[发明专利]纤维调湿板

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿度调控材料，尤其是可以调控小环境中相对湿度的纸板状产品——纤维调湿板。调湿板属于一种用于控制相对密闭空间湿度范围的产品，是一种“高精度”的调湿材料，不仅仅通过吸湿干燥来调节湿度，也会通过放湿来平衡湿度。

背景技术

文物的安全保存，食品的保鲜，药品、货物的保质等对保存环境的相对湿度要求较高，需要有一个相对稳定的湿度值。当前，环境相对湿度调节方式按是否消耗人工能源可以分为主动式方法和被动式方法。主动式方法主要是现有的暖通技术，它主要用于调节货物仓库、文物库房等室内环境的湿度，该方法需要消耗大量能源，且控制的平稳性和精度受设备的工作原理、通风管路的布置等因素的影响。而被动式方法则是利用某些材料的吸放湿特性来调控环境的湿度，这种方式具有节能、控制平稳、安全等优点，特别适用于对相对密闭小环境中湿度的平稳控制。

被动式湿度调控方式已经得到广泛应用，目前大部分湿度调控材料属于干燥剂范畴，以干燥功能为主，即能够不断吸收环境中多余水汽；而当环境湿度较低的时候需要释放出水分来平衡环境湿度，这个“放湿”功能是干燥剂产品没有的技术指标。这大大影响了其应用范围。每种物质都有其最佳的保存湿度范围，如对某些珍贵的文物，湿度太低会引起开裂变形，湿度太高则会滋生霉菌，控制其保存环境的湿度，并非是简单的干燥，这就需要真正意义上在某个湿度区间能吸放平衡的调湿剂。

调湿剂作为一种被动湿度控制调节的手段，指不需要借助任何人工能源和机械设备，依靠自身的吸放湿性能，感应所在空间空气湿度的变化，自动调节空气相对湿度的材料。目前主要有以下四种类型：硅胶类、无机盐类、无机矿物类、有机高分子材料类。但这些调湿剂都有一定的不足之处，如吸放湿特性不好；吸放湿容量有限；本身带有有毒、有害物质等，无法直接应用于食品、药品的储存环境和文物保存环境的湿度控制。

另外，作为调湿剂的产品形式，目前主要为颗粒状。一般采用透气性的小袋包装。在实际使用时，必须预留相当的空间来放置调湿剂。这样的使用形式，有时会因为品质不良或被碰撞而破裂，导致颗粒状调湿剂外泄，污染保存物品，存在一定的安全隐患。

因此，一种具有良好调湿性能、无污染、使用方便的调湿材料具有广阔的应用前景和巨大的市场容量。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种占用空间小，尤其适用于微小封闭空间使用的纤维调湿板，其用于文物保护、食品药品保存应兼具安全无害、无污染、节能、调湿性良好的特点。

本发明解决上述技术问题的方案是：一种纤维调湿板，由经羧基化处理的纤维材料以及分散在纤维材料中的多孔无机颗粒构成的复合板，经调湿液浸润而获得，其中，所述无机颗粒的质量是纤维固含量的5～30％，所述的多孔无机颗粒为硅胶、粘土、凹凸棒、硅藻土、活性炭、木炭、竹炭等中的一种或其组合物。吸附颗粒的主要目的是补充纤维基材的固水能力和调湿能力。

无机颗粒的质量具体可以为纤维固含量的5，8，10，12，15，18，20，22，25，28或30％。

本发明可根据应用空间大小和湿度要求来任意裁切大小，使用方便、不占空间，调湿能力强。以处理后的纤维材料为吸湿基材，先后通过加入多孔吸附颗粒和浸渍于调湿液，然后高温灭菌，蒸干而制得。

本发明所述的纤维羧基化处理是利用带有酰基的有机化合物与纤维中的羟基发生反应，先脱去1个小分子后，再将纤维放入碱性溶液中水解，处理通式为：

其中，R和R’代表碳氢链；X代表N分子官能团，如-Cl，-OH，-NH₂。在处理中，可采用丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非阳离子丙烯酰胺、聚酰胺衍生物等酰胺类化合物中的一种或其组合物，酰胺类化合物的质量浓度为0.5～25％；其中，碱性溶液为碱性溶质在水溶液中配成，所述的碱性溶质包括氢氧化钠、次氯酸钠、氢氧化钾、氢氧化钙等中的一种或其组合，碱性溶质的质量浓度为0.1～40％。

本发明所述的纤维材料包括长纤维和短纤维，所述的长纤维和短纤维为木纤维、纤维素衍生物、棉花、稻草、芦苇、棉纺废料、木浆废料、膨化成品棉废料、合成高聚物中的二种或以上的组合物，其中，长纤维和短纤维的质量比为1～5∶1。

长纤维和短纤维的质量比具体可以为：1，1.2，1.5，1.8，2，2.2，2.5，2.8，3，3.2，3.5，3.8，4，4.2，4.5，4.8或5∶1。