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聚脲氣凝膠吸附體的制作方法

文檔序號(hào):12158541閱讀:1208來源:國知局
聚脲氣凝膠吸附體的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及氣凝膠領(lǐng)域,特別是涉及一種聚脲氣凝膠吸附體。



背景技術(shù):

吸附體包括載體以及被載體吸附的液體,其可以為各種形態(tài)。傳統(tǒng)的吸附體為香薰飾品、蠟燭、石膏、藤條、棉麻香包等等。以香薰飾品為例,其是生活中常見的一種吸附體,其選取一定的載體,將香料固定下來,再緩慢地釋放到環(huán)境中,起到清新空氣、除臭芳香、防霉防蛀、驅(qū)除異味、提神醒腦之功效。然而,上述吸附體的載體可以容納的香料較少,緩釋效果一般。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

基于此,有必要針對(duì)傳統(tǒng)的吸附體可以容納的香料較少的問題,提供一種可容納較多液體的聚脲氣凝膠吸附體。

一種聚脲氣凝膠吸附體,包括載體以及被所述載體吸附的液體,所述載體為聚脲氣凝膠,所述液體的表面張力小于0.07N·m-1。

上述聚脲氣凝膠吸附體包括載體以及被載體吸附的液體,由于載體為聚脲氣凝膠,具有串聯(lián)是多孔納米結(jié)構(gòu),從而形成毛細(xì)管現(xiàn)象(capillary phenomenon)。串聯(lián)的多孔納米結(jié)構(gòu)相當(dāng)于無數(shù)毛細(xì)管,當(dāng)液體的表面張力小于0.07N·m-1時(shí),液體能潤濕毛細(xì)管,液面呈彎月凹面。液體的表面在毛細(xì)管中上升,直至管中上升液柱的靜壓力Δp等于彎曲表面上的附加壓力ps時(shí),從而達(dá)到平衡,可容納較多的液體。

聚脲氣凝膠為高韌性氣凝膠,其納米多孔結(jié)構(gòu)相對(duì)無機(jī)氣凝膠堅(jiān)固許多,不會(huì)因液體的附加壓力ps而坍塌,故吸收液體后仍然可保持其原有的納米孔多結(jié)構(gòu),且可反復(fù)吸收和釋放液體,多次使用。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述聚脲氣凝膠為環(huán)狀、片狀或塊狀。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述液體為單方精油、復(fù)方精油、驅(qū)蚊液、空氣清 新劑或香水。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述聚脲氣凝膠吸附體還包括位于所述載體外側(cè)一端的包覆物。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述包覆物為密封膜、硅膠制品、紙或布。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述聚脲氣凝膠吸附體為驅(qū)蚊塊、驅(qū)蚊手環(huán)、除臭塊或芳香掛件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,聚脲氣凝膠的孔徑為10nm~10μm。

附圖說明

圖1為一實(shí)施方式的聚脲氣凝膠吸附體的立體示意圖;

圖2為實(shí)施例1的效果圖;

圖3為實(shí)施例3的效果圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

一實(shí)施方式的聚脲氣凝膠吸附體包括載體以及被載體吸附的液體。載體為聚脲氣凝膠,液體的表面張力小于0.07N·m-1

上述聚脲氣凝膠吸附體包括載體以及被載體吸附的液體,由于載體為聚脲氣凝膠,具有串聯(lián)是多孔納米結(jié)構(gòu),從而形成毛細(xì)管現(xiàn)象(capillary phenomenon)。 串聯(lián)的多孔納米結(jié)構(gòu)相當(dāng)于無數(shù)毛細(xì)管,當(dāng)液體的表面張力小于0.07N·m-1時(shí),液體能潤濕毛細(xì)管,液面呈彎月凹面。液體的表面在毛細(xì)管中上升,直至管中上升液柱的靜壓力Δp等于彎曲表面上的附加壓力ps時(shí),從而達(dá)到平衡,可容納較多的液體。

聚脲氣凝膠為高韌性氣凝膠,其納米多孔結(jié)構(gòu)相對(duì)無機(jī)氣凝膠堅(jiān)固許多,不會(huì)因液體的附加壓力ps而坍塌,故吸收液體后仍然可保持其原有的納米孔多結(jié)構(gòu)。對(duì)于表面張力小于0.07N〃m-1的液體而言,由于毛細(xì)管現(xiàn)象的存在,其在納米多孔結(jié)構(gòu)中更難揮發(fā)。因此,可反復(fù)吸收和釋放液體,多次使用。

聚脲氣凝膠載體的內(nèi)部的聚脲高分子成纖維狀,納米纖維自組裝成孔隙率極高的氣凝膠結(jié)構(gòu),層層疊錯(cuò)。而其納米級(jí)的纖維結(jié)構(gòu)和致密的微納尺度孔洞分布均勻,能夠容納較多的液體。

本申請(qǐng)的聚脲氣凝膠的孔隙率為15%~99.9%。聚脲氣凝膠的孔徑為10nm~10μm。聚脲氣凝膠的比表面積為10m2/g~500m2/g。因此,本申請(qǐng)的聚脲氣凝膠的孔隙率、孔洞直徑和比表面積均較大,有利于能夠容納較多的液體,有利于應(yīng)用。

聚脲氣凝膠的密度較小,具體為10kg/m3~300kg/m3。由于其密度較小,因此方便攜帶及使用。

聚脲氣凝膠與液體的質(zhì)量比為1:0.1~1:100。因此,聚脲氣凝膠能夠吸附較多的液體。

液體可以為單方精油、復(fù)方精油、驅(qū)蚊液、空氣清新劑或香水。例如可以為香茅草精油、薄荷精油、薰衣草精油或茉莉精油。但其不限于此,還可以為其他可揮發(fā)且起到一定功能性作用的液體,具體可根據(jù)使用需求進(jìn)行選擇。

載體為環(huán)狀、片狀或塊狀。當(dāng)然,載體還可以為其他任意三維形狀。例如可以做成動(dòng)物或植物的形狀等。

根據(jù)芳香液體的種類不同或者所選擇載體的形狀不同,可以將聚脲氣凝膠吸附體做成驅(qū)蚊塊、驅(qū)蚊手環(huán)、除臭塊或芳香掛件。例如,當(dāng)聚脲氣凝膠中吸附驅(qū)蚊液之后,將載體做成塊狀,得到的聚脲氣凝膠吸附體即為驅(qū)蚊塊。當(dāng)聚脲氣凝膠中吸附驅(qū)蚊液之后,將載體做成環(huán)狀,得到的聚脲氣凝膠吸附體即為 驅(qū)蚊手環(huán)。當(dāng)聚脲氣凝膠中吸附空氣清新劑或香水,將載體做成塊狀,得到的聚脲氣凝膠吸附體即為除臭塊或芳香掛件。除臭塊可以應(yīng)用于鞋內(nèi)或腋下,用于除臭。芳香掛件可以掛在室內(nèi)或車內(nèi)等。當(dāng)然,可將任意種類的芳香液體與任意形狀的載體進(jìn)行搭配,得到不同功能不同形狀的聚脲氣凝膠吸附體。例如,可以制作成帶驅(qū)蚊功能的小工藝品、臺(tái)擺等物品。

請(qǐng)參見圖1,一實(shí)施方式的聚脲氣凝膠吸附體100包括塊狀的載體110。此外,聚脲氣凝膠吸附體100還包括位于載體110外側(cè)一端的包覆物120,用于將聚脲氣凝膠吸附體100的載體110進(jìn)行部分包覆。被包覆的部分可以減慢液體揮發(fā)的速度,甚至不進(jìn)行緩釋。而未被包覆物覆蓋的部分載體內(nèi)部的液體則可進(jìn)行揮發(fā),用于實(shí)現(xiàn)各種功能。這樣能夠延長(zhǎng)聚脲氣凝膠吸附體的使用時(shí)間,而且具體包覆面積可以根據(jù)使用需求進(jìn)行選擇,例如,在面積較大的房間使用聚脲氣凝膠吸附體時(shí),可以減少包覆面積,而在面積較小的房間內(nèi)使用聚脲氣凝膠吸附體時(shí),可以增大包覆面積。

包覆物120可以為密封膜、硅膠制品、紙或布。但不限于此,還可以為其他能夠減少液體揮發(fā)速度的物體。

此外,溫度和壓力等外部條件對(duì)聚脲氣凝膠吸附體中芳香液體的緩釋速度具有一定的影響,因此,可以對(duì)聚脲氣凝膠吸附體中芳香液體的緩釋速度進(jìn)行調(diào)控。例如,可以對(duì)聚脲氣凝膠吸附體進(jìn)行抽真空操作,可以增加芳香液體的緩釋速度。

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明:

本實(shí)用新型的實(shí)施例采用下述測(cè)試方法:稱取0.5g聚脲氣凝膠,放入芳香液體中,從放入開始計(jì)時(shí),靜置30分鐘后取出,用濾紙輕輕拭去表面殘留的芳香液體,之后進(jìn)行稱重。

實(shí)施例1

將吸附了香茅草精油的聚脲氣凝膠分別置于30℃(303.15k)和50℃(323.15k)常壓環(huán)境中,分別每隔12小時(shí)稱重一次,持續(xù)10天,結(jié)果如圖2 所示。

香茅精油為快速揮發(fā)性精油,將其置于常溫下,完全揮發(fā)需要約24小時(shí)。用聚脲氣凝膠作為載體吸附緩釋,在30℃溫度下,10天后仍能保留34%的精油量。溫度升高后,揮發(fā)速度加大,但較之原揮發(fā)速度,仍有較大緩釋作用。在不50℃溫度下,10天后,測(cè)得精油殘留量為18%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本實(shí)施例的聚脲氣凝膠能夠在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)對(duì)香茅草精油進(jìn)行緩釋。

實(shí)施例2

在常溫下,將吸附了薄荷精油的聚脲氣凝膠,做減壓抽濾操作,10分鐘之后進(jìn)行稱重,測(cè)得薄荷精油的殘留量為0.9%,因此殘留量較小。表明減壓能夠增大薄荷精油的緩釋速度,有利于充分緩釋。

實(shí)施例3

將吸附了薰衣草精油的聚脲氣凝膠用密封膜包裹80%,10天后,測(cè)得精油殘留量為73%。

將吸附了薰衣草精油的聚脲氣凝膠用密封膜包裹40%表面積,剩余60%表面積暴露在空氣中,10天后,測(cè)得精油殘留量為60%。

將吸附了薰衣草精油的聚脲氣凝膠,完全暴露在空氣中,10天后,測(cè)得精油殘留量為40%。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示,薰衣草精油為中速揮發(fā)精油,完全揮發(fā)約需要72小時(shí),本實(shí)施例表明用密封膜對(duì)吸附了薰衣草精油的聚脲氣凝膠進(jìn)行包裹,能夠梯度減小薰衣草精油的緩釋速度。

實(shí)施例4

對(duì)吸附了茉莉精油的聚脲氣凝膠施加1000N的壓力后,測(cè)得精油殘留量為8.9%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)吸附了茉莉精油的聚脲氣凝膠施加壓力也能夠增大茉莉精油的緩釋速度。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

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