一种吸湿剂及其制造方法应用技术

本发明专利技术公开了一种吸湿剂及其制造方法与应用，该吸湿剂包括吸湿性无机多孔材料，以及聚苯乙烯磺酸钠或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇；所述聚苯乙烯磺酸钠和所述由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇的任何一个附着在所述吸湿性无机多孔材料的表面；所述吸湿性无机多孔材料是平均孔径为5nm以上的硅胶；所述的羟基丁二酸交联的聚乙烯醇中羟基丁二酸与聚乙烯醇的质量比为1∶10～1∶4。该吸湿剂具有吸水量大、吸湿选择性高的特点，对水分的吸附能力强、对甲苯、乙醛等异味成分的吸附能力低。通过简单的搅拌、过滤、干燥可获得聚苯乙烯磺酸盐或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇附着在无机多孔材料表面上的吸湿剂。该吸湿剂可用于调湿装置、加湿装置和换气装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吸湿剂及其制造方法。本专利技术还涉及利用该吸湿剂制备的各种装置。
技术介绍
在当今能源短缺、环境污染日益严重的情况下，由于空调除湿系统具有无污染、可 利用低品质能源等独特的优点，因此成为国内外竞相开发的空气处理系统。所述空调除湿 系统是利用吸湿剂吸收和解吸空气中的水分的过程，其核心是吸湿剂。因此，开发用于空调 除湿系统的高效吸湿剂是加速空调除湿系统的商品化进程、提高其与传统空调系统竞争力 的关键。目前，用于空调除湿系统的吸湿剂，主要有氯化锂、硅胶、氧化铝、分子筛等。空调 除湿系统进行除湿、加湿的过程中，吸湿剂除需具备比表面积大，具有足够的机械强度、颗 粒大小均勻等特点外，更重要的是，还应对水具有强的选择性吸附能力，需要吸湿剂只吸附 空气中的水蒸气而不吸附其他气体。现有吸湿剂均存在选择性差或吸湿能力低等问题。氯 化锂虽然吸湿量大，但存在腐蚀性高、易潮解、再生温度高的问题。硅胶系列和氧化铝系列 选择性差，在除湿、加湿过程中产生共吸附问题。在吸附水分的同时，也吸附室内其他异味 成分，这就造成吸湿剂再生过程中将异味成分释放到室内，存在大大降低室内空气质量、损 害人体健康的缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种对水分吸附能力强，且不易吸附及解吸异味成 分的吸湿剂及其制造方法。根据本专利技术第一方面的吸湿剂，包括吸湿性无机多孔材料，以及聚苯乙烯磺酸盐 或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇。另外，聚苯乙烯磺酸盐和由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇 的任何一方附着在吸湿性无机多孔材料的表面。本专利技术的专利技术人发现，在吸湿性无机多孔材料的表面上附着有聚苯乙烯磺酸盐或 交联的聚乙烯醇的任何一方的吸湿剂，水分的吸附性强，且对异味成分的吸附性及解吸性 低。即，本专利技术涉及的吸湿剂，其特征在于，聚苯乙烯磺酸盐或由羟基丁二酸交联的聚乙烯 醇附着在吸湿性无机多孔材料的表面。根据本专利技术的第二方面的吸湿剂，在根据本专利技术的第一方面的吸湿剂中，吸湿性 无机多孔材料是平均孔径为5nm以上的硅胶。本专利技术涉及的吸湿剂，其特征在于，聚苯乙烯 磺酸盐或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇附着在平均孔径为5nm以上的硅胶表面。根据本专利技术第三方面的吸湿剂制造方法，其包括第一步骤和第二步骤。在第一步 骤中，将吸湿性无机多孔材料加入到含有聚苯乙烯磺酸盐的溶液中制作悬浮液，并将制作 成的悬浮液搅拌规定时间。在第二步骤中，从搅拌规定时间的悬浮液中分离吸湿性无机多 孔材料，并干燥吸湿性无机多孔材料。通过该制造方法，可获得在吸湿性无机多孔材料表面上附着有聚苯乙烯磺酸盐的吸湿剂。根据本专利技术第四方面的吸湿剂制造方法，其包括第一步骤和第二步骤。在第一步 骤中，将羟基丁二酸和吸湿性无机多孔材料加入到含有聚乙烯醇的溶液中来制作悬浮液， 并将制作的悬浮液搅拌规定时间。在第二步骤中，从搅拌规定时间的悬浮液中分离吸湿性 无机多孔材料，并干燥吸湿性无机多孔材料。通过该制造方法，可获得由羟基丁二酸交联的 聚乙烯醇附着在吸湿性无机多孔材料表面上的吸湿剂。根据本专利技术第五方面的调湿装置，其包括制冷剂回路、供气装置。制冷剂回路具有 担载第一 第四方面中的任何一项吸湿剂的第一吸附热交换器和第二吸附热交换器。供气 装置，向建筑物供应通过第一吸附热交换器以及第二吸附热交换器的空气。另外，通过切换 制冷剂回路的制冷剂循环方向，由第一吸附热交换器以及第二吸附热交换器交替进行吸湿 剂的吸附动作和再生动作。在根据本专利技术第五方面的调湿装置中，第一吸附热交换器以及第二吸附热交换器 上担载有水分的吸附能力强、且难以吸收及解吸异味成分的吸湿剂。因此，该调湿装置中， 解吸水分时可使异味成分不易被解吸。根据本专利技术第六方面的加湿装置，其包括加热部、调湿部件、送风部。加热部加热 从建筑物外引入的空气。调湿部件具有第一 第四方面中的任何一项的吸湿剂。另外，调 湿部件从外界空气吸收水分。此外，当被加热部加热的空气通过调湿部件时，调湿部件向加 热空气中释放从外界空气中吸收的水分。送风部将通过调湿部件后的空气送往建筑物内。在根据本专利技术第六方面的加湿装置中，调湿部件具有水分吸附能力强、且难以吸 附及解吸异味成分的吸湿剂。因此，该加湿装置在解吸水分时可使异味成分不易被解吸。根据本专利技术第七方面的换气装置，其包括供气扇、排气扇、全热交换转子。供气扇， 将建筑物外的空气引送到建筑物内。排气扇向建筑物外排放建筑物内的空气。全热交换转 子担载有第一 第四方面中的任何一项的吸湿剂，在从供气扇所传送的空气和由排气扇排 出的空气之间进行全热交换。在根据本专利技术第七方面的换气装置中，全热交换转子上担载有水分吸附能力强、 且难以吸附及解吸异味成分的吸湿剂。该换气装置解吸水分时可使异味成分不易被解吸。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点和有益效果根据本专利技术第一方面的吸湿剂，聚苯乙烯磺酸盐或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇 附着在吸湿性无机多孔材料的表面。根据本专利技术第二方面的吸湿剂，聚苯乙烯磺酸盐或由 羟基丁二酸交联的聚乙烯醇附着在平均孔径为5nm以上的硅胶表面。以上两种吸湿剂具 有吸水量大、吸湿选择性高的特点，即对水分的吸附能力强、对甲苯、乙醛等异味成分的吸 附能力低，这是由于附着在无机多孔材料表面上聚苯乙烯磺酸盐或由羟基丁二酸交联的聚 乙烯醇含有丰富的强亲水性基团如羟基、磺酸基，这些亲水性基团与水的作用力强、而与甲 苯、乙醛等异味成分的作用力弱，因此水分可以优先吸附在吸湿剂上，实现选择性吸湿。根据本专利技术第三方面、第四方面的吸湿剂制造方法，通过简单的搅拌、过滤、干燥 可获得聚苯乙烯磺酸盐或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇附着在无机多孔材料表面上的吸 湿剂，而且所用的溶剂均为水或乙醇，因此，本专利技术的吸湿剂制造方法具有工艺简单、环境 友好、成本低的优点。根据本专利技术第五方面的调湿装置，在解吸水分时可使异味成分不易解吸。根据本专利技术第六方面的加湿装置，在解吸水分时可使异味成分不易解吸。根据本专利技术第七方面的换气装置，在解吸水分时可使异味成分不易解吸。附图说明图1 (a)为B型硅胶细孔的示意图、(b)为在B型硅胶孔壁表面上附着有聚苯乙烯 磺酸钠的状态示意图；图2为在吸附评价实验中使用的装置示意图；图3为涉及本专利技术实施例的吸湿剂，由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇附着在B型硅 胶的颗粒表面的状态的图；图4为包含调湿装置的制冷剂回路图，其中(a)示出进行除湿运转的第一动作的 状态的图、(b)示出进行除湿运转的第二动作的状态的图；图5为包含调湿装置的制冷剂回路图，其中(a)示出进行加湿运转的第一动作的 状态的图、(b)示出进行加湿运转的第二动作的状态的图；图6为包含加湿装置的加湿转子及加热装置的示意图，其中(a)示出建筑物外的 空气的水分被吸附在加湿转子上的同时，建筑物外的空气被加湿并被供给到建筑物内的情 形下空气的流动的图、(b)示出建筑物内的空气被排放到建筑物外的情形下空气的流动的 图；图7为包含换气装置的全热交换转子的示意图，其中(a)示出通过全热交换转子 将低湿的空气供给到建筑物内的情形下空气的流动的图、(b)示出通过全热交换转子将高 湿的空气供给到建筑物内的情形下空气的流动的图。图中示出制冷剂回路20 ；第1热交换器(第1吸附热交换器)24 ；第2热交换器 (第2吸附热交换器)25 ；加本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种吸湿剂，其包括：吸湿性无机多孔材料，以及聚苯乙烯磺酸钠或由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇；其特征在于：所述聚苯乙烯磺酸钠和所述由羟基丁二酸交联的聚乙烯醇的任何一个附着在所述吸湿性无机多孔材料的表面；所述吸湿性无机多孔材料是平均孔径为５ｎｍ以上的硅胶；所述的羟基丁二酸交联的聚乙烯醇中羟基丁二酸与聚乙烯醇的质量比为１∶１０～１∶４。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴丽霞，张立志，神野亮，木户照雄，
申请(专利权)人：华南理工大学，日本大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：81