一種改性調(diào)濕材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成：CaCl2·6H2O 6～8份、Zn(NO3)2·6H2O 2～4份、蛭石1～3份、礫石2～5份、石榴石4～6份、尖晶石4～6份、羧甲基淀粉鈉4～7份、羧甲基纖維素4～9份、聚乙烯醇5～8份、殼聚糖5～7份、木質(zhì)素磺酸鈉1～3份、海藻酸鈉1～3份、納米二氧化硅0.4～0.8份。本發(fā)明所公開的改性調(diào)濕材料具有濕容量大、吸放濕速率高特點，是一種很有發(fā)展前景的材料。
【專利說明】
一種改性調(diào)濕材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種改性調(diào)濕材料，屬于調(diào)濕材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 空氣濕度不僅對空氣質(zhì)量、人體健康及物品的存放有著重要的影響，而且對節(jié)能 減排也有著重要的作用。這是由于空氣濕度范圍在40%~60%內(nèi)，細菌、病毒的數(shù)量最少， 各種病癥及對人有害的各種化學(xué)作用發(fā)生的可能性最低，同時，空氣濕度能衡量主動式調(diào) 節(jié)濕度的耗能。然而，主動式調(diào)節(jié)濕度，要消耗人工能源，污染環(huán)境和破壞生態(tài)，不符合可持 續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
[0003] 為了符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，人們研究發(fā)現(xiàn):一種被動式生態(tài)性方法調(diào)節(jié)濕度，且無 需消耗不可再生能源一調(diào)濕材料。調(diào)濕材料是指不需要借助任何人工能源和機械設(shè)備，依 靠自身的吸放濕性能，感應(yīng)所調(diào)空間空氣溫濕度的變化，自動調(diào)節(jié)空氣相對濕度的材料。一 般而言，調(diào)濕材料可分為特種硅膠、無機鹽類、無機礦物類、有機高分子類等4種。硅膠雖然 是一種有效的濕度控制材料，但由于其在水的吸附與解吸循環(huán)中呈現(xiàn)較嚴重的滯后現(xiàn)象， 使其應(yīng)用受到很大的限制;無機鹽類調(diào)濕材料雖然能夠通過選擇適當(dāng)?shù)柠}水飽和溶液來維 持空間的濕度，但由于大部分固體無機鹽隨吸濕量的增加自身將緩慢潮解，且在常溫下不 穩(wěn)定、極易產(chǎn)生鹽析，并隨著時間的延長而日趨嚴重，從而對保存物品的空間產(chǎn)生污染，使 其應(yīng)用受到一定的限制；無機礦物類調(diào)濕材料雖具有內(nèi)部微孔多、比表面積大、吸附能力 強，但是濕容量較小，使其應(yīng)用也受到一定的限制；有機調(diào)濕材料雖然吸濕量大，吸濕速度 快，但放濕量小，放濕速度慢，使其應(yīng)用也受到一定的限制。
[0004] 單一的調(diào)濕材料不能同時具備高吸濕容量、較大的吸/放濕速率等特點，很難滿足 人們的要求，而復(fù)合調(diào)濕材料因其兼具濕容量大及吸放濕速率高的優(yōu)點，已成為調(diào)濕材料 的研究熱點。目前，復(fù)合調(diào)濕材料雖有:無機鹽/有機高分子、無機鹽/無機礦物、無機鹽/有 機高分子/無機礦物復(fù)合調(diào)濕材料，但是這些復(fù)合調(diào)濕材料的濕容量、吸放濕速率不是那么 理想。這在某種程度上阻礙了復(fù)合調(diào)濕材料的推廣與應(yīng)用。因此，繼續(xù)探索與研究復(fù)合調(diào)濕 材料是非常有價值的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出了一種濕容量大、 吸放濕速率高的改性調(diào)濕材料。
[0006] 一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成：CaCl2 · 6H2〇 6~8份、Zn (Ν〇3)2 · 6H2O 2~4份、輕石1~3份、爍石2~5份、石植石4~6份、尖晶石4~6份、羧甲基淀粉 鈉4~7份、羧甲基纖維素4~9份、聚乙烯醇5~8份、殼聚糖5~7份、木質(zhì)素磺酸鈉 1~3份、海 藻酸鈉 1~3份、納米二氧化硅0.4~0.8份。
[0007] 優(yōu)選地，
[0008] -種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成= CaCl2 · 6H20 7份、Zn (NO3)2 · 6H20 3份、輕石2份、爍石3份、石榴石5份、尖晶石5份、羧甲基淀粉鈉 6份、羧甲基纖 維素7份、聚乙烯醇7份、殼聚糖6份、木質(zhì)素磺酸鈉 2份、海藻酸鈉 2份、納米二氧化硅0.6份。 [0009]其中，所述的蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為100~200目；所述的納米二氧化 硅的粒徑為50~IOOnm;所述的石榴石為熔鹽法制備Fe 3Al2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;所 述的尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁尖晶石多孔陶瓷材料。
[0010]本發(fā)明的改性調(diào)濕材料的原理如下：
[0011]首先，把具有強親水性基團和三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的羧甲基淀粉鈉、羧甲基纖維素、 聚乙烯醇、殼聚糖進行復(fù)合，降低了調(diào)濕材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)連續(xù)度，同時不同的親水基團相互 協(xié)同作用，從而使提高吸濕速率，進而增大調(diào)濕材料的濕容量;其次，為了改善調(diào)濕材料的 放濕性能，加入蛭石和礫石，這樣不僅能將自身的孔隙結(jié)構(gòu)嵌入三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，而且 它們相互結(jié)合處可形成縫隙，從而提高調(diào)濕材料的放濕性能；再次，將CaCl 2 · 6H20和Zn (NO3)2 · 6H20進行復(fù)合，擴寬了調(diào)濕蒸汽壓和相對濕度的范圍，一方面增大了調(diào)濕材料的放 濕推動力，提高放濕速率，另一方面，它們本身可以發(fā)生吸濕潮解，形成飽和鹽溶液，從而增 大調(diào)濕材料的濕容量;最后，多孔石榴石和尖晶石的加入，擴寬調(diào)濕材料的孔徑范圍，能大 幅度地提高調(diào)濕材料的調(diào)濕作用，同時，海藻酸鈉修飾的作用，能使調(diào)濕材料進一步地提高 濕容量。此外，納米二氧化硅在木質(zhì)素磺酸鈉的分散作用下，不僅擴寬調(diào)濕材料的孔徑范 圍、改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、增加比表面積和吸附能力，從而提高調(diào)濕材料的調(diào)濕作用，而且還使調(diào) 濕材料具有抗菌作用。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0013] 首先，本發(fā)明采用多種材料進行復(fù)合改性:采用高分子/高分子復(fù)合、無機礦物/無 機礦物復(fù)合、無機鹽/無機鹽復(fù)合和多孔陶瓷/多孔陶瓷復(fù)合;然后，把這些復(fù)合材料在整體 改性復(fù)合，充分利用各種材料的優(yōu)點，克服單一復(fù)合材料的缺陷，提高調(diào)濕材料的濕容量和 吸放濕速率;最后，海藻酸鈉修飾的作用，能使調(diào)濕材料進一步地提高濕容量。此外，在納米 二氧化硅的作用下，不僅擴寬調(diào)濕材料的孔徑范圍、改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、增加比表面積和吸附能 力，從而提高調(diào)濕材料的調(diào)濕作用，而且還能使調(diào)濕材料具有抗菌作用。
【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明提供一種改性調(diào)濕材料，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明 確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0015] -種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成：CaCl2 · 6H20 6~8份、Zn (Ν〇3)2 · 6H2O 2~4份、輕石1~3份、爍石2~5份、石植石4~6份、尖晶石4~6份、羧甲基淀粉 鈉4~7份、羧甲基纖維素4~9份、聚乙烯醇5~8份、殼聚糖5~7份、木質(zhì)素磺酸鈉 1~3份、海 藻酸鈉 1~3份、納米二氧化硅0.4~0.8份。
[0016]其中，所述的蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為100~200目；所述的納米二氧化 硅的粒徑為50~IOOnm;所述的石榴石為熔鹽法制備Fe3Al2(SO4) 3石榴石多孔陶瓷材料;所 述的尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁尖晶石多孔陶瓷材料。
[0017] 實施例！
[0018]在本實施例中，蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為150目；納米二氧化硅的粒徑 為80nm;石榴石為熔鹽法制備Fe3Al2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁 尖晶石多孔陶瓷材料。
[0019] -種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成：CaCl2 · 6H20 7份、Zn (NO3)2 · 6H20 3份、輕石2份、爍石3份、石榴石5份、尖晶石5份、羧甲基淀粉鈉6份、羧甲基纖 維素7份、聚乙烯醇7份、殼聚糖6份、木質(zhì)素磺酸鈉2份、海藻酸鈉2份、納米二氧化硅0.6份。
[0020] 實施例2
[0021] 在本實施例中，蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為100目；納米二氧化硅的粒徑 為50nm;石榴石為熔鹽法制備Fe3Al 2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁 尖晶石多孔陶瓷材料。
[0022] 一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成= CaCl2 · 6H20 6份、Zn (NO3)2 · 6H20 2份、輕石1份、爍石2份、石榴石4份、尖晶石4份、羧甲基淀粉鈉 4份、羧甲基纖 維素4份、聚乙烯醇5份、殼聚糖5份、木質(zhì)素磺酸鈉1份、海藻酸鈉1份、納米二氧化硅0.4份。 [0023] 實施例3
[0024]在本實施例中，蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為200目；納米二氧化硅的粒徑 為IOOnm;石榴石為熔鹽法制備Fe3Al2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;尖晶石為熔鹽法制備鎂 鋁尖晶石多孔陶瓷材料。
[0025] 一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成= CaCl2 · 6H20 8份、Zn (NO3)2 · 6H20 4份、輕石3份、爍石5份、石榴石6份、尖晶石6份、羧甲基淀粉鈉 7份、羧甲基纖 維素9份、聚乙烯醇8份、殼聚糖7份、木質(zhì)素磺酸鈉3份、海藻酸鈉3份、納米二氧化硅0.8份。
[0026] 對比例1
[0027] 在本實施例中，蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為150目；納米二氧化硅的粒徑 為80nm;石榴石為熔鹽法制備Fe3Al 2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁 尖晶石多孔陶瓷材料。
[0028] 一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成= CaCl2 · 6H20 7份、蛭石2份、 礫石3份、石榴石5份、尖晶石5份、羧甲基淀粉鈉6份、羧甲基纖維素7份、聚乙烯醇7份、殼聚 糖6份、木質(zhì)素磺酸鈉2份、海藻酸鈉2份、納米二氧化硅0.6份。
[0029] 對比例2
[0030]在本實施例中，礫石、石榴石的目數(shù)為150目；納米二氧化硅的粒徑為80nm;石榴石 為熔鹽法制備Fe3Al2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料。
[0031] -種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成：CaCl2 · 6H20 7份、Zn (NO3)2 · 6H20 3份、礫石3份、石榴石5份、羧甲基淀粉鈉6份、羧甲基纖維素 7份、聚乙烯醇7 份、殼聚糖6份、木質(zhì)素磺酸鈉2份、海藻酸鈉2份、納米二氧化硅0.6份。
[0032] 對比例3
[0033]在本實施例中，蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為150目；納米二氧化硅的粒徑 為80nm;石榴石為熔鹽法制備Fe3Al2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁 尖晶石多孔陶瓷材料。
[0034] 一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成= CaCl2 · 6H20 7份、Zn (NO3)2 · 6H20 3份、蛭石2份、礫石3份、石榴石5份、尖晶石5份、羧甲基纖維素 7份、殼聚糖6 份、木質(zhì)素磺酸鈉2份、海藻酸鈉2份、納米二氧化硅0.6份。
[0035] 對比例4
[0036]在本實施例中，蛭石、礫石、石榴石、尖晶石的目數(shù)為150目；石榴石為熔鹽法制備 Fe3Al2(SO4)3石榴石多孔陶瓷材料;尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁尖晶石多孔陶瓷材料。
[0037] 一種改性調(diào)濕材料，由以下重量份配比的各組分制成= CaCl2 · 6H20 7份、Zn (NO3)2 · 6H20 3份、輕石2份、爍石3份、石榴石5份、尖晶石5份、羧甲基淀粉鈉6份、羧甲基纖 維素7份、聚乙烯醇7份、殼聚糖6份、木質(zhì)素磺酸鈉2份、海藻酸鈉2份。
[0038]另外，為了說明本發(fā)明改性調(diào)濕材料的調(diào)濕效果，
【申請人】進行了試驗，試驗結(jié)果如 表1所示：
[0039]表1改性調(diào)濕材料的調(diào)濕效果
[0041]當(dāng)然，上面只是本發(fā)明優(yōu)選的【具體實施方式】作了詳細描述，并非以此限制本發(fā)明 的實施范圍，凡依本發(fā)明的原理、構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護 范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種改性調(diào)濕材料，其特征在于：由以下重量份配比的各組分制成:CaCl2 · 6H20 6~ 8份、Zn(N〇3)2 · 6H2O 2~4份、輕石1~3份、爍石2~5份、石植石4~6份、尖晶石4~6份、羧甲 基淀粉鈉4~7份、羧甲基纖維素4~9份、聚乙烯醇5~8份、殼聚糖5~7份、木質(zhì)素磺酸鈉 1~ 3份、海藻酸鈉 1~3份、納米二氧化娃0.4~0.8份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性調(diào)濕材料，其特征在于：由以下重量份配比的各組分制 成:CaCl2 · 6H2O 7份、Ζη(Ν〇3)2 · 6H2O 3份、輕石2份、爍石3份、石植石5份、尖晶石5份、羧甲 基淀粉鈉 6份、羧甲基纖維素7份、聚乙烯醇7份、殼聚糖6份、木質(zhì)素磺酸鈉 2份、海藻酸鈉 2 份、納米二氧化娃〇. 6份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性調(diào)濕材料，其特征在于:所述的蛭石、礫石、石榴石、尖 晶石的目數(shù)為100~200目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性調(diào)濕材料，其特征在于:所述的納米二氧化硅的粒徑 為50~100nm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性調(diào)濕材料，其特征在于:所述的石榴石為熔鹽法制備 Fe3Al2(S04)3石榴石多孔陶瓷材料;所述的尖晶石為熔鹽法制備鎂鋁尖晶石多孔陶瓷材料。
【文檔編號】C08K13/04GK105860145SQ201610459584
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】黃琳
【申請人】黃琳