[發明專利]一種共混除濕膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201911148872.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110818931B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李娜娜;王雪;陸永吉;張佳晨
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L27/16;C08L29/04;C08K3/16;B01D53/26
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 劉瑩

本發明提出一種共混除濕膜及其制備方法，屬于膜技術領域。該方法包括如下步驟：a)將結晶性疏水性聚合物與聚乙烯醇分別烘干，備用；b)先后向溶劑中添加步驟a)所得聚乙烯醇、步驟a)所得結晶性疏水性聚合物作為溶質，混合后，加入無機吸濕粒子，得鑄膜液；c)采用步驟b)所得鑄膜液刮膜，得共混除濕膜。本發明所得共混除濕膜主要用于空氣除濕，其將多組分聚合物共混，對溶劑揮發誘導相分離的方法進行改進，合理調整各組分的添加順序，一步制得結構穩定、吸濕速率快、吸濕容量大且力學性能穩定的共混吸濕膜。

技術領域

本發明屬于膜技術領域，尤其涉及一種共混除濕膜及其制備方法。

背景技術

目前，空氣除濕方法眾多，包括冷卻除濕、固體吸附除濕、膜法除濕等，而膜法除濕作為眾多除濕方法之一，由于其具有除濕過程可連續進行，且無腐蝕問題等優點，成為近年來研究熱點。但膜法除濕往往需要很大的驅動力，對膜機械強力要求高，故不少研究者將重點放在降低傳質阻力，提高膜機械強力方向。

例如，張立志等(Three-dimensional pore-scale flow and mass transportthrough composite asymmetric membranes[J].Science and Technology for theBuilt Environmen)通過建模的方式系統的研究了支撐體膜的結構對傳熱傳質的影響。Kudasheva A等(Dehumidification of air using liquid membranes with ionicliquids[J].Journal of Membrane Science,2016,499:379-385)比較了1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽等吸濕離子液體在膜法空氣除濕中的應用，發現吸濕離子液體組成的液體支撐膜傳質效率較高。盡管膜法吸濕有了很大的進步，但是，除濕過程中外界的驅動力不可避免。

鑒于此，研究人員提出將有機高分子材料和無機吸濕粒子復合的方法解決上述問題。例如，鄭旭等(氯化鋰復合除濕劑制備及吸附性能[J]。化工學報，2016，67(7)：2874-2879)以硅藻為基質，氯化鋰為浸漬鹽，制備了氯化鋰-硅藻復合除濕劑，其吸濕性能與硅藻基質和硅膠除濕劑相比有明顯提高。Renyuan Li等(Hybrid Hydrogel with High WaterVapor Harvesting Capacity for Deployable Solar-Driven Atmospheric WaterGenerator[J].Environ Sci Technol,2018,52(19):11367-11377.)利用浸漬干燥的方式將氯化鈣固定在水凝膠基體中，得到聚丙烯酰胺(PAM)-碳納米管(CNT)-CaCl₂水凝膠，在野外條件下，利用35克的水凝膠可輸送20克淡水。Jiangang Liu等(Morphology Control ofPolymer thin Films[M].Polymer Morphology)分別利用微孔和介孔硅膠作為基質，分別浸漬CaCl₂和LiBr溶液，CaCl₂和硅膠復合干燥劑吸附水蒸氣質量可達自身質量的0.75倍，可用于吸附性空調工作材料。然而，上述方法都是通過浸漬或者涂層的方式將干燥劑固定在基體上，長期使用后，吸濕穩定性不高。