专利名称：一种高效复合调湿剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种调湿剂的制备方法，特别涉及一种高效复合调湿剂的制备方法。
背景技术：
空气相对湿度是衡量室内环境的一项重要参数，合适的湿度对人体健康、工农业 生产都具有十分重要的作用。我国南方潮湿地区年平均相对湿度为70% 80%，有时高达 95% 100%，而北方地区干燥时期的相对湿度最低达到10%以下，湿度调节非常必要。湿度的调节方式有机械调节和非机械调节。调节湿度的机械主要有去湿机、增湿 机及恒湿空调等，这种方式的优点是效率高，缺点是但每天24小时连续开机调节湿度能耗 大；非机械调节主要指利用调湿材料的吸放湿性能自主、自适应地调节环境湿度，这种方式 无需任何机械设备和能源消耗，是一种环境友好型的控制调节方法。调湿材料大致可分为以下几类特种硅胶、蒙脱土、无机盐类、有机高分子材料等， 各有优缺点。复合调湿材料是将不同类型的调湿材料与其它辅助材料混合反应后制得的， 最常见的是高吸水性树脂与无机填料复合制备而成的调湿材料。用于复合的高分子材料通 常具有较高吸湿容量，但由于其分子的规整，被吸附的水分难以解析，放湿性能差，通过高 分子材料与无机填料的复合(通常为电解质或多孔载体)，不仅能充分利用高分子聚合物 优越的吸水性，与无机填料复合后，使聚合物内部离子浓度提高，进而增大聚合物内外表面 的渗透压，加速聚合物外表面水分进入内部，复合调湿材料不仅吸湿速度增大，而且放湿速 度也得到很大的提高。发明专利CN200910101489. 0公布了一种调温调湿材料的制备方法， 用于微环境的湿度调节，但其中的聚乙二醇和明胶会使海泡石自身的孔堵塞，而且水分子 进入树脂内部后不容易脱附，所以材料的吸放湿性能、特别是放湿性能受到限制，容易出现 放湿滞后的现象、湿容量也不够大。本发明利用复合材料提高合成材料本身的湿容量和调 湿性能；通过合成过程在材料上形成大量纳米尺寸的孔结构，进一步提高产品的湿容量和 吸放湿性能，较上述专利具有更高的调湿速率和更大的湿含量。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效复合调湿剂的制备方法，本发明的技术方案是将有 机高分子材料、天然高分子材料、无机多孔物质通过合成，复合成调湿材料，以吸收各类调 湿材料的优点、提高合成材料本身的湿容量和调湿性能；并通过合成过程在材料上形成大 量纳米尺寸的孔结构，以进一步提高产品的吸放湿性能。用于馆藏文物保护、食品、药品、图 书档案的保管等领域，具有吸放湿响应速度快、湿容量大，可再生、重复利用方便等优点。一种高效复合调湿剂的制备方法，其特征在于采用如下步骤A)按质量份数取10份粒度为100目的海泡石，3份盐酸，加入到100份水中，在 50°C下搅拌3小时，过滤，用水洗涤三次，烘干，得到活化后的海泡石；B)按质量份数取5 15份丙烯酰胺，2份聚丙烯酸钠，2份羧甲基纤维素，4份活 化后的海泡石，0. 1份过硫酸钾，0.03份N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，0.4份氯化铝，分别加入到装有到50份水的反应器中，在温度为60 80°C下，搅拌反应半小时；C)按步骤B)的质量份数取1.2份碳酸氢钠加入到上述反应器中，搅拌反应3 5 小时，得到合成产物；D)将合成产物烘干后，在150°C下加热处理1 2小时，得到所需的高效复合调湿 剂。本发明的产品应用于馆藏文物保护，字画收藏，食品，食品原料，精密仪器，日用化 工，医药，保健品，中药保存，图书档案保管，纺织品保管等领域。本发明的技术方案是将丙 烯酰胺、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、海泡石等有机高分子材料，天然高分子材料，无机多孔 材料通过合成复合成调湿材料，以提合成材料本身的湿容量和调湿性能；通过合成过程在 材料上形成大量孔径为2 50nm的孔结构，进一步提高产品的吸放湿性能。这些技术使本 发明的湿容量、吸放湿响应速度等较发明专利CN200910101489. 0有了大幅提高。实施样品 (湿度调控目标为RH55 % 士 5 % )与进口的超级调湿剂(湿度调控目标为RH50 % )，每lm3 的密闭空间使用1kg调湿剂，分别在RH90 %的高湿环境下做吸湿性试验，在RH30%的低湿 环境中做放湿性试验，测试材料调湿速率，对比结果见表1 ；105°C下将材料干燥到恒重，在 RH90%的条件下测试材料的饱和湿容量，对比结果见表2。表1实施样品与进口样品吸湿、放湿性能对比 进口调湿剂 实施样品 表2湿容量对比(RH90 % )
进口调湿剂 实施样品
48. 9% 129.5% 同现有技术比较，本发明的优点是1)吸放湿容量大、吸放湿响应速度快，可以高 效、快速调节微环境相对湿度；2)再生、重复利用非常方便；3)生产工艺、设备简单，易于产 业化；4)生产过程不产生有害物质。
图1为实施样在高湿和低湿微环境中的湿度调节曲线图。
具体实施例方式实施例1 一种高效复合调湿剂的制备方法，其特征在于采用如下步骤A)按质量份数取10份粒度为100目的海泡石，3份盐酸，加入到100份水中，在 50°C下搅拌3小时，过滤，用水洗涤三次，烘干，得到活化后的海泡石；B)按质量份数取15份丙烯酰胺，2份聚丙烯酸钠，2份羧甲基纤维素，4份活化后的海泡石，0. 1份过硫酸钾，0.03份N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，0.4份氯化铝，分别加入到 装有到50份水的反应器中，在温度为60°C下，搅拌反应半小时；C)按步骤B)的质量份数取1.2份碳酸氢钠加入到上述反应器中，搅拌反应3 5 小时，得到合成产物；D)将合成产物烘干后，在150°C下加热处理2小时，得到所需的高效复合调湿剂。实施例2 一种高效复合调湿剂的制备方法，其特征在于采用如下步骤A)按质量份数取10份粒度为100目的海泡石，3份盐酸，加入到100份水中，在 50°C下搅拌3小时，过滤，用水洗涤三次，烘干，得到活化后的海泡石；B)按质量份数取10份丙烯酰胺，2份聚丙烯酸钠，2份羧甲基纤维素，4份活化后 的海泡石，0. 1份过硫酸钾，0.03份N，N' _亚甲基双丙烯酰胺，0.4份氯化铝，分别加入到 装有到50份水的反应器中，在温度为70°C下，搅拌反应半小时；C)按步骤B)的质量份数取1.2份碳酸氢钠加入到上述反应器中，搅拌反应3 5 小时，得到合成产物；D)将合成产物烘干后，在150°C下加热处理1. 5小时，得到所需的高效复合调湿 剂。实施例3 一种高效复合调湿剂的制备方法，其特征在于采用如下步骤A)按质量份数取10份粒度为100目的海泡石，3份盐酸，加入到100份水中，在 50°C下搅拌3小时，过滤，用水洗涤三次，烘干，得到活化后的海泡石；B)按质量份数取5份丙烯酰胺，2份聚丙烯酸钠，2份羧甲基纤维素，4份活化后的 海泡石，0. 1份过硫酸钾，0.03份N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，0.4份氯化铝，分别加入到装 有到50份水的反应器中，在温度为80°C下，搅拌反应半小时；C)按步骤B)的质量份数取1.2份碳酸氢钠加入到上述反应器中，搅拌反应3 5 小时，得到合成产物；D)将合成产物烘干后，在150°C下加热处理1小时，得到所需的高效复合调湿剂。
权利要求
一种高效复合调湿剂的制备方法，其特征在于采用如下步骤A)按质量份数取10份粒度为100目的海泡石，3份盐酸，加入到100份水中，在50℃下搅拌3小时，过滤，用水洗涤三次，烘干，得到活化后的海泡石；B)按质量份数取5～15份丙烯酰胺，2份聚丙烯酸钠，2份羧甲基纤维素，4份活化后的海泡石，0.1份过硫酸钾，0.03份N，N′ 亚甲基双丙烯酰胺，0.4份氯化铝，分别加入到装有到50份水的反应器中，在温度为60～80℃下，搅拌反应半小时；C)按步骤B)的质量份数取1.2份碳酸氢钠加入到上述反应器中，搅拌反应3～5小时，得到合成产物；D)将合成产物烘干后，在150℃下加热处理1～2小时，得到所需的高效复合调湿剂。
全文摘要
一种高效复合调湿剂的制备方法，将丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、海泡石等原料通过合成，复合成调湿材料，以吸收各类调湿材料的优点、提高合成材料本身的湿容量和调湿性能；利用合成过程在材料上形成大量孔径在2到50纳米之间的孔结构，以进一步提高产品的吸放湿性能。同现有技术比较，本发明的优点是1)吸放湿容量大、吸放湿响应速度快，可以高效、快速调节微环境相对湿度；2)再生、重复利用非常方便；3)生产工艺、设备简单，易于产业化；4)生产过程不产生有害物质。
文档编号C08J9/08GK101914257SQ201010268170
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者周旸, 杨海亮, 赵丰, 郑海玲 申请人:中国丝绸博物馆