CN110485061B - 一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,属于通风空调技术领域。填料包括一种或几种组分的聚合物纳米纤维膜;聚合物纳米纤维膜为单组份聚合物纳米纤维膜,或者多组分聚合物纳米纤维膜,或者掺杂无机成分的单组份聚合物纳米纤维膜,或者掺杂无机成分的多组分聚合物纳米纤维膜。该溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料是单一组分或多组分、掺杂无机成分、特殊微观结构等各种电纺纳米纤维膜宏观规则结构或不规则结构,其规则结构纳米纤维填料在浸泡调湿盐溶液后对空气湿度具有明显的调节作用,浸泡质量分数为46%的溴化锂溶液进行除湿时,纤维膜有较好的溶液除湿性能,除湿效率为96%,应用于空调过滤调湿系统中,具有巨大的应用前景和市场空间。

Description

一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料
技术领域
本发明涉及一种静电纺纳米纤维填料,特别涉及一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,涉及通风空调技术领域。
背景技术
人们的生产生活对室内环境舒适度的要求越来越高,所以空调产品的使用日益普遍,其产生的能耗问题日益显著,并且其所用的辐射供冷技术容易产生结露问题。而采用溶液调湿系统的空调可以很好避免辐射供冷的结露问题,并且相对于常规空调系统能耗更低,同时舒适性可得到保证。
溶液除湿系统中的除湿/再生器,大多采用填料形式,以增加溶液与空气的有效接触面积,从而增强其热质交换的效果。应用于溶液调湿空调所用填料主要考虑以下因素:(1)浸润性:对具有调湿功能的盐溶液具有良好的浸润性;(2)比表面积:填料层内部单位体积内的填料总外表面积称为比表面积,设备中填料层内的比表面积越大,气液相在设备中逗留的时间越长,接触的面积越大;(3)空隙率:填料层内部单位体积填料层内的空隙体积称为空隙率;设备中填料层内的空隙率越大,气液多相通过的阻力越小,通过能力越大;(4)填料因子:将比表面积与空隙率三次方的比值称为填料因子,其参数的大小表征填料的流体力学性能;(5)其他因素:如单位体积填料质量轻,造价低等。
目前溶液调湿空调系统使用的填料分为散装填料和规整填料,散装填料是将具有一定几何形状和尺寸的填料单体,以散装的方式堆积在塔内,散装填料分为环形、鞍形、环鞍形填料、球形填料等类别;规整填料是由许多具有相同几何形状的填料单元体组成的,它们以整砌的方式规则排列在塔内。从流体力学的角度来看,散装填料难以适应塔内液体除湿剂喷淋负荷增大的需要,因而会导致除湿剂在填料表面的分布不均匀;而当液体除湿剂喷淋负荷较小的时候,在填料表面又会产生壁流和沟流现象。
在日常生活和工业生产等方面中,相对湿度过高或过低不仅会影响生产安全和产品质量,而且会对人体的身体健康造成威胁。溶液除湿技术是利用吸湿溶液与空气间的水蒸气分压力差、温差进行热湿交换,从而实现对空气的处理。与常规除湿方法相比,溶液除湿具有可采用低品味热源驱动、能耗小、无污染等优点,因此溶液除湿是一种具有发展潜力的绿色除湿技术。
为了促进空气与溶液的热质交换过程,溶液除湿要求填料层具有孔隙率高、比表面积大、表面润湿性能好等优点。溶液除湿技术与静电纺丝技术相结合具有很好的实际应用前景。
因此,提供一种纤维直径小、比表面积大、浸润性可调、孔隙率高、连通的开孔结构、保湿性好、吸液性能好、孔径小、纤维均一性好,并且可有效增加除湿/再生设备的比表面积以获得更大的气液接触面积,同时强化气液扰动增加传质系数的溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种溶液调湿空调用的静电纺纳米纤维填料,以克服当前填料存在的缺陷。静电纺纳米纤维填料的纤维填料质量轻、纤维直径小、比表面积大、浸润性可调、空隙率高、具有连通的开孔结构、保湿性好、吸液性能好、孔径小、纤维均一性好、制备方法简单可连续、成本低,并且可有效增加除湿/再生设备的比表面积以获得更大的气液接触面积,同时强化气液扰动增加传质系数,进一步实现节能减排,低碳生活。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的:
一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,其特征在于:所述静电纺纳米纤维填料包括一种或几种组分的聚合物纳米纤维膜,所述聚合物纳米纤维膜为单组份聚合物纳米纤维膜,或者多组分聚合物纳米纤维膜,或者掺杂无机成分的单组份聚合物纳米纤维膜,或者掺杂无机成分的多组分聚合物纳米纤维膜。
优选地,所述的掺杂无机成分为氯化锂、溴化锂、氯化钙、氧化石墨烯、含银、铜或锌离子的无机粒子或无机沸石粒子等中的一种和/或几种任意比例的混合物。
优选地,所述的掺杂无机成分的量为0.1wt%-5wt%。
优选地,所述聚合物纳米纤维膜制备所用溶剂为四氢呋喃、三氟乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲苯等中的一种和/或几种的任意比例的混合物的溶液。
优选地,所述溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料的直径≥10nm,孔隙率≥80%。
优选地,所述溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料为无纺布支撑层的纳米纤维膜、多孔结构纳米纤维膜、凸起结构纳米纤维膜、扭曲螺旋结构纳米纤维膜、中空管状纳米纤维膜、无规则棉絮状纳米纤维、规则碎片状纳米纤维膜、不规则碎片状纳米纤维膜、风琴式折叠结构纳米纤维膜。
优选地,所述的扭曲螺旋结构纳米纤维膜的主要成分为高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯,高收缩性聚酯/聚乙烯吡咯烷酮,高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯,高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯,高收缩性聚酯/聚己丙酰胺,高收缩性聚酯/聚乳酸,高收缩性聚酯/热塑性聚酯弹性体,热塑性聚酯弹性体/聚对苯二甲酸丙二醇酯,热塑性聚酯弹性体/聚对苯二甲酸丁二醇酯,热塑性聚酯弹性体/聚乳酸,热塑性聚酯弹性体/聚乙烯吡咯烷酮,热塑性聚酯弹性体/聚己丙酰胺,热塑性聚酯弹性体/聚乙二醇,热塑性聚酯弹性体/聚丙烯腈,聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚乙烯基咔唑,聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚乳酸/聚对苯二甲酸丙二醇酯,聚乳酸/聚乙烯吡咯烷酮,聚乳酸/聚己丙酰胺或聚乳酸/聚乙二醇。
优选地,所述聚合物纳米纤维膜的制备所用聚合物为聚丙烯腈、聚酰胺6、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性聚氨酯、聚乙烯醇、聚酰胺66、聚醚砜、壳聚糖、聚氧乙烯、聚己酸内酯、聚乳酸或聚乙烯吡咯烷酮中的一种和/或几种任意比例的混合物。
优选地,所述的无纺布支撑层的纳米纤维膜中所述无纺布支撑层为聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、纸质或耐腐蚀金属丝网。
本发明的另一目的是提供一种溶液调湿空调用的静电纺纳米纤维填料的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的:
一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料的制备方法,其步骤如下:
(1)将高分子聚合物溶解在溶剂中,磁力搅拌,配成5wt%~30wt%的纺丝液A和/或纺丝液B;
(2)将配好的纺丝液A和/或纺丝液B加入喷头,进行静电纺丝(静电纺丝可以是任何方式的溶液电纺丝),得到纳米纤维膜;
(3)将上述所得的纳米纤维膜,在烘箱中烘干,浸泡于一定浓度的调湿盐溶液中,得到A和/或B的纳米纤维膜。
优选地,所述步骤(3)之后,增加如下步骤:
(4)将步骤(3)所得纳米纤维膜,用滤纸吸干表面液体,得干燥后的纳米纤维膜。
优选地,所述所述步骤(4)中的滤纸是两张直径为5~18cm的圆形滤纸。
优选地,所述步骤(1)中所述高分子聚合物为其静电纺纳米纤维的直径在100nm以上的聚合物。
优选地,所述步骤(1)中所述高分子聚合物为聚丙烯腈、聚酰胺6、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性聚氨酯、聚乙烯醇、聚酰胺66、聚醚砜、壳聚糖、聚氧乙烯、聚己酸内酯、聚乳酸或聚乙烯吡咯烷酮中的一种和/或几种任意比例的混合物。
优选地,所述步骤(1)中所述溶剂为四氢呋喃、三氟乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或甲苯中的一种和/或几种的任意比例的混合物的溶液。
优选地,所述二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液的浓度为50wt%~90wt%;三氟乙酸二氯甲烷溶液的浓度为60wt%~85wt%;四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液的浓度为40wt%~60wt%。
优选地,所述步骤(1)中所述纺丝液A和/或纺丝液B的浓度为5wt%~30wt%。
优选地,所述步骤(1)中的磁力搅拌的时间为0.5~12h。
优选地,所述步骤(2)中的静电纺丝的参数为:电压15kV~40kV,喷头孔径0.2mm~2mm,纺丝液A和/或B的流速0.001mm/s~0.003mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为10cm~30cm,优选10cm~20cm,纺丝环境温度为20~45℃,周围环境相对湿度为30%~80%。
优选地,所述步骤(3)中的调湿盐溶液为氯化锂、溴化锂和氯化钙中的一种或几种的水溶液。
优选地,所述步骤(3)中的调湿盐溶液的浓度为10%~60wt%。
优选地,所述步骤(2)中制备的纳米纤维膜为多孔结构纳米纤维膜、凸起结构纳米纤维膜、扭曲螺旋结构纳米纤维膜、中空管状纳米纤维膜、无规则棉絮状纳米纤维膜、规则碎片状纳米纤维膜、不规则碎片状纳米纤维膜、风琴式折叠结构纳米纤维膜。
优选地,所述步骤(3)中所得扭曲螺旋结构纳米纤维膜的主要成分为高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯,高收缩性聚酯/聚乙烯吡咯烷酮,高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯,高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯,高收缩性聚酯/聚己丙酰胺,高收缩性聚酯/聚乳酸,高收缩性聚酯/热塑性聚酯弹性体,热塑性聚酯弹性体/聚对苯二甲酸丙二醇酯,热塑性聚酯弹性体/聚对苯二甲酸丁二醇酯,热塑性聚酯弹性体/聚乳酸,热塑性聚酯弹性体/聚乙烯吡咯烷酮,热塑性聚酯弹性体/聚己丙酰胺,热塑性聚酯弹性体/聚乙二醇,热塑性聚酯弹性体/聚丙烯腈,聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚乙烯基咔唑,聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚乳酸/聚对苯二甲酸丙二醇酯,聚乳酸/聚乙烯吡咯烷酮,聚乳酸/聚己丙酰胺或聚乳酸/聚乙二醇。
优选地,所述溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料为无纺布支撑层的纳米纤维膜、多孔结构纳米纤维膜、凸起结构纳米纤维膜、扭曲螺旋结构纳米纤维膜、中空管状纳米纤维膜、无规则棉絮状纳米纤维膜、规则碎片状纳米纤维膜、不规则碎片状纳米纤维膜或风琴式折叠结构纳米纤维膜。
优选地,所述的无纺布支撑层的纳米纤维膜中所述无纺布支撑层为聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、纸质或耐腐蚀金属丝网。
有益效果
本发明的溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料质量轻、纤维直径小、比表面积大、浸润性可调、空隙率高、具有连通的开孔结构、保湿性好、吸液性能好、孔径小、纤维均一性好、制备方法简单可连续、成本低,并且可有效增加除湿/再生设备的比表面积以获得更大的气液接触面积,同时强化气液扰动增加传质系数,进一步实现节能减排,低碳生活。
下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明,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。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,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。
附图说明
图1为本发明溶液调湿空调用的纳米纤维滤膜的制备流程图。
图2-1为本发明实施例2得到的纳米纤维膜PAN/LiCl的局部扫描电镜图。
图2-2为本发明实施例2得到的纳米纤维膜PAN/LiCl的另一局部扫描电镜图。
图3为本发明的温湿度实时监测模拟系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,为本发明溶液调湿空调用的纳米纤维滤膜的制备流程图;先将,PAN)溶解在溶剂中,得PAN纺丝液,将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到纳米纤维膜,将所得的PAN纳米纤维膜在烘箱中烘干,浸泡氯化锂调湿盐溶液中,用滤纸吸干表面液体,得到调湿空调用PAN纳米纤维膜。
如图2-1所示,为本发明实施例2得到的纳米纤维膜PAN/LiCl的局部扫描电镜图;如图2-2所示,为本发明实施例2得到的纳米纤维膜PAN/LiCl的另一局部扫描电镜图;用的扫描电子显微镜:JSM-7500F日本Hitachi公司,放大倍数为8000倍。
如图3所示,为本发明的温湿度实时监测模拟系统的结构示意图。首先将温湿度传感器、电脑以及玻璃制的体积为0.001m3的正方形密闭空间连接在一起,组成温湿度实时监测模拟系统,其中温湿度传感器通过孔位1与正方形密闭空间连接在一起,且探头下端距离A面5~6cm;通过孔位2向温湿度实时监测模拟系统中通入高湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,立即将孔位2关闭,将处理后的纳米纤维膜通过孔位3放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,立即将孔位3关闭,随后启动电脑温湿度实时监测平台,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。
除湿效率公式:
Figure BDA0001660969350000061
式中:da,s为初始空气含湿量(g/kg);da,f为24小时后空气含湿量(g/kg);de为等效含湿量(g/kg)。
实施例1
(1)称取一定量的聚丙烯腈(PAN)溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN纺丝液,待用;
(2)将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到PAN纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PAN纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PAN纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40wt%的氯化锂调湿盐溶液的PAN纳米纤维膜的除湿效率为40%~80%。
实施例2
(1)称取一定量的聚丙烯腈(PAN)溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,并向溶液中加入一定量的氯化锂,在静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN/LiCl纺丝液,待用;
(2)将配好的PAN/LiCl纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到PAN/LiCl纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PAN/LiCl纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PAN/LiCl纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40wt%的氯化锂调湿盐溶液的PAN/LiCl纳米纤维膜的除湿效率为40%~90%。
实施例3
(1)称取一定量尼龙6(PA6),溶解在甲酸溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PA6纺丝液,待用;
(2)将配好的PA6纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到PA6纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为45℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PA6纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于20wt%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PA6纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡于20wt%的氯化锂调湿盐溶液的PA6纳米纤维膜的除湿效率为30%~80%。
实施例4
(1)称取一定量热塑性聚酯弹性体(TPEE,又称聚酯橡胶,是一类含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物),溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(4:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为14wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPEE纺丝液,待用;
(2)将配好的TPEE纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到TPEE纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为45℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的TPEE纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于10wt%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的TPEE纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡于10wt%的氯化锂调湿盐溶液的TPEE纳米纤维膜的除湿效率为20%~60%。
实施例5
(1)称取一定量的聚乳酸(PLA)溶解在氯仿(CF)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(9:1(v:v))的混合溶液的溶液中,配成浓度为6wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PLA纺丝液,待用。
(2)将配好的PLA纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到多孔结构纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,控制接受辊转速为60r/min,纺丝环境温度为25℃,周围环境相对湿度为45%。
(3)将上述所得的PLA纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PLA纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40%的氯化锂调湿盐溶液的PLA纳米纤维膜的除湿效率为30%~80%。
实施例6
(1)称取一定量的PA6溶解在甲酸/N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)(17.3/2.7(v:v))的混合溶液的溶液中,配成浓度为11wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PA6纺丝液,待用。
(2)将配好的PA6纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到凸起结构纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压24-25kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,控制接受辊转速为60r/min,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%。
(3)将上述所得的PA6纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PA6纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40%的氯化锂调湿盐溶液的PA6纳米纤维膜的除湿效率为30%~80%。
实施例7
(1)称取一定量的PAN,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN纺丝液,待用;然后,再称取一定量TPU,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为16wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPU纺丝液,待用;
(2)将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,将配好的TPU纺丝液加入另一个针头,进行复合静电纺丝,得到粗细交织结构的PAN/TPU纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压19~20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的粗细交织结构的PAN/TPU纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于20wt%的氯化钙调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的纳米纤维复合膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过20wt%的氯化钙调湿盐溶液的粗细交织结构的PAN/TPU纳米纤维膜的除湿效率为30%~80%。
实施例8
(1)称取一定量的PA6,溶解在甲酸溶液中,配成浓度为28wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PA6纺丝液,待用;再称取一定量PBT,溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(2:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为22wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PBT纺丝液,待用;
(2)将配好的PA6纺丝液加入一个喷头,将配好的PBT纺丝液加入另一个针头,进行复合静电纺丝,得到PA6/PBT纳米纤维复合膜,其中静电纺丝基本参数为:电压24kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速1.0ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PA6/PBT纳米纤维复合膜在烘箱中烘干3h,浸泡于10wt%的氯化钙调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PA6/PBT纳米纤维复合膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过10wt%的氯化钙调湿盐溶液的PA6/PBT纳米纤维复合膜的除湿效率为30%~80%。
实施例9
(1)称取一定量的聚苯乙烯/聚氨酯(PS/TPU)(1:1(m:m)),溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为20wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PS/TPU纺丝液,待用;
(2)将配好的PS/TPU纺丝液加入一个喷头,进行复合静电纺丝,得到PS/TPU纳米纤维复合膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速1.5ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PS/TPU纳米纤维复合膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的(氯化钙:溴化锂=3:1)调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PS/TPU纳米纤维复合膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40wt%的(氯化钙:溴化锂=3:1)调湿盐溶液的PS/TPU纳米纤维复合膜的除湿效率为30%~80%。
实施例10
(1)称取一定量的PBT,溶解在在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(3:2(v:v))的混合溶液的溶液中,配成浓度为11wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PBT纺丝液,待用;称取一定量的TPEE溶解在在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(4:1(v:v))的混合溶液的溶液中,配成浓度为13.5wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPEE纺丝液,待用。
(2)将配好的PBT和TPEE纺丝液加入并列形的纺丝喷头,并列型纺丝喷头为铜制材料,由两个流道构成,流道的内径均为1.5mm,喷丝头顶端出口内径为500μm,因喷丝头内部有挡板,所以两溶液分别沿各自的流道在喷丝头内行进,直至到达喷丝头顶端相遇;这两股溶液在短时间内无法形成均相溶液,同时高压直流电源也使两股溶液形成带电流体;从而,非均相溶液在喷丝头顶端形成泰勒锥,在电场力作用下以并列型方式被拉伸;部分溶剂快速挥发后,复合纤维沉积在接收板上后失去电荷,并因断裂伸长率不同而产生不同程度的收缩,最终形成三维扭曲螺旋结构,得到扭曲螺旋结构纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压17kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收板的距离为12cm,纺丝环境温度为28℃,周围环境相对湿度为30%。
(3)将上述所得的扭曲螺旋结构纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的扭曲螺旋结构纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40%的氯化锂调湿盐溶液的扭曲螺旋结构纳米纤维膜的除湿效率为30%~80%。
实施例11
(1)称取一定量的PAN,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN纺丝液,待用;
(2)将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到PAN纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PAN纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于60wt%的溴化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PAN纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为60%~80%。
实施例12
(1)称取一定量PET,溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(4:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为20wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PET纺丝液,待用;
(2)将配好的PET纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到PET纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压18kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为35℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PET纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于50wt%的溴化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PET纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为30%~60%。
实施例13
(1)称取一定量PA6,溶解在甲酸溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PA6纺丝液,待用;
(2)将配好的PA6纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到PA6纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为45℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PA6纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的溴化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PA6纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为60%~80%。
实施例14
(1)称取一定量的PAN溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN纺丝液,待用。
(2)将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到中空管状纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收辊的距离为20cm,接收辊为一个直径为0.01~2cm的实心棍,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;纺丝完毕后,将纺得的纳米纤维膜从接收装置上取出,得到中空管状纳米纤维膜。
(3)将上述所得的中空管状纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于30%的溴化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的中空管状纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为50%~80%。
实施例15
(1)称取一定量TPU,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为16wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPU纺丝液,待用;
(2)将配好的TPU纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到TPU纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压18.5~19kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为45℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的TPU纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于20wt%的溴化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的TPU纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为30%~60%。
实施例16
(1)称取一定量TPEE的溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(4:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为14wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPEE纺丝液,待用。
(2)将配好的TPEE纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到无规则棉絮状纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头固定,喷丝头到接收板的距离为20cm,纺丝环境温度为45℃,周围环境相对湿度为30%。
(3)将上述所得的无规则棉絮状纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于10%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的无规则棉絮状纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过10%的氯化锂调湿盐溶液的无规则棉絮状纳米纤维膜的除湿效率为30%~80%。
实施例17
(1)称取一定量的PAN,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN纺丝液,待用;再称取一定量TPU,溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为16wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPU纺丝液,待用;
(2)将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,将配好的TPU纺丝液加入另一个针头,进行复合静电纺丝,得到PAN/TPU纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压19~20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PAN/TPU纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的(氯化钙:氯化锂=3:1)调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PAN/TPU纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为50%~80%。
实施例18
(1)称取一定量的PA6,溶解在甲酸溶液中,配成浓度为28wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PA6纺丝液,待用;称取一定量PBT的溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(2:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为22wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PBT纺丝液,待用;
(2)将配好的PA6纺丝液加入一个喷头,将配好的PBT纺丝液加入另一个针头,进行复合静电纺丝,得到PA6/PBT纳米纤维复合膜,其中静电纺丝基本参数为:电压24kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速1.0ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PA6/PBT纳米纤维复合膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的(氯化钙:氯化锂=2:1)调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PA6/PBT纳米纤维复合膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为50%~80%。
实施例19
(1)称取一定量的PS/TPU(1:1(m:m)),溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为20wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PS/TPU纺丝液,待用;
(2)将配好的PS/TPU纺丝液加入一个喷头,进行复合静电纺丝,得到PS/TPU纳米纤维复合膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速1.5ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PS/TPU纳米纤维复合膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的(氯化钙:氯化锂=1:1)调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PS/TPU纳米纤维复合膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为30%~50%。
实施例20
(1)称取一定量的PET/TPEE(4:1(m:m)),溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(4:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为20wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PET/TPEE纺丝液,待用;
(2)将配好的PET/TPEE纺丝液加入一个喷头,进行复合静电纺丝,得到PET/TPEE纳米纤维复合膜,其中静电纺丝基本参数为:电压20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速1.5ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%;
(3)将上述所得的PET/TPEE纳米纤维复合膜在烘箱中烘干3h,浸泡于40wt%的(氯化钙:氯化锂=1:3)调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PET/TPEE纳米纤维复合膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度监控平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。其除湿效率为30%~50%。
实施例21
(1)称取一定量PET的溶解在三氟乙酸(TFA)/二氯甲烷(DMC)(4:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为20wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PET纺丝液,待用。
(2)将配好的PET纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到规则碎片状纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压18kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,控制接受辊转速为60r/min,纺丝环境温度为35℃,周围环境相对湿度为30%。
(3)将上述所得的PET纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,剪成正方形、长方形或者圆形等规则形状中的一种,浸泡于30%的氯化锂调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的规则碎片状纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过30%的氯化锂调湿盐溶液的规则碎片状纳米纤维膜的除湿效率为10%~80%。
实施例22
(1)称取一定量TPU的溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为16wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPU纺丝液,待用。
(2)将配好的TPU纺丝液加入一个喷头,进行静电纺丝,得到不规则碎片状纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压18.5~19kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.002mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为45℃,周围环境相对湿度为30%。
(3)将上述所得的TPU纳米纤维膜在烘箱中烘干3h,将其随意剪成各种不规则的形状,浸泡于40%的氯化钙调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的不规则碎片状纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过40%的氯化钙调湿盐溶液的不规则碎片状纳米纤维膜的除湿效率为10%~80%。
实施例23
(1)称取一定量的PAN溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中,配成浓度为12wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得PAN纺丝液,待用。称取一定量TPU的溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/四氢呋喃(THF)(1:1(v:v))的混合溶液中,配成浓度为16wt%的溶液,静置待完全溶解后,磁力搅拌一个小时,得TPU纺丝液,待用。
(2)将配好的PAN纺丝液加入一个喷头,将配好的TPU纺丝液加入另一个针头,进行复合静电纺丝,得到风琴式折叠结构纳米纤维膜,其中静电纺丝基本参数为:电压19~20kV,喷口孔径0.8mm,纺丝原液流速0.2ml/h,喷丝头到接收滚筒的距离为20cm,纺丝环境温度为50℃,周围环境相对湿度为30%。
(3)将上述所得的风琴式折叠结构纳米纤维膜带基底在烘箱中烘干3h,浸泡于20%的氯化钙调湿盐溶液中;
(4)将浸泡过的PAN带基底的风琴式折叠结构纳米纤维膜,用两张直径7厘米的滤纸吸干表面液体,并且将其折叠成具有一定折数和折宽的风琴式折叠结构的纳米纤维膜。向温湿度实时监测模拟系统中通入湿空气,使用温湿度传感器测其相对湿度达到90%以上,将处理后的纳米纤维膜放入温湿度实时监测模拟系统底部的固定位置,与电脑温湿度实时监测平台连接,记录其初始温度和相对湿度以及24~48小时后的温度和相对湿度,将所得数值转换成空气含湿量,计算出除湿效率,表征其调湿性能。浸泡过20%的氯化钙调湿盐溶液的风琴式折叠结构纳米纤维膜的除湿效率为20%~80%。

Claims (3)

1.一种溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,其特征在于:所述填料包括掺杂无机成分的多组分聚合物纳米纤维膜;所述多组分聚合物纳米纤维膜为扭曲螺旋结构纳米纤维膜,多组分聚合物为A/B结构,分别是:高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯,高收缩性聚酯/聚乙烯吡咯烷酮,高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯,高收缩性聚酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯,高收缩性聚酯/聚己丙酰胺,高收缩性聚酯/聚乳酸,高收缩性聚酯/热塑性聚酯弹性体,热塑性聚酯弹性体/聚对苯二甲酸丙二醇酯,热塑性聚酯弹性体/聚对苯二甲酸丁二醇酯,热塑性聚酯弹性体/聚乳酸,热塑性聚酯弹性体/聚乙烯吡咯烷酮,热塑性聚酯弹性体/聚己丙酰胺,热塑性聚酯弹性体/聚乙二醇,热塑性聚酯弹性体/聚丙烯腈,聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚乙烯基咔唑,聚乳酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚乳酸/聚对苯二甲酸丙二醇酯,聚乳酸/聚乙烯吡咯烷酮,或聚乳酸/聚己丙酰胺或聚乳酸/聚乙二醇;所述的掺杂无机成分为氯化锂、溴化锂、氯化钙、氧化石墨烯中的一种或几种任意比例的混合物;其制备步骤如下:
(1)所述多组分聚合物为聚合物A和聚合物B,分别溶解在溶剂中,磁力搅拌,配成5wt%~30wt%的纺丝液A和5wt%~30wt%的纺丝液B;
(2)将配好的纺丝液A加入一个喷头,将配好的纺丝液B加入另一个针头,进行复合静电纺丝,得到扭曲螺旋结构纳米纤维膜;
(3)将步骤(2)所得的扭曲螺旋结构纳米纤维膜,在烘箱中烘干,浸泡于掺杂无机成分即调湿盐溶液中,得掺杂无机成分的扭曲螺旋结构纳米纤维膜;步骤(1)中所述溶剂为四氢呋喃、三氟乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或甲苯中的一种或几种任意比例的混合物的溶液。
2.根据权利要求1所述的溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,其特征在于:步骤(1)中的磁力搅拌的时间为0.5~12h;
步骤(2)中的静电纺丝的参数为:电压15kV~40kV,喷头孔径0.2mm~2mm,纺丝液的流速0.001~0.003mm/s,喷丝头到接收滚筒的距离为10cm~30cm,纺丝环境温度为20℃~45℃,周围环境相对湿度为30%~80%;
步骤(3)中的调湿盐溶液为氯化锂、溴化锂或氯化钙中的一种或几种的水溶液;
步骤(3)中的调湿盐溶液的浓度为10wt%~60wt%。
3.根据权利要求1所述的溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料,其特征在于:所述溶液调湿空调用静电纺纳米纤维填料的直径≥10nm,孔隙率≥80%。
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