一氧化碳含量

0.10-0.12

0.06-0.10

0.01-0.05

0

一氧化氮含量

0.02-0.05

0.01-0.04

0.01-0.02

0

PM2.5阻隔率

0

10%-30%

90%-98%

99.0%-99.9%

室內外空氣互換量

0

0.10-0.20

m3/mi n.m2

0.8-1.0

m3/mi n.m2

0.8-1.0

m3/mi n.m2

負氧離子濃度

0.1-0.2萬個/cm3

0.1-0.2萬個/cm3

1.0-1.5萬個/cm3

3.0-6.0萬個/cm3

相對濕度

85%-90%

75%-90%

70%-85%

40%-60%

注:測試結果為60個霧霾日室內外空氣狀況的加權平均值。普通室內是指關閉窗戶的房間。

從表一的數據中我們不難看出,在霧霾空氣嚴重污染的天氣里,室內即便關著窗戶,室內外空氣質量幾乎相差無幾,也就是說,室內外空氣對人的危害是基本相同的。因此我們必須采取措施,才能有安全的生存空間。無論是防霧霾窗紗還是防霧霾窗簾都是有效的,但是相比較而言,防霧霾窗簾效果更加明顯。在嚴重污染的霧霾天氣里,采用智能型復合材料加工的封閉式窗簾,室內空氣幾乎不存在有害氣體,煙塵濃度也非常小。從對霧霾空氣凈化的效果看,智能型防霧霾窗簾比防霧霾窗紗提高了10%-15%;對PM2.5粉塵顆粒的阻隔率也提高了1-10百分點;室內空氣的相對濕度明顯好于前者;釋放負氧離子的能力是前者的3-4倍。換句話說,智能型復合材料窗簾,對于防止霧霾空氣污染更加科學有效。

4、結 束 語

通過我們對智能型防霧霾窗簾的開發與研制,并進行了大量的跟蹤對比測試,我們認為,智能型防霧霾窗簾防止霧霾空氣污染,凈化室內空氣,方法是科學、有效的,而且深受用戶歡迎和喜愛,今后的應用前景是非常可觀的。隨著應用研究的不斷深入,智能型復合材料在室內空氣凈化器和智能型空調機上也將得到廣泛地應用,智能型復合材料將會給我們未來的生活空間,帶來更清新、更舒適、更環保的空氣質量,這是科學研究的必然結果。







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