一种节能环保复合除湿膜的制备方法技术

本发明专利技术专利涉及聚合物除湿膜制备技术，具体为一种节能环保复合除湿膜的制备方法，特别涉及一种在磁场条件下制备节能环保复合除湿膜的方法。该方法包括如下步骤：a)制备磁性凹凸棒土(MATP)，烘干备用；b)采用步骤a)制备的MATP配置分散液，同时配置CaCl2溶液；c)将步b)的两种溶液混合并搅拌均匀；d)向步骤c)中加入PVDF粉末，并在90℃条件下混合均匀；e)静置脱泡获得均匀稳定的铸膜液；f)在磁场条件下用步骤e)所得的铸膜液刮膜，固化得到复合除湿膜。本发明专利技术中在磁场条件下调节复合膜的结构，使MATP规则取向并丰富了复合膜的孔隙，制得在无压力驱动的条件下具有较好吸湿性且降低盐溶液流失的节能环保复合除湿膜。液流失的节能环保复合除湿膜。

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保复合除湿膜的制备方法


[0001]本专利技术专利涉及聚合物除湿膜制备技术，具体为一种节能环保复合除湿膜的制备方法，特别涉及一种在磁场条件下制备节能环保复合除湿膜的方法。

技术介绍

[0002]较高的空气湿度不仅会降低空气质量，还会导致霉菌和病毒的繁殖，甚至引起人类的不适或疾病。因此，除湿技术在农业、建筑、医疗保健、军事、电子等领域发挥着至关重要的作用。目前的除湿方法主要包括固体除湿、冷却除湿、溶液除湿、膜法除湿等。但是固体除湿回收利用性差，而冷却除湿能耗高，溶液除湿容易导致吸湿盐的流失从而导致腐蚀问题并限制其除湿性能。因此众多学者逐渐将关注点转移到降低能耗及减少盐份流失等问题上。例如，CN105135557A提出了一种空气调节领域的除湿系统，热泵双冷源内冷式盐溶液除湿机组。具有体积小、成本低、能效比高、稳定性好、控制精确的优点，然而该专利技术存在盐溶液流失问题。
[0003]Garz
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‑
Tovar等人(Composite Salt in Porous Metal
‑
Organic Frameworks for Adsorption Heat Transformation[J].Advanced Functional Materials，2017，27(21))将金属有机骨架材料(UiO
‑
66)和吸湿盐(CaCl2)进行结合制备出固体除湿吸附剂，利用金属有机框架材料的大比表面积和高孔隙率，来减少吸湿盐的流失，但是该制备方法的成本过高，实用性较差。Li等(Hybrid Hydrogel with High Water Vapor Harvesting Capacity for Deployable Solar
‑
Driven Atmospheric Water Generator[J].Environ Sci Technol，2018，52(19)：11367
‑
77.)通过将氯化钙固定在水凝胶基体中，得到聚丙烯酰胺(PAM)
‑
碳纳米管(CNT)
‑
CaCl2水凝胶，在现实条件下，可利用35克的水凝胶可传输20克淡水。但是该方法是利用浸渍的方式实现将干燥机固定在基体上，在长期使用过程中干燥剂容易脱落，吸湿稳定性不高。CN2405144Y公开了一种能减少转轮串风率、降低能耗、能确保除湿机送风低湿度工艺参数要求的低露点转轮除湿机。然而该专利存在依赖专门的热源，能量效率不高，且在夏季标准环境工况下，湿度调节精度差等问题。CN109028360B提出了一种户式溶液除湿空调系统，利用溶液除湿循环与蒸汽压缩式热泵循环相结合，采用新型的膜
‑
制冷剂盘管复合组件解决盐溶液流失问题，但是传热传质能力略显不足，导致除湿效率不高，在一定程度上会影响系统的整体能效水平。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是：提出一种节能环保复合除湿膜的制备方法，该方法在磁场条件下调节复合膜的结构，使MATP规则取向并丰富了复合膜的孔隙。该方法制得节能环保复合除湿膜不仅大大降低了能源消耗，同时还有效降低了盐溶液流失。
[0005]所述节能环保复合除湿膜的制备方法，包括以下步骤：
[0006]a)：制备磁性凹凸棒土(MATP)，烘干备用；
[0007]b)：采用步骤a)制备的MATP配置分散液，同时配置CaCl2溶液；
[0008]c)：将步b)的两种溶液混合并搅拌均匀；
[0009]d)：向步骤c)中加入PVDF粉末，并在90℃条件下混合均匀；
[0010]e)：步骤d)的铸膜液经过静置脱泡获得均匀稳定的铸膜液；
[0011]f)：在磁场条件下用步骤e)所得的铸膜液刮膜，固化得到复合除湿膜。
[0012]进一步地，步骤a)中凹凸棒土(ATP)和蒸馏水的比例为1∶100；ATP悬浊液用超声分散，时间是1h。
[0013]进一步地，步骤a)中离子混合溶液由FeCl3·
6H2O和FeCl2·
4H2O组成；Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔质量比为1∶2；Fe
2+
和Fe
3+
的复合率为60％。将FeCl3·
6H2O和FeCl2·
4H2O溶于蒸馏水，形成离子混合溶液。
[0014]进一步地，步骤a)中将离子混合液与ATP悬浊液混合；温度为80℃；搅拌时间为30min。
[0015]进一步地，步骤a)中加入NaOH溶液；NaOH溶液的浓度为2mol
·
L
‑1；溶液PH＝11；溶液颜色由橙色逐渐变为黑色。反应原理为：Fe
2+
+2Fe
3+
+8OH
‑
→
Fe3O4+4H2O。
[0016]进一步地，步骤a)中混合溶液在室温条件下陈化，时间是1h。
[0017]进一步地，中用蒸馏水和乙醇反复水洗MATP，直到PH＝7。
[0018]进一步地，步骤a)中MATP用离心机收集，转速为8000r/min。
[0019]进一步地，步骤a)中MATP用真空烘箱干燥，温度为80℃，时间为12h
[0020]进一步地，步骤a)中MATP用研钵研磨，备用。
[0021]进一步地，步骤b)中溶剂为二甲亚砜(DMSO)：MATP质量分数为10wt％；采用超声分散，时间为1h。
[0022]进一步地，步骤b)中CaCl2的质量分数为20wt％；温度为80℃。
[0023]进一步地，步骤c)中将MATP溶液和CaCl2溶液混合；搅拌时间为1h。
[0024]进一步地，步骤d)中PVDF粉末的质量分数为20wt％；搅拌温度为90℃；搅拌时间为2h。
[0025]进一步地，步骤e)中铸膜液经过静置脱泡获得均匀稳定的铸膜液，静置温度为90℃。
[0026]进一步地，步骤f)中在磁场条件下刮膜；磁场与铸膜液的距离为1cm；固化时间为1h。
[0027]本专利技术还提出上述方法制备得到节能环保复合除湿膜。
[0028]本专利技术提出的节能环保复合除湿膜具有以下优势：在磁场条件下MATP富集在膜表面，促进了液
‑
液相分离过程。还增加了膜的孔隙率和吸湿性。附着在球形晶体上的定向MATP棒晶体结构有利于水蒸气和CaCl2溶液在膜表面的吸附和存储。在无任何外界驱动力条件下可以自发吸湿，同时有效降低了CaCl2溶液的流失。
附图说明
[0029]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0030]图1为本专利技术的节能环保复合除湿膜中磁化ATP的制备过程示意图。
[0031]图2为本专利技术的节能环保复合除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能环保复合除湿膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a)：制备磁性凹凸棒土(MATP)，烘干备用；b)：采用步骤a)制备的MATP配置分散液，同时配置CaCl2溶液；c)：将步b)的两种溶液混合并搅拌均匀；d)：向步骤c)中加入PVDF粉末，并在90℃条件下混合均匀；e)：步骤d)的铸膜液经过静置脱泡获得均匀稳定的铸膜液；f)：在磁场条件下用步骤e)所得的铸膜液刮膜，固化得到复合除湿膜。2.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中凹凸棒土(ATP)和蒸馏水的比例为1∶100；ATP悬浊液用超声分散，时间是1h。离子混合溶液由FeCl3·
6H2O和FeCl2·
4H2O组成；Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔质量比为1∶2；Fe
2+
和Fe
3+
的复合率为60％。将FeCl3·
6H2O和FeCl2·
4H2O溶于蒸馏水，形成离子混合溶液。将离子混合液与ATP悬浊液混合；温度为80℃；搅拌时间为30min加入NaOH溶液；NaOH溶液的浓度为2mol
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L
‑1；溶液PH＝11；溶液颜色由橙色逐渐变为...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗苗，李娜娜，王新起，王晨康，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：