[發明專利]一種高吸濕速率吸濕材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710510664.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107298821A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 江建榮;林茂蘭;潘宏梅
• 申請（專利權）人: 常州市順旭商貿有限公司
• 主分類號: C08L33/02
• 分類號: C08L33/02;C08L5/04;C08F120/06;C08J9/26;C08J9/28;C08J7/16
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明屬于高分子材料制備技術領域，具體涉及一種高吸濕速率吸濕材料的制備方法。

背景技術

濕度不但影響人們的生活環境，還直接關聯到工農業生產、物品倉庫、文物、檔案等的保存。因此，空氣除濕已經是普遍存在的問題，隨著生產的發展和生活水平的提高，空氣除濕已經發展并形成一門新的技術。

吸濕材料包括無機吸濕材料和有機吸濕材料兩大類。無機吸濕材料如木炭、分子篩、變色硅膠等，多呈固體顆粒狀，吸濕容量低，用量大，重復吸濕放濕過程很容易粉碎，影響使用效果。有機高分子吸濕材料是新型的功能高分子材料，它是由高吸水性樹脂發展而產生的，具有優異的吸濕、保濕性能，是一種經過化學與物理方法改性的水性樹脂，以分子中的親水基團來吸收水分。有機高分子吸濕材料吸收空氣中水分的能力高于一般的無機吸濕材料，且無腐蝕、無污染，并可再生。根據吸附劑對吸附質之間吸附力的不同，吸附可被分為物理吸附及化學吸附。高分子吸濕的過程主要分為2個階段：第一階段是通過氣體流通，空氣中的水分通過聚合物顆粒表面接觸，稱為外部傳遞過程或外擴散；第二階段是水分從聚合物顆粒表面傳向顆粒孔隙內部，稱為內部傳遞過程或內擴散。第一階段主要是物理吸附，而第二階段主要是化學吸附。而有機高分子的吸附以化學吸附為主。化學吸附容量的大小隨被吸附分子和吸附劑表面原子間形成吸附化學鍵力大小的不同而有所差異。化學吸附需要一定的活化能，在相同的條件下，化學吸附（或解吸）速度比物理吸附慢。

聚丙烯酸類樹脂是有機高分子吸濕材料中使用最早的一類產品，其吸水原理是利用化學鍵的方式把水和親水性物質結合在一起，具有超強的吸水性能，但聚丙烯酸類樹脂吸濕性能并不盡如人意。具體問題表現在，吸濕容量很低，另外其吸濕機理主要是通過化學吸附，相比物理吸附，吸濕、放濕速率較慢。因此，如何克服現有技術不足，開發一種具有較大吸濕容量及較快吸、放濕速率的吸濕材料，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，針對目前傳統的聚丙烯酸類吸濕材料存在吸濕容量低并且吸、放濕速率慢的問題，提供了一種高吸濕速率吸濕材料的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）取天然海綿晾干后粉碎，并過50目篩，收集過篩物得到天然海綿粉末，將天然海綿粉末用硅酸鈉溶液浸泡后取出，再次晾干，得到預處理天然海綿粉末；

（2）將丙烯酸、氫氧化鈉溶液以及海藻酸鈉溶液混合，在室溫下攪拌反應，得到預聚液；

（3）將預處理天然海綿粉末和丙烯酰胺溶液加入到預聚液中，攪拌混合得到混合液，再向混合液中加入過硫酸鉀，加熱，攪拌反應，過濾分離得到濾渣，即為吸濕材料粗品，備用；

（4）按等質量比將大豆、山藥和蓮藕粉碎，得到混合粉碎物，將所得混合粉碎物平鋪在竹篩中，將竹篩放入大棚中，靜置直至混合粉碎物表面發霉，得到發霉混合粉碎物；

（5）將上述發霉混合粉碎物和水混合后裝入發酵罐中，密封發酵，發酵結束后過濾，分離得到發酵濾液；

（6）將備用的吸濕材料粗品和胃蛋白酶溶液混合后振蕩浸漬，浸漬結束后過濾分離得到濾餅，再將濾餅和上述發酵濾液混合后堆置在溫室中，靜置反應，待反應完成后，得到反應產物，用無水乙醇反復沖洗后冷凍干燥，即得高吸濕速率吸濕材料。

步驟（1）中所述的天然海綿為象耳海綿、蜂窩綿、絲綿、草綿中的一種。

步驟（2）中所述的丙烯酸、氫氧化鈉溶液以及海藻酸鈉溶液的體積比為3:3:1，氫氧化鈉溶液的質量分數為50%，海藻酸鈉溶液的質量分數為10%，攪拌反應時間為20～30min。

步驟（3）中所述的預處理天然海綿粉末和丙烯酰胺溶液以及預聚液的質量比為1:1:10，丙烯酰胺溶液的質量分數為10%，過硫酸鉀的加入量為混合液質量的0.5～1.0%，加熱后的溫度為65～75℃，攪拌反應時間為2～3h。

步驟（4）中所述的大棚中溫度為30～40℃、空氣相對濕度為70～80%，靜置時間為5～7天。

步驟（5）中所述的發霉混合粉碎物和水的質量比為1:3，密封發酵溫度為30～40℃，密封發酵時間為7～9天。

步驟（6）中所述的吸濕材料粗品和胃蛋白酶溶液的質量比為1:10，胃蛋白酶溶液的質量分數為20%，振蕩浸漬時間為5～7h，濾餅和發酵濾液的質量比為1:3，溫室溫度為30～50℃，靜置反應時間為10～15天。

本發明的有益效果是：