[發明專利]一種復合透濕膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711192565.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107983174A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 孫昇凌;彭曉璊;李明仁
• 申請（專利權）人: 廈門建霖健康家居股份有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/06;B01D69/02
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 渠述華

技術領域

本發明涉及氣體初始及氣體全熱交換領域，具體涉及一種復合透濕膜及其制備方法。

背景技術

在現有技術中，為了實現氣體除濕或氣體之間的全熱交換，需要使用一種同時具有透濕能力和氣體阻隔能力的薄膜。以在暖通系統中使用的全熱交換器為例，為同時進行顯熱和潛熱交換，進氣和排氣之間的襯板部需要同時具備導熱性和透濕度，在大多數情況采用以天然紙漿為主要成分的高密度紙。

為了提高原紙的透濕性和氣體阻隔性能，生產廠家會在原紙中添加各種吸濕劑和填料。紙質材料屬于多孔材質，其致密性和氣體阻隔性能有限，在使用過程中易發生性能衰退，所以在紙質材料之外還出現了以有機聚合物充當選擇分離層的透濕膜。

例如，中國專利CN201310041806.0中提出了一種由功能層和支持層組成的復合膜，其功能層包括高聚物、抗菌添加劑和吸濕劑。中國專利CN201310042680.9中則提出了由活性層、第一支撐層和第二支撐層組成的復合膜，其活性層同樣由高聚物和吸濕劑組成。中國專利CN201010286229.8和CN201310265204.3中提出了由致密皮層和支撐層組成的非對稱膜。中國專利CN201480034936.4提出了由多孔質片和極細纖維部組成的薄膜，其極細纖維部進行了浸漬或者涂敷透濕性物質的處理，并使其具有水不溶性。

從結構上看，以上專利所提出復合膜的致密層或活性層均為薄層且位于復合膜的外表面，這使得致密層容易受到機械損傷。由于有機聚合物為親水性材料，在濕度變化的環境中作為表層材料使用時還會有老化、應力開裂、吸濕溶脹、從多孔層剝離等可能。

從配方上看，上述專利為提高致密的聚合物功能層的透濕性能采取的方法有：增加功能層中聚合物親水基團的比例；使用無機不溶性填料；使用吸濕劑。在實際使用中，這些方法各有缺點：增加功能層中聚合物親水基團的比例會大幅度降低復合膜的耐濕性；使用無機不溶性填料會降低膜的選擇透過性；使用吸濕劑會出現吸濕劑溶出或結晶等問題，進而影響到透濕膜的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機械強度高、使用壽命長的復合透濕膜，以及該復合透濕膜的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種復合透濕膜，其包括兩多孔層和一致密層，所述致密層位于兩多孔層之間，并部分滲入多孔層。

所述多孔層的厚度為8-50微米，所述致密層滲入部分的厚度為0.5-35微米，非滲入部分的厚度為1-10微米。

所述多孔層經過親水改性處理或是含有40%以上重量的親水性材料；所述致密層含有60%-99%重量的親水有機聚合物以及1%-40%的水溶性小分子有機物。

所述親水有機聚合物經過交聯或接枝改性，交聯或接枝單體為二元醛、多元醛、二元羧酸、三元羧酸、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺中的一種或幾種，而親水有機聚合物為聚季銨鹽、纖維素醚、聚醚、醋酸纖維素、脫乙酰殼多糖、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸中的一種或多種。

所述致密層還含有0.02%~2%重量的表面活性劑，所述表面活性劑為脂肪酸雙酰胺環氧氯丙烷、十七烷基咪唑啉羧酸衍生物、失水山梨醇單棕櫚酸酯、全氟聚醚羧酸鹽、全氟聚醚磺酸鹽、全氟聚醚季胺鹽、全氟烷基磺酸鹽、全氟烷基季胺鹽、硬脂酸聚甘油脂、失水山梨醇單硬脂酸酯中的一種或幾種。

所述多孔層克重為5-35克每平方米，空隙率為50%-80%，平均孔徑為0.4-4微米。

所述多孔層含有15％至60％重量的聚合物纖維，纖維的平均直徑大于2微米。

所述聚合物纖維為熱熔性材質。

一種復合透濕膜的制備方法，其包括以下步驟：

步驟1、配置可形成致密層的鑄膜液，并分別涂覆在兩多孔層的一面；

步驟2、將兩多孔層上涂覆的鑄膜液進行表干或在兩多孔層其中的一多孔層上涂覆的鑄膜液進行表干；

步驟3、將兩多孔層貼合，使其涂有鑄膜液的面相連，施壓后進行固化，即得到復合透濕膜。

所述步驟2中表干的程度為表層出現1至8微米厚度的半固化表干層或表層出現1至5微米厚度的固化表干層。

所述鑄膜液的粘度為1500-2500厘泊。

所述表干方法為熱風干燥、噴涂聚合引發劑、光線輻照中的一種或多種配合。

表干過程中的溫度為45 -75攝氏度。

所述施壓方法為根據權利要求使用帶有紋路的輥軸對兩多孔層進行施壓，所述輥軸的紋路線寬不大于1毫米。