[發明專利]一種管狀中空纖維膜、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610118814.4
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105771674B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 郭志虎;魏希坡;張立志;楊友波
• 申請（專利權）人: 山東美諾邦馬節能科技有限公司
• 主分類號: B01D69/04
• 分類號: B01D69/04;B01D69/08;B01D69/10;B01D67/00;B01D71/34;B01D53/22;B01D53/26;C02F1/44
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

本發明公開了一種管狀中空纖維膜、制備方法及應用，該纖維膜為中空管狀結構，管壁由外向內依次包括皮層和多孔支撐層，其中，皮層的材質為聚乙烯醇，且皮層的厚度為5?20μm，多孔支撐層中含有導熱材料，導熱材料占多孔支撐層總質量的40?60％。皮層厚度為5?20μm，既有利于水蒸氣在膜中的滲透，又控制了生產成本。且本發明的多孔支撐層中含有質量分數為40?60％的導熱材料，提高了導熱系數。

技術領域

本發明涉及空氣除濕系統及其工藝，尤其涉及一種管狀中空纖維膜、制備方法及應用。

背景技術

據資料統計，人們有80％的時間處于建筑室內，因此調節和控制好室內環境保證室內人體舒適性就顯得極為重要。調節室內環境主要是通過控制房間內的溫度和濕度兩個參數來實現的。濕度過高，會阻礙汗液蒸發，影響散熱和皮膚表面溫度，從而使人感到不舒適。ASHRAE提出的夏天和冬天熱舒適區其中對濕度都有相應的控制。以PMV值(預期平均評價)作為人體熱舒適評價指標，當室溫為26℃時，相對濕度平均每增加10％，PMV值增加約0.1.濕度過高或過低的空氣環境同樣會加快室內建筑材料釋放化學物質(甲醛和臭氧)，加速病毒、真菌和細菌等微生物的生長繁殖，而這些化學物質會嚴重影響我們的身體健康。根據適宜室內生物和化學污染物的濕度環境圖可知，適合人體健康生活環境的濕度為40～60％。

除濕的方法按照其除濕機理可以分為：冷卻除濕、干燥劑除濕(包括液體吸收除濕和固體吸附除濕)、膜滲透除濕和電化學除濕等多種方法。冷卻除濕方法利用冷卻盤管將空氣溫度降至其露點溫度一下，使的空氣中的水分在冷卻器表面結露冷凝。膜滲透除濕方法是利用膜對空氣中對水的選擇透過性將水分從水蒸氣分壓高的一側轉移到水蒸氣分壓低的一側，從而實現對高水蒸氣分壓側空氣除濕的一種方法。電化學除濕是利用水蒸氣在電池陽極分解成氧氣和質子，再將質子轉移到陰極生成氫氣分子或者與氧氣結合生成水，以此來降低空氣中的水分。

這三種方法都存在著很大的弊端。冷卻除濕方法需要將空氣的溫度冷卻到其露點以下，冷卻后的空氣需要再進行加熱后才能送入房間之中，在這個過程中溫度和濕度不能獨立控制，造成了能源利用率低能耗大；水分在冷卻器表面冷凝，使得冷卻器常年潮濕為細菌提供了生長和繁衍的場所，使室內空氣品質嚴重下降；而對于露點溫度過低的工況容易使冷卻器表面結霜，需要特別的裝置對其進行除霜處理，膜法除濕是一種被動的除濕方法，其除濕能力受濕交換氣體中水蒸氣壓力較小的一側控制；膜材料是影響膜法除濕的重要因素，膜材料的好壞決定著整個除濕過程性能。而電化學除濕是一種非常新穎的除濕方法，其技術不夠成熟；而且除濕過程中需要直流電源，能源利用并不高。

液體除濕是一種有效除濕方法，但空氣對液滴有夾帶作用，引起液滴腐蝕。為了克服這一障礙，提出一種中空纖維膜液體除濕方法，將膜做成中空纖維的型式，纖維內腔走鹽溶液，纖維外流過濕空氣，濕空氣中的水分會被溶液吸收，從而除濕。這項技術的中空纖維膜是關鍵。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種管狀中空纖維膜，能夠使得纖維內腔走鹽溶液，纖維外流過濕空氣，濕空氣中的水分會被溶液吸收，從而除濕。本發明還提供了一種管狀中空纖維膜的制備方法及應用。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種管狀中空纖維膜，該纖維膜為中空管狀結構，管壁由外向內依次包括皮層和多孔支撐層，其中，皮層的材質為聚乙烯醇，且皮層的厚度為5-20μm，多孔支撐層中含有導熱材料，導熱材料占多孔支撐層總質量的40-60％。