建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供利用电纺法制造具有优秀的水分吸附性、耐久性及抗菌性的建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料的制造方法。具体而言，本发明专利技术的建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料的制造方法，包括如下步骤：S1：将交联剂或交联剂及多孔性填充剂添加至亲水性高分子溶液或高分子混合溶液以赋予耐久性及抗菌性，从而制得高分子复合材料溶液；S2：对上述高分子复合材料溶液进行电纺以制造纳米纤维板；及S3：对上述纳米纤维板进行热处理以进行交联反应。本发明专利技术的建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料具有优秀的水分吸附性，很好的耐久性及抗菌性，从而在建筑空气调节时，吸收室内空气内的水分所包含的潜热负荷，降低制冷/取暖空调负荷，节省能源，且向室内供应清爽的空气。另外，在除湿式制冷时，从夏季高温多湿的空气中去除湿气，分离显热和潜热负荷，从而降低潜热负荷，降低空调负荷，节省能源。此外，在对水分敏感的生产工艺或需要控制水分的产业领域或需防止水分导致的损伤或腐蚀的领域等，减少空气中的水分，获得干燥的空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料制造方法，尤其涉及一种建筑空气调节用或除湿用高效率复合材料制造方法，其在亲水性高分子溶液中电纺交联剂或添加多孔性填充剂的高分子复合材料溶液以制造具有纳米大小直径的纤维板并进行交联反应，从而制造出抗菌性和耐久性好，且因其表面积宽而具有非常好的水分吸附/解吸附特性的建筑空气调节用或除湿用高效率复合材料。
技术介绍
近来，因建筑的闻气密性、闻隔热性，旨在提闻被污染的室内空气质量的空调系统的重要性变得日益重要，而且，政府的规定也越来越严格。建筑空气调节分为取暖、制冷及换气，通过调节空气增进在建筑内部活动的人们的健康和舒适感及对室内环境的满足感， 提高生产性。决定建筑的空气调节系统的容量的负荷有显热和潜热两种热负荷，其中，潜热负荷占全部热负荷的30 50%。显热是指通过热传递的温度变化，而潜热是指包含于空气中的水分气化或液化时所传递的热量。发生水分的相变化时不会发生温度变化而传递一定的热量，从而产生空调负荷。若使用空调材料从空气中去除水分，则除湿/制冷系统只负责显热负荷即可，从而较之现有的方式，可实现空调机的小型化，节省能源。这样的空调系统有换气单元用电热交换机、除湿/制冷用除湿旋转器、旋转器式电热交换机等。图I为旋转器式电热交换机示意图，表示供应外部的空气并排出内部的空气的工艺图。此时，在回收因吸收从室内排出的空气的水分中的湿气而损失的潜热负荷的状态下，若旋转旋转器式电热交换机，则作为除湿剂的高分子复合材料与从外部供应的空气中的水分进行热交换，以再次回收潜热负荷并供应至室内，从而在制冷/取暖时交换室内空气和外部的新鲜空气，节省能源。当前，正在进行建筑空调材料的研究，但大部分都是对使用致密纸、无机材料、金属硅酸盐、硅胶及沸石等的一般除湿剂的开发。例如，日本的西部技研(株)开发出高分子吸湿剂粉末并销售浸溃或涂布其粉末的电热交换机，但上述高分子吸湿剂粉末不是利用气孔吸附，而通过利用离子的亲水性吸附水分，因此，不能吸附污染分子而将其排出至大气中。最近，对利用在具备抗菌性等高功能化特性的同时，容易用于建筑空气调节及除湿/制冷用系统等各种设计，且具备高吸湿性能的高分子复合材料的建筑空气调节用或除湿用高效率复合材料的开发的需求逐渐变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足而提供一种建筑空气调节用或除湿用高效率高分子复合材料及其制造方法，其容易适用于建筑空调系统的各种设计，具备优秀的抗菌性及耐久性，且水分吸湿性能好。本专利技术提供建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料的制造方法，其包括如下步骤S1:将交联剂或交联剂及多孔性填充剂添加至亲水性高分子溶液以赋予抗菌性及耐久性，从而制得高分子复合材料溶液；S2 :对上述高分子复合材料溶液进行电纺以制造纳米纤维板；及S3 :对上述纳米纤维板进行热处理以进行交联反应。本专利技术的制造方法，在S3步骤之前或之后，还可包括粘接于金属薄板、陶瓷纤维板或导电性高分子薄膜的步骤。本专利技术还提供建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料的制造方法，其包括如下步骤S1:将交联剂或交联剂及多孔性填充剂添加至亲水性高分子溶液以赋予耐久性及抗菌性，从而制得高分子复合材料溶液；S2 :将上述高分子复合材料溶液直接电纺于金属薄板、陶瓷纤维板或导电性高分子薄膜以 制造纳米纤维板；及S3 :对上述纳米纤维板进行热处理以进行交联反应。本专利技术还提供具有优秀的耐久性及抗菌性的建筑空气调节用或除湿用高分子复合材料，其通过电纺及交联反应从包括亲水性高分子和交联剂或交联剂及多孔性填充剂的溶液制造而成。下面，对本专利技术进行更详细的说明。在一个具体例中，本专利技术的建筑空气调节用高分子复合材料的制造方法，包括如下步骤S1 :将交联剂或交联剂及多孔性填充剂添加至亲水性高分子溶液以赋予耐久性及抗菌性，从而制得高分子复合材料溶液；S2 :对上述高分子复合材料溶液进行电纺以制造纳米纤维板 '及S3 :对上述纳米纤维板进行热处理以进行交联反应。在SI步骤中，将交联剂或交联剂及多孔性填充剂添加至亲水性高分子溶液以赋予耐久性及抗菌性，从而制得高分子复合材料溶液。在本步骤中，亲水性高分子溶液的制造方法为将从由聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸/马来酸共聚体、聚苯乙烯磺酸钠盐、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸盐树脂、聚乙二醇、聚环氧乙烷、纤维素衍生物及离子交换树脂构成的组中选择的一种以上的亲水性高分子溶解于从由水、乙醇、DME、NMP及DMAc构成的组中选择的一种以上的溶剂。此时，较佳地，以亲水性高分子溶液的重量为准的亲水性高分子含量为0. 5 40重量％。若亲水性高分子的含量超过50重量％，则因粘度过高难以进行电纺工艺，而若亲水性高分子的含量低于0. 5重量％，则因粘度过低而不能制造纳米纤维。另外，在本步骤中，可包括如下步骤在溶剂中溶解亲水性高分子以制造第一溶液；在溶剂中溶解由亲水性高分子构成的组中选择其他高分子以制造第二溶液；及混合第一溶液及第二溶液以制造亲水性高分子溶液。在亲水性高分子中，亲水性高分子的含量比没有特别的限制，可根据所需物性适当调节。在本步骤中，为改善耐久性和抗菌性而添加的交联剂，可为从由过氧化二苯酰(dibenzoyl peroxide)等过氧化物(peroxide)类、正娃酸乙酯和(3, 3-Diethoxypropyl)triethoxysilane等的无机物前体和娃烧偶联剂化合物、戍二醒等的醒类、聚丙烯酸、二异氰酸、二酸和其置换物及含有磺基的有机酸等构成的组中选择一种以上，而较佳地，为从由磺基琥拍酸(SSA)、聚苯乙烯磺酸及聚4-苯乙烯磺酸-Co马来酸钠盐构成的组中选择的含有磺基的有机酸。在本步骤中，为改善抗菌性和耐久性而添加的多孔性填充剂可选用沸石(zeolites)、SBA-15、MCM-41、硅胶、碳、碳纳米管等。另外，可使用置换出Cu或Ag等金属离子的多孔性填充剂。较佳地，在高分子复合材料溶液中，交联剂的含量为以亲水性高分子重量为准的20重量％以下。若交联剂的含量超过20重量％，则因交联反应后的高分子复合材料的硬度过高而易碎。 另外，在高分子复合材料溶液中，多孔性填充剂的含量为以亲水性高分子重量为准的50重量％以下。若多孔性填充剂的含量超过50重量％，则因不易分散而凝结，降低水分吸附量或吸附速度。在本专利技术的S2步骤中利用电纺法，而电纺法将高分子复合材料溶液注入注射器或毛细管等并利用电厂纺纱，从而可制造表面积增加了的纳米纤维上的板。在进行电纺时，通过施加高压电场更有效地形成纳米纤维上的组织，而且，通过高分子复合材料溶液的粘度和电压及纺纱距离等控制纤维上组织的直径，而制造出的纤维上的直径可在数十纳米至数十微米等的较宽的范围内调节，从而通过调节复合材料板的表面积，大幅提高水分的吸附量。在S3步骤中，对在S2步骤中制造而成的纳米纤维板进行热处理以进行交联反应。进行交联的方法为通过加热开始交联反应并在高温上维持一定时间之和结束交联反应。若以使用金属盐的过氧化物作为交联剂，则在常温下放置一定时间以进行交联反应。在本专利技术的S3步骤之前或之后，可包括粘接于金属薄板、陶瓷纤维板或导电性高分子薄膜的步骤。从铝薄板、不锈钢薄板等金属薄板、由陶瓷纤维等构成的陶瓷纤维板、氯乙烯等导电性高分子薄膜中选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：安永洙，吕贞九，朱国铎，赵喆熙，洪昌国，吴尚抁，金世熙，吴亨善，柳在植，辛承炫，
申请(专利权)人：NTPIA有限公司，
类型：发明
国别省市：