本發(fā)明涉及門窗紗生產技術領域，特別涉及一種平面式門窗用有色空氣過濾紗。
背景技術：
隨著我們快速的城鎮(zhèn)化進程、工業(yè)及經濟的發(fā)展，大氣污染也日趨嚴重（特別是PM2.5等細顆粒物污染），尤其是進入2013年以來，主要由PM2.5污染導致的霧霾天氣侵襲我國東部大部分地區(qū)，北京、上海等重要城市深受其害，人民身體健康受到嚴重影響。室外嚴重的霧霾天氣使普通百姓無法開窗換氣，而室內不流通的空氣會使人身體不舒適，長期會對人的身體造成嚴重影響。
現有的紗窗、紗門，紗按材質分有棉紗布、滌綸布等，通常具有細密的網孔，能阻擋蚊蟲、蒼蠅等昆蟲的進入。常規(guī)的紗不影響空氣流通，但是由于網孔較大，其無法將PM2.5等細顆粒物隔離在外，在環(huán)境日益惡化的今天，霧霾天氣還是只能依靠關閉門窗來防護，無法開窗換氣，如果要將能把PM2.5等細顆粒物隔離在外的類似口罩材料做紗，空氣阻力過大，無法達到換氣效果。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種平面式門窗用有色空氣過濾紗，為無紡布材料，用于紗窗、紗門的制作，有高強度、高硬挺度，空氣阻力小，空氣過濾效率高，能對PM2.5等細顆粒物高效攔截，又不影響空氣流通，具有節(jié)能、防噪音、隔熱、凈化、防蚊蟲等多種功能，可替代傳統的紗窗、紗門，將室外污染的空氣過濾后引入室內，保持室內空氣流通。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種平面式門窗用空氣過濾紗，所述空氣過濾紗是由平面骨架材料層和高效低阻空氣過濾材料層復合而成，具有三明治結構，上下兩層為平面骨架材料層，中間為高效低阻空氣過濾材料層。
本發(fā)明對傳統的單層網格孔的窗紗、門紗進行了革新，首次開發(fā)了新型的復合型空氣過濾紗，在環(huán)境日益惡化的今天，將空氣過濾的概念帶入傳統的窗紗、門紗產品，賦予了傳統的窗紗、門紗新的過濾小顆粒污染物的功能。上下兩層為發(fā)明人特定開發(fā)的平面骨架材料層，進行粗過濾，配合中間層的高效低阻空氣過濾材料層精過濾，這樣組合，空氣阻力小，空氣過濾效率高，能對PM2.5、粉塵、花粉等細顆粒物高效攔截，又不影響空氣流通。具有節(jié)能、防噪音、隔熱、凈化、防蚊蟲等多種功能，可替代傳統的紗窗、紗門，將室外污染的空氣過濾后引入室內，保持室內空氣流通。本發(fā)明結構簡單，生產成本低。平面骨架材料層強度高，起到骨架作用。平面骨架材料層具有高強度、高硬挺度、高柔韌性，高透氣量的特點，對灰塵、粉塵、揚塵、柳絮、花粉的過濾效率大于50%，對蚊蟲能有效阻截，易于清洗。
作為優(yōu)選，所述平面骨架材料層厚度為0.2-0.4mm，高效低阻空氣過濾材料層厚度為0.1-0.3mm。
作為優(yōu)選，所述高效低阻空氣過濾材料層的過濾效率>95%，空氣阻力<20Pa，所述高效低阻空氣過濾材料層的制作材料型號為BMF-Merv12或BMF-Merv14。BMF-Merv12、BMF-Merv14均為3M公司市售產品。
作為優(yōu)選，所述平面骨架材料層的材料按質量百分比計，由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖10-20%，7D滌綸短纖40-50%，4D低熔點滌綸短纖30-50%；或所述平面骨架材料層的材料由主原料纖維和有色添加料纖維組成，所述有色添加料纖維為有色滌綸短纖維或有色丙綸短纖維，有色添加料纖維的用量為主原料總重量的1-3%，按質量百分比計，主原料纖維由以下組分混合組成：15D滌綸短纖10-20%，7D滌綸短纖40-50%，4D低熔點滌綸短纖30-50%。本發(fā)明平面骨架材料層的材料采用特定細度的滌綸短纖（15D、7D和4D）組合及控制各細度纖維的配比，能保證產品具有很好地強度、透氣性、透光率。加入有色添加料纖維的配方，能豐富色彩，形成有色的平面式門窗簾用空氣過濾紗，產品具有擬墻紙的外觀，豐富產品樣式。
4D低熔點滌綸短纖，外層熔點低，在加工時，外層熔化，其它不熔化，起到粘結劑的作用，能將其它纖維牢固結合在一起。
本發(fā)明的原料滌綸短纖的常規(guī)規(guī)格選自32mm、48mm 、51mm、64mm、76mm、102mm。
作為優(yōu)選，15D滌綸短纖熔點為256℃；7D滌綸短纖熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為110-180℃，芯層熔點為256℃。5D滌綸短纖、7D滌綸短纖為常規(guī)的短纖熔點256℃。
作為優(yōu)選，有色添加料纖維的細度為10-20D，長度為38-102mm。
作為優(yōu)選，所述平面骨架材料層的制備方法包括如下步驟：
（1）環(huán)境控制：生產車間濕度控制在40-70%；濕度不在40-70%范圍內，則產品無法生產。
（2）原料準備：將原料在濕度40-70%的生產車間中預先放置10-15h；原料預先放置一段時間，以適應生產環(huán)境，保證產品質量。
（3）開松混合：按配比，將原料各組分粗開松至開松度10-20%，然后通過風機輸送到混料倉內充分混合均勻，然后進入精開機進行精開松至開松度20-40%；
（4）梳理成網：步驟（3）開松后的原料進入梳理機的棉箱，對梳理機進行定量喂棉，獲得克重20-60g/m2的棉網，棉網的雜亂比為3-5：1；雜亂比即縱向拉伸強度與橫向拉伸強度的比值，控制雜亂比，產品的強度、透氣性等好。
（5）熱軋預定型：棉網通過熱軋機的軋輥預定型，預定型溫度控制在135-165℃，壓力控制在12-16bar；預定型的軋輥表面光滑，預定型的溫度及壓力控制非常關鍵，通過預定型能使棉網有少量張力，同時纖維結構不受影響。
（6）烘干定型：棉網進入烘道內烘干定型，烘道溫度控制在160-170℃，棉網烘至含水率在3%以內；烘干定型的溫度非常關鍵，烘干定型的溫度能使得4D低熔點滌綸短纖外層熔化粘結，內層及其它纖維不受影響，使得產品具有較高的強度和硬挺度。另一方面，在浸膠步驟步驟存在下，能使膠（乳液）在高溫下充分發(fā)生化學反應，使其與纖維之間粘結，提高產品的強度以及硬挺度。
（7）厚度修正：將棉網的厚度修正到0.2-0.4mm，檢驗合格后得產品，檢驗合格的產品橫向拉伸強度大于10N/5cm，縱向拉伸強度大于30N/5cm；透光率在50%以上，透氣量在4000-8000L/m2s。
本發(fā)明首次開發(fā)了采用熱軋工藝生產平面骨架材料層，具有節(jié)能、防噪音、隔熱、凈化、防蚊蟲等多種功能，將室外污染的空氣過濾后引入室內，保持室內空氣流通。
作為優(yōu)選，步驟（5）和步驟（6）之間還包括浸膠步驟，浸膠步驟為：將棉網浸膠，使得棉網上膠量以干膠量計為3-10g/m2。浸膠能提高產品的強度以及硬挺度，降低空氣阻力。
作為優(yōu)選，所述浸膠的膠原料為聚丙烯酯乳液、酚醛樹脂乳液、丁苯乳液或聚醋酸乙烯酯乳液。聚丙烯酸酯乳液、酚醛樹脂乳液、丁苯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液均為市售產品。
作為優(yōu)選，步驟（5）和步驟（6）棉網的走速為10-30m/min。
本發(fā)明的有益效果是：強度高、硬挺度高，空氣阻力小，空氣過濾效率高，能對PM2.5等細顆粒物高效攔截，又不影響空氣流通，具有節(jié)能、防噪音、隔熱、凈化、防蚊蟲等多種功能，可替代傳統的紗窗、紗門等，將室外污染的空氣過濾后引入室內，保持室內空氣流通。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種橫截面示意圖。
圖中：1、平面骨架材料層，2、高效低阻空氣過濾材料層。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的具體說明。
本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設備等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規(guī)方法。
平面骨架材料層材料的原料滌綸短纖的長度規(guī)格可選自32mm、48mm 、51mm、64mm、76mm、102mm等。
15D滌綸短纖、7D滌綸短纖、4D低熔點滌綸短纖均購自匯維仕（Huvis）公司。
有色滌綸短纖維（市售，江陰協達特種化纖有限公司）、有色丙綸短纖維（市售，泰州市海侖化纖有限公司）的顏色可選金色、銀色、紅色、藍色等。
實施例1：
如圖1所示，一種平面式門窗用空氣過濾紗，由平面骨架材料層1、高效低阻空氣過濾材料層2、平面骨架材料層1三層復合而成，具有三明治結構，上下兩層為平面骨架材料層，中間為高效低阻空氣過濾材料層（購自3M公司，型號為BMF-Merv12），高效低阻空氣過濾材料層厚度為0.3mm。
平面骨架材料層，按質量百分比計，由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖10%，7D滌綸短纖40%，4D低熔點滌綸短纖50%。
15D滌綸短纖（32mm）熔點為256℃；7D滌綸短纖（32mm）熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖（51mm）具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為110℃，芯層熔點為256℃。
平面骨架材料層制備方法包括如下步驟：
（1）環(huán)境控制：生產車間濕度控制在70%。
（2）原料準備：將原料在濕度70%的生產車間中預先放置10h。
（3）開松混合：按配比，將原料各組分粗開松至開松度10%，然后通過風機輸送到混料倉內充分混合均勻，然后進入精開機進行精開松至開松度20%。
（4）梳理成網：步驟（3）開松后的原料進入梳理機的棉箱，對梳理機進行定量喂棉，獲得克重20g/m2的棉網，棉網的雜亂比為3：1。
（5）熱軋預定型：棉網通過熱軋機的軋輥預定型，預定型溫度控制在135℃，壓力控制在12bar。
（6）烘干定型：棉網進入烘道內烘干定型，烘道溫度控制在160℃，棉網烘至含水率在3%以內。
（7）厚度修正：將棉網的厚度修正到0.2mm，檢驗合格后得產品。
整個生產線棉網的走速為10m/min。
實施例2：
一種平面式門窗用空氣過濾紗，由平面骨架材料層1、高效低阻空氣過濾材料層2、平面骨架材料層1三層復合而成，具有三明治結構，上下兩層為平面骨架材料層，中間為高效低阻空氣過濾材料層（購自3M公司，型號為BMF-Merv14），高效低阻空氣過濾材料層厚度為0.1mm。
平面骨架材料層按質量百分比計，由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖20%，7D滌綸短纖50%，4D低熔點滌綸短纖30%。
15D滌綸短纖（64mm）熔點為256℃；7D滌綸短纖（64mm）熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖（51mm）具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為180℃，芯層熔點為256℃。
平面骨架材料層制備方法包括如下步驟：
（1）環(huán)境控制：生產車間濕度控制在40%。
（2）原料準備：將原料在濕度40%的生產車間中預先放置15h。
（3）開松混合：按配比，將原料各組分粗開松至開松度20%，然后通過風機輸送到混料倉內充分混合均勻，然后進入精開機進行精開松至開松度40%。
（4）梳理成網：步驟（3）開松后的原料進入梳理機的棉箱，對梳理機進行定量喂棉，獲得克重60g/m2的棉網，棉網的雜亂比為5：1。
（5）熱軋預定型：棉網通過熱軋機的軋輥預定型，預定型溫度控制在165℃，壓力控制在16bar。
（6）烘干定型：棉網進入烘道內烘干定型，烘道溫度控制在170℃，棉網烘至含水率在3%以內。
（7）厚度修正：將棉網的厚度修正到0.4mm，檢驗合格后得產品。
整個生產線棉網的走速為30m/min。
實施例3：
一種平面式門窗用空氣過濾紗，由平面骨架材料層1、高效低阻空氣過濾材料層2、平面骨架材料層1三層復合而成，具有三明治結構，上下兩層為平面骨架材料層，中間為高效低阻空氣過濾材料層（購自3M公司，型號為BMF-Merv14），高效低阻空氣過濾材料層厚度為0.2mm。
平面骨架材料層按質量百分比計，由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖15%，7D滌綸短纖45%，4D低熔點滌綸短纖40%。
15D滌綸短纖（51mm）熔點為256℃；7D滌綸短纖（51mm）熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖（51mm）具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為180℃，芯層熔點為256℃。
平面骨架材料層制備方法包括如下步驟：
（1）環(huán)境控制：生產車間濕度控制在60%。
（2）原料準備：將原料在濕度60%的生產車間中預先放置12h。
（3）開松混合：按配比，將原料各組分粗開松至開松度15%，然后通過風機輸送到混料倉內充分混合均勻，然后進入精開機進行精開松至開松度30%。
（4）梳理成網：步驟（3）開松后的原料進入梳理機的棉箱，對梳理機進行定量喂棉，獲得克重40g/m2的棉網，棉網的雜亂比為4：1。
（5）熱軋預定型：棉網通過熱軋機的軋輥預定型，預定型溫度控制在150℃，壓力控制在15bar。
（6）烘干定型：棉網進入烘道內烘干定型，烘道溫度控制在165℃，棉網烘至含水率在3%以內。
（7）厚度修正：將棉網的厚度修正到0.3mm，檢驗合格后得產品。
整個生產線棉網的走速為20m/min。
實施例4：
本實施例與實施例3不同之處在于步驟（5）和步驟（6）之間還包括浸膠步驟，具體為：
（5）熱軋預定型：棉網通過熱軋機的軋輥預定型，預定型溫度控制在150℃，壓力控制在15bar。
（6）浸膠：將棉網浸膠，使得棉網上膠量以干膠量計為3g/m2，浸膠的膠原料為聚丙烯酸酯乳液（市售）。
（7）烘干定型：棉網進入烘道內烘干定型，烘道溫度控制在165℃，棉網烘至含水率在3%以內。
（8）厚度修正：將棉網的厚度修正到0.3mm，檢驗合格后得產品。
其它同實施例3。
實施例5：
本實施例與實施例3不同之處在于步驟（5）和步驟（6）之間還包括浸膠步驟，具體為：
（5）熱軋預定型：棉網通過熱軋機的軋輥預定型，預定型溫度控制在150℃，壓力控制在15bar。
（6）浸膠：將棉網浸膠，使得棉網上膠量以干膠量計為10g/m2，浸膠的膠原料為丁苯乳液（市售）。
（7）烘干定型：棉網進入烘道內烘干定型，烘道溫度控制在165℃，棉網烘至含水率在3%以內。
（8）厚度修正：將棉網的厚度修正到0.3mm，檢驗合格后得產品。
其它同實施例3。
實施例6：
本實施例與實施例1不同之處在于平面骨架材料層原料配比：
平面骨架材料層原料由主原料纖維和有色添加料纖維組成，所述有色添加料纖維為有色滌綸短纖維（細度為10D，長度為38mm），有色添加料纖維的用量為主原料總重量的3%；按質量百分比計，主原料纖維由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖10%，7D滌綸短纖40%，4D低熔點滌綸短纖50%。
15D滌綸短纖（32mm）熔點為256℃；7D滌綸短纖（32mm）熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖（51mm）具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為110℃，芯層熔點為256℃。
其它同實施例1。
實施例7：
本實施例與實施例2不同之處在于平面骨架材料層原料配比：
平面骨架材料層原料由主原料纖維和有色添加料纖維組成，所述有色添加料纖維為有色滌綸短纖維（細度為20D，長度為102mm），有色添加料纖維的用量為主原料總重量的1%；按質量百分比計，主原料纖維由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖20%，7D滌綸短纖50%，4D低熔點滌綸短纖30%。
15D滌綸短纖（64mm）熔點為256℃；7D滌綸短纖（64mm）熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖（51mm）具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為180℃，芯層熔點為256℃。
其它同實施例2。
實施例8：
本實施例與實施例3不同之處在于平面骨架材料層原料配比：
平面骨架材料層原料由主原料纖維和有色添加料纖維組成，所述有色添加料纖維為有色丙綸短纖維（細度為15D，長度為64mm），有色添加料纖維的用量為主原料總重量的1-3%；按質量百分比計，主原料纖維由以下原料組分混合制成：15D滌綸短纖15%，7D滌綸短纖45%，4D低熔點滌綸短纖40%。
15D滌綸短纖（51mm）熔點為256℃；7D滌綸短纖（51mm）熔點為256℃；4D低熔點滌綸短纖（51mm）具有皮芯結構，皮層和芯層各占50%，皮層熔點為180℃，芯層熔點為256℃。
其它同實施例3。
經檢測，產品橫向拉伸強度大于20N/5cm，縱向拉伸強度大于70N/5cm；透光率在40-50%，透氣量在4000-8000L/m2s?？諝庾枇π∮?5Pa，過濾效率大于95%（測試條件：TSI-8130檢測儀，平均粒徑0.3微米的NaCl顆粒，風速5.3cm/s）。
以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。