纤维调湿板的制备方法及设备技术

一种纤维调湿板的制备方法及设备，纤维调湿板包括纤维材料、无机或无机与有机材料混合的调湿剂、吸附颗粒，其以纤维材料作为基材成份，包括：将亲水性纤维材料制成水分散体；水分散体在网板上排水，并将固体吸附颗粒分散在其中，脱水制成纤维板基材；将纤维板基材在干燥液中浸透；烘干、成型板材或片状产品。优点是：纤维调湿板是片状的，可任意裁切；在功能上可以进行湿度调节的，其湿容量达到并超过国际同类调湿产品；在选材都采用无毒无害、可回收的原料；工艺封闭式循环工艺，不产生任何废气、废水、废渣的排放，因比是新一代的绿色环保产品。采用环保工艺，没有任何废气、废水、废渣的排放，各种固含量的加入都是没有任何流失，可控性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种纤维调湿板的制造方法及设备，涉及一种可以调控湿 度的干燥剂的生产工艺，以及适用于制造该类干燥剂的生产设备。纤 维调湿板属于一种用于控制相对密闭空间湿度范围的产品，是一种 "高精度"的干燥剂，不仅仅通过吸湿干燥来调节湿度，更会通过加 j显来平衡湿度。
技术介绍
随着经济发展和人民生活水平的提高以及全球气候变暖，预计全球干燥剂使用量每年将以3%左右的速度增长。从全球范围来看，在 高湿地区，干燥剂市场的规模相当大。在热带、亚热带地区，雨季长， 空气湿度大，干燥剂的消费量大，如东南亚地区年消费干燥剂约1.3 亿美元，而我国干燥剂年消费额大约在10亿人民币左右。而调湿产 品的应用范围比干燥剂更广，因为除了干燥，还可以加湿，所以调湿 产品的市场容量更是巨大。一般的干燥剂产品，就是较为泛泛的起着防潮保质的作用。国内 干燥剂行业至今没有专门的"调湿产品"提供，更没有针对"调湿" 的概念来细分干燥剂产品，并作出相关研究。但是，实际上每种物质 的保存湿度都不尽相同。尤其对一些珍贵的藏品而言，如何控制其保 存环境的湿度，而非简单的干燥，对这些藏品的展示和保存工作有着 十分重要的意义。传统的干燥剂产品应用广泛，涉及各个防潮领域，如医药、食品、服装、电子、家具、生物试剂、货运储存等。面对文物保存的环境要 求就相对苛刻，不但要防潮还要保湿，文物的妥善保存对环境湿度的 要求十分严格，不同材质的文物要求控制不同的湿度范围。通常，湿 度过高，会使有机质地物品如皮革，竹木、纸张、纺织品等霉烂虫蛀、 文字古画褪色湿度过低，又会使漆木器等文物开裂变形；外界湿度 交替变化，则更为有害，会使文物发生疲劳形变，镶嵌物质崩裂脱落， 最后导致粉化。目前，文物保存环境湿度调节材料的研究进展如下加拿大学者Anthony V. Arundel等在考虑了湿度对微生物生长 、以及物品变质等各种影响后，推荐了一个最佳相对湿度范围40% — 60%,在该范围内可使细菌、病毒、霉菌、寄生虫数量最少。将呼吸 道感染和过敏症、气喘病、化学作用的可能性降至最小，且能保证空 气中臭氧的一定发生率，使空气清新净化。对于文物保护，湿度控制调节与温度控制调节同等重要。按是否 消耗人工能源。可将湿度控制调节方法分为主动式方法和被动式方 法。主动式方法主要是现有的空调技术，是目前湿度控制普遍采用的 方法。被动式湿度控制调节即利用可再生能源或材料的吸放湿特性控 制调节湿度，无需消耗任何人工能源，是一种生态性控制调节方法。 对于文物保存的相对湿度控制，如果采用主动式湿度控制，如机械空 调系统来控制相对湿度，则必然对整个建筑物结构的要求提高，并且 设备投资、机械的日夜运转及能量的消耗等方面花费昂贵，不适合我 国现有的经济状况，而且机械方法在微小空间湿度控制上例如分散文 物的运输、微小空间恒湿等方面也显得无能为力。因此，需要研究具 有自动湿度调节能力的调湿剂用于文物的妥善保存。 1.调湿剂及其调湿原理调湿剂做为一种被动湿度控制调节的手段，指不需要借助任何人工能源和机械设备，依靠自身的吸放湿性能，感应所在空间空气温湿 度的变化，自动调节空气相对湿度的材料。不同调湿材料的调湿性能不同，调湿剂种类包括 (l)硅胶类硅胶是一种多孔结构的无定形的二氧化硅，其化学组成为Si02.nH20，由电子显微镜可见硅胶粒子由很多颗粒组成。这种硅胶具有微 孔结构。经过各种"活化"处理，其有效面积可达700m2 / g，并且对 极性分子(H20)的吸附能力超过了对非极性分子(如烷烃类)的吸附能 力。因此硅胶在工业上是一种常用的吸湿剂。据报道，硅胶能吸收重 量为其自身一半的水分，这一过程是可逆的，因此可作调湿材料。硅胶虽然是一种公认最有效的湿度控制剂，但是由于其在水的吸附和解 析循环中呈现较为严重的滞后现象。使其应用受到了很大的限制。美 国W. P. Crace公司生产的中等密度硅胶、规则密度硅胶都具有较高 的吸湿容量。另外H. M. Relle等也开发了这方面的产品。李鑫等人 使用不同的金属盐溶液对中孔硅胶进行改性，实验结果表明与C型 中孔硅胶相此，经CaCl2或LiCl改性的中孔硅胶，孔容变小而平均孔 径变大，在相对湿度(RH)小于80X的范围内，其吸湿性能明显增加， 水的脱附活化能也增大由于Ca2+的极化势大于Li+的极化势，水分 子在经CaCl2改性的硅胶上的脱附活化能要大于其在经LiCl改性硅 胶上的脱附活化能。刘业凤等人提出了一种新型复合吸附剂SiO zH20 yCaCl2。通过实验表明在空气温度恒为25。C、相对湿度40%的条 件下，这种复合吸附剂的平衡吸附量We (H20干吸附剂)可达0. 4，是 粗孔球形硅胶的5. 7倍、细孔球形硅胶的2. 1倍、人工沸石13X的 1.9倍、椰壳活性炭的6.8倍。通过对比分析表明这种复合吸附剂 具有吸附量大、吸附速度快的特性。Lascaux公司研制的ART—SORB在相对湿度60 80%的情况具有较好的湿容量(35 67%)和吸放湿 速率，而PROSORB则在相对湿度40% 60%具有更佳的吸湿容量。 目前干燥剂市场硅胶干燥剂还是干燥剂市场的主流产品，约占80%以 上的市场份额。硅胶本身虽然无毒无害，但它是不可降解的化学产品，且几乎所 有用过的硅胶干燥剂都被废弃，对环境造成破坏，有些经济发达国家 如德国已禁止硅胶干燥剂的进口 ，更多的国家则对进口硅胶干燥剂采 取特别处理措施。大部分以硅胶作为主要吸湿材料，并在其外部使用 透气性的小袋包装，袋体的材料多为纸、无纺布或其他透气性包装材 料。在实际使用于包装时，必须预留相当的空间来放置干燥剂。这样 的包装袋，有时会因为品质不良或被碰撞而破裂，导致颗粒状硅胶外 泄，污染产品。由此可见，如果用颗粒状的干燥剂来制成调湿产品的 话，会产生很多包装隐患，使用不方便，占用空间。对于展出藏品来 说，更是无法满足展柜整体形象和安全性等要求。 (2)无机盐类这种调湿材料的调湿作用完全由盐溶液所对应的饱和蒸汽压所 决定。在同样的温度下，饱和盐溶液的蒸汽压越低，所控制的相对湿 度范围越小。虽然在差不多整个湿度范围内能通过选择适当的盐水饱 和溶液来维持一定的相对湿度，如安部郁夫等人利用炭黑和各种无机 金属盐以不同比例复合制成调湿剂，并通过实验证明NaCl和炭黑混 合加热至115。C制得的调湿剂的调湿能力可达106.4%，但是，由于 大多数固体无机盐随着吸湿量的增加，自身会慢慢潮解，而且在常温 下不稳定，极易产生盐析，并随着时间的延长日趋严重，从而对保存 物品产生污染，此外，研究证明某些无机盐，如LiCl的使用会对 一些金属材质的文物产生一定程度的腐蚀。因此，纯无机盐类调湿剂在文物保存环境湿度调控方面的使用受到了限制。含部分无机盐的调 湿剂通过文物安全性评价后方能使用。 (3)无机矿物类应用于调湿材料的无机矿物比较多，如蒙脱土、硅藻土、沸石粉、 海泡石、高岭土等无机矿物，这类无机矿物的主要特点是内部微孔多、 比表面积大、吸附能力强。以这类无机矿物为基材，通过一定的制备 工艺，可以制备出各类调湿材料。日本已经开发出多种以天然沸石为原料的板状吸放板。如A型沸 石板、B型沸石板和灰浆护墙板3种。A型沸石板是由30%的天然沸 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维调湿板的制备方法，纤维调湿板包括纤维材料、无机或无机与有机材料混合的调湿剂、吸附颗粒，其以纤维材料作为基材成份，制备依次包括下述步骤：　　　　第一步：将亲水性纤维材料制成水分散体；　　　　第二步：水分散体在网板上排水，并将固体吸附颗粒分散在其中，脱水制成纤维板基材；　　　　第三步：将纤维板基材在干燥液中浸透；　　　　第四步：烘干、成型板材或片状产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈跃华，
申请(专利权)人：沈跃华，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]