一種新型高效全熱交換膜及全熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型高效全熱交換膜及全熱交換器，所述全熱交換膜包括：第一支撐層，所述支撐層包含第一高聚物，第一吸濕劑、抗菌劑、無機功能添加劑、無機鹽；活性層，所述活性層包含第二高聚物，第二吸濕劑，以及任選的第二支撐層，所述第一支撐層處于所述第二支撐層與所述活性層之間。本發(fā)明還公開了全熱交換膜的制備方法和使用該膜的全熱交換器。本發(fā)明的全熱交換膜，透濕性能優(yōu)異、有效阻隔有害氣體、熱交換性能好，給排氣互混少，能夠為室內(nèi)提供新鮮空氣、排除污濁有害空氣、同時回收顯熱和潛熱。
【專利說明】一種新型高效全熱交換膜及全熱交換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全熱交換膜及全熱交換器，具體涉及一種新型高效全熱交換膜及全熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]新型空調(diào)熱回收新風空氣優(yōu)化系統(tǒng)可在保持室內(nèi)空氣流通、獲得新鮮空氣的同時，通過外來新鮮空氣與排出的混濁空氣在全熱交換膜上進行的能量和濕度的交換，回收室內(nèi)空氣中的冷量或熱量、調(diào)節(jié)外來新鮮空氣濕度。并且全熱交換膜對氣體的阻隔性又可保證污濁空氣和新鮮空氣不互混，有效保證室內(nèi)空氣品質(zhì)及建筑節(jié)能減排，是世界各國爭相研究的發(fā)展方向，也符合我國建設節(jié)能環(huán)保型社會的要求。KTV/酒吧/網(wǎng)吧、銀行、辦公大樓等公共場合，具有人員集中、建筑結(jié)構(gòu)封閉、室內(nèi)空氣污染源多而復雜且與人民群眾日常生活關(guān)系密切等特點，在空氣品質(zhì)和建筑節(jié)能方面問題尤為突出。采用新型空調(diào)熱回收新風空氣優(yōu)化系統(tǒng)，可有效改善KTV/酒吧/網(wǎng)吧、銀行、辦公樓等各種室內(nèi)空氣品質(zhì)問題、減少及抑制相關(guān)疾病的發(fā)生率，改善民生。
[0003]作為空調(diào)系統(tǒng)的配套設備，空調(diào)熱回收新風空氣優(yōu)化系統(tǒng)在國內(nèi)尚處于起步階段，其主要原因在于相關(guān)產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料和配套設備還沒有形成專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，t匕如新型空氣能量交換器的關(guān)鍵材料一全熱交換膜的性能達不到發(fā)達國家的水平，而進口的全熱交換膜價格昂貴，且他國一直對我國實行較嚴的技術(shù)保密措施。因此國內(nèi)企業(yè)大都使用價格低廉的濾紙或金屬傳熱片，而這些材料的性能遠遠比不上進口的全熱交換紙，無法實現(xiàn)對空氣能量和濕度進行調(diào)節(jié)和回收。這些紙質(zhì)“熱交換膜”普遍存在廢氣漏氣率高、熱交換效率能效比低、易吸濕發(fā)霉等缺點，這些嚴重影響了全熱交換器的節(jié)能環(huán)保效果和使用壽命。
[0004]因此如何獲得性價比更高、滿足市場要求的、適合于不同環(huán)境的全熱交換膜，并自組裝配件，打破發(fā)達國家技術(shù)壁壘，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種新型高效全熱交換膜及全熱交換器。
[0006]本發(fā)明的第一方面，提供一種全熱交換膜，包括:
[0007]第一支撐層，所述支撐層包含第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽；
[0008]活性層，所述活性層包含第二高聚物，第二吸濕劑，以及任選的
[0009]第二支撐層，所述第一支撐層處于所述第二支撐層與所述活性層之間，其中，
[0010]所述第一高聚物選自:醋酸纖維素、聚砜、聚醚砜；
[0011]所述第二高聚物選自:聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物；[0012]所述第一吸濕劑和第二吸濕劑獨立地選自:氯化鋰、氯化鈣、甘油、丙二醇、山梨醇、硅膠、聚乙烯吡咯烷酮；
[0013]所述無機功能添加劑選自:A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、高嶺土 ；
[0014]所述無機鹽選自:氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰；
[0015]所述第二支撐層為纖維素紙、聚酯無紡布、或聚丙烯無紡布。
[0016]在另一優(yōu)選例中，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為 20-80:5-50:1-15:5_50 ;和 / 或
[0017]所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-80:20_70。
[0018]在另一優(yōu)選例中，所述第一支撐層的厚度為10微米-200微米，所述活性層的厚度為1-20微米。
[0019]本發(fā)明的第二方面，提供第一方面所述的全熱交換膜的制備方法，包括以下步驟:
[0020](a)提供含有第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑的第一鑄膜液；提供含第二高聚物，第二吸濕劑的第二鑄膜液；
[0021](b)將步驟(a)獲得的第一鑄膜液制成膜，任選地，將所述第一鑄膜液澆鑄在所述第二支撐層上制成膜；
[0022](C)將所述無機鹽復合在所述步驟(b)制成的膜上，得到所述第一支撐層；
[0023](d)將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(C)得到的第一支撐層上，復合得到權(quán)利要求I所述的全熱交換膜，其中，
[0024]第一高聚物、第二支撐層、第一吸濕劑、無機功能添加劑、第二高聚物，第二吸濕齊U、無機鹽如第一方面所述。
[0025]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(a)中將第一高聚物，第一溶劑、第一吸濕劑、無機功能添加劑混合，溶解得到分散均勻的第一鑄膜液，其中，所述第一溶劑選自:50wt%-100wt%的醋酸水溶液、二氧六環(huán)、Y-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇、氯仿、甲醇；和/或
[0026]所述步驟(a)中將第二高聚物、第二溶劑、第二吸濕劑混合，溶解得到分散均勻的第二鑄膜液，其中，所述第二溶劑選自:水、二氧六環(huán)、磷酸三乙酯、甲基吡咯烷酮、甲酸、丙酮、乙醇、氯仿、甲醇。
[0027]在另一優(yōu)選例中，將第一高聚物，第一溶劑、第一吸濕劑、無機功能添加劑于400C -90°C下攪拌6-18小時溶解得到分散均勻的第一鑄膜液。
[0028]在另一優(yōu)選例中，將第二高聚物，第二溶劑、第二吸濕劑于40°C -90°C下攪拌6-18小時溶解得到分散均勻的第二鑄膜液。
[0029]在另一優(yōu)選例中，所述第一鑄膜液中，所述第一高聚物的含量為5wt%-40wt%、第一吸濕劑的含量為lwt%-40wt%、無機功能添加劑的含量為0.lwt%-10wt% ;和/或
[0030]所述第二鑄膜液中，所述第二高聚物的含量為5wt%-60wt% ;第二吸濕劑的含量為5wt%_50wt%o
[0031]在另一優(yōu)選例中，所述第一鑄膜液中，所述第一溶劑的含量為45wt%_95wt%。
[0032]在另一優(yōu)選例中，所述第二鑄膜液中，所述第二溶劑的含量為45wt%_95wt%。
[0033]在另一優(yōu)選例中，所述方法還包括將所述第一鑄膜液和/或所述第二鑄膜液進行脫泡的步驟。
[0034]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(C)中將所述步驟(b)制成的膜置于無機鹽溶液中浸泡，得到所述第一支撐層，所述無機鹽溶液為為質(zhì)量百分含量5%-50%的氯化鈣、氯化鋰或者溴化鋰水溶液。
[0035]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(d)中，將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(C)得到的第一支撐層上，干燥后熱壓得到第一方面所述的全熱交換膜。
[0036]本發(fā)明的第三方面，提供一種全熱交換元件或全熱交換器，包括第一方面所述的全熱交換膜。
[0037]本發(fā)明的全熱交換膜，透濕性能優(yōu)異、熱交換性能好、給排氣互混少、提高了焓濕交換效率和有害氣體阻隔性。為室內(nèi)提供新鮮空氣、排除室內(nèi)污濁空氣、提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的同時，回收暖通空調(diào)能量(同時回收顯熱和潛熱)，為建筑空調(diào)暖通節(jié)能減排，將切實有力地推動國家“節(jié)能減排”的進程，具有深遠的戰(zhàn)略意義和良好的社會效益。
[0038]應理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
【具體實施方式】
[0039]本申請的發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入地研究，首次意外發(fā)現(xiàn)一種新型結(jié)構(gòu)的全熱交換膜，該膜中，活性層復合在一支撐層上形成全熱交換膜，或再與另一支撐層復合得到全熱交換膜。本發(fā)明的全熱交換膜，具有優(yōu)異的透濕性能和有效的二氧化碳氣體阻隔性。在此基礎(chǔ)上，完成了本發(fā)明。
[0040]全熱交換膜
[0041 ] 本發(fā)明中，術(shù)語“全熱交換膜”是指用于膜法全熱交換裝置中的膜，不同于鋁箔、導熱塑料類材料等僅有顯熱回收功能的材質(zhì)。
[0042]國家標準GB/T21087-2007，空氣-空氣能量回收裝置中的“術(shù)語和定義”對全熱交換裝置(total heat exchange equipment)進行了描述,是指新風和排風之間同時產(chǎn)生顯熱和潛熱交換的裝置。
[0043]本發(fā)明的全熱交換膜，包含:
[0044]第一支撐層，所述支撐層包含第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽；
[0045]活性層，所述活性層復合在所述第一支撐層上，且所述活性層包含第二高聚物，第二吸濕劑，以及任選的
[0046]第二支撐層，所述第一支撐層處于所述第二支撐層與所述活性層之間，所述第一支撐層復合在所述第二支撐層上，其中，
[0047]所述第一高聚物選自:醋酸纖維素、聚砜、聚醚砜；
[0048]所述第二高聚物選自:聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物；
[0049]所述第一吸濕劑和第二吸濕劑獨立地選自:氯化鋰、氯化鈣、甘油、丙二醇、山梨醇、硅膠、聚乙烯吡咯烷酮；[0050]所述無機功能添加劑選自:A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、高嶺土 ；
[0051]所述無機鹽選自:氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰；
[0052]所述第二支撐層為纖維素紙、聚酯無紡布、或聚丙烯無紡布。
[0053]在所述第一支撐層中，所述第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽均勻地分散在所述第一高聚物中。所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-80:5-50:1-15:5_50，較佳地，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-40:10-25:1-10:10-40，更佳地，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添力口劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-30:10-20:1-10:10-30。
[0054]在另一優(yōu)選例中，所述無機功能添加劑平均粒徑小于4微米。
[0055]所述第一支撐層的厚度為10微米-200微米。
[0056]在所述活性層中，所述第二吸濕劑均勻地分散在所述第二高聚物中。所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-80:20-70，較佳地，所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-60:20-50，更佳地，所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-50:20_40。
[0057]所述活性層的厚度為1-20微米。
[0058]較佳地，所述活性層復合于第一支撐層上，部分復合于第一支撐層的微孔內(nèi)，一方面防止第一支撐層中的孔漏氣，提供氣密性，另一方面與第一支撐層協(xié)同作用，一起提供高透濕性能。
[0059]所述第二支撐層是多孔支撐層，多孔支撐層的孔隙率和孔徑均沒有嚴格要求，理論上孔隙率越大越好，僅僅用來提供膜的強度。所述第二支撐層優(yōu)選為聚酯無紡布、或聚丙烯無紡布，沒有特別的限制，采用本領(lǐng)域常用的作為提供強度的膜支撐層的聚酯無紡布、或聚丙烯無紡布均可。
[0060]在另一優(yōu)選例中，所述第二支撐層克重為10g/m2-100g/m2。
[0061]在另一優(yōu)選例中，所述第二支撐層平均厚度為20微米-120微米。
[0062]全熱交換膜的制備方法
[0063]本發(fā)明的全熱交換膜的制備方法，包括以下步驟:
[0064](a)提供含有第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑的第一鑄膜液；提供含第二高聚物，第二吸濕劑的第二鑄膜液；
[0065](b)將步驟(a)獲得的第一鑄膜液制成膜，任選地，將所述第一鑄膜液澆鑄在所述第二支撐層上制成膜；
[0066](C)將所述無機鹽復合在所述步驟(b)制成的膜上，得到所述第一支撐層；
[0067](d)將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(C)得到的第一支撐層上，復合得到權(quán)利要求I所述的全熱交換膜，其中，
[0068]第一高聚物、第二支撐層、第一吸濕劑、無機功能添加劑、第二高聚物，第二吸濕齊U、無機鹽如前所述。
[0069]優(yōu)選地，所述步驟(a)中將第一高聚物，第一溶劑、第一吸濕劑、無機功能添加劑混合，溶解得到分散均勻的第一鑄膜液，其中，所述第一溶劑選自:50wt%-100wt%的醋酸水溶液、二氧六環(huán)、Y-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇、氯仿、甲醇；
[0070]所述步驟(a)中將第二高聚物、第二溶劑、第二吸濕劑混合，溶解得到分散均勻的第二鑄膜液，其中，所述第二溶劑選自:水、二氧六環(huán)、磷酸三乙酯、甲基吡咯烷酮、甲酸、丙酮、乙醇、氯仿、甲醇。
[0071]在另一優(yōu)選例中，將第一高聚物，第一溶劑、第一吸濕劑、無機功能添加劑于400C -90°C下攪拌6-18小時溶解得到分散均勻的第一鑄膜液。
[0072]在另一優(yōu)選例中，將第二高聚物，第二溶劑、第二吸濕劑于40°C -90°C下攪拌6-18小時溶解得到分散均勻的第二鑄膜液。
[0073]在另一優(yōu)選例中，所述第一鑄膜液中，所述第一高聚物的含量為5wt%-40wt%、第一吸濕劑的含量為lwt%-40wt%、無機功能添加劑的含量為0.lwt%-10wt% ；
[0074]所述第二鑄膜液中，所述第二高聚物的含量為5wt%-60wt% ;第二吸濕劑的含量為5wt%_50wt%o
[0075]在另一優(yōu)選例中，所述第一鑄膜液中，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-80:5-50:1-15:5_50，較佳地，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-40:10-25:1-10:10-40，更佳地，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-30:10-20:1-10:10_30。
[0076]在另一優(yōu)選例中，所述第二鑄膜液中，所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-80:20-70，較佳地，所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-60:20_50，更佳地，所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-50:20-40。
[0077]在另一優(yōu)選例中，所述第一鑄膜液中，所述第一溶劑的含量為45wt%_95wt%。所述第一高聚物、第一吸濕劑、無機功能添加劑、所述第一溶劑的含量之和為100wt%。
[0078]在另一優(yōu)選例中，所述第二鑄膜液中，所述第二溶劑的含量為45wt%_95wt%。所述第二高聚物、第二吸濕劑、所述第二溶劑的含量之和為100wt%。
[0079]在另一優(yōu)選例中，所述方法還包括將所述第一鑄膜液和/或所述第二鑄膜液進行脫泡的步驟。
[0080]在另一優(yōu)選例中，將第一鑄膜液和/或所述第二鑄膜液于40°C _90°C下，負壓狀態(tài)放置10-20小時，進行脫泡。
[0081]在另一優(yōu)選例中，步驟(b)采用相轉(zhuǎn)化法制膜。
[0082]在另一優(yōu)選例中，步驟(b)將第一鑄膜液自支撐或澆鑄于第二支撐層上，放入水浴中進行相轉(zhuǎn)化，鑄膜液固化成膜。
[0083]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(C)中將所述步驟(b)制成的膜置于無機鹽溶液中浸泡，得到所述第一支撐層，所述無機鹽溶液為為質(zhì)量百分含量5%-50%的氯化鈣、氯化鋰或者溴化鋰水溶液。
[0084]在另一優(yōu)選例中，所述浸泡時間為12-48小時。
[0085]在另一優(yōu)選例中，所述步驟(d)中，將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(C)得到的第一支撐層上，干燥后熱壓得到全熱交換膜。
[0086]在另一優(yōu)選例中，將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(C)得到的第一支撐層上在50-70°C干燥箱中烘干，然后在40-60°C下熱壓成膜。
[0087]全熱交換器
[0088]本發(fā)明的全熱交換膜，具有優(yōu)異的透濕性和氣密性，可以按照現(xiàn)有已知的方法組裝成全熱交換元件，用在全熱交換器中。
[0089]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數(shù)按重量計算。
[0090]除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學用語與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。
[0091]通用方法
[0092]氣體透過量
[0093]根據(jù)國家標準GB/T_1038_2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法(壓差法)》進行測定。
[0094]水蒸氣透過量
[0095]根據(jù)國家標準GB1037-88《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法(杯式法)》進行測定。
[0096]實施例1
[0097]步驟(1).將150份質(zhì)量含量80%的醋酸水溶液溶解15份醋酸纖維素，之后依次加入10份η-甲基吡咯烷酮、5份氯化鋰和3份4Α分子篩，45°C下攪拌18小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0098]步驟(2).將步驟(1)得到的鑄膜液于45°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置10小時，進行脫泡；
[0099]步驟(3).將脫泡后鑄膜液，涂敷于80g/m2的普通纖維素紙上，控制厚度140 μ m，然后放入水中進行相轉(zhuǎn)變 固化；
[0100]步驟(4).固化后的膜置于12%氯化鋰溶液中浸泡24小時，獲得親水型高聚物支撐層；
[0101]步驟(5).將10份聚乙烯醇溶解于90份蒸餾水中，之后加入10份山梨醇，90°C下攪拌18小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0102]步驟(6).將步驟5得到的鑄膜液于40°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置18小時，進行脫泡；
[0103]步驟(7).將脫泡后鑄膜液涂覆在步驟4中所述的親水型高聚物支撐層，在60°C干燥箱中烘干，然后在40°C下熱壓成膜。
[0104]本實施例制備的高效全熱交換薄膜，二氧化碳氣體透過量為3.0X105cm3/m2/day/0.1MPa,在 38°C、90%RH 下其透濕度是 4689g/m2/day。
[0105]實施例2
[0106]步驟(1).將90份冰醋酸溶解10份醋酸纖維素，之后加入6份甘油和1份X型分子篩，55°C下攪拌12小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0107]步驟(2).將步驟(1)得到的鑄膜液于60°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置10小時，進行脫泡；
[0108]步驟(3).將脫泡后鑄膜液，涂敷于60g/m2聚丙烯無紡布，控制厚度80 μ m，然后進入水槽進行相轉(zhuǎn)變固化；
[0109]步驟(4).固化后的膜置于20%氯化鈣溶液中浸泡30小時，獲得親水型高聚物支撐層；[0110]步驟(5).將12份聚乙二醇溶于75份乙醇中，之后加入13份氯化鋰，70°C下攪拌15小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0111]步驟(6).將步驟5得到的鑄膜液于60°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置12小時，進行脫泡；
[0112]步驟(7).將脫泡后鑄膜液涂覆在步驟4中所述的親水型高聚物支撐層，在60°C干燥箱中烘干，然后在45 °C下熱壓成膜。
[0113]本實施例制備的高效全熱交換薄膜，二氧化碳氣體透過量為6.1 X IO4CmVm2/day/0.1MPa，在 38°C、90%RH 下其透濕度是 3689g/m2/day。
[0114]實施例3
[0115]步驟(1).將10份醋酸纖維素溶于80份二氧六環(huán)中，之后加入6份甘油和2份Y型分子篩，75°C下攪拌8小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0116]步驟(2).將步驟(1)得到的鑄膜液于40°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置17小時，進行脫泡；
[0117]步驟(3).將脫泡后鑄膜液，流延成膜，控制厚度180 μ m，然后進入水槽進行相轉(zhuǎn)變固化；
[0118]步驟(4).固化后的膜置于5%溴化鋰溶液中浸泡48小時，獲得親水型高聚物支撐層；
[0119]步驟(5) .將25份聚乙烯吡咯烷酮溶于65份丙酮中，之后加入10份氯化鈣，60°C下攪拌18小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0120]步驟(6).將步驟5得到的鑄膜液于80°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置10小時，進行脫泡；
[0121]步驟(7).將脫泡后鑄膜液涂覆在步驟4中所述的親水型高聚物支撐層，在60°C干燥箱中烘干，然后在55 °C下熱壓成膜。
[0122]本實施例制備的高效全熱交換薄膜，二氧化碳氣體透過量為3.7X104cm3/m2/day/0.1MPa，在 38°C、90%RH 下其透濕度是 3987g/m2/day。
[0123]實施例4
[0124]步驟(1).將15份聚砜溶于75份二甲基甲酰胺中，之后加入10份丙二醇和3份高嶺土，60°C下攪拌9小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0125]步驟(2).將步驟(1)得到的鑄膜液于50°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置18小時，進行脫泡；
[0126]步驟(3).將脫泡后鑄膜液，涂敷于100g/m2聚酯無紡布上，控制厚度100 μ m，然后進入水槽進行相轉(zhuǎn)變固化；
[0127]步驟(4).固化后的膜置于10%氯化鋰溶液中浸泡28小時，獲得親水型高聚物支撐層；
[0128]步驟(5).將15份聚丙烯酰胺溶于75份水中，之后加入10份甘油，90°C下攪拌6小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0129]步驟(6).將步驟5得到的鑄膜液于40°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置10小時，進行脫泡；
[0130]步驟(7).將脫泡后鑄膜液涂覆在步驟4中所述的親水型高聚物支撐層，在60°C干燥箱中烘干，然后在60°C下熱壓成膜。
[0131]本實施例制備的高效全熱交換薄膜，二氧化碳氣體透過量為7.7X104cm3/m2/day/0.1MPa，在 38°C、90%RH 下其透濕度是 4236g/m2/day。
[0132]實施例5
[0133]步驟(1).將20份聚醚砜溶于70份N-甲基吡咯烷酮中，之后加入10份氯化鋰和1份4A分子篩，60°C下攪拌9小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0134]步驟(2).將步驟(1)得到的鑄膜液于50°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置18小時，進行脫泡；
[0135]步驟(3).將脫泡后鑄膜液，涂敷于100g/m2聚酯無紡布上，控制厚度100 μ m，然后進入水槽進行相轉(zhuǎn)變固化；
[0136]步驟(4).固化后的膜置于10%氯化鈣溶液中浸泡28小時，獲得親水型高聚物支撐層；
[0137]步驟(5).將15份聚乙烯醇溶于75份水中，之后加入10份氯化鈣，90°C下攪拌6小時，溶解得到分散均勻的鑄膜液；
[0138]步驟(6).將步驟5得到的鑄膜液于40°C下，負壓狀態(tài)或靜置放置10小時，進行脫泡；
[0139]步驟(7).將脫泡后鑄膜液涂覆在步驟4中所述的親水型高聚物支撐層，在60°C干燥箱中烘干，然后在60°C下熱壓成膜。
[0140]本實施例制備的高效全熱交換薄膜，二氧化碳氣體透過量為9.2X IO4CmVm2/day/0.1MPa，在 38°C、90%RH 下其透濕度是 4097g/m2/day。
[0141]將上述實施例與國內(nèi)外現(xiàn)有商業(yè)膜進行比較，結(jié)果如下表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種全熱交換膜，其特征在于，所述全熱交換膜包括: 第一支撐層，所述支撐層包含第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽； 活性層，所述活性層包含第二高聚物，第二吸濕劑，以及任選的 第二支撐層，所述第一支撐層處于所述第二支撐層與所述活性層之間，其中， 所述第一高聚物選自:醋酸纖維素、聚砜、聚醚砜； 所述第二高聚物選自:聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉衍生物； 所述第一吸濕劑和第二吸濕劑獨立地選自:氯化鋰、氯化鈣、甘油、丙二醇、山梨醇、硅膠、聚乙烯吡咯烷酮； 所述無機功能添加劑選自:A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、高嶺土 ； 所述無機鹽選自:氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰； 所述第二支撐層為纖維素紙、聚酯無紡布、或聚丙烯無紡布。
2.如權(quán)利要求1所述的全熱交換膜，其特征在于，所述第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑、無機鹽的質(zhì)量比為20-80:5-50:1-15:5_50 ;和/或 所述第二高聚物，第二吸濕劑的質(zhì)量比為30-80:20-70。
3.如權(quán)利要求1所述的全熱交換膜，其特征在于，所述第一支撐層的厚度為10微米-200微米，所述活性層的厚度為1-20微米。
4.如權(quán)利要求1所述的全熱交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)提供含有第一高聚物，第一吸濕劑、無機功能添加劑的第一鑄膜液；提供含第二高聚物，第二吸濕劑的第二鑄膜液； (b)將步驟(a)獲得的第一鑄膜液制成膜，任選地，將所述第一鑄膜液澆鑄在所述第二支撐層上制成膜； (C)將所述無機鹽復合在所述步驟(b)制成的膜上，得到所述第一支撐層； (d)將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(c)得到的第一支撐層上，復合得到權(quán)利要求1所述的全熱交換膜，其中， 第一高聚物、第二支撐層、第一吸濕劑、無機功能添加劑、第二高聚物，第二吸濕劑、無機鹽如權(quán)利要求1所述。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)中將第一高聚物，第一溶劑、第一吸濕劑、無機功能添加劑混合，溶解得到分散均勻的第一鑄膜液，其中，所述第一溶劑選自:50wt%-100wt%的醋酸水溶液、二氧六環(huán)、Y-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯燒酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇、氯仿、甲醇；和/或 所述步驟(a)中將第二高聚物、第二溶劑、第二吸濕劑混合，溶解得到分散均勻的第二鑄膜液，其中，所述第二溶劑選自:水、二氧六環(huán)、磷酸三乙酯、甲基吡咯烷酮、甲酸、丙酮、乙醇、氯仿、甲醇。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一鑄膜液中，所述第一高聚物的含量為5wt%-40wt%、第一吸濕劑的含量為lwt%-40wt%、無機功能添加劑的含量為..lwt%-10wt% ;和 / 或 所述第二鑄膜液中，所述第二高聚物的含量為5wt%-60wt% ;第二吸濕劑的含量為5wt%-50wt%o
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述第一鑄膜液和/或所述第二鑄膜液進行脫泡的步驟。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)中將所述步驟(b)制成的膜置于無機鹽溶液中浸泡，得到所述第一支撐層，所述無機鹽溶液為為質(zhì)量百分含量5%-50%的氯化鈣、氯化鋰或者溴化鋰水溶液。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(d)中，將所述第二鑄膜液澆鑄在所述步驟(c)得到的第一支撐層上，干燥后熱壓得到權(quán)利要求1所述的全熱交換膜。
10.一種全熱交換元 件或全熱交換器，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的全熱交換膜。
【文檔編號】B01D71/16GK103877864SQ201310042680
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】薛立新, 杜旭東, 陳修碧, 黃燕, 趙秀蘭 申請人:中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所