CN103877870A - 具有抗菌防霉功能的全热交换膜及全热交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗菌防霉功能的全热交换膜及全热交换器,所述全热交换膜包含功能层,所述功能层包含高聚物和抗菌添加剂;以及任选的支撑层,所述功能层复合在所述支撑层上。本发明还公开了全热交换膜的制备方法以及利用该膜进行能量交换的全热交换器。本发明的全热交换膜及全热交换器,在为室内提供新鲜空气、排除污浊有害空气、回收暖通空调能量的长期使用过程中,能够有效避免全热交换膜上生长细菌、霉菌等生物,提高焓交换效率、温度交换效率,保证全热交换膜的使用寿命和性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种全热交换膜及全热交换器,具体涉及一种具有抗菌防霉功能的全热交换膜及全热交换器。
背景技术
KTV/酒吧/网吧、银行、办公大楼等公共场合,具有人员集中、建筑结构封闭、室内空气污染源多且复杂、与人民群众日常生活关系密切等特点,在空气品质和建筑节能方面问题尤为突出。空调热回收新风系统可有效改善KTV/酒吧/网吧、银行、办公楼等各种室内空气品质问题、减少及抑制相关疾病的发生率,改善民生。
新型空调热回收新风空气优化系统可在保持室内空气流通、获得新鲜空气的同时,通过外来新鲜空气与排出的混浊空气在全热交换膜上进行的能量和湿度交换,回收室内空气中的冷量或热量、调节外来新鲜空气湿度。其中关键的部件全热交换膜对气体的阻隔性又可保证污浊空气和新鲜空气不互混,有效保证室内空气品质及建筑节能减排,是世界各国争相研究的发展方向,也符合我国建设节能环保型社会的要求。
目前国内外空调热回收技术主要集中于空调与热回收设备的系统研究,而对于热回收系统的核心技术——热回收膜/全热交换膜,仍受控于日本三菱。日本三菱膜的制造成本高,在我国南方湿热环境中纸类纤维素易长霉菌、有害气体阻隔性还有待进一步提高。
因此如何获得性价比更高、满足市场要求的、具有抗菌防霉功能的全热交换膜,带动相关产业的快速发展,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有抗菌防霉功能的全热交换膜及全热交换器。
本发明第第一方面,提供一种全热交换膜,所述全热交换膜包含:
功能层,所述功能层包含高聚物和抗菌添加剂,其中,所述高聚物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物、纤维素醚、植物胶、可溶性氟碳聚合物中的一种或多种的混合物;所述抗菌添加剂为载银、铜、锌、铁中的一种或多种的多孔材料,所述多孔材料为沸石分子筛、氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料中的一种或多种的混合物;以及
任选的支撑层,所述功能层复合在所述支撑层上。
在另一优选例中,所述高聚物与所述抗菌添加剂的质量比为95~99.9:0.1~5。
在另一优选例中,所述支撑层为纤维素纸、聚酯无纺布、或聚丙烯无纺布。
在另一优选例中,所述功能层还包含吸湿剂,所述吸湿剂选自:氯化锂、氯化钙、甘油、丙二醇、山梨醇、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮。
在另一优选例中,所述高聚物、所述抗菌添加剂与所述吸湿剂的质量比为40~90:0.1~5:10~60。
本发明的第二方面,提供第一方面所述的全热交换膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)提供高聚物溶液或熔融的高聚物,所述高聚物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物、纤维素醚、植物胶、可溶性氟碳聚合物中的一种或多种的混合物;
(b)将抗菌添加剂与步骤(a)提供的高聚物溶液或熔融的高聚物混合均匀,得到铸膜液,所述抗菌添加剂为载银、铜、锌、铁中的一种或多种的多孔材料,所述多孔材料为沸石分子筛、氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料中的一种或多种的混合物;
(c)采用步骤(b)得到的铸膜液制成膜,得到以该膜为功能层的第一方面所述的全热交换膜。
在另一优选例中,所述铸膜液中高聚物与所述抗菌添加剂的质量比为95~99.9:0.1~5。
在另一优选例中,所述步骤(b)的铸膜液中还添加有吸湿剂,所述吸湿剂选自:氯化锂、氯化钙、甘油、丙二醇、山梨醇、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮,所述铸膜液中高聚物与所述抗菌添加剂、吸湿剂的质量比为40~90:0.1~5:10~60。
在另一优选例中,所述步骤(c)将所述铸膜液浇铸在支撑层上制成膜,所述支撑层为纤维素纸、聚酯无纺布、或聚丙烯无纺布。
本发明的第三方面,提供一种全热交换器或全热交换元件,包括第一方面所述的全热交换膜。
本发明的全热交换膜及全热交换器,在提高焓交换效率、温度交换效率和有害气体阻隔性的同时,能够在为室内提供新鲜空气、排除污浊有害空气、回收暖通空调能量(同时回收显热和潜热)的长期使用过程中,有效避免全热交换膜上生长细菌、霉菌等生物,保证全热交换膜的使用寿命和性能,将切实有力地推动国家“节能减排”的进程,具有深远的战略意义和良好的社会效益。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
本申请的发明人经过广泛而深入地研究,首次意外发现了一种新型的全热交换膜,具有包含高聚物和抗菌添加剂的功能层,能有效避免在长期使用过程中生长细菌、霉菌等生物。在此基础上,完成了本发明。
全热交换膜
本发明中,术语“全热交换膜”是指用于膜法全热交换装置中的膜,不同于铝箔、导热塑料类材料等仅有显热回收功能的材质。
国家标准GB/T21087—2007,空气-空气能量回收装置中的“术语和定义”对全热交换装置(total heat exchange equipment)进行了描述,是指新风和排风之间同时产生显热和潜热交换的装置。
本发明的全热交换膜,包含:
功能层,所述功能层包含高聚物和抗菌添加剂,其中,所述高聚物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物、纤维素醚、植物胶、可溶性氟碳聚合物中的一种或多种的混合物;所述抗菌添加剂为载银、铜、锌、铁中的一种或多种的多孔材料,所述多孔材料为沸石分子筛、氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料中的一种或多种的混合物。
任选地,本发明的全热交换膜还包含支撑层,所述功能层复合在所述支撑层上。
在另一优选例中,所述全热交换膜还具有以下一种或多种特性:
(1)温度交换效率:60%-80%(参照国家标准GB/T21087-2007《空气-空气能量回收装置》中的夏季制冷工况、在新风和排风风量均为100m3/h条件下测得)
(2)焓交换效率:60%-80%(参照国家标准GB/T21087-2007《空气-空气能量回收装置》中的夏季制冷工况、在新风和排风风量均为100m3/h条件下测得)
(3)防霉性能:0-1级。
(4)单膜二氧化碳气体透过量低于106cm3/m2·day·0.1MPa。
功能层的厚度为1~20微米。
在功能层中,所述抗菌添加剂均匀地分散在所述高聚物中。所述高聚物与所述抗菌添加剂的质量比为95~99.9:0.1~5。
在另一优选例中,所述功能层中含有95wt%-99.9wt%的高聚物,0.1wt%-5wt%的抗菌添加剂,较佳地,所述功能层中含有96wt%-99wt%的高聚物,1wt%-4wt%的抗菌添加剂,更佳地,所述功能层中含有97wt%-98.5%的高聚物,1.5%-3wt%的抗菌添加剂。
本发明中,所述淀粉衍生物为氧化淀粉、羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、乙酸酯淀粉、阳离子淀粉以及接枝共聚淀粉中的一种或多种混合物。
在另一优选例中,所述银、铜、锌、铁以离子形式通过离子交换、沉积或混合等方式负载于所述多孔材料上。
在另一优选例中,所述沸石分子筛是A型、X型、Y型中的一种或多种的混合。
在另一优选例中,所述多孔材料的平均粒径小于4微米。
本发明的全热交换膜,所述功能层中还包含吸湿剂,所述吸湿剂选自:氯化锂、氯化钙、甘油、丙二醇、山梨醇、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮。
在功能层中,所述抗菌添加剂、吸湿剂均匀地分散在所述高聚物中。所述高聚物、所述抗菌添加剂与所述吸湿剂的质量比为40~90:0.1~5:10~60。
在另一优选例中,所述高聚物、所述抗菌添加剂与所述吸湿剂的质量比为40~80:0.5~3:10~40。
在另一优选例中,以所述功能层的总重量计,所述功能层中含有40wt%-90wt%的高聚物,0.1wt%-5wt%的抗菌添加剂、10wt%-60wt%的吸湿剂,所述高聚物、抗菌添加剂、吸湿剂的含量总和为100wt%。
所述支撑层可以采用本领域常用的作为支撑的纤维素纸、聚酯无纺布、或聚丙烯无纺布。
在另一优选例中,所述支撑层密度为10g/m2~100g/m2。
在另一优选例中,所述支撑层平均厚度为20微米~120微米。
在另一优选例中,所述支撑层是多孔支撑层,多孔支撑层的孔隙率和孔径均没有严格要求,只要是非致密性的均可。
本发明的所述全热交换膜可制成为管式膜、中空纤维膜、或平板膜进行应用。
全热交换膜的制备方法
本发明的全热交换膜的制备方法,包括以下步骤:
(a)提供高聚物溶液或熔融的高聚物,所述高聚物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物、纤维素醚、植物胶、可溶性氟碳聚合物中的一种或多种的混合物;
(b)将抗菌添加剂与步骤(a)提供的高聚物溶液或熔融的高聚物混合均匀,得到铸膜液,所述抗菌添加剂为载银、铜、锌、铁中的一种或多种的多孔材料,所述多孔材料为沸石分子筛、氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料中的一种或多种的混合物;
(c)采用步骤(b)得到的铸膜液制成膜,得到以该膜为功能层的本发明所述的全热交换膜。
在另一优选例中,步骤(a)中将所述高聚物用溶剂溶解或加热软化成流体。
在另一优选例中,步骤(c)采用流延法、压延法或溶剂蒸发法。
在另一优选例中,所述方法还包括将所述铸膜液进行脱泡的步骤。
在另一优选例中,所述铸膜液中高聚物与所述抗菌添加剂的质量比为95~999:01~5。
在另一优选例中,所述步骤(b)的铸膜液中还添加有吸湿剂,所述吸湿剂选自:氯化锂、氯化钙、甘油、丙二醇、山梨醇、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮,所述铸膜液中高聚物与所述抗菌添加剂、吸湿剂的质量比为40~90:0.1~5:10~60。
在另一优选例中,在所述步骤(c)中,将所述铸膜液浇铸在支撑层上制成膜,所述支撑层为纤维素纸、聚酯无纺布、或聚丙烯无纺布。
所述高聚物具有可溶性或可熔性,将高聚物溶解或熔融后,与抗菌添加剂以及任选的吸湿剂互混均匀,自支撑或涂敷于多孔支撑层上形成多相固态薄膜作为功能层。
所述的抗菌添加剂由多孔材料与抗菌剂复配而成,所述多孔材料可以是A型、X型、Y型等沸石分子筛、载体氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料等中的一种或几种混合物,平均粒径小于4微米;抗菌剂可以是一价银离子(如硝酸银)、二价铜离子(如硫酸铜、氯化铜、硝酸铜)、一价铜离子(如氯化亚铜)、锌离子(如硫酸锌、氯化锌)、铁离子(如氯化铁、硝酸铁、硫酸铁)中的一种或几种混合物,抗菌剂通过离子交换、沉积、混合等方式负载于多孔材料上,形成抗菌添加剂。
在另一优选例中,将一价银离子盐溶液(如硝酸银)、二价铜离子盐溶液(如硫酸铜、氯化铜、硝酸铜)、一价铜离子盐溶液(氯化亚铜)、锌离子盐溶液(如硫酸锌、氯化锌)、铁离子盐溶液(如氯化铁、硝酸铁、硫酸铁)中的一种或几种混合物与分子筛混合,在40—80℃搅拌反应2—6小时,分子筛与溶液发生离子交换反应,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无一价银离子、二价铜离子、一价铜离子、锌离子、铁离子或其组合,真空干燥后得到载银、铜、锌、铁中的一种或多种的分子筛,即抗菌添加剂。
在另一优选例中,所述一价银离子盐溶液、一价铜离子盐溶液、锌离子盐溶液、铁离子盐溶液、二价铜离子盐溶液或其混合溶液的浓度为0.02—0.2mol/L。
全热交换器
本发明的全热交换膜,具有优异的抗菌性能,提高的焓交换效率和热交换效率,可以按照现有已知的方法组装成全热交换元件,用在全热交换器中。
本发明提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用,说明书中所揭示的各个特征,可以任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明,所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明的有益之处在于:
(1)提供了一种全新的性价比高的全热交换膜。
(2)本发明的全热交换膜制备方法简单,原料成本低,易于推广应用。
(3)本发明的全热交换膜与现有技术相比,提高温度交换效率和焓交换效率和有害气体阻隔性。
(4)目前国内市场上类似膜产品并无抗菌防霉性能,而本发明的膜具有优异的抗菌防霉性能。
(5)本发明的全热交换膜制备过程中,不使用任何有毒有机溶剂。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
通用方法
温度交换效率及焓交换效率
温度交换效率和焓交换效率测试方法均参照国家标准GB/T21087—2007《空气-空气能量回收装置》中的夏季制冷工况,即:新风侧干球温度35℃,湿球温度28℃;排风侧干球温度27℃,湿球温度19.5℃。所制造的全热交换机芯交换面积均约10m2。
本文选择夏季制冷工况,主要是因为针对全热交换膜回收排风中的潜热,而此部分主要存在于空气中的水汽含量。故选择含湿量大的夏季制冷工况更能反映全热交换膜的性能。
抑菌性能
抑菌性能测试参照中华人民共和国轻工行业标准QB/T2591-2003《抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果》。
实施例1
将150g13X型分子筛和3L浓度为0.05mol/L的AgNO3溶液混合,在60℃下搅拌反应4小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Ag+,真空干燥后得到载银分子筛,即抗菌添加剂。
首先将20份聚乙烯醇溶于80份水中,形成聚乙烯醇水溶液;然后添加0.5份抗菌添加剂和20份无水氯化钙,互混均匀,形成铸膜液。采用流延法,涂敷于30g/m2、厚度在100微米的普通纤维素纸,在60℃烘箱中烘干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成平板膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为1.2×105cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为200m3/h条件下,温度交换效率为60.1%,焓交换效率68.4%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为0级。
实施例2
将100g Y型分子筛和0.8L浓度为0.15mol/L的CuSO4溶液混合,在70℃下搅拌反应4小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Cu2+,真空干燥后得到载铜分子筛,即抗菌添加剂。
首先将12份聚乙二醇溶于88份水中,形成聚乙二醇水溶液;然后添加0.4份抗菌添加剂和6份无水氯化锂,互混均匀,形成铸膜液。采用压延法,涂敷于20g/m2、厚度在80微米的聚酯无纺布,在40℃烘箱中烘干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成中空纤维膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为8.5×104cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为400m3/h条件下,温度交换效率为65.8%,焓交换效率66.6%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为0级。
实施例3
将50g X型分子筛和0.5L浓度为0.15mol/L的ZnSO4溶液混合,在40℃下搅拌反应4小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Zn2+,真空干燥后得到载锌分子筛,即抗菌添加剂。
首先将30份聚乙烯吡咯烷酮溶于70份水中,形成聚乙烯吡咯烷酮水溶液;然后添加0.8份抗菌添加剂和10份甘油,互混均匀,形成铸膜液。采用溶剂蒸发法、涂敷于30g/m2、厚度在120微米的聚丙烯无纺布,在50℃烘箱中烘干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成平板膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为4.8×105cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为200m3/h条件下,温度交换效率为60.8%,焓交换效率62.7%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为1级。
实施例4
将100g NaA型分子筛和0.5L浓度为0.15mol/L的ZnSO4溶液混合,在50℃下搅拌反应4小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Zn2+,真空干燥后得到载锌分子筛,即抗菌添加剂。
首先将18份羟烷基淀粉溶于82份水中,形成羟烷基淀粉水溶液;然后添加1.5份抗菌添加剂和20份无水氯化钙,互混均匀,形成铸膜液。,采用溶剂蒸发法,涂敷于30g/m2、厚度,70微米的普通纤维素纸,自然晾干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成管式膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为3.9×105cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为600m3/h条件下,温度交换效率为64.9%,焓交换效率65.8%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为0级。
实施例5
将100g膨润土和0.8L浓度为0.15mol/L的ZnSO4和CuSO4(ZnSO4和CuSO4的质量比1:1)混合溶液互混,在80℃下搅拌反应2小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Cu2+、Zn2+,真空干燥后得到载铜锌分子筛,即抗菌添加剂。
首先将15份纤维素醚溶于85份水中,形成纤维素醚水溶液;然后添加0.1份抗菌添加剂和15份硅胶,互混均匀,形成铸膜液。互混均匀,采用流延法,涂敷于40g/m2、厚度在50微米的聚酯无纺布,在50℃烘箱中烘干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成平板膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为9.3×104cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为200m3/h条件下,温度交换效率为72.1%,焓交换效率60%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为1级。
实施例6
将150g载体氧化铝和3L浓度为0.05mol/L的CuSO4、AgNO3(AgNO3和CuSO4的质量比1:1)溶液混合,在60℃下搅拌反应4小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Ag+、Cu2+,真空干燥后得到载银铜氧化铝,即抗菌添加剂。
首先将35份可溶性氟碳聚合物溶于65份水中,形成氟碳聚合物水溶液;然后添加0.4份抗菌添加剂和30份聚乙烯吡咯烷酮,互混均匀,形成铸膜液。采用溶剂蒸发法,涂敷于20g/m2、厚度在70微米的普通纤维素纸,在60℃烘箱中烘干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成管式膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为9.1×104cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为400m3/h条件下,温度交换效率为67.3%,焓交换效率70.4%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为0级。
实施例7
将将150g高岭土和3L浓度为0.05mol/L的AgNO3溶液混合,在60℃下搅拌反应4小时,反应后离心分离,用去离子水洗涤至洗液中无Ag+,真空干燥后得到载银分子筛,即抗菌添加剂。
首先将22份聚乙烯醇溶于78份水中,形成聚乙烯醇水溶液;然后添加0.2份抗菌添加剂和16份无水氯化钙,互混均匀,形成铸膜液。采用流延法,涂敷于40g/m2、厚度在120微米的聚酯无纺布,自然晾干,形成多相固态全热交换薄膜。该全热交换膜,可制作成卷式膜元件。
经检测,本实施例制备的全热交换薄膜单膜二氧化碳透过量为8.9×104cm3/m2·day·0.1MPa;制成全热交换膜机芯,在新风和排风风量均为100m3/h条件下,温度交换效率为65.5%,焓交换效率72.5%,抗菌防霉性能:对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌,抗菌率>99%;对黑曲霉、土曲霉等6种混合霉菌,防霉性能为0级。
实施例8
将铝箔、国内外商业膜以及自制膜制成交换面积10m2的相同膜组件,进行温度交换效率和焓交换效率性能测试,在新风和排风风量均为100m3/h条件下,结果如下表所示:
结果表明,本发明的膜不仅具有优异的抗菌防霉性能,而且与铝箔、国内外商业膜相比,具有提高的温度交换效率和焓交换效率,且具有较佳的有害气体阻隔性。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种全热交换膜,其特征在于,所述全热交换膜包含:
功能层,所述功能层包含高聚物和抗菌添加剂,其中,所述高聚物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物、纤维素醚、植物胶、可溶性氟碳聚合物中的一种或多种的混合物;所述抗菌添加剂为载银、铜、锌、铁中的一种或多种的多孔材料,所述多孔材料为沸石分子筛、氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料中的一种或多种的混合物;以及
任选的支撑层,所述功能层复合在所述支撑层上。
2.如权利要求1所述的全热交换膜,其特征在于,所述高聚物与所述抗菌添加剂的质量比为95~99.9:0.1~5。
3.如权利要求1所述的全热交换膜,其特征在于,所述支撑层为纤维素纸、聚酯无纺布、或聚丙烯无纺布。
4.如权利要求1所述的全热交换膜,其特征在于,所述功能层还包含吸湿剂,所述吸湿剂选自:氯化锂、氯化钙、甘油、丙二醇、山梨醇、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮。
5.如权利要求4所述的全热交换膜,其特征在于,所述高聚物、所述抗菌添加剂与所述吸湿剂的质量比为40~90:0.1~5:10~60。
6.如权利要求1所述的全热交换膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(a)提供高聚物溶液或熔融的高聚物,所述高聚物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物、纤维素醚、植物胶、可溶性氟碳聚合物中的一种或多种的混合物;
(b)将抗菌添加剂与步骤(a)提供的高聚物溶液或熔融的高聚物混合均匀,得到铸膜液,所述抗菌添加剂为载银、铜、锌、铁中的一种或多种的多孔材料,所述多孔材料为沸石分子筛、氧化铝、高岭土、膨润土、蒙拓土、硅胶、金属有机骨架材料中的一种或多种的混合物;
(c)采用步骤(b)得到的铸膜液制成膜,得到以该膜为功能层的权利要求1所述的全热交换膜。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述铸膜液中高聚物与所述抗菌添加剂的质量比为95~99.9:0.1~5。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤(b)的铸膜液中还添加有吸湿剂,所述吸湿剂选自:氯化锂、氯化钙、甘油、丙二醇、山梨醇、硅胶、聚乙烯吡咯烷酮,所述铸膜液中高聚物与所述抗菌添加剂、吸湿剂的质量比为40~90:0.1~5:10~60。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤(c)将所述铸膜液浇铸在支撑层上制成膜,所述支撑层为纤维素纸、聚酯无纺布、或聚丙烯无纺布。
10.一种全热交换器或全热交换元件,其特征在于,包括权利要求1所述的全热交换膜。
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