一種球狀復合調濕材料的制備方法技術

一種球狀復合調濕材料的制備方法，其步驟如下：a、將埃洛石活化2～3小時得到活化后的埃洛石；b、取聚丙烯酸，加入到由氫氧化鈉和蒸餾水配成的氫氧化鈉溶液中中和，然后取魔芋葡甘聚糖，活化后的埃洛石，過硫酸鉀，N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺，由氯化鋁和水配成的氯化鋁溶液，分別加入到盛有上述經中和后溶液的反應器中攪拌反應；c、取碳酸氫鈉加入到上述反應器中，產生氫氧化鋁和二氧化碳，進行第一次發泡，攪拌反應得到合成產物；d、將合成產物烘干后，在80℃下干燥，然后將塊狀合成產物剪成立方體小塊；e、在150℃下加熱處理，使氫氧化鋁分解、水分蒸發，進行二次發泡、干燥，得到球狀復合調濕材料；它具有制備簡便，成本低，效果佳；環保，無污染。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種調濕材料的制備方法，特別是一種球狀復合調濕材料的制備方法。主要適用于文物保存環境的濕度調節。
技術介紹
隨著生活水平的提高，人們對室內環境的要求也越來越高，而室內空氣的相對濕度作為衡量室內環境質量的一個重要參數，也得到了越來越多的關注。調濕材料作為一種被動調濕手段，無需消耗任何能源，對于能源節約性社會建設、促進生態環境的可持續發展并改善室內空氣質量、提高環境舒適度等具有重要的實際意義，因而越來越多的研究者開始對調濕材料進行各種研究工作。魔芋葡甘聚糖是一種天然多糖，廣泛存在于魔芋屬植物莖中，吸水性強，在水中的溶脹度高。埃洛石是一種多孔性的無機礦物材料，表面吸附性能強。將有機高分子材料聚丙烯酸鈉與魔芋葡甘聚糖及埃洛石復合可以制備出一種天然復合調濕劑。有機高分子材料濕容量大，但其放濕性能相對滯后，礦物材料相對于有機高分子材料濕容量小。將有機高分子材料與多孔性礦物及天然高分子材料復合可提高調濕材料內部孔隙率，改善放濕性能，濕容量大，并且具有環保功效。專利號為201010268170.X的中國專利技術專利公開了一種高效復合調濕劑的制備方法，將丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素、海泡石等原料通過合成，復合成調濕材料，以吸收各類調濕材料的優點，提高合成材料本身的濕容量和調濕性能；利用合成過程在材料上形成大量孔徑在2到50納米之間的孔結構，以進一步提高產品的吸放濕性能。其缺點在于：合成過程中形成的孔數量不夠多，比表面積不夠大，濕容量和吸放濕性能有待進一步提高。
技術實現思路
本專利技術是要克服上述現有技術中存在的不足，提供一種球狀復合調濕材料的制備方法，以進一步提高產品吸放濕性能。本專利技術所采用的技術方案是：一種球狀復合調濕材料的制備方法，其特征在于步驟如下：a、將埃洛石在450℃下活化2～3小時，得到活化后的埃洛石；b、按質量份數取30份聚丙烯酸，加入到由15份氫氧化鈉和100份蒸餾水配成的氫氧化鈉溶液中中和，然后按質量份數取0.9～2.7份魔芋葡甘聚糖，3～6份活化后的埃洛石，0.3份過硫酸鉀，0.3份N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺，由0.3～1.5份氯化鋁和10份水配成的氯化鋁溶液，分別加入到盛有上述經中和后溶液的反應器中，在溫度為70～80℃下，攪拌反應1～2小時；其加料順序為，先加過硫酸鉀，待其溶解后加入埃洛石和魔芋葡甘聚糖攪拌均勻，半小時后加入氯化鋁水溶液和N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺；c、當步驟b出現凝膠效應時，加快攪拌速率，并按質量份數取0.9份碳酸氫鈉加入到上述反應器中，產生氫氧化鋁和二氧化碳，進行第一次發泡，攪拌反應0.5～1小時，得到合成產物；d、將合成產物烘干后，在80℃下干燥1～2小時，然后將塊狀合成產物剪成1×1cm的立方體小塊；e、在150℃下加熱處理1～2小時，使氫氧化鋁分解、水分蒸發，進行二次發泡、干燥，得到球狀復合調濕材料。本專利技術的有益效果是：1、本專利技術將有機高分子材料，無機礦物材料，天然高分子材料接枝聚合、復合在一起，以吸收各類調濕材料的優點，從而提高了合成材料本身的濕容量和調濕性能；并通過二次發泡，在材料上形成大量納米尺寸的孔結構，較之現有技術本專利技術所形成的孔的數量更多、孔徑更小、比表面積更大，從而進一步提高了產品的吸放濕性能。2、魔芋葡甘聚糖含有大量羥基，魔芋葡甘聚糖和聚丙烯酸鈉發生接枝反應，使復合材料中含有大量暴露的羥基，增加了吸濕性能，同時又降低了聚丙烯酸鈉的結晶度，增加了放濕速率；3、與專利201010268170.X相比，埃洛石為棒孔狀礦物，它的加入比海泡石更利于復合材料的放濕；4、與現有技術相比，本專利技術調濕響應快，20～30min可達平衡，吸濕速率快，達0.3948g/7h·g-1；放濕速率快，達0.4682g/7h·g-1；濕含量、濕容量大，濕含量達到110.72%，濕容量達到47.06%(在目標濕度為54%RH測得)；相對濕度穩定性好，在52±5%RH左右；制備簡便，成本低，效果佳；環保，無污染。附圖說明圖1是本專利技術實施樣在高濕和低濕微環境中的濕度調節曲線圖。具體實施方式本專利技術克服單一調濕材料調濕性能的缺陷，提供一種天然復合調濕劑的制備方法，將聚丙烯酸鈉（通過聚丙烯酸與氫氧化鈉中和得到）、魔芋葡甘聚糖、埃洛石等有機高分子材料、天然高分子材料、無機多孔物質接枝聚合復合在一起，形成復合調濕材料，以吸收各類調濕材料的優點，從而提高了復合材料本身的濕容量和調濕性能；并通過二次發泡，在材料上形成大量納米尺寸的孔結構，進一步提高了產品的吸放濕性能。通過圖1中的曲線可以得出，本專利技術試樣在高濕和低濕微環境中達到濕平衡所需時間為20～30分鐘左右，而專利號為201010268170.X的中國專利技術達到濕平衡所需時間為1.5～2小時左右，從而得出本專利技術具有調濕響應快、濕容量大、吸放濕性能好等優點。本專利技術用于館藏文物保護、食品、藥品、圖書檔案的保管等領域，具有吸放濕響應速度快、濕容量大，可再生、重復利用方便等優點。下面結合實施例對本專利技術作進一步說明：實施例1：一種球狀復合調濕材料的制備方法，其特征在于步驟如下：a、將埃洛石在450℃下活化2小時，得到活化后的埃洛石；b、按質量份數取30份聚丙烯酸，加入到115份氫氧化鈉溶液（將15份氫氧化鈉溶于100份蒸餾水）中中和，然后按質量份數取0.9份魔芋葡甘聚糖，3份活化后的埃洛石，0.3份過硫酸鉀，0.3份N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺，由0.3份氯化鋁和10份水配成的氯化鋁溶液，分別加入到盛有上述經中和后溶液（聚丙烯酸與氫氧化鈉溶液中和后得到的溶液）的反應器中，在溫度為70℃下，攪拌反應1小時；其加料順序為，先加過硫酸鉀，待其溶解后加入埃洛石和魔芋葡甘聚糖攪拌均勻，半小時后加入氯化鋁水溶液和N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺，加料過程始終保持攪拌狀態；c、當步驟b出現凝膠效應時，加快攪拌速率，將按質量份數取0.9份碳酸氫鈉加入到上述反應器中，產生氫氧化鋁和二氧化碳，進行第一次發泡，攪拌反應0.5小時，得到合成產物；d、將合成產物烘干后，在80℃下干燥1小時，然后將塊狀合成產物剪成1×1cm的立方體小塊；e、在150℃下加熱處理1小時，使氫氧化鋁分解、水分蒸發，進行二次發泡、干燥，得到球狀復合調濕材料。實施例2：一種球狀復合調濕材料的制備方法，其特征在于步驟如下：a、將埃洛石在450℃下活化2.5小時，得到活化后的埃洛本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種球狀復合調濕材料的制備方法，其特征在于步驟如下：a、將埃洛石在450℃下活化2～3小時，得到活化后的埃洛石；b、按質量份數取30份聚丙烯酸，加入到由15份氫氧化鈉和100份蒸餾水配成的氫氧化鈉溶液中中和，然后按質量份數取0.9～2.7份魔芋葡甘聚糖，3～6份活化后的埃洛石，0.3份過硫酸鉀，0.3份N,N′？亞甲基雙丙烯酰胺，由0.3～1.5份氯化鋁和10份水配成的氯化鋁溶液，分別加入到盛有上述經中和后溶液的反應器中，在溫度為70～80℃下，攪拌反應1～2小時；其加料順序為，先加過硫酸鉀，待其溶解后加入埃洛石和魔芋葡甘聚糖攪拌均勻，半小時后加入氯化鋁水溶液和N,N′？亞甲基雙丙烯酰胺；c、當步驟b出現凝膠效應時，加快攪拌速率，并按質量份數取0.9份碳酸氫鈉加入到上述反應器中，產生氫氧化鋁和二氧化碳，進行第一次發泡，攪拌反應0.5～1小時，得到合成產物；d、將合成產物烘干后，在80℃下干燥1～2小時，然后將塊狀合成產物剪成1×1cm的立方體小塊；e、在150℃下加熱處理1～2小時，使氫氧化鋁分解、水分蒸發，進行二次發泡、干燥，得到球狀復合調濕材料。

【技術特征摘要】
1.一種球狀復合調濕材料的制備方法，其特征在于步驟如下：
a、將埃洛石在450℃下活化2～3小時，得到活化后的埃洛石；
b、按質量份數取30份聚丙烯酸，加入到由15份氫氧化鈉和100份蒸餾水
配成的氫氧化鈉溶液中中和，然后按質量份數取0.9～2.7份魔芋葡甘聚糖，3～
6份活化后的埃洛石，0.3份過硫酸鉀，0.3份N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺，由0.3～
1.5份氯化鋁和10份水配成的氯化鋁溶液，分別加入到盛有上述經中和后溶液
的反應器中，在溫度為70～80℃下，攪拌反應1～2小時；其加料順序為，先
加...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐鵬飛，王秉，胡智文，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：發明
國別省市：