CN116272909B - 一种转轮除湿机芯体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转轮除湿机芯体材料及其制备方法，属于除湿材料技术领域，转轮除湿机芯体材料具体包含复合纤维纸以及覆设于复合纤维纸表面的吸湿层，其中，吸湿层包含硅溶胶、水性聚氨酯改性沸石分子筛和碳纳米管；该转轮除湿机芯体材料吸湿率大、负载量高、吸附速率快、热稳定性好，且脱附性好、再生性好，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于除湿材料技术领域，具体涉及一种转轮除湿机芯体材料及其制备方法。
背景技术
湿度是描述干空气和水蒸气混合物性质的物理参数。产品在潮湿的空气中存放过程中，会由于霉菌的侵蚀发生霉变，湿度过高会使金属发生锈蚀、仪表精度下等，从而造成重大损失，可见湿度的控制在工业生产中占有重要地位；同时在一些对空气品质要求很高(如图书馆、办公室、医院等)的场所，控制湿度也有很重要的现实意义。
常见的除湿方法主要有：冷却除湿、压缩除湿、膜法除湿、吸附剂除湿等。其中，吸附剂除湿是利用吸附剂直接吸收空气中的水蒸气，从而实现空气除湿的目的。常用的吸附剂有液体除湿剂和固体吸附剂，固体吸附剂除湿又可分为固定床除湿和转轮吸附除湿。其中，转轮除湿机是利用固体吸湿剂与无机纤维纸(如剥离纤维纸、陶瓷纤维纸等)等有机结合经加工形成蜂窝瓦楞状转轮进行旋转除湿的设备，其吸附剂主体和固体吸附床基本相同，常用硅溶胶、分子筛、氯化锂作为吸附剂。以固体吸附剂为核心的转轮吸附式除湿***将稀释剂均匀地吸附在无机纤维纸载体上，通过对吸湿后的吸附剂进行再生而使其循环使用，从而保证整个除湿过程的连续进行。转轮式吸附除湿由于除湿性能好，能够持续、稳定地提供大量除湿空气，目前被广泛应用于药品、食品、夹层玻璃等湿度要求严格的生产厂房和仓库，以及锂电池生产、聚酯切片、防腐、防潮等对空气有低湿要求的场合。
沸石分子筛使天然或人工合成的含碱金属或碱土金属的笼形孔洞骨架的硅铝酸盐晶体材料，是一种研究及应用比较多的固体结晶性吸附剂材料，它在高温低湿环境下仍能吸湿，使其非常适用于低露点深度除湿，因此在电子、精密仪器等一些对湿度要求非常低及环境温度较高的情况下，分子筛得到广泛的应用。但沸石分子筛也有不足之处，分子筛吸附是利用其分子网络结构中非常规则的孔道实现的，其吸湿量比氯化锂、硅溶胶要低很多；另外，分子筛网络结构中的这种孔道对水分子的作用力较强，这是它能适用于深度除湿的原因，但也造成脱附困难，再生温度高达250℃以上，能耗大大增加，而且不能应用太阳能、工业余热等低品位热源作为再生热源。因此，目前分子筛作为除湿转轮吸附剂还只应用在一些对空气露点要求非常低的特殊场合。其次，在分子筛的干燥应用中，一般都采用加热再生法。加热解吸过程包括加热、冲洗和冷却三个步骤。显然加热温度越高，脱附再生越完全。但是，由于在高温下高浓度的水蒸汽会严重破坏分子筛的结构，所以分子筛频繁地经受高温处理，吸附效力会大大降低。
因此，对沸石分子筛进行改性以弥补现有缺陷引起热烈关注。目前对于改性分子筛的研究已经取得了一定的进展，如有研究证明利用浸泡法制备出氯化钙-13X分子筛复合吸附剂，当吸附温度为35℃时，氯化钙含量为46.2％的复合吸附剂的平衡吸附量高达0.557kg/kg，是13X分子筛的2.2倍(赵朝晖、朱冬生、郑成，氯化钙-13X分子筛复合吸附剂的实验研究，广州化工)。还有研究证明将NaOH、KCl及Al(OH)3混合溶液在加热情况下浸泡沸石，再进行煅烧对分子筛进行改性以降低其硅铝比，实验证明改性后的分子筛的吸水性提高偶联80％左右(曹建劲，沸石改性及其吸附性能研究，化工矿物与加工)。
但目前沸石分子筛作为的转轮除湿机的吸附材料仍然存在需改进之处，如常规条件下吸附差、脱附性能差等，因此有必要提供一种新的转轮除湿机的吸附材料。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种负载量大、吸附速率快、热稳定性好的转轮除湿机芯体材料，且脱附性好、再生性好，降低了生产成本。
本发明同时还提供了一种上述转轮除湿机芯体材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种转轮除湿机芯体材料，包含复合纤维纸以及覆设于复合纤维纸表面的吸湿层；其中，
所述吸湿层包含硅溶胶、水性聚氨酯改性沸石分子筛和碳纳米管。
在本发明的一些实施方式中，所述硅溶胶的模数为2-3.5，平均粒径为10-30nm，质量分数为10-20％。
在本发明的另一些实施方式中，吸湿层中，所述水性聚氨酯改性沸石分子筛的质量为硅溶胶质量的15-25％；优选为18-20％。
在本发明的另一些实施方式中，吸湿层中，所述碳纳米管的质量为硅溶胶质量的0.1-2％，优选为0.5-1％。
在本发明的另一些实施方式中，碳纳米管的直径为6-15μm，长度为20-40μm；优选两种不同规格的多壁碳纳米管混合使用，优选直径为6-8nm、10-15nm的混合物；进一步优选地，所述两种不同规格的多壁碳纳米管混合质量比为1:0.4-0.6，更优选质量比为1:0.4-0.5。
本发明在转轮除湿机芯体材料中加入碳纳米管，起到增强作用，可以明显增强芯体材料的强度，延长寿命；利用两种不同长径比的碳纳米管复配添加，增加芯体材料强度的同时，其也会略微提升，耐磨性也会提升，同时增加了材料的耐高温性能，使其在高温下能长久使用，延长除湿转轮的使用寿命。
在本发明的另一些实施方式中，所述复合纤维纸按照重量百分数计，包含下述组分：玻璃纤维40-50％、石墨纤维10-20％、聚酯纤维10-15％、施胶剂5-12％、氧化铝10-20％和氧化钛余量。
进一步地，所述复合纤维纸按照重量百分数计，包含下述组分：玻璃纤维45-50％、石墨纤维10-15％、聚酯纤维10-14％、施胶剂8-10％、氧化铝10-14％和氧化钛余量。
进一步地，所述施胶剂为松香胶、石蜡胶、合成施胶剂中的至少一种。
进一步地，所述复合纤维纸的定量为80-105g/m2。
进一步地，所述聚酯纤维为聚对苯二甲酸乙二酯纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维、聚对苯二甲酸丙二酯纤维、聚对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯纤维、聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维中的至少一种。
纯玻璃纤维纸的强度差、成型困难，本发明在纤维纸中加入石墨纤维、聚酯纤维，通过各组分的配合，弥补了纯玻璃纤维纸的缺陷，成型简单，复合纤维纸的机械强度得到明显提升，特别是湿强，延长除湿转轮的使用寿命。
在本发明的另一些实施方式中，所述水性聚氨酯改性沸石分子筛中，水性聚氨酯质量占水性聚氨酯改性沸石分子筛质量的2-5％。
在本发明的另一些实施方式中，所述水性聚氨酯改性沸石分子筛的制备方法包括下述步骤：
1)制备聚氨酯预聚体
多元醇、二异氰酸酯、N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺在催化剂催化下反应制备聚氨酯预聚体；
2)酸溶液处理分子筛
沸石分子筛经酸溶液进行浸泡，然后水洗干燥；
3)分子筛改性
将步骤1)所得聚氨酯预聚体与步骤2)所得分子筛混合，然后加入聚乙二醇、中和剂反应制得聚氨酯改性分子筛。
进一步地，步骤1)中，所述二异氰酸酯为含苯基二异氰酸酯，进一步优选为2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
进一步地，步骤1)中，所述多元醇为乙二醇、丙三醇、1,4丁二醇和二乙醇胺中的至少一种。
进一步地，所述步骤1)包括：氮气保护下，将多元醇、二异氰酸酯和聚乙二醇混合，加入催化剂，70-90℃下反应1-3h。
进一步地，步骤2)中，沸石分子筛为X型沸石分子筛、Y型沸石分子筛、ZSM-5型沸石分子筛。
进一步地，步骤2)中，所述酸溶液中包含二乙醇胺、柠檬酸，柠檬酸的质量分数为10-20％，二乙醇胺的质量分数为2-4％。利用包含二乙醇胺、柠檬酸的水溶液对沸石分子筛进行处理，能够有效脱除分子筛孔道内的非骨架铝和无定型铝，且不会破坏分子筛的骨架结构，使孔道更加疏通，增加传质效率，还可以使分子筛表面更多酸性中心暴露出来，有助于聚氨酯于分子筛表面进行物理化学键合，增加粘结牢度。
进一步地，步骤2)中，所述浸泡温度为60-70℃，浸泡时间为5-30min。
进一步地，步骤3)中，所述反应温度为80-90℃，反应时间为0.5-2h。
进一步地，步骤3)中，所述聚乙二醇的分子量为800-2000，聚乙二醇的分子量优选为1000、1200、1500、18000。
进一步地，步骤3)中，所述中和剂为三乙胺和/或三乙醇胺。
进一步地，所述制备水性聚氨酯改性沸石分子筛过程中，各原料按重量份计分别为：多元醇100份、二异氰酸酯100-150份、聚乙二醇10-20份、N,N-二羟乙基甘氨酸5-10、间氨基苯磺酰胺1-2份、中和剂3-10份、催化剂1-3份。
优选地，所述制备水性聚氨酯改性沸石分子筛过程中，各原料按重量份计分别为：多元醇100份、二异氰酸酯100-150份、聚乙二醇10-20份、N,N-二羟乙基甘氨酸5-10、间氨基苯磺酰胺1-2份、中和剂3-10份、催化剂1-3份。
本发明利用聚氨酯对沸石分子筛进行改性处理，聚氨酯具有优秀的吸水性能，与分子筛复配，聚氨酯以物理和化学键合的方式接枝在沸石分子筛表面，控制聚氨酯与分子筛的质量比，减少聚氨酯在沸石分子筛微孔内部的键合，避免孔径的减小，且聚氨酯的三维立体结构结合分子筛的孔径，增大吸水位点，吸水容量增大，吸附速率加快，通过在聚氨酯中引入N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，与沸石分子筛比表面牢固结合，热稳定性和机械强度提高的同时，芯体材料在低温高温条件下的吸湿性能提升，且常规条件下吸湿性能也得到提升，频繁的高温处理仍能保持较高吸附性能，弥补沸石分子筛的缺陷，此外，申请人发现引入N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，还可以提高脱附效率，再生性提升。
上述所述转轮除湿机芯体材料的制备方法，包括下述步骤：
步骤一、复合纤维纸采用湿法抄造成型，干燥至含水量5-10％，制得湿纸，然后压制成瓦楞状；
步骤二、将水性聚氨酯改性沸石分子筛、硅溶胶、碳纳米管混合均匀制得浸渍液；
步骤三、复合纤维纸进入浸渍液中，50-60℃下两次浸渍处理，浸渍过程中辅助超声，取出干燥即得所述转轮除湿机芯体材料。
进一步地，步骤三中，所述第一次浸渍处理时间为10-30s，第二次浸渍处理时间为4-5min。
进一步地，步骤三中，超声的频率为25-40kHz，频率密度为0.35-0.5W/m2。
进一步地，所述烘干温度为50-70℃。两次浸渍处理并辅助超声，增加负载均匀程度，使其牢固结合，增加稳定性。
本发明与现有技术对比有以下优点：
1)本申请通过复合纤维纸浸渍包含硅溶胶、水性聚氨酯改性沸石分子筛和碳纳米管的浸渍液，在复合纤维纸表面覆设一层吸湿层，从而获得转轮除湿机芯体材料，吸湿率大、负载量高、吸附速率快、热稳定性好，且脱附性好、再生性好，降低了生产成本；
2)在转轮除湿机芯体材料中加入碳纳米管，起到增强作用，可以明显增强芯体材料的强度，延长寿命；利用两种不同长径比的碳纳米管复配添加，增加芯体材料强度的同时，耐磨性也会提升，同时增加了材料的耐高温性能，高温下吸湿量增加，使其在高温下能长久使用，延长除湿转轮的使用寿命；
3)利用包含二乙醇胺、柠檬酸的水溶液对沸石分子筛进行处理，能够有效脱除分子筛孔道内的非骨架铝和无定型铝，且不会破坏分子筛的骨架结构，使孔道更加疏通，增加传质效率，还可以使分子筛表面更多酸性中心暴露出来，有助于聚氨酯于分子筛表面进行物理化学键合，增加粘结牢度；
4)利用聚氨酯对分子筛进行改性处理，聚氨酯以物理和化学键合的方式接枝在分子筛表面，控制聚氨酯与分子筛的质量比，使得改性后的分子筛的孔结构不会减小，且聚氨酯的三维立体结构结合分子筛的孔径，增大吸水位点，吸水容量增大，吸附速率加快，通过在聚氨酯中引入N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，与沸石分子筛比表面牢固结合，热稳定性和机械强度提高的同时，芯体材料在低温高温条件下的吸湿性能提升，且常规条件下吸湿性能也得到提升，弥补沸石分子筛的缺陷，此外，申请人发现引入N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，还可以提高脱附效率，再生性提升。
6)制备转轮除湿机芯体材料过程中，复合纤维纸两次浸渍处理并辅助超声，增加负载均匀程度，使其牢固结合，增加稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例1中水性聚氨酯改性沸石分子筛的FTIR图；图中曲线a代表未改性分子筛，曲线b代表水性聚氨酯改性沸石分子筛；
图2是转轮除湿机芯体材料的脱附性能测试结果示意图；图中A代表50℃下的脱附率，B代表70℃下的脱附率，C代表80℃下的脱附率。
具体实施方式
以下非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。下述内容仅仅是对本申请要求保护的范围的示例性说明，本领域技术人员可以根据所公开的内容对本申请的发明作出多种改变和修饰，而其也应当属于本申请要求保护的范围之中。
另外，本申请中使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限制本发明。除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。将进一步理解的是，当在本公开中使用术语“包含”、“具有”和“包括”时，其指定了述及的特征、数字、步骤、组分或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、组分或其组合。
下面以具体实施例的方式对本发明作进一步的说明。本发明实施例中所使用的各种化学试剂如无特殊说明均通过常规商业途径获得。
实施例1
一种转轮除湿机芯体材料，包含复合纤维纸以及覆设于复合纤维纸表面的吸湿层；其中，
所述吸湿层包含10份硅溶胶、1.8份水性聚氨酯改性沸石分子筛和0.08份碳纳米管。
所述硅溶胶的模数为2.5，平均粒径为22nm，质量分数为14％。
所述复合纤维纸按照重量百分数计，包含下述组分：玻璃纤维47％、石墨纤维14％、聚对苯二甲酸丙二酯纤维12％、松香胶8％、氧化铝12％和氧化钛7％。
所述碳纳米管是两种多壁碳纳米管的混合物，两种多壁碳纳米管混合的直径分别为7nm、12nm，长度为20μm，混合质量比为1:0.5。
所述水性聚氨酯改性沸石分子筛经由下述方法制备得到：
1)制备聚氨酯预聚体
氮气保护下，将10g1,4丁二醇、10g2,4-甲苯二异氰酸酯、4g二苯甲烷二异氰酸酯、0.8gN,N-二羟乙基甘氨酸、0.1g间氨基苯磺酰胺混合，加入0.2g二月桂酸二丁基锡，80℃下反应2h制得聚氨酯预聚体；
2)酸溶液处理沸石分子筛
600g13X型沸石分子筛分散于6kg包含酸溶液(16％柠檬酸、3％二乙醇胺)中，65℃下浸泡10min后取出水洗、干燥；
3)分子筛改性
将步骤1)所得聚氨酯预聚体、步骤2)所得酸溶液处理沸石分子筛混合，加入1.5g聚乙二醇(分子量为1200)、0.5g三乙胺，85℃下反应1h，干燥即得所述水性聚氨酯改性沸石分子筛。
上述所述转轮除湿机芯体材料的制备方法包括下述步骤：
步骤一、复合纤维纸采用湿法抄造成型，干燥至含水量8％，制得湿纸，然后压制成瓦楞状，复合纤维纸定量为95g/m2；
步骤二、将水性聚氨酯改性沸石分子筛、硅溶胶、碳纳米管混合均匀制得浸渍液；
步骤三、复合纤维纸进入浸渍液中，50℃下浸渍10-30s后取出晾干，并再次浸渍4min，浸渍过程中辅助超声(频率为30kHz，频率密度为0.4W/m2)，取出干燥即得所述转轮除湿机芯体材料。
实施例2
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，水性聚氨酯改性沸石分子筛过程中，制备聚氨酯预聚体过程中未添加N,N-二羟乙基甘氨酸，其余与实施例1均相同。
实施例3
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，水性聚氨酯改性沸石分子筛的制备方法与实施例1不同，制备聚氨酯预聚体过程中未添加间氨基苯磺酰胺，其余与实施例1均相同。
实施例4
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，水性聚氨酯改性沸石分子筛的制备过程中，制备聚氨酯预聚体过程中未添加N,N-二羟乙基甘氨酸和间氨基苯磺酰胺，其余与实施例1均相同。
实施例5
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，水性聚氨酯改性沸石分子筛的制备过程中，酸处理沸石分子筛所用酸溶液仅包含16％柠檬酸，不含二乙醇胺，其余与实施例1均相同。
实施例6
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，吸湿层中碳纳米管的直径为7nm、长度为20μm，其余与实施例1均相同。
实施例7
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，吸湿层中碳纳米管的直径为12nm、长度为20μm，其余与实施例1均相同。
实施例8
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，未添加碳纳米管，其余与实施例1均相同。
实施例9
本实施例提供另一种转轮除湿机芯体材料，与实施例1不同的是，转轮除湿机芯体材料制备过程为：
步骤一、复合纤维纸采用湿法抄造成型，干燥至含水量8％，制得湿纸，然后压制成瓦楞状，复合纤维纸定量为95g/m2；
步骤二、将水性聚氨酯改性沸石分子筛、硅溶胶、碳纳米管混合均匀制得浸渍液；
步骤三、复合纤维纸进入浸渍液中，50℃下浸渍5min，浸入过程中辅助超声(频率为30kHz，频率密度为0.4W/m2)，取出干燥即得所述转轮除湿机芯体材料。其余与实施例1均相同。
对比例
本对比例提供另一种转轮除湿机芯体材料，制备方法包括下述步骤：
向10份、浓度为14％硅溶胶中加入1.8份13X型沸石分子筛，混合均匀，50℃下将陶瓷纤维纸浸入其中浸入5min，浸入过程中辅助超声(频率为30kHz，频率密度为0.4W/m2)，取出干燥即得所述转轮除湿机芯体材料。
试验例1
聚氨酯改性分子筛的结构表征
以实施例1中所得水性聚氨酯改性沸石分子筛为样品，利用BrukerTenson 27傅立叶变换红外吸收光谱仪分析样品的结构组成，测试范围500-4000cm-1，测得红外光谱图(FTIR)如图1所示。
如图1所示，曲线a代表沸石分子筛，曲线b代表水性聚氨酯改性沸石分子筛，曲线a和b在3470cm-1和1645cm-1附近的吸收峰，分别归属于吸附材料空气湿分中H2O的-OH羟基伸缩振动峰和弯曲振动峰，1010cm-1附近为Si-O-Si、Al-O-Al的非对称性伸缩振动峰，750cm-1附近为Si-O-Si、Al-O-Al的对称性伸缩振动峰，560cm-1附近为骨架次级结构单元振动吸收峰；对比曲线a和b，除具有相同的骨架振动外，曲线b还在1450cm-1、1555cm-1附近出现了氨基甲酸酯的振动吸收峰，在2270cm-1附近出现-NCO的吸收峰，1150cm-1、1586cm-1、1695cm-1附近出现的峰说明N,N-引入二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，以上结果表明聚氨酯中的二异氰酸酯与分子筛表面羟基发生了反应，聚氨酯接枝到了分子筛上，说明聚氨酯与分子筛通过物理化学键合方式结合。
试验例2
吸附性能测试
将上述实施例、对比例制得的转轮除湿机芯体材料裁剪成相同体积，称量此时转轮除湿机芯体材料的质量，然后测试在各种温度、湿度条件下吸附15min后对其进行称重，试验设置风速3m/s，温度为25℃、90℃，相对湿度为30％、45％、60％、70％；利用吸湿前后材料的重量平衡吸湿率(R)，计算公式如下式(I)所示：
式中，m1是干燥转轮除湿机芯体材料的质量(g)，m2是吸附15min后转轮除湿机芯体材料的质量(g)。
结果如表1所示。
表1-吸附性能
测试发现，转轮除湿机芯体材料在吸附10-15min后重量基本不再变化，因此测试吸附15min后的吸附量作为平衡吸附量。表1是转轮除湿机芯体材料在不同温度、不同湿度下的平衡吸湿率，如表所示，优选实施例1所制得的芯体材料在常温、高温下均有较高的吸湿率，平衡吸湿率明显高于对比例，可知本发明提供的材料弥补了分子筛吸附材料的在常态下吸湿性差的缺陷，较对比例的吸湿性提高了2倍以上；此外，对比实施例1-4可以看出，水性聚氨酯对分子筛的改性有助提升芯体材料的吸湿量，且聚氨酯中N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺链段，有助于进一步提升芯体材料的吸湿量，尤其是高温下的吸湿量；对比实施例1、5可知，实施例5的稀释量低于实施例1，这可能是因为沸石分子筛利用含二乙醇胺的柠檬酸溶液进行处理，有助于脱除分子筛孔道内的非骨架铝和无定型铝，使孔道更加疏通，增加传质效率，还使更多酸性中心暴露出来，有助于聚氨酯的均匀负载，从而提高吸湿量；对比实施例1和6-8，25℃下材料的吸湿量几乎无变化，而在90℃下的吸湿量有一定程度的下降，而实施例6的变化较小，说明两种长度的碳纳米管复配使用，对材料在高温下的吸湿性能具有一定的提升作用；对比实施例1、9可以看出，复合纤维纸浸渍过程中，两次浸渍处理所得材料的吸湿量优于一次浸渍，这可能是因为相比一次浸渍，两次浸渍处理并辅助超声，有助于水性聚氨酯改性聚氨酯和硅溶胶负载更为均匀，从而获得更大吸湿量。
试验例3
脱附性能测试
将实施例、对比例制得的转轮除湿机芯体材料材料在20℃、30％湿度条件下吸附15min后，分别在风速3m/s、85℃下脱附15min后测定其脱附率(T)，计算公式如下式(II)所示：
式中，m1是干燥转轮除湿机芯体材料的质量(g)，m2是吸附15min后转轮除湿机芯体材料的质量(g)；m3是脱附后减少的质量(g)。
结果如图2所示。
图2是转轮除湿机芯体材料的脱附性能测试结果，图中A代表50℃下的脱附率，B代表70℃下的脱附率，C代表80℃下的脱附率。如图所示，对比例在50℃、70℃、80℃下的脱附率仅为50-70％，脱附率低，实施例4是利用不包含N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺的聚氨酯改性分子筛，其所得芯体材料的脱附率与对比例几乎无变化，实施例2、3中的聚氨酯中引入N,N-二羟乙基甘氨酸或间氨基苯磺酰胺，所得芯体材料的脱附率与实施例4和对比差距较小，而实施例1中聚氨酯中同时引入N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，其脱附率明显增大，脱附性能得到提升，由此可知，通过在聚氨酯中引入N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺，可以提高脱附效率。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例作出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种转轮除湿机芯体材料，其特征在于，包含复合纤维纸以及覆设于复合纤维纸表面的吸湿层；其中，
所述吸湿层包含硅溶胶、水性聚氨酯改性沸石分子筛和碳纳米管；
吸湿层中，所述水性聚氨酯改性沸石分子筛的质量为硅溶胶质量的15-25％；
所述吸湿层中，所述碳纳米管为两种不同直径的多壁碳纳米管的混合，两种多壁碳纳米管的直径分别选自6-8nm、10-15nm中的一种，长度均为20-40μm；两种不同规格的多壁碳纳米管混合质量比为1:0.4-0.6；
所述复合纤维纸按照重量百分数计，包含下述组分：玻璃纤维40-50％、石墨纤维10-20％、聚酯纤维10-15％、施胶剂5-12％、氧化铝10-20％和氧化钛余量；
所述水性聚氨酯改性沸石分子筛的制备方法包括下述步骤：
1)制备聚氨酯预聚体
多元醇、二异氰酸酯、N,N-二羟乙基甘氨酸、间氨基苯磺酰胺在催化剂催化下反应制备聚氨酯预聚体；
2)酸溶液处理分子筛
沸石分子筛经酸溶液进行浸泡，然后水洗干燥；所述酸溶液中包含二乙醇胺和柠檬酸，酸溶液中柠檬酸的质量分数为10-20％、二乙醇胺的质量分数为2-4％；
3)分子筛改性
将步骤1)所得聚氨酯预聚体与步骤2)所得沸石分子筛混合，然后加入聚乙二醇、中和剂反应制得水性聚氨酯改性沸石分子筛。
2.根据权利要求1所述的转轮除湿机芯体材料，其特征在于，吸湿层中，所述水性聚氨酯改性沸石分子筛的质量为硅溶胶质量的18-20％。
3.根据权利要求1所述的转轮除湿机芯体材料，其特征在于，水性聚氨酯改性沸石分子筛中，水性聚氨酯质量占水性聚氨酯改性沸石分子筛质量的2-5％。
4.根据权利要求1所述的转轮除湿机芯体材料，其特征在于，制备水性聚氨酯改性沸石分子筛过程中，各原料按重量份计分别为：多元醇100份、二异氰酸酯100-150份、聚乙二醇10-20份、N,N-二羟乙基甘氨酸5-10、间氨基苯磺酰胺1-2份、中和剂3-10份、催化剂1-3份。
5.权利要求1-4任一项所述转轮除湿机芯体材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一、复合纤维纸采用湿法抄造成型，干燥至含水量5-10％，制得湿纸，然后压制成瓦楞状；
步骤二、将水性聚氨酯改性沸石分子筛、硅溶胶、碳纳米管混合均匀制得浸渍液；
步骤三、复合纤维纸进入浸渍液中，50-60℃下两次浸渍处理，浸渍过程中辅助超声，取出干燥即得所述转轮除湿机芯体材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤三中，第一次浸渍处理时间为10-30s，第二次浸渍处理时间为4-5min。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5300138A (en) * | 1993-01-21 | 1994-04-05 | Semco Incorporated | Langmuir moderate type 1 desiccant mixture for air treatment |
| CN107456849A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-12 | 无锡普爱德环保科技有限公司 | 低露点分子筛除湿转轮的制备方法 |
| CN109251600A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-22 | 江苏吉庆管材有限公司 | 一种金属管道内壁用耐高温防腐防静电涂料及其制备方法 |
| CN112695530A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-04-23 | 江苏苏净集团有限公司 | 一种除湿转轮用吸附除湿材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6051647A (en) * | 1997-04-09 | 2000-04-18 | Uop Llc | Drying agents for non-foamed polyurethanes |
| US7964662B2 (en) * | 2006-04-27 | 2011-06-21 | Bostik, Inc. | Adhesive formulation for vacuum forming applications |
| CN106196348A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-12-07 | 无锡普爱德环保科技有限公司 | 一种超低露点吸附式除湿转轮的制作方法 |
| CN107185487B (zh) * | 2017-05-23 | 2021-01-26 | 盛朗（广州）能源科技有限公司 | 一种a型分子筛除湿载体及其制备方法 |
| CN112645612A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-13 | 青岛华世洁环保科技有限公司 | 一种除湿转轮及其制备方法 |
| CN113457376A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-01 | 常州市泰阁空气处理设备有限公司 | 一种分子筛除湿转轮及其制备工艺 |
-
2023
- 2023-04-18 CN CN202310410948.3A patent/CN116272909B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5300138A (en) * | 1993-01-21 | 1994-04-05 | Semco Incorporated | Langmuir moderate type 1 desiccant mixture for air treatment |
| CN107456849A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-12 | 无锡普爱德环保科技有限公司 | 低露点分子筛除湿转轮的制备方法 |
| CN109251600A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-22 | 江苏吉庆管材有限公司 | 一种金属管道内壁用耐高温防腐防静电涂料及其制备方法 |
| CN112695530A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-04-23 | 江苏苏净集团有限公司 | 一种除湿转轮用吸附除湿材料及其制备方法和应用 |
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