[发明专利]一种共混除湿膜及其制备方法

说明书

本发明提出一种共混除湿膜及其制备方法，属于膜技术领域。该方法包括如下步骤：a)将结晶性疏水性聚合物与聚乙烯醇分别烘干，备用；b)先后向溶剂中添加步骤a)所得聚乙烯醇、步骤a)所得结晶性疏水性聚合物作为溶质，混合后，加入无机吸湿粒子，得铸膜液；c)采用步骤b)所得铸膜液刮膜，得共混除湿膜。本发明所得共混除湿膜主要用于空气除湿，其将多组分聚合物共混，对溶剂挥发诱导相分离的方法进行改进，合理调整各组分的添加顺序，一步制得结构稳定、吸湿速率快、吸湿容量大且力学性能稳定的共混吸湿膜。

技术领域

本发明属于膜技术领域，尤其涉及一种共混除湿膜及其制备方法。

背景技术

目前，空气除湿方法众多，包括冷却除湿、固体吸附除湿、膜法除湿等，而膜法除湿作为众多除湿方法之一，由于其具有除湿过程可连续进行，且无腐蚀问题等优点，成为近年来研究热点。但膜法除湿往往需要很大的驱动力，对膜机械强力要求高，故不少研究者将重点放在降低传质阻力，提高膜机械强力方向。

例如，张立志等(Three-dimensional pore-scale flow and mass transportthrough composite asymmetric membranes[J].Science and Technology for theBuilt Environmen)通过建模的方式系统的研究了支撑体膜的结构对传热传质的影响。Kudasheva A等(Dehumidification of air using liquid membranes with ionicliquids[J].Journal of Membrane Science,2016,499:379-385)比较了1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐等吸湿离子液体在膜法空气除湿中的应用，发现吸湿离子液体组成的液体支撑膜传质效率较高。尽管膜法吸湿有了很大的进步，但是，除湿过程中外界的驱动力不可避免。

鉴于此，研究人员提出将有机高分子材料和无机吸湿粒子复合的方法解决上述问题。例如，郑旭等(氯化锂复合除湿剂制备及吸附性能[J]。化工学报，2016，67(7)：2874-2879)以硅藻为基质，氯化锂为浸渍盐，制备了氯化锂-硅藻复合除湿剂，其吸湿性能与硅藻基质和硅胶除湿剂相比有明显提高。Renyuan Li等(Hybrid Hydrogel with High WaterVapor Harvesting Capacity for Deployable Solar-Driven Atmospheric WaterGenerator[J].Environ Sci Technol,2018,52(19):11367-11377.)利用浸渍干燥的方式将氯化钙固定在水凝胶基体中，得到聚丙烯酰胺(PAM)-碳纳米管(CNT)-CaCl₂水凝胶，在野外条件下，利用35克的水凝胶可输送20克淡水。Jiangang Liu等(Morphology Control ofPolymer thin Films[M].Polymer Morphology)分别利用微孔和介孔硅胶作为基质，分别浸渍CaCl₂和LiBr溶液，CaCl₂和硅胶复合干燥剂吸附水蒸气质量可达自身质量的0.75倍，可用于吸附性空调工作材料。然而，上述方法都是通过浸渍或者涂层的方式将干燥剂固定在基体上，长期使用后，吸湿稳定性不高。