一种空气净化囊体材料及浮空器

技术领域

本发明涉及空气净化环保技术领域，更具体地，涉及一种空气净化囊体材料及浮空器。

背景技术

雾霾，通常被作为灾害性天气现象进行预警预报，常见于城市，是在特定气候条件下人类活动作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5)，一旦排放超过大气循环能力和承载度，PM2.5浓度将持续积聚，此时受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。雾霾中含有各种对人体有害的细颗粒和有毒物质可达20多种，包括了酸、碱、盐、胺、酚等，以及尘埃、花粉、螨虫、流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等，其含量是普通大气的几十倍。

现有的大气雾霾治理装置或方法效果较差，其原理是进行物理隔离或者过滤，如通过防霾口罩或者阻挡，降低与雾霾的接触；另外是通过喷淋或防尘装置进行降尘，来达到治理雾霾的目的，但是上述方法无法从根本上解决雾霾治理的问题，且会造成大量的能源浪费。

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明要解决的技术问题是，解决现有的大气雾霾治理装置或方法效果较差，且会造成大量的能源浪费的问题。

另外进一步研究，提供一种从根本上降低雾霾产生的治理方法。

此外，本发明提供一种低成本、高效率实现净化大气、治理雾霾的空气净化囊体材料及浮空器。

用于解决问题的方案

本发明发现，可以通过以下的技术方案来解决上述技术问题：

1.一种空气净化囊体材料，所述空气净化囊体材料结构为依次层叠设置的净化层、阻气耐候层、粘接层、承力层和热封层；

囊体材料的面密度为100～540g/m

2.根据权利要求1所述的空气净化囊体材料，所述净化层材质为光触媒材料；

光触媒材料任选包含TiO

3.根据权利要求1或2任一项所述的空气净化囊体材料，所述净化层的面密度为30～70g/m

4.根据权利要求1所述的空气净化囊体材料，所述阻气耐候层的材质聚氨酯膜，优选脂肪族聚氨酯膜。

5.根据权利要求4所述的空气净化囊体材料，所述阻气耐候层的面密度为20～150g/m

6.根据权利要求1所述的空气净化囊体材料，所述粘接层的材质为聚氨酯胶黏剂，优选双组分反应型聚氨酯胶黏剂。

7.根据权利要求6所述的空气净化囊体材料，所述粘接层的面密度为10～40g/m

8.根据权利要求1所述的空气净化囊体材料，所述承力层的材质为高强纤维织物；

高强纤维任选为包含超高分子量聚乙烯纤维织物、芳香族聚酰胺纤维织物、芳香族聚酯纤维织物、脂肪族聚酯纤维织物或脂肪族聚酰胺纤维织物中的一种或多种及其组合物；

优选高分子量聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维和芳香族聚酯纤维；

更优选芳香族聚酯纤维。

9.根据权利要求8所述的空气净化囊体材料，所述承力层的面密度为50～200g/m

10.根据权利要求1所述的空气净化囊体材料，所述热封层的材质为聚氨酯涂层和/或聚氨酯膜。

11.根据权利要求10所述的空气净化囊体材料，其所述热封层的面密度为10～50g/m

12.根据权利要求1-11中任一项所述的空气净化囊体材料的制备方法，其采用层压复合工艺，将热封层和承力层、承力层、粘接层和阻气耐候层、阻气耐候层和净化层分别进行复合。

13.一种浮空器，所用囊体材料为权利要求1～11中任一项所述的空气净化囊体材料，和/或权利要求12所述制备方法制备得到的空气净化囊体材料。

14.根据权利要求13所述的浮空器，所述浮空器上搭载海拔高度测量仪和PM2.5检测仪，能够检测浮空器的海拔高度和周边大气中的PM2.5含量。

有益效果

(1)本发明所述空气净化囊体材料的核心层是净化层，作为催化剂在光照的作用下将大气中氧气和水分子转换成极具氧化能力的氢氧基和活性氧，再通过氧化反应，将大气中的有机物和细菌病毒等分解为水和二氧化碳，其可以从根本上降低雾霾的产生，在净化大气方面具有效率高且无能源消耗的优点。

(2)同时在优化阻气耐候层、粘结层、承力层和热封层材质和结构的共同作用下，可以保证浮空器能够在一定空中高度下稳定、持续运行并发挥净化作用。

(3)本发明提供的浮空器，能够在大气中检测并定点分解雾霾，不受大气、地表和社会条件的限制，能源消耗低，具有低成本、高效率实现净化大气、治理雾霾的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提及的一种空气净化囊体材料的结构示意图。

附图标记为：

1-净化层，2-阻气耐候层，3-粘接层，4-承力层，5-热封层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。

<第一方面>

本发明第一方面公开了一种空气净化囊体材料：

一种空气净化囊体材料，其结构为依次层叠设置的净化层、阻气耐候层、粘接层、承力层、热封层。

进一步地，本发明所述空气净化囊体材料的面密度为100～540g/m

进一步地，本发明所述净化层材质为光触媒材料，

进一步地，本发明所述光触媒材料选自包含TiO

进一步地，本发明所述净化层的面密度为30～70g/m

进一步地，本发明所述净化层的作用是，任选包含TiO

进一步地，本发明所述阻气耐候层材质为聚氨酯膜，

进一步地，本发明所述阻气耐候层的材质优选脂肪族聚氨酯膜。

进一步地，本发明所述阻气耐候层的面密度为20～150g/m

进一步地，本发明所述阻气耐候层的作用是阻隔氦气、耐老化等作用，确保囊体材料具有较好的阻隔性能，防止氦气等浮升气体自囊体内部经囊体材料表面泄露；抵挡紫外线照射、高低温变化、风吹雨淋、细菌、烟雾等环境因素的影响。

进一步地，本发明所述粘接层材质为聚氨酯胶粘剂，

进一步地，本发明所述粘接层材质优选为双组分反应型聚氨酯胶粘剂。

进一步地，本发明所述粘接层的面密度为10～40g/m

进一步地，本发明所述粘接层的作用是将阻气耐候层和承力层粘结为一整体，确保囊体材料在加工、运输、服役等过程中不分层。

进一步地，本发明所述承力层材质为高强纤维织物，包含超高分子量聚乙烯纤维织物、芳香族聚酰胺纤维织物、芳香族聚酯纤维织物、脂肪族聚酯纤维织物或脂肪族聚酰胺纤维织物中的一种或多种及其组合物，优选高分子量聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维和芳香族聚酯纤维，更优选芳香族聚酯纤维。

进一步地，本发明所述承力层的面密度为50～200g/m

进一步地，本发明所述承力层的作用是承载载荷，确保囊体材料具有足够的力学强度，能够承受浮空器内外压差、浮空器自重和载重，是囊体材料的主要承力功能层。

进一步地，本发明所述热封层为聚氨酯涂层和/或聚氨酯膜。

进一步地，本发明所述热封层的面密度为10～50g/m

进一步地，本发明所述热封层的作用是将空气净化囊体材料焊接成型，能够将囊体材料采用热合的方式制备成浮空器囊体。

<第二方面>

本发明第二方面公开了一种空气净化囊体材料的制备方法：

进一步地，本发明提供了上述囊体材料的制备方法，采用层压复合工艺，具体可分为织物涂层工艺、膜布贴合工艺和表面涂层工艺等，可将热封层和承力层、承力层和阻气耐候层、阻气耐候层和净化层分别进行复合。

进一步地，本发明在制备上述囊体材料制备方法的基础上，进一步优化了原料的筛选和含量。

<第三方面>

本发明第三方面公开了一种浮空器：

本发明提供一种浮空器，包含上述囊体材料和/或上述制备方法制造的囊体材料。

进一步地，所述浮空器上，设置海拔高度测量仪和PM2.5检测仪，能够检测浮空器的海拔高度和周边大气中的PM2.5含量。

主要材料介绍

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。光触媒材料主要有纳米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等。

聚氨酯(PU)，全名为聚氨基甲酸酯，英文名称是polyurethane，是一种高分子化合物。聚氨酯有聚酯型和聚醚型二大类。他们可制成聚氨酯塑料(以泡沫塑料为主)、聚氨酯纤维(中国称为氨纶)、聚氨酯橡胶及弹性体。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为"第五大塑料"，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。

聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)或异氰酸酯基(－NCO)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类。多异氰酸酯分子链中含有异氰基(-NCO)和氨基甲酸酯基(-NH-COO-)，故聚氨酯胶粘剂表现出高度的活性与极性。与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘接力。

聚氨酯涂层是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物，该单元由异氰酸基和羟基反应而成。涂层柔软并有弹性；涂层强度好，可用于很薄的涂层；涂层多孔性，具有透湿和通气性能；耐磨，耐湿，耐干洗。其不足在于：成本较高；耐气候性差；遇水、热、碱要水解。

实施例一

一种浮空器，包括一种空气净化囊体材料，用于在大气中净化雾霾。浮空器上还搭载了海拔高度测量仪和PM2.5检测仪，能够检测浮空器的海拔高度和周边大气中的PM2.5含量。如图1所示，一种空气净化囊体材料，包括：净化层、阻气耐候层、粘接层、承力层和热封层。

净化层是光触媒材料TiO

阻气耐候层为脂肪族聚氨酯膜，面密度50g/m

粘接层为聚氨酯胶粘剂，面密度20g/m

承力层为超高分子量聚乙烯纤维织物，面密度90g/m

热封层为聚氨酯涂层，面密度30g/m

制备方法：采用层压复合工艺，具体可分为织物涂层工艺、膜布贴合工艺和表面涂层工艺等，可将将热封层和承力层、承力层、粘接层和阻气耐候层、阻气耐候层和净化层分别进行复合。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利保护范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。