纱网及其制造方法 【发明领域】
本发明涉及一种纱网及其制造方法，该纱网可以在自然状态下实现自然清洁。
背景技术
一般在门窗上常设有纱网。纱网具有复数网眼，其优点是能透光、能让空气流通，并且适当地控制网眼的大小可以阻挡蚊虫等不受欢迎的外来物。但是纱网使用过一段时间后，灰尘或不干净的杂质容易堆积在其网眼周围，因此每隔一段时间就必须清洗一次，十分麻烦。
发明概要
本发明的目的在于提供一种纱网，在自然状态(例如有雨水冲刷)之下即可自我清洁，不需要额外的清洁手续。
本发明的另一目的在于提供该纱网的制造方法。
根据本发明的纱网，其主要包含：
网状基材；以及
设于该网状基材的表面上的复数个纳米粒子。
由于该纱网的表面布满纳米粒子，使得该表面具有超疏水性(与水的接触角大于115度)以及较低的表面能。利用超疏水性可以使流体例如水等难以残留于该纱网，而其低表面能则使附着在纱网上的灰尘或杂质不容易固着于纱网上。因此，当水等流体流过该纱网时，便能轻易地带走附着在纱网上的灰尘或杂质，使得纱网在自然状态(例如有雨水冲刷)之下具有自洁的效果。
根据本发明所述的纱网，其网状基材可由金属或是聚合物材料形成。可用作本发明网状基材的聚合物材料包含聚乙烯(PE)、尼龙、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)以及聚丁烯对苯二酸酯(PBT)等。
配合不同材质的网状基材，可使用不同材质的纳米粒子。例如网状基材为聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯类材质时，优选使用由聚胺酯(PU)材料形成的纳米粒子。当网状基材为聚氯乙烯(PVC)材质时，该纳米粒子优选由尼龙6/粘土复合材料形成。另外，亚克力、环氧树脂、陶瓷等材质的纳米粒子也适用于本发明。
本发明另外还提供所述的纱网的制造方法。
根据本发明的优选地实施方案，所述的纱网的制作方法包括：首先，将复数条聚合物的线织成网状基材；然后，将该网状基材含浸于树脂中来定型该网状基材；最后涂布具有适当纳米粒子的涂层于该网状基材上。优选地，所述涂布方式是喷涂、刷涂或是含浸的方式。
根据本发明的另一优选实施方案，所述的纱网的制作方法也可以直接将纳米粒子的粉体添加于定型步骤所使用的树脂中。
根据本发明的再一优选的实施方案，所述的纱网的制作方法还可以在制造线的时候将纳米粒子形成于线的表面，再以表面具有纳米粒子的线制造成网状基材。
发明详述
本发明所提供的纱网是包含网状基材以及多个纳米粒子设于该网状基材表面上。该网状基材表面因设有纳米粒子而具有纳米尺寸的粗糙表面，因此具有比无纳米粒子的表面高出许多的疏水性以及较低的表面能，其与水的接触角大于115度。利用这一超疏水性使得例如水等流体难以残留在该纱网上，而其低表面能则可以使附着在纱网上的灰尘或杂质不容易固着在纱网之上。因此，当水等流体流过该纱网时，便能够轻易地带走附着在纱网上的灰尘或杂质，使得纱网在自然状态(例如有雨水冲刷)之下具有自洁的效果。
适用于本发明的网状基材是由金属材料、陶瓷材料或是聚合物材料形成。适用的聚合物材料优选包含聚乙烯(PE)、尼龙、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚丁烯对苯二酸酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
纳米粒子的材料的选择因网状基材的材质不同而异。当网状基材的材质为聚酯类材质(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等)时，优选地使用由聚胺酯(PU)材料形成的纳米粒子。当网状基材为聚氯乙烯(PVC)材质时，该纳米粒子优选由尼龙6/粘土复合材料形成。
根据本发明的具体实施方案，所述尼龙6/粘土复合材质的纳米粒子的制造方法叙述如下。一般的粘土为层状结构，每一层的厚度约为10左右。层与层之间靠范德华力以及与金属离子的离子键紧紧结合在一起。例如蒙脱土(Montmorillonite)，其为层状的硅酸盐结构(两层SiO2四面体包夹住一层Al2O3八面体；1000×100×10；片状)，层间有阳离子，吸水膨润后体积可膨胀数十倍。
要想得到纳米级的粒子，必须破坏这些键结。最理想的方式是以单体插入粘土层间(intercalation)或是将粘土各层分散开来再进行聚合反应(exfoliation)。尼龙是一种由ω-氨基酸的氨基与酸基反应聚合而成的聚酰胺或是由己内酰胺聚合而成。ω-氨基酸与己内酰胺单体本身可当作粘土的膨润剂，在酸性溶液中会以阳离子形态存在。ω-氨基酸阳离子可与粘土层之间的阳离子交换，插于层状硅酸盐结构间。然后，再进行聚合反应。如此可将粘土分散至纳米级大小，而形成纳米复合材。根据本发明的一具体实施例，在制造该尼龙6/粘土复合材质的纳米粒子时，优选添加1％至5％的粘土。
本发明所述的纳米级材料，应理解为本领域公认的粒径为纳米级的粉体材料，例如在200nm以下，尤其是0.1-100nm。
将纳米粒子形成于纱网表面的方式有很多，成本较低且容易进行的制造过程是直接将含有纳米粒子粉体的涂料涂覆于纱布表面。
本发明提供几种在纱网上形成纳米粒子的优选方法。
首先，将线状金属或是聚合物织成网状基材，或是利用陶瓷材料制造网状基材。另外，根据不同的需要可利用两种以上材料的线制造该网状基材。若是经过纺织步骤所得到的网状基材，需要利用树脂含浸过后加以定型。然后，再将含有适当纳米粒子粉体的涂料涂布在该网状基材，优选的涂布方式为刷涂、喷涂或是含浸的方式。另外，也可直接将纳米粒子粉体添加入用以定型网状基材的树脂中，直接将形成纳米粒子涂层的步骤合并于定型步骤中。或是，可以在制造线的时候将纳米粒子形成于线的表面，再以表面具有纳米粒子的线制造成网状基材。
一般的纱网多为高分子基材，因此若使有机材料的纳米粒子固着在高分子网状基材上较为容易，但是若要在高分子基材上形成无机材料或是有机-无机复合材料的纳米粒子则相当困难。若欲将无机材料或是有机-无机复合材料的纳米粒子固着于高分子网状基材，可以利用醇盐及溶凝胶技术，应用硅烷偶合剂、硅烷醇氧物及纳米无机微粒溶胶进行镀膜加工。
本发明所提供的纱网适用于纱窗、纱门、卷轴式纱帘、折叠式纱帘或是汽车纱帘等设备上，由于其表面的涂层具有超疏水性以及低表面能，因此能借助自然界中流体的通过得到清洁的作用。
为了使本发明所述的纳米粒子更易附着在该网状基材上，可先对该网状基材进行前处理，例如电晕等。
以上实施例旨在更加清楚地解释本发明的具体实施方案，对本发明的实施不构成任何限定。任何熟悉此技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以作各种的更动与修改。本发明的保护范围当以权利要求为准。