CN110749014A - 用于空气调节设备的加湿膜及制备方法、空气调节设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了加湿膜及制备方法、空气调节设备。加湿膜包括：依次层叠设置的亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层，亲水纤维层的纤维之间构成沿亲水纤维层厚度方向延伸且贯穿亲水纤维层的第一贯通孔，导流纤维层的纤维之间构成沿导流纤维层厚度方向延伸且贯穿导流纤维层的第二贯通孔，疏水纤维层的纤维之间构成沿疏水纤维层厚度方向延伸且贯穿疏水纤维层的第三贯通孔，第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔彼此连通，第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔的平均孔径依次减小，第一贯通孔的孔隙密度P1、第二贯通孔的孔隙密度P2和第三贯通孔的孔隙密度P3满足P1≤P2≤P3。该加湿膜具有吸水速度快、吸水量大以及蒸发速率快的优点，使得加湿量显著提升。

Description

用于空气调节设备的加湿膜及制备方法、空气调节设备
技术领域
本发明涉及空气调节设备领域，具体地，涉及用于空气调节设备的加湿膜及制备方法、空气调节设备。
背景技术
加湿膜是空气调节设备调节湿度时的关键元件。空气调节设备调节湿度的过程通常为：加湿膜汲取水分，外界的风经进风口进入空气调节设备，然后通过加湿膜，令加湿膜上的水发生汽化，并随风经出风口排到空气调节设备外侧，以达到加湿空气的目的。
然而，目前用于空气调节设备的加湿膜仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：
发明人发现，目前的加湿膜通常为由普通涤纶和黏胶纤维构成的无纺布，然而，上述加湿膜存在吸水速度慢、吸水量小以及蒸发速率慢的问题，导致加湿膜的加湿量提升困难。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于空气调节设备的加湿膜。该加湿膜包括：依次层叠设置的亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层，所述亲水纤维层的纤维之间构成沿所述亲水纤维层厚度方向延伸且贯穿所述亲水纤维层的第一贯通孔，所述导流纤维层的纤维之间构成沿所述导流纤维层厚度方向延伸且贯穿所述导流纤维层的第二贯通孔，所述疏水纤维层的纤维之间构成沿所述疏水纤维层厚度方向延伸且贯穿所述疏水纤维层的第三贯通孔，所述第一贯通孔、所述第二贯通孔和所述第三贯通孔彼此连通，且所述第一贯通孔的平均孔径K1、所述第二贯通孔的平均孔径K2和所述第三贯通孔的平均孔径K3依次减小，所述亲水纤维层中所述第一贯通孔的孔隙密度P1、所述导流纤维层中所述第二贯通孔的孔隙密度P2和所述疏水纤维层中所述第三贯通孔的孔隙密度P3满足P1≤P2≤P3。由此，该加湿膜具有吸水速度快、吸水量大以及蒸发速率快的优点，使得加湿膜的加湿量显著提升。
根据本发明的实施例，所述第一贯通孔的平均孔径K1、所述第二贯通孔的平均孔径K2和所述第三贯通孔的平均孔径K3满足K1 3＝aK2 3+bK3 3+c，其中，a＞0，b＞0，c≥0。由此，可以进一步提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，所述第一贯通孔的平均孔径K1、所述第二贯通孔的平均孔径K2和所述第三贯通孔的平均孔径K3满足K1 3＝K2 3+K3 3。由此，可以进一步提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，所述第一贯通孔的平均孔径K1为3μm＜K1≤6μm，所述亲水纤维层中所述第一贯通孔的孔隙密度为200-500ppi，所述亲水纤维层的纤维的直径为800-1000nm。由此，有利于显著提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，所述第二贯通孔的平均孔径K2为3-5μm，所述导流纤维层中所述第二贯通孔的孔隙密度为500-800ppi，所述导流纤维层的纤维的直径为300-800nm。由此，有利于显著提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，所述第三贯通孔的平均孔径K3为2-3μm，所述疏水纤维层中所述第三贯通孔的孔隙密度为800-1000ppi，所述疏水纤维层的纤维的直径为100-400nm。由此，有利于显著提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，所述加湿膜满足以下条件的至少之一：所述亲水纤维层的厚度为10-50μm；所述导流纤维层的厚度为10-50μm；所述疏水纤维层的厚度为10-50μm。由此，有利于显著提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，构成所述亲水纤维层的材料包括亲水型聚合物，构成所述导流纤维层的材料包括亲水型聚合物和疏水型聚合物，构成所述疏水纤维层的材料包括疏水型聚合物，其中，所述亲水型聚合物包括醋酸纤维素、壳聚糖、聚丙烯腈、乙烯/乙烯醇共聚物、聚酰胺和聚酰亚胺中的至少之一，所述疏水型聚合物包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯和聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚的至少之一。由此，三层纤维层的相互配合，使得加湿膜实现优异的单向导水、导湿和快干性能。
根据本发明的实施例，所述加湿膜为四边形，所述加湿膜的第一边与水槽中的水面平行，所述亲水纤维层中的纤维、所述导流纤维层中的纤维和所述疏水纤维层中的纤维均平行于所述第一边排布，在所述加湿膜的厚度方向上，所述亲水纤维层中的纤维之间交错排布，所述导流纤维层中的纤维之间交错排布，所述疏水纤维层中的纤维之间交错排布。由此，亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层可分别形成利于水汽传输的第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔，同时在垂直于水面方向上，亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层可分别形成利于吸水的毛细管道，利于加湿膜从水槽中吸收水分。
根据本发明的实施例，所述加湿膜具有锯齿状结构，所述加湿膜的齿牙高度为10～100mm，所述加湿膜的齿牙密度为150～500个齿牙/米。该加湿膜具有锯齿状结构，可以增大加湿膜与空气的接触面积，提高加湿膜的加湿量，通过将加湿膜的齿牙高度以及齿牙密度分别设置在上述范围内，可进一步提高加湿膜的加湿量。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述的加湿膜的方法。根据本发明的实施例，所述亲水纤维层、所述导流纤维层和所述疏水纤维层分别是利用静电纺丝形成的。由静电纺丝法形成的纤维层比表面积大，纤维直径较细，芯吸作用强，水分在三层纤维层中可实现快速传输，水分传输到疏水纤维层时可以快速蒸发，实现优异的单向导水、导湿和快干性能，显著提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，所述静电纺丝的电压为10-50kV，接收距离为10-30cm，纺丝溶液的灌注速度为0.2-5mL/h。由此，利于形成具有第一贯通孔的亲水纤维层、具有第二贯通孔的导流纤维层和具有第三贯通孔的疏水纤维层。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种空气调节设备。根据本发明的实施例，该空气调节设备包括：壳体，所述壳体上设置有进风口以及出风口；加湿滤芯，所述加湿滤芯设置在所述壳体中，并位于所述进风口和所述出风口之间，所述加湿滤芯包括外框以及加湿膜，所述外框具有容纳空间，所述加湿膜设置在所述容纳空间内，所述加湿膜为前面所述的加湿膜，所述加湿膜中的所述亲水纤维层靠近所述进风口设置；水槽，所述水槽设置在所述加湿滤芯的下方，所述加湿膜的一部分浸入所述水槽的水中。由此，该空气调节设备具有前面所述的加湿膜的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该空气调节设备具有良好的加湿效果。
根据本发明的实施例，所述空气调节设备包括空调器、净化器或者加湿器。由此，可以使上述空气调节设备具有良好的加湿效果。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的加湿膜的结构示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的加湿膜中纤维排布示意图；
图3显示了根据本发明一个实施例的加湿膜的结构示意图；
图4显示了沿图3中A-A’截面剖开后的截面示意图；
图5显示了根据本发明一个实施例的空气调节设备的结构示意图；
图6显示了根据本发明一个实施例的加湿滤芯的结构示意图。
附图标记说明：
100：加湿膜；110：亲水纤维层；120：导流纤维层；130：疏水纤维层；111：亲水纤维层的纤维；121：导流纤维层的纤维；131：疏水纤维层的纤维；200：加湿滤芯；210：外框；300：壳体；310：进风口；320：出风口；400：水槽；10：第一贯通孔；20：第二贯通孔；30：第三贯通孔；140：齿牙。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于空气调节设备的加湿膜。根据本发明的实施例，参考图1，加湿膜100包括：依次层叠设置的亲水纤维层110、导流纤维层120和疏水纤维层130，参考图2(图2可看作将图1的加湿膜旋转90度放置的示意图)，亲水纤维层的纤维111之间构成沿亲水纤维层110厚度方向延伸且贯穿亲水纤维层110的第一贯通孔10，导流纤维层的纤维121之间构成沿导流纤维层120厚度方向延伸且贯穿导流纤维层120的第二贯通孔20，疏水纤维层的纤维131之间构成沿疏水纤维层130厚度方向延伸且贯穿疏水纤维层130的第三贯通孔30，第一贯通孔10、第二贯通孔20以及第三贯通孔30彼此连通，且第一贯通孔10的平均孔径K1、第二贯通孔20的平均孔径K2和第三贯通孔30的平均孔径K3依次减小，亲水纤维层110中第一贯通孔10的孔隙密度P1、导流纤维层120中第二贯通孔20的孔隙密度P2和疏水纤维层130中第三贯通孔30的孔隙密度P3满足P1≤P2≤P3。由此，该加湿膜具有吸水速度快、吸水量大以及蒸发速率快的优点，使得加湿膜的加湿量显著提升。
需要说明的是，亲水纤维层所在平面可以为靠近导流纤维层一侧的表面，或者，远离导流纤维层一侧的表面。导流纤维层所在平面可以为靠近亲水纤维层一侧的表面，或者，靠近疏水纤维层一侧的表面。疏水纤维层所在平面可以为靠近导流纤维层一侧的表面，或者，远离导流纤维层一侧的表面。
根据本发明的实施例，首先，该加湿膜由亲水纤维层、导流纤维层、疏水纤维层三层构成，水分在三层纤维层中可实现快速传输，水分传输到疏水纤维层时可以快速蒸发，实现优异的单向导水、导湿和快干性能。其次，第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔的平均孔径依次减小，且第一贯通孔的孔隙密度P1、第二贯通孔的孔隙密度P2和第三贯通孔的孔隙密度P3满足P1≤P2≤P3，可在加湿膜中形成由大到小的多级连通孔道，具有类似于植物蒸腾效应的多级分叉结构，遵循Murray定律最大化物质传输原则，使得加湿膜兼具自驱动定向导水、快速吸放湿以及优异的速干性能，显著提升加湿膜的加湿量。
下面根据本发明的具体实施例，对该加湿膜的各个结构进行详细说明：
根据本发明的实施例，第一贯通孔10的平均孔径K1、第二贯通孔20的平均孔径K2和第三贯通孔30的平均孔径K3满足K1 3＝aK2 3+bK3 3+c，其中，a＞0，b＞0，c≥0。在加湿膜工作时，风依次经过亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层，在风经过加湿膜时会使加湿膜吸收的水分汽化成水汽，使得水汽随风依次经过大孔、中孔和小孔蒸发到空气中(水汽传输路径如图2中所示出的路径1，且图2仅示出了水汽传输的一条路径)，且亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层中孔的平均孔径按一定规律依次减小，使得水汽能够在三层纤维层之间实现良好的传输，使得加湿膜的吸水速度、吸水量与蒸发速率相匹配，以实现水汽的最大化传输，从而显著提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的优选实施例，第一贯通孔10的平均孔径K1、第二贯通孔20的平均孔径K2和第三贯通孔30的平均孔径K3满足K1 3＝K2 3+K3 3。由此，使得水汽能够在三层纤维层之间实现更好的传输，使得加湿膜的吸水速度、吸水量与蒸发速率更加匹配，以实现水汽的最大化传输，进一步提升加湿膜的加湿量。
根据本发明的实施例，亲水纤维层110中第一贯通孔10的平均孔径K1可以为3μm＜K1≤6μm，如3.3μm、4μm、4.2μm、5μm、5.1μm、5.6μm、6μm，亲水纤维层110中第一贯通孔10的孔隙密度可以为200-500ppi，如200ppi、300ppi、400ppi、500ppi，亲水纤维层的纤维111的直径D1(参考图2)可以为800-1000nm，如800nm、900nm、1000nm。由此，有利于加湿膜加湿量的显著提升。
根据本发明的实施例，导流纤维层120中第二贯通孔20的平均孔径K2可以为3-5μm，如3μm、4μm、5μm，导流纤维层120中第二贯通孔20的孔隙密度可以为500-800ppi，如500ppi、600ppi、700ppi、800ppi，导流纤维层的纤维121的直径D2(参考图2)可以为300-800nm，如300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm。由此，有利于加湿膜加湿量的显著提升。
根据本发明的实施例，疏水纤维层130中第三贯通孔30的平均孔径K3可以为2-3μm，如2μm、2.2μm、2.5μm、3μm，疏水纤维层130中第三贯通孔30的孔隙密度可以为800-1000ppi，如800ppi、900ppi、1000ppi，疏水纤维层的纤维131的直径D3(参考图2)可以为100-400nm，如100nm、200nm、300nm、400nm。由此，有利于加湿膜加湿量的显著提升。
根据本发明的实施例，上述亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层中贯通孔的相互配合，以及孔隙密度的相互配合，可在加湿膜中形成由大到小的多级连通孔道，具有类似于植物蒸腾效应的多级分叉结构，遵循Murray定律最大化物质传输原则，使得加湿膜兼具自驱动定向导水、快速吸放湿以及优异的速干性能，显著提升加湿膜的加湿量，且三层纤维层中的纤维直径较小，纤维层比表面积大，水分在三层纤维层中可实现快速传输和快速蒸发，使得加湿膜实现单向导水和快干性能，提升加湿量。
需要说明的是，上述三种贯通孔的平均孔径满足K1 3＝K2 3+K3 3，孔隙密度满足P1≤P2≤P3，在满足上述关系的情况下，可以从上述范围内选择具体的尺寸。
根据本发明的实施例，亲水纤维层110的厚度可以为10-50μm，如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm。由此，亲水纤维层具有合适的厚度，有利于加湿膜加湿量的提高。
根据本发明的实施例，导流纤维层120的厚度可以为10-50μm，如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm。由此，导流纤维层具有合适的厚度，有利于加湿膜加湿量的提高。
根据本发明的实施例，疏水纤维层130的厚度可以为10-50μm，如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm。由此，疏水纤维层具有合适的厚度，有利于加湿膜加湿量的提高。
根据本发明的实施例，构成亲水纤维层的材料可以包括亲水型聚合物，构成导流纤维层的材料可以包括亲水型聚合物和疏水型聚合物，构成疏水纤维层的材料可以包括疏水型聚合物，其中，亲水型聚合物可以包括醋酸纤维素、壳聚糖、聚丙烯腈、乙烯/乙烯醇共聚物、聚酰胺和聚酰亚胺中的至少之一，疏水型聚合物可以包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯和聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚的至少之一。由此，三层纤维层分别由亲水性材料、亲水性材料和疏水性材料、疏水性材料构成，且三层纤维层相互配合，当水分从亲水纤维层传输到导流纤维层表面时，由于导流纤维层具有一定的疏水性，水分可沿第二贯通孔快速传输，水分传输到疏水纤维层表面后，由于疏水纤维层具有较强的疏水性，可实现水分的快速蒸发，使得加湿膜实现优异的单向导水、导湿和快干性能。根据本发明的实施例，导流纤维层中的纤维可以是将亲水型聚合物和疏水型聚合物熔融混合后形成的。
关于亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层中纤维的排布不受特别限制，只要各层中的纤维之间可以形成前面所描述的第一贯通孔、第二贯通孔、第三贯通孔，且孔的平均孔径以及孔隙密度分别满足前面所描述的关系即可。例如，根据本发明的实施例，加湿膜可以为四边形，加湿膜的第一边(如图2中垂直纸面向里的边为第一边)与水槽中的水面平行，亲水纤维层110中的纤维、导流纤维层120中的纤维和疏水纤维层130中的纤维均平行于第一边排布，在加湿膜的厚度方向上，亲水纤维层110中的纤维之间交错排布，导流纤维层120中的纤维之间交错排布，疏水纤维层130中的纤维之间交错排布。由此，亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层可分别形成利于水汽传输的第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔，同时在垂直于水面方向上，亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层可分别形成利于吸水的毛细管道，利于加湿膜从水槽中吸收水分。
根据本发明的实施例，参考图3，加湿膜100具有锯齿状结构，即加湿膜包括多个齿牙140(参考图4)，加湿膜的齿牙高度(如图4所示出的H)可以为10～100mm，如10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm，加湿膜的齿牙密度可以为150～500个齿牙/米，如150个齿牙/米、200个齿牙/米、250个齿牙/米、300个齿牙/米、350个齿牙/米、400个齿牙/米、450个齿牙/米、500个齿牙/米。该加湿膜具有锯齿状结构，可以增大加湿膜与空气的接触面积，提高加湿膜的加湿量，通过将加湿膜的齿牙高度以及齿牙密度分别设置在上述范围内，在保证加湿膜具有较大面积的同时，不会使风阻过大，可进一步提高加湿膜的加湿量。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所描述的加湿膜的方法。根据本发明的实施例，亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层可以分别是利用静电纺丝形成的。由静电纺丝法形成的纤维层比表面积大，纤维直径较细，芯吸作用强，且可在三层纤维层中分别形成第一贯通孔、第二贯通孔和第三贯通孔，使得水分在三层纤维层中可实现快速传输，水分传输到疏水纤维层时可以快速蒸发，实现优异的单向导水、导湿和快干性能，显著提升加湿膜的加湿量，且静电纺丝法具有高效、可连续制备纤维层的优点。
根据本发明的实施例，加湿膜可以是首先利用静电纺丝法在接收基材上沉积一层亲水纤维层，然后利用静电纺丝法在亲水纤维层远离基材的一侧沉积一层导流纤维层，然后利用静电纺丝法在导流纤维层远离亲水纤维层的一侧沉积一层疏水纤维层，最后将上述三层纤维层整体从接收基材上揭下来，以获得加湿膜。
根据本发明的实施例，静电纺丝的电压可以为10-50kV，接收距离可以为10-30cm，纺丝溶液的灌注速度可以为0.2-5mL/h。由此，在上述条件下，利于形成具有第一贯通孔的亲水纤维层、具有第二贯通孔的导流纤维层和具有第三贯通孔的疏水纤维层。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种空气调节设备。根据本发明的实施例，参考图5，该空气调节设备包括：壳体300、加湿滤芯200以及水槽400，其中，壳体300上设置有进风口310以及出风口320，加湿滤芯200设置在壳体300中，并位于进风口310和出风口320之间，加湿滤芯200包括外框210以及加湿膜100，外框210具有容纳空间，加湿膜100设置在容纳空间内(参考图6)，且加湿膜100为前面所描述的加湿膜，加湿膜中的亲水纤维层靠近进风口310一侧设置，水槽400设置在加湿滤芯200的下方，加湿膜100的一部分浸入水槽400的水中。由此，该空气调节设备具有前面所描述的加湿膜的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该空气调节设备具有良好的加湿效果。
根据本发明的实施例，参考图5，加湿滤芯200中的加湿膜从水槽400中汲取水分，风从进风口310进入壳体300内，并沿图中箭头方向通过加湿膜，然后从出风口320排出，风经过加湿膜时，加湿膜中的水分发生汽化，并随风一起排到壳体300的外侧，实现空气加湿的目的。根据本发明的实施例，该加湿膜包括依次层叠设置的亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层，且上述三层纤维层中贯通孔的平均孔径按一定规律依次减小，孔隙密度满足P1≤P2≤P3，可在加湿膜中形成由大到小的多级连通孔道，具有类似于植物蒸腾效应的多级分叉结构，遵循Murray定律最大化物质传输原则，使得加湿膜兼具自驱动定向导水、快速吸放湿以及优异的速干性能，显著提升加湿膜的加湿量，进而使得空气调节设备具有良好的加湿效果。
关于空气调节设备的具体类型不受特别限制，例如，根据本发明的实施例，空气调节设备可以包括空调器、净化器或者加湿器。由此，可使上述空气调节设备具有良好的加湿效果。
根据本发明的实施例，该空气调节设备还可以具有常规空气调节设备必须具备的结构和部件，例如，以空调为例，其可以包括室内机和室外机，加湿滤芯可以设置在空调器的室内机中，且室内机和室外机均可以具有常规空调器的结构和部件，如室内机可以包括面板、导风板、风轮、过滤网、接水盘、面框、风机、换热器等等，在此不再一一赘述。
下面通过具体的实施例对本发明的方案进行说明，需要说明的是，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
该加湿膜包括依次层叠设置的亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层，其中，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3.3μm，孔隙密度为200ppi，纤维直径为800nm，亲水纤维层的厚度为10μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3μm，孔隙密度为500ppi，纤维直径为300nm，导流纤维层的厚度为10μm；
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为2μm，孔隙密度为800ppi，纤维直径为100nm，疏水纤维层的厚度为10μm。
将该加湿膜制作成锯齿状，齿牙高度为20mm，齿牙密度为300个/米，并将锯齿状的加湿膜固定在外框中构成加湿滤芯，将加湿滤芯垂直放置于水槽中，亲水纤维层靠近进风口设置，加湿滤芯从水槽吸水，空气从进风口进入，垂直通过加湿滤芯，把水汽从出风口吹出。
实施例2
本实施例的加湿膜与实施例1相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为4.2μm，孔隙密度为300ppi，纤维直径为900nm，亲水纤维层的厚度为20μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为4μm，孔隙密度为600ppi，纤维直径为400nm，导流纤维层的厚度为20μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为2μm，孔隙密度为900ppi，纤维直径为200nm，疏水纤维层的厚度为20μm。
本实施例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例1。
实施例3
本实施例的加湿膜与实施例1相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5.1μm，孔隙密度为400ppi，纤维直径为1000nm，亲水纤维层的厚度为30μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5μm，孔隙密度为700ppi，纤维直径为600nm，导流纤维层的厚度为30μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为2μm，孔隙密度为1000ppi，纤维直径为300nm，疏水纤维层的厚度为30μm。
本实施例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例1。
实施例4
本实施例的加湿膜与实施例1相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5.3μm，孔隙密度为500ppi，纤维直径为1000nm，亲水纤维层的厚度为40μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5μm，孔隙密度为800ppi，纤维直径为700nm，导流纤维层的厚度为40μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3μm，孔隙密度为1000ppi，纤维直径为400nm，疏水纤维层的厚度为40μm。
本实施例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例1。
实施例5
本实施例的加湿膜与实施例1相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5.3μm，孔隙密度为200ppi，纤维直径为1000nm，亲水纤维层的厚度为50μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5μm，孔隙密度为700ppi，纤维直径为700nm，导流纤维层的厚度为50μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3μm，孔隙密度为900ppi，纤维直径为400nm，疏水纤维层的厚度为50μm。
本实施例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例1。
实施例6
本实施例的加湿膜与实施例1相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3.3μm，孔隙密度为300ppi，纤维直径为1000nm，亲水纤维层的厚度为50μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3μm，孔隙密度为800ppi，纤维直径为700nm，导流纤维层的厚度为50μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为2μm，孔隙密度为1000ppi，纤维直径为400nm，疏水纤维层的厚度为50μm。
本实施例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例1。
实施例7
本实施例的加湿膜与实施例1相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为5μm，孔隙密度为300ppi，纤维直径为1000nm，亲水纤维层的厚度为50μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3μm，孔隙密度为600ppi，纤维直径为700nm，导流纤维层的厚度为50μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为2μm，孔隙密度为900ppi，纤维直径为400nm，疏水纤维层的厚度为50μm。
本实施例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例1。
对比例1
本对比例的加湿膜与实施例6相同，所不同的是，亲水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为3μm，孔隙密度为800ppi，纤维直径为1000nm，亲水纤维层的厚度为50μm；
导流纤维层中第一贯通孔的平均孔径为6μm，孔隙密度为200ppi，纤维直径为700nm，导流纤维层的厚度为50μm。
疏水纤维层中第一贯通孔的平均孔径为4μm，孔隙密度为500ppi，纤维直径为400nm，疏水纤维层的厚度为50μm。
本对比例加湿膜的形状、齿牙高度、齿牙密度及放置位置同实施例6。
性能测试：
分别对实施例1-7和对比例1的加湿膜的吸水速度、吸水率、蒸发速率和加湿量进行测试，测试结果如表1所示。
吸水速度测试：参照GB/T 21655.1-2008。
吸水率测试：参照GB/T 21655.1-2008。
蒸发速率：参照GB/T 21655.1-2008。
加湿量测试：参照GB/T 23332-2009。
表1
Figure BDA0002291849900000101
Figure BDA0002291849900000111
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，包括：
依次层叠设置的亲水纤维层、导流纤维层和疏水纤维层，
所述亲水纤维层的纤维之间构成沿所述亲水纤维层厚度方向延伸且贯穿所述亲水纤维层的第一贯通孔，所述导流纤维层的纤维之间构成沿所述导流纤维层厚度方向延伸且贯穿所述导流纤维层的第二贯通孔，所述疏水纤维层的纤维之间构成沿所述疏水纤维层厚度方向延伸且贯穿所述疏水纤维层的第三贯通孔，
所述第一贯通孔、所述第二贯通孔和所述第三贯通孔彼此连通，且所述第一贯通孔的平均孔径K1、所述第二贯通孔的平均孔径K2和所述第三贯通孔的平均孔径K3依次减小，所述亲水纤维层中所述第一贯通孔的孔隙密度P1、所述导流纤维层中所述第二贯通孔的孔隙密度P2和所述疏水纤维层中所述第三贯通孔的孔隙密度P3满足P1≤P2≤P3。
2.根据权利要求1所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述第一贯通孔的平均孔径K1、所述第二贯通孔的平均孔径K2和所述第三贯通孔的平均孔径K3满足K1 3＝aK2 3+bK3 3+c，其中，a＞0，b＞0，c≥0。
3.根据权利要求2所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述第一贯通孔的平均孔径K1、所述第二贯通孔的平均孔径K2和所述第三贯通孔的平均孔径K3满足K1 3＝K2 3+K3 3。
4.根据权利要求3所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述第一贯通孔的平均孔径K1为3μm＜K1≤6μm，所述亲水纤维层中所述第一贯通孔的孔隙密度为200-500ppi，所述亲水纤维层的纤维的直径为800-1000nm。
5.根据权利要求3所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述第二贯通孔的平均孔径K2为3-5μm，所述导流纤维层中所述第二贯通孔的孔隙密度为500-800ppi，所述导流纤维层的纤维的直径为300-800nm。
6.根据权利要求3所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述第三贯通孔的平均孔径K3为2-3μm，所述疏水纤维层中所述第三贯通孔的孔隙密度为800-1000ppi，所述疏水纤维层的纤维的直径为100-400nm。
7.根据权利要求1所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述加湿膜满足以下条件的至少之一：
所述亲水纤维层的厚度为10-50μm；
所述导流纤维层的厚度为10-50μm；
所述疏水纤维层的厚度为10-50μm。
8.根据权利要求1所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，构成所述亲水纤维层的材料包括亲水型聚合物，构成所述导流纤维层的材料包括亲水型聚合物和疏水型聚合物，构成所述疏水纤维层的材料包括疏水型聚合物，
其中，所述亲水型聚合物包括醋酸纤维素、壳聚糖、聚丙烯腈、乙烯/乙烯醇共聚物、聚酰胺和聚酰亚胺中的至少之一，
所述疏水型聚合物包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯和聚偏氟乙烯-四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚的至少之一。
9.根据权利要求1所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述加湿膜为四边形，所述加湿膜的第一边与水槽中的水面平行，所述亲水纤维层中的纤维、所述导流纤维层中的纤维和所述疏水纤维层中的纤维均平行于所述第一边排布，
在所述加湿膜的厚度方向上，所述亲水纤维层中的纤维之间交错排布，所述导流纤维层中的纤维之间交错排布，所述疏水纤维层中的纤维之间交错排布。
10.根据权利要求1-9任一项所述的用于空气调节设备的加湿膜，其特征在于，所述加湿膜具有锯齿状结构，所述加湿膜的齿牙高度为10～100mm，所述加湿膜的齿牙密度为150～500个齿牙/米。
11.一种制备权利要求1-10任一项所述的加湿膜的方法，其特征在于，所述亲水纤维层、所述导流纤维层和所述疏水纤维层分别是利用静电纺丝形成的。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝的电压为10-50kV，接收距离为10-30cm，纺丝溶液的灌注速度为0.2-5mL/h。
13.一种空气调节设备，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体上设置有进风口以及出风口；
加湿滤芯，所述加湿滤芯设置在所述壳体中，并位于所述进风口和所述出风口之间，所述加湿滤芯包括外框以及加湿膜，所述外框具有容纳空间，所述加湿膜设置在所述容纳空间内，所述加湿膜为权利要求1-10任一项所述的加湿膜，所述加湿膜中的所述亲水纤维层靠近所述进风口设置；
水槽，所述水槽设置在所述加湿滤芯的下方，所述加湿膜的一部分浸入所述水槽的水中。
14.根据权利要求13所述的空气调节设备，其特征在于，所述空气调节设备包括空调器、净化器或者加湿器。
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