一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障

摘要

本发明公开了一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，该屏障外侧是带有空心圆形网孔和限位孔的刚性多孔滞尘网，内侧是带有四叶片实心网孔和限位孔的柔性超疏水清洁网，且空心圆形网孔和四叶片实心网孔之间、限位孔之间分别一一对应设置，两两中心点要重合，内、外侧网片直接经限位固定件组限位并固定连接。本发明的超疏水清洁网的网孔采用四叶片网孔设计，通过叶片弹性展曲实现了孔隙率的被动调节，可以有效调节来流风阻力大小，从而增大其与细微颗粒物接触面积，且其由高强度聚酯纤维丝线编织而成，表面经Nano‑Sphere涂层技术处理，形成类水稻叶超疏水表面，利用其表面的自清洁特性，可以有效吸附和捕获细微颗粒物，提高滞尘效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层多孔滞尘屏障，尤其是指一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，属于大气环保防护实施技术领域。

背景技术

现有的多孔滞尘屏障，主要应用于煤矿、港口、原料厂等工业场所，在农业生产方面，尤其是有逸散污染源产生的场所，诸多微细颗粒物还无法很好的被捕获并去除，由此会产生一系列的环境污染问题和身体健康问题，例如PM₁、PM_2.5、PM₁₀(空气动力学直径分别小于或等于10μm、2.5μm和1μm的颗粒物)等细微颗粒物；现有的多孔滞尘屏障，孔隙率固定，仅仅可以减小来流风风速，无法真正实现对细微颗粒物的吸附和捕获，且其网片清洁不便，重复利用率低，生产成本较高，会产生资源浪费的问题。

因此，提供一种能捕获并去除微细颗粒物、孔隙率可通过叶片式网孔的弹性展曲实现被动调节、网片清洁较为方便可多次重复使用的双层多孔滞尘屏障是本发明的主要任务。

发明内容

本发明提供了一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，可以实现多孔滞尘屏障孔隙率的被动调节，对微细颗粒物污染物进行捕获以及吸附，且基于“水稻叶”表面的超疏水清洁网自清洁能力强，可多次重复使用，从而减少耗材，降低生产成本。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，由外侧的刚性多孔滞尘网、内侧的超疏水清洁网以及限位固定件组组成；

所述刚性多孔滞尘网的表面开有成矩阵式排列的网孔，且在其表面还开有限位孔；

所述超疏水清洁网表面平行设置在刚性多孔滞尘网的内侧，所述超疏水清洁网表面为具有类水稻叶表面的纳米片状结构，其上开有与刚性多孔滞尘网表面网孔相对应的叶片式网孔，通过利用叶片式网孔的弹性展曲特性，在不同风速下，叶片的摆动角度范围在0°～90°之间，从而实现网孔孔隙率的被动调节，开孔率调节范围在0％～47％之间；

所述刚性多孔滞尘网和柔性超疏水清洁网通过其表面的限位孔，经限位固定件组限位并固定连接。

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，其中，双层多孔滞尘屏障的开孔率为47％。

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，其中，刚性多孔滞尘网由镀铝锌板制成。

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，其中，刚性多孔滞尘网，其相邻两列网孔数量呈奇偶交错排列，且相邻三个网孔之间的相对位置，呈等边三角形排布。

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，其中，柔性超疏水清洁网，由表面具有类水稻叶表面的纳米片状结构的聚酯纤维丝线制成，丝线细度为290D，接触角为157°，沿着条纹方向滚动角为4°。

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，其中，柔性超疏水清洁网，其网孔的孔径是多孔滞尘网的网孔的孔径的1.1～1.3倍。

一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，其中，限位固定件组由凸固定件和凹固定件组成，其形状与限位孔相匹配，通过将凸固定件的凸起穿过刚性多孔滞尘网和超疏水清洁网的限位孔，并嵌入扣合至凹固定件的凹槽内，实现固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明可以应用于有逸散污染源产生的场所，能有效捕获并去除微细颗粒物，在一定程度上能缓解细微颗粒物对人体以及环境的危害；

2、本发明中的多孔滞尘屏障的孔隙率可被动调节，在风的作用下，柔性超疏水清洁网上叶片不断进行弹性展曲，可以有效调节来流风阻力大小，从而增大其与细微颗粒物接触面积；

3、本发明中的刚性多孔滞尘网在降低来流风风速的同时，还可以支撑柔性超疏水清洁网对细微颗粒物进行捕获和吸附；

4、本发明中的柔性超疏水清洁网网片清洁较为方便，可多次重复使用，减少耗材。

附图说明

图1是本发明一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障的正面立体结构示意图；

图2是本发明一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障的侧面立体结构示意图；

图3是本发明中的刚性多孔滞尘网结构示意图；

图4是本发明中的柔性超疏水清洁网结构示意图；

图5是本发明中柔性超疏水清洁网的单个网孔叶片在无风时候的状态示意图；

图6a是本发明中柔性超疏水清洁网中单个网孔叶片在受到风力影响下的状态示意图；

图6b是图6a的侧视图；

图7a是本发明中限位凹凸固定件组中的凸固定件的主视图；

图7b是图7a的侧视图；

图7c是图7a的仰视图；

图8a是本发明中限位凹凸固定件组中的凹固定件的主视图；

图8b是图8a的侧视图；

图8c是图8a的仰视图；

图9是图3中A处局部放大示意图；

图10是图4中B处局部放大示意图。

图中：

1、刚性多孔滞尘网；2、限位孔；3、柔性超疏水清洁网；4、清洁网网孔叶片；

5、凸固定件；6、凹固定件。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

如图1和图2所示，本发明专利提供了一种基于水稻叶表面弹性展曲的双层多孔滞尘屏障，所述屏障由两侧组成，位于外侧的为刚性多孔滞尘网1，位于内侧的为柔性超疏水清洁网2，所述刚性多孔滞尘网1与柔性超疏水清洁网2之间通过限位固定件组连接；

如图3所示，所述刚性多孔滞尘网1由镀铝锌板(7.86g/cm³)制成，在其表面开有多个网孔，开孔率为47％，其相邻两列网孔数量呈奇偶交错排列，且相邻三个网孔之间的相对位置，呈稳定的等边三角形结构，以保证网的强度和稳定性，如图9所示。在所述刚性多孔滞尘网1上还开有两端为半圆形的长条状的限位孔2，限位孔数量为一个(如图所示)或多个(图中未显示)。所述刚性多孔滞尘网1为长300mm，宽为200mm，厚为3mm的单体，当需要大尺寸面积以满足实际需要时，可通过将多个刚性多孔滞尘网1的单体进行焊接而成。

上述刚性多孔滞尘网1由支撑架垂直固定在地面上，并对柔性超疏水清洁网3进行支撑固定，颗粒物在风的作用下尽可能多的穿过刚性多孔滞尘网1，然后再通过第二层的柔性超疏水清洁网3实现对细微颗粒物污染物的捕获以及吸附作用；

如图1和图2所示，所述柔性超疏水清洁网3限位并固定在刚性多孔滞尘网1内侧，且其上开有和刚性多孔滞尘网1位置、数量和形状均相匹配的限位孔2，其上限位孔2的孔中心位置与刚性多孔滞尘网1的限位孔2的孔中心位置重合，从而被动调节内侧柔性超疏水清洁网2的孔隙率，调节范围在0％～47％之间。

如图2、图7a～7c以及图8a～8c所示，所述限位固定件组为凸凹式结构，由凸固定件5和凹固定件6相扣合组成，所述凸固定件5和凹固定件6的形状及尺寸结构与刚性多孔滞尘网1和柔性超疏水清洁网3相匹配，均为两端为半圆形的长条结构。凸固定件5的凸起与凹固定件6的凹槽相匹配并扣合在一起，实现连接固定。

所述刚性多孔滞尘网1与所述柔性超疏水

清洁网3通过在其对应的限位孔2处使用限位固定件组限位并固定连接，可以实现刚性多孔滞尘网1在保持网孔中心位置对齐的情况下，与柔性超疏水清洁网3保持平行。

图10所示，所述柔性超疏水清洁网3，由表面具有类水稻叶表面的极细的纳米片状结构的高强度聚酯纤维丝线制成，丝线细度为290D，接触角为157°，沿着条纹方向滚动角为4°，其中，滚动角表征表面湿润性，接触角大于90°表示材料表面具有疏水性。表面经纳米微粒(Nano-Sphere)涂层技术处理后使其在网体表面形成一层超疏水表面，该表面具有类水稻叶表面的极细的纳米片状结构，以此改变细微颗粒物污染物和网体表面的接触面积，从而当水滴在超疏水表面滚动时，会带走其表面的细微颗粒物污染物，从而实现网片自清洁的目的，同时实现网片的多次重复使用，减少耗材，降低成本。其表面特性使其表面具有超疏水性能，在雨水或生活废水冲刷时，水珠在滚动时可以将细微颗粒物污染物带走，实现网片清洗方便，重复利用的目的。

如图4和图5所示，位于内侧的柔性超疏水清洁网3上的网孔与外侧的刚性多孔滞尘网1网孔相对应，该网孔是由可展开闭合的四扇叶片组成，即在特定网孔尺径范围内，从圆心向圆周开四个口，在静风状态下网孔闭合，在有风力作用下，网孔大小随轴向风力大小变化。此外，此网孔叶片数量和形状还可根据实际情况进行调整。如图6a和6b所示，所述柔性超疏水清洁网3的网孔通过利用四扇叶片的弹性展曲特性，在不同风速下，四扇叶片的摆动角度范围在0°～90°之间，如图6b所示，所述摆角的补角a的范围在90°～180°之间，图示a＝150°，从而可以实现网孔孔隙率的被动调节，开孔率调节范围在0％～47％之间。

此外，所述内侧柔性超疏水清洁网3，其网孔的孔径应是刚性多孔滞尘网1的网孔的孔径的1.1～1.3倍，以保证超疏水清洁网网孔的4个叶片可以实现其最大张开角90°。

本发明的工作原理和工作过程如下：

双层多孔滞尘屏障分为两层，逸散污染源中的细微颗粒物污染物随来流风通过该屏障时，首先经过的是位于外侧的刚性多孔滞尘网，而后是位于内侧的类水稻叶结构的有超疏水自清洁特性的柔性超疏水清洁网；在穿过外侧的刚性多孔滞尘网之后，部分细微颗粒物因前进受阻而被动减速被拦截，之后的经过内侧的柔性超疏水清洁网再次对其以及外侧刚性多孔滞尘网未起拦截作用的剩余细微颗粒物污染物进行捕获和吸附，在两次防风抑尘的共同作用下，颗粒物被大量清除并且有效的避免了二次污染；在清理内侧柔性超疏水清洁网网片的时候，可以采用生活废水或雨水冲刷的方式，对网片进行清洗。