硅胶及其制造方法、硅胶负载纸张及硅胶元件技术

提供吸湿量在低湿度及高湿度下均都显著地高的硅胶、硅胶负载纸张以及硅胶元件，而且提供易于合成的硅胶的制造方法。在细孔直径为2.5nm以下的区域存在细孔分布的峰值(最大值)，而且细孔直径为10～25nm的总细孔容积(V1)和细孔直径为2～25nm的总细孔容积(V2)之比(V1/V2)为0.15～0.4的硅胶、其制造方法、负载该硅胶而成的硅胶负载纸张以及硅胶元件。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请号为200910002057. 4、申请日为2009年1月12日、专利技术名称为"硅 胶及其制造方法、硅胶负载纸张及硅胶元件"的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及具有除湿性能格外优越的新型的孔结构（pore structure)的硅胶及 其制造方法、硅胶负载纸张以及硅胶元件。
技术介绍
从以前开始，作为除湿元件广泛使用着硅胶、沸石（zeolite)等负载了吸湿剂的 蜂窝结构体（honeycomb structural body)。若将硅胶和沸石相比较，则通常在相对湿度低 的情况下沸石的吸湿量多，而在相对湿度高的情况下硅胶的吸湿量变多。另外，即便都是硅 胶，但A型硅胶的吸湿量在相对湿度低的情况下相对多，其吸湿量随着相对湿度变高而达 到顶点；B型硅胶的吸湿量大概在相对湿度为90%以下的情况下非常低，而在相对湿度超 过90 %的相对湿度高的情况下表现出非常高的吸湿量。 在JIS Z0701(包装用硅胶干燥剂）中，将A型规定为"在低湿度下的湿气吸附力 强的类型"，将B型规定为"在高湿度下吸附大量的湿气，吸附容量大的类型"，而且规定了 A 型在相对湿度20%、50%以及90%下的吸湿率分别为"8.0以上、20. 0以上、30. 0以上"，B 型在相对湿度20%、50%以及90%下的吸湿率分别为"3.0以上、10. 0以上、50. 0以上"。 另一方面，JP特开2001-9231号公报公开了一种除湿剂，该除湿剂是指，对于作为 硅胶的氧化硅90. 0~99. 9质量份，配合了氧化铁或者氧化铁和其他金属氧化物的混合物 0. 1~10. 0质量份的除湿剂。该除湿剂不受湿度环境的影响，具有高的吸湿性能。 专利文献I :JP特开2001-9231号公报（权利要求1) 然而，存在如下问题：A型硅胶的吸湿率在高湿度下小；B型硅胶的吸湿率在低湿 度下小。因此，现状就是，在将A型硅胶或B型硅胶用作除湿剂时，根据湿度环境来区分使 用这些除湿剂。另外，JP特开2001-9231号公报所记载的吸湿剂虽然具有如上所述的优异 的吸湿性能，但依然还存在作为硅胶固有的特征的在高湿度下的吸湿量低的问题。 因此，若能够获得在低湿度及高湿度下的吸湿量均都高的硅胶，则能够在低湿度 条件下以及高湿度条件下重复使用，所以能够提供极其有用的元件。另外，硅胶比沸石更容 易合成且再生温度低，所以具有同时能够降低制造成本和维护成本等诸多优点。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供在低湿度及高湿度下的吸湿量均都显著地高的硅 胶、硅胶负载纸张以及硅胶元件，而且提供合成容易的硅胶的制造方法。 在这样的情况下，本专利技术人等进行了精心研宄的结果，研宄出如下内容等，以此完 成了本专利技术，上述内容是：若作为凝胶化对象的合成原料采用对硅酸钠水溶液的液滴加以 干燥而得到的半固体形状的液滴干燥物，则在之后的凝胶化工序中，从液滴干燥物的表面 附近起发生凝胶化，所以能够在表层部形成小细孔且在中心部形成大细孔，其结果，能够获 得在表层部和中心部的细孔分布不同的新型孔结构的硅胶。 即，本专利技术提供一种硅胶，其特征在于，在细孔直径为2. 5nm以下的区域存在细孔 分布的峰值（最大值），而且细孔直径为10~25nm的总细孔容积V1和细孔直径为2~25mm 的总细孔容积V2之比V /V2S 0. 15~0. 4,并且，表层部的细孔直径小且中心部的细孔直径 大。 另外，本专利技术提供一种硅胶的制造方法，其特征在于，包括工序，对硅酸钠水溶 液的液滴进行干燥，得到保水率为70~120%的半固体形状的液滴干燥物；II工序，对在I 工序中得到的液滴干燥物进行凝胶化处理；III工序，清洗除去在II工序中得到的硅水凝 胶（silica hydrogel)中所残留的钠，从而得到表层部的细孔直径小且中心部的细孔直径 大的硅胶。 另外，本专利技术提供一种硅胶负载纸张，其特征在于，在纤维质纸张上负载上述硅胶 而成。 另外，本专利技术提供一种硅胶元件，其特征在于，对上述硅胶负载纸张进行成形而 成。 本专利技术的硅胶是在表层部具有小细孔且在中心部具有大细孔的新型孔结构的硅 胶或者其粉碎物，若使用负载有该硅胶的硅胶负载纸张或硅胶元件来作为吸湿元件，则由 于具有大细孔，所以具有在高湿度下吸附量多且在低湿度下易于脱湿的特性，而且由于具 有小细孔，所以具有在低湿度下易于吸附且不易脱湿的特性。因此，在低湿度及高湿度下的 吸湿量均都显著地高，而且在低湿度条件下及高湿度条件下能够重复使用。另外，根据本发 明的硅胶的制造方法，则能够通过简单的方法合成新型孔结构的硅胶。【附图说明】 图1是示出了本专利技术的硅胶的细孔分布曲线的一例的图。 图2是用于说明I工序中的液滴干燥物形成方法的图。 图3是具有波纹（corrugate)状蜂窝结构的硅胶元件的示意性立体图。 图4是将硅胶元件沿着与开口部平行的面剖切的示意性剖视图。 图5是第三实施例的硅胶及其制造过程中所得到的硅胶的细孔分布曲线。 图6是第一~四实施例以及硅胶A~D的细孔分布曲线。 图7是第一实施例以及硅胶E~G的细孔分布曲线。【具体实施方式】 本专利技术的硅胶在细孔直径为2. 5nm以下的区域存在细孔分布的峰值（最大值）， 细孔直径10~25nm的总细孔容积V1和细孔直径2~25nm的总细孔容积V 2之比V /^为 0. 15~0. 4,优选为0. 15~0. 35。由此，本专利技术的硅胶成为在低相对湿度以及高相对湿度 下的吸湿量均都显著地高的硅胶。若V1A 2过小，则在高湿度下的吸湿量变少，而若V夕^过 大，则在低湿度下的吸湿量变少。 总细孔容积％及V 2是指，根据利用公知的BJH法的细孔分布计算结果所得到的 细孔容积的累计值。此时的合计全细孔体积，在进行了细孔分布计算的范围内的细孔成为 其对象。另外，细孔的测定采用氮气吸附等温线测定方法，解析基于细孔形状为圆筒形的假 设。此外，无法测定细孔直径不足2nm的细孔，而且细孔直径超出50nm的细孔少得都能够 忽略不计。另外，根据细孔分布曲线，通过手算或者自动计算能够求出。此外，在本 说明书中的包括合成过程中所得到的中间过程硅胶在内的硅胶的细孔分布是指，全都使用 BEL JAPAN, INC.制BELSORP-mini II，通过BJH法来求出的分布，其中，上述BJH法是通过 在150°C下真空加热脱气3小时来进行预处理的方法。 参照图1，说明本专利技术的硅胶的细孔分布曲线的一例。通过图1的细孔分布所示出 的硅胶是具有单峰（monomodal)，在细孔直径为2. 5nm以下的区域、图1中在2. Onm处存在 细孔分布的峰值P (最大值）。即，该硅胶的分布范围很宽，分布有很多细孔直径为2nm左右 的小细孔，而且也存在细孔直径为IOnm以上的大细孔。B型硅胶例如在细孔直径为4. 0~ 8. Onm的区域存在细孔分布的峰值。另外，通过现有的合成方法得到的A型硅胶在细孔直径 为2. 5nm以下的区域存在细孔分布的峰值（最大值），但在该细孔分布曲线上，基本不存在 细孔直径为10~25nm的细孔。 另外，本专利技术的硅胶在表层部的细孔分布和在中心部的细孔分布不同。即，在表层 部的细孔直径相对小，在中心部的细孔直径大。中心部和表层部并不形成明确的层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅胶，其特征在于，在细孔直径为2.5nm以下的区域存在细孔分布的峰值即最大值，细孔直径为10～25nm的总细孔容积V1和细孔直径为2～25nm的总细孔容积V2之比V1/V2为0.15～0.4，并且，表层部的细孔直径小且中心部的细孔直径大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米田雅彦，松村裕司，山名和树，浅野昭，
申请(专利权)人：霓佳斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP