有机调湿材料的探索研究
硅藻泥研究报告
硅藻泥研究报告随着人们对健康生活的重视和环保意识的不断提升，各种环保材料也应运而生。
其中，硅藻泥作为一种新型环保材料，受到了越来越多人的关注。
硅藻泥是一种天然的无机材料，主要由硅藻、海藻、藻泥等海洋植物和动物的遗骸组成。
硅藻泥具有吸湿、调湿、除味、防霉、防菌等多种功能，被广泛应用于室内装修材料、家居用品等领域。
本文将对硅藻泥的研究进行探讨，以期更好地了解硅藻泥的特性和应用。
一、硅藻泥的特性硅藻泥作为一种新型环保材料，具有以下特性：1. 天然无污染：硅藻泥主要由海洋植物和动物的遗骸组成，是一种天然无污染的无机材料，不含有害物质，对人体和环境无害。
2. 吸湿调湿：硅藻泥具有良好的吸湿调湿功能，可以有效控制室内湿度，缓解湿气对人体的影响，保持室内空气清新干爽。
3. 除味防霉：硅藻泥具有除味防霉的功能，可以有效去除室内异味和霉菌，保持室内空气清新干爽，减少疾病传播。
4. 防火防水：硅藻泥具有良好的防火防水性能，可以有效防止火灾和水灾的发生，提高室内安全性。
二、硅藻泥的应用硅藻泥具有吸湿调湿、除味防霉、防火防水等多种功能，被广泛应用于室内装修材料、家居用品等领域。
1. 室内装修材料：硅藻泥可以作为一种新型的室内装修材料，用于墙面、地面、天花板等装修，可以有效控制室内湿度，保持室内空气清新干爽，减少疾病传播。
2. 家居用品：硅藻泥可以作为一种新型的家居用品，用于制作浴室垫、餐垫、花瓶等家居用品，可以有效吸收水分，保持物品干爽清洁，减少异味和霉菌的滋生。
三、硅藻泥的研究进展硅藻泥作为一种新型环保材料，近年来得到了广泛的研究。
目前，硅藻泥的研究主要集中在以下几个方面：1. 硅藻泥的制备技术：硅藻泥的制备技术是硅藻泥研究的重点之一，目前主要有溶剂法、水热法、微波法等多种制备技术。
2. 硅藻泥的物理化学性质：硅藻泥的物理化学性质包括吸湿性、调湿性、除味性、防霉性、防火性、防水性等多个方面，目前主要通过实验研究来探讨其物理化学性质。
硅藻土基调湿材料的制备与性能研究
调湿涂料
室内调湿涂料应用范围最新研究进展由于湿度会影响工业生产和人类生活，因此可通过调节室内空气湿度改善生产环境与生活的质量。
本文在介绍调湿材料和调湿涂料的功用、应用范围及两者相互关系基础上，对调湿涂料的最新研究进展进行了综述。
调湿涂料按成膜物类别分为无机型和有机型，概述了每种类型的组成、制备工艺、各组分的作用及特点；从成膜物、颜填料、助剂三方面分析了涂层吸放湿原理；归纳总结了变色、光催化抗菌及其他智能型调湿涂料；指出未来调湿涂料应向实用化、复合化、多功能、智能调控方向发展。
湿度与人类的生产生活密切相关，湿度过低或过高都会影响人们的正常生活。
当室内湿度低于40%时，人的皮肤皲裂、呼吸系统抵抗力下降，细菌、病毒会乘虚而入，家具会变形爆裂，涂层、壁画粉化加速，又易引起静电起火；高于60%时，环境过于潮湿，微生物繁殖加快，物品易霉变、腐烂或锈蚀。
因此，控制室内湿度对生产生活都显得十分重要，尤其对潮湿和干旱地区，调节湿度尤为重要。
室内调湿通常采用主动和被动方式。
前者主要指空调，该方法投资大、能耗高、易产生噪音污染，引发“建筑室内空调综合症”等问题，不宜长期使用。
后者利用可再生能源或材料的吸放湿特性来调节湿度，无需消耗任何人工能源，是一种生态性控制调节方法，通常采用调湿材料和调湿涂料，其用途之广已成为现代建筑及居室装修不可缺少的材料之一。
1.调湿材料与调湿涂料调湿材料具有自律性调节温湿度功能，开发应用调湿材料对节约能源、改善环境舒适性、促进生态环境具有重要意义[1]，近年来受到普遍关注，主要应用于建筑、化工、农业、文物保护等方面，成果大部分以专利形式报道，以美国、日本居多。
调湿材料多以板材、薄膜形式出现，如用聚丙烯纤维、海泡石等碾压成型的多孔纤维板[2]，用模板聚合工艺在多孔聚合物基材上，用光辐射法进行极性单体接枝共聚，制成吸水性很强的建筑隔板等[3]。
吸湿薄膜包括吸湿织物(毛毡、地毯)、纸张、墙贴、壁纸、壁挂等，有较强的吸放湿性能，面积大的主要用于室内调湿，尺寸小的以局部吸湿为目的，如具有防雨水渗漏功能、抗热降解和紫外光降解的呼吸性建筑隔膜[4]，用含多孔填料的尼龙、纤维、聚酯等人造织物制成的壁纸、墙贴等强吸湿性柔软建材等属于吸湿材料。
高分子调湿材料调湿性能的实验及应用研究
ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｃｏａｔｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｗ｝ｌｉｃｈ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｅｎｔｒｅｌｉｎ ｃｌｏｓｅｄ ｓｐａｃｅ ａｎｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
北京工业大学 硕士学位论文 高分子调湿材料调湿性能的实验及应 姓名：李双林 申请学位级别：硕士 专业：热能工程 指导教师：马重芳
20040501
捅
整
摘要
空气佩度是一个与人们生活、生产密切相关的重要环境参数之一。 个合适 的湿度环境对人的健康，产品的生产以及物品的保存都具有十分重璺的作用。调 湿材料作为一种被动式调湿于段，具有调节湿度的作用，它不需要机械能源和机 械设备，依靠自身的吸湿放湿特性对空问｜＾ｊ的湿度进行调节。
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｈａｔ ｃａｎ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｅｍ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ Ｇｏｏｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆｔｈｅ ｃｌｏｓｅｄ ａｐａｃｅ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
第１露绪论
第１章绪论
１．１课题蕾荣和研究意义
｛。｛。１湿凄的耋要性
空气激度是一个与人们生活、生产密切相关的蕙要的环境参数。外界温度变 化是弓ｌ麓湿度炎纯的主薅原因，通过对瀣度和滠凄之闻稽互关系髂研究表明：如 果在密阉系统中没有任悄吸附与解析水分的物膜存在的话，当系统在短对间内濑 发由ｌＯ℃交彳七捌４０℃，系统肉豹褶对瀑度会降低鄯原来的ｌ／６，反避来同样鲡 ｉ逆。因辩耀麓滋度还受秘赛气袋（磐蔫攀粒旱攀）澎确较大，矮赛瀑瘦舞褰或袭 气候干燥，都会导致室内相对湿度下降；相反的，如聚室外温度下降或者多雨， 舞ｌ会导数室内空气湿度壤大。
调湿材料的研究现状
，
空 气 湿 度 是 表 示 空 气 中水 汽 多 少 亦 即 干 湿 程
。
细 病
菌 毒
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过高或者过低 的湿度影 响人 居 环 境 与
真 菌娄
、
对 物品 的保存 仪器 的寿命等等具 有严
。
重 的危害性
湿 度 由 过 高 (低 ) 至 过 低 ( 高 ) 交 替 变 化
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呼 吸道 簇 毒
３１调湿 材料 的分 类及 作用机 理 的研究 现状 ． 调 湿材 料 的作 用 机理 因种 类差 别 而不 同 ， 节 调 湿度 材 料主 要 分 为 ４类 ： 机调 湿 材 料 、 机高 分 无 有 子 调 湿材料 、 物质调 湿材 料和 复 合调 湿材 料 。无 生 机 调 湿材料 和生 物质调 湿材料 主要 用于 建筑 材 料 ， 硅 胶 和 有 机高 分 子调 湿 材 料 主要 用 于 工 业和 食 品
湿 度 的另一种 方法 ， 国内早期 大 多采用 变 色硅 胶 ，
无 机 非金 属调 湿材 料 的调 湿 能 力 主要 依 靠 内
部较 多的孔道 与极 大 的 比表 面产 生 的水分 子吸 附 、 脱 附作 用。吸附现 象主要 有 ３类： 物理 吸 附、 化学 吸
时 的危害 更 为严 重
过敏 及 鼻粘 腰 资
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图 1 是 加拿大学者 A n t ho
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化 学性 过 敏 臭氧 发 生
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虑 各种 因 素后 推荐 的最 佳 相 对 湿 度 范 围 相 对 湿 度在
水热合成海泡石复合调湿材料的研究
水热合成海泡石复合调湿材料的研究本研究以海泡石粉和竹屑为原料，添加适当添加剂，利用水热固化技术，在低温（<200℃）下合成了具有一定强度的多孔复合调湿材料。
并研究了竹屑添加量，水热反应温度和水热处理时间对材料固化及其调湿性能的影响。
标签：海泡石；水热固化；托勃莫来石；调湿1 概述空气相对湿度是衡量室内环境的一项重要参数，为了追求相对舒适的生活环境，人们采取了各种方法来控制湿度，不需要借助任何人工能源和机械设备，能够依靠自身的吸放湿特性感应空气的湿度变化并自动调节空气相对湿度的“调湿材料”[1]应运而生。
调湿材料种类繁多，其中海泡石作为一种多孔无机矿物调湿材料已经被广泛研究。
郭振华等[2]采用物理和化学方法对天然海泡石材料进行纤维剥离和活化处理，使其具有理想的自调湿性能。
吕荣超等[3，4]研究认为，海泡石和白水泥复合调湿材料可以使一定环境内湿度稳定在40%～50%，并对环境矿物材料海泡石、硅藻土、沸石等的吸放湿能力进行了比较系统的实验研究，发现海泡石在强于同比条件下的沸石和硅藻土。
而竹子等木材也因为其优良的调湿性能被广泛应用于建筑及装饰装修材料中，而其碳化产物竹炭也由于其独特的吸附性能被广泛应用于日常生活中，其作为调湿材料的可能性也具有广泛的研究前景。
李文彦[5]等人以竹炭、硅藻土和粘土为原料，制备出孔洞规则均匀，具有高强度高吸水率的含炭建筑材料，有望成为一种新型的内墙功能装饰材料。
本研究以海泡石和竹屑为原料，利用水热固化技术在较低温度（<200℃）下，合成具有一定调湿性能的复合材料，并研究了竹屑添加量，水热反应温度和水热处理时间对材料固化及其调湿性能的影响。
2 实验部分2.1 实验材料200目未活化海泡石粉；氢氧化钙（AR）；竹糠；MgCl2？6H2O（AR）、NaCl （AR）。
2.2 样品制备与表征将一定量干燥的海泡石粉、氢氧化钙、竹屑，混合均匀，然后加入质量分数10%的去离子水，再次混合均匀，在30MPa的压力下压制成型。
调湿材料的研究及应用
湿度范 围 内， 细菌 、 病毒 、 霉菌、 生虫 寄
数 量 最 少 ， 吸道 感 染 和 过 敏 症 、 喘 呼 气
于 Ｕ ～Ｕ， 间， 内空气 相对 湿度就 之 室
自动 维 持 在 ～ （ 范 围 内 。 吸放 湿 ｂ 若
释放 一定晕 水份 的材料 。 由于这 种材 料 微观 结 构 的特 性 及 不需 要 外 来 能 源就 可 以 自动调 节环境 湿度 的特 点 ，
料料包括硅酸钙 、 人造 沸石 、 胶 等 。 硅
（ １化 学 液体 调 湿 材 料 ２
用 了“ 会呼吸” 石膏 。 的 自然界 中储有 许 多无机 矿物 质、 植物 纤维 以及 一 些
排 放 的３
化学 液体调湿材料包 括有机化合 物 和无机 化合 物两 大类 ， 原理 是利 其 用化 合物液体本身各种 不同浓度和环 境 温度 的饱 和蒸 气压 ， 根据 所需 的相
够保证空气中臭氧的一定 发生率 ， 使空
气清新净 化。 因此 ， 湿材料 的研 究与 调
Ｊ越 来 越受 到 人们 的重 视 和 青 睐 。 ＝ ｆ ｊ
２调 湿 材料 的 分 类 ．
按 照 调 湿 材 料 的 调 湿 基 材 及调 湿
人早就 无意识 的采用 了：以士质为基 材 、 了增加 其强 度添加 麦秸秆 等 纤 为 维 营造 的干打 垒住房 ， 有冬 暖夏 凉 具 之感 。 许多 木质材 料具有 较好 的调 湿
相 对 湿 度 中／ ％
湿度 能 力 ， 为 我们 开 发 、 这 利用 丰 富
的 自然 资 源 造 镅 人 类 提 供 了 大 量 的 绿 色 资 源 。 ｎ ｈ ｎ Ｖ． ｕ ｄ ｌ 。 Ａ ｔｏ ｙ Ａｒ ｎ ｅ等 撰 文 推 荐 了 人 们 适 宵 措 住 的 最 佳 相
一种具有调湿功能材料及其制备方法[发明专利]
![一种具有调湿功能材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1b2750d1a32d7375a41780eb.png)
专利名称：一种具有调湿功能材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：刘明泉,刘阳
申请号：CN200910186822.2
申请日：20091228
公开号：CN101711972A
公开日：
20100526
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种具有调湿功能材料及其制备方法，采用有机－无机复合原料，其组份重量百分比为：云母15～18％、硅溶胶70～75％、高岭土3～4％、蒙脱石1～2％、交联剂5～8％、分散剂0.1～0.2％，按上述组成配料，经球磨12～24小时混均后，添加交联剂，搅拌30分钟，然后按所需产品形状成型，自然干燥后即可形成具有调湿功能材料，本发明获得的产品吸湿效果明显、性能稳定，原料成本低、制备工艺简单、无毒环保，并可以减少或取消室内空气湿度调节装置的运行时间和次数，节约能源，具有良好的市场前景和推广应用价值。
申请人：景德镇陶瓷学院
地址：333001 江西省景德镇市珠山区东郊新厂陶阳路
国籍：CN
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Bi2SiO5粉体的湿化学制备与性能的研究
Bi2SiO5粉体的湿化学制备与性能的研究Bi2SiO5是一种具有广泛应用前景的材料，其性能研究对于推动其工业化生产具有重要意义。
本文通过湿化学方法制备Bi2SiO5粉体，并对其性能进行了详细研究。
首先，我们利用湿化学合成方法制备了纯度高且颗粒均匀的Bi2SiO5粉体。
首先，我们溶解Bi(NO3)3·5H2O和SiO2在稀盐酸溶液中，随后将所得溶液加入到酒精溶液中，搅拌反应，生成沉淀。
最后，将所得沉淀通过离心等步骤进行分离，得到Bi2SiO5粉末。
接下来，我们对所得Bi2SiO5粉末进行了结构与形貌表征。
通过X射线衍射分析（XRD），我们发现所得Bi2SiO5粉末具有良好的晶体结构，符合Bi2SiO5的标准衍射峰。
扫描电子显微镜（SEM）观察结果显示，Bi2SiO5粉末呈现出均匀的颗粒分布，粒径在100-300 nm之间。
此外，透射电子显微镜（TEM）进一步确认了其颗粒结构，并观察到了表面的细微晶体结构。
随后，我们对Bi2SiO5粉末进行了光学性能分析。
我们利用紫外-可见分光光度计测量了Bi2SiO5粉末的吸收光谱和荧光光谱。
结果显示，Bi2SiO5粉末在可见光区域具有良好的吸收能力，其吸收峰位于400-500 nm之间。
同时，其荧光光谱显示强烈的绿色发射峰，表明Bi2SiO5具有较高的荧光效率。
此外，我们对Bi2SiO5粉体进行了表面性能的测试。
通过测量Bi2SiO5粉末的比表面积和孔径分布，我们发现其比表面积较大，可以提供更多的活性表面位点。
同时，孔径分布结果表明Bi2SiO5粉末具有良好的孔隙结构，有利于质子传导。
最后，我们还对Bi2SiO5粉末进行了性能测试。
通过测量其热重（TGA）曲线，我们发现Bi2SiO5粉末在高温下具有良好的热稳定性。
同时，我们还评估了其电化学性能，结果显示Bi2SiO5粉末具有良好的电化学性能，可作为电极材料以及催化剂载体。
综上所述，本文利用湿化学方法成功制备了纯度高且颗粒均匀的Bi2SiO5粉体，并对其结构、形貌、光学性能、表面性能以及电化学性能进行了研究。
调湿材料及其发展概况
调湿材料及其发展概况摘要：调湿材料自被提出以来，就受到了广泛的关注。
本文首先分析了调湿材料的调湿原理，其次列举了调湿材料的种类，最后通过对调湿材料市场现状、硅藻土作为调试材料的应用和调湿材料的发展前景三方面探讨了调湿材料的发展形势。
关键词：调湿材料；硅藻土；吸附性；调湿能力引言：调湿材料是一种具备自动调节空气湿度功能的材料，因为自身的优越性能被人类的生产生活广泛应用。
调湿材料的使用不仅减少能源消耗，而且能改善人类居住环境，在社会的持续健康发展上起到不可忽视的作用。
随着人类对其需求的不断增长，调湿材料也在不断的被改进和研发。
1.调湿材料的调湿原理调湿材料无论种类差异多少，它的调湿过程都是一样的，都是靠自身完成，不借助任何机械设备，凭借独特的感应能力，通过吸收放湿特性来调节所处空间的空气湿度。
调湿材料的调湿原理并不复杂，当周围环境湿度较高时，调湿材料会通过吸附水蒸气的方式使温度降低。
当周围环境湿度较低时，调湿材料又会放出之前吸收的水分，从而加湿空气，使周围湿度回升。
调湿材料就是通过这样的工作原理来调节湿度，达到空间湿度的相对恒定的。
调湿材料的调湿原理主要分为物理吸附和化学吸附。
无机材料主要是采用化学吸附的方式，用通过化学吸湿原理进行单分子层吸附，吸附较稳定。
而有机材料则是依靠物理吸附方式，极性大有机分子材料吸附性强，极性小的则吸附性弱。
2.调湿材料的种类据研究结果来看，调湿材料可分为六大种类。
第一类是硅膠，它虽然有调湿功能，但因为其在水的吸附和循环过程中经常滞后，所以并不常被应用在调湿环节中。
第二类是无机盐，常见的有、等[1]。
它在吸附水分过程中会自行潮解，对空间物品产生影响，所以它的使用也受到一定的限制。
第三类是无机矿物材料，它主要包含硅藻土、蒙脱土、膨润土等，这些材料不仅造价低，而且有较强的吸附水分的能力。
平时只需要简单加工，就可以制作出多种形状，这是人类最为常用的一种调湿材料。
第四类是有机高分子材料，如聚丙烯酸、聚乙烯醇等。
湿敏变色材料的研究进展
机电信息工程湿敏变色材料的研究进展李宏宁杨超李贞#邓俊杰谷杭莲(湖南工业大学包装与材料工程学院，湖南株洲412000)摘要：本文综述了湿敏材料承载基材的种类及不同类型湿敏变色剂与显色剂的研究进展，对国内外湿敏变色材料的应用研究进行了分析&随着湿敏变色技术的不断发展,其在各行各业的储运保存和防伪识别上将发挥更大的作用。
关键词：湿敏；变色；应用1湿敏材料的基材1.1有机类湿敏材料聚乙烯醇(PVA)是一种无色、无毒、可生物降解水溶性有机高分子聚合物,具有良好的成膜性。
PVA 薄膜表面吸附水分子，支链中的d基官能团与水分子形成氢键，被吸附在表面产生压强差，饱和时达到最大吸湿量(刘川文通过对PVA进行交联改性，发现PVA吸附性树脂共混相容性好且吸湿后形态稳定1(王凤仙通过测试PVA薄膜的水蒸气透过率与吸湿性能得出了生产吸湿薄膜的适宜工艺参数，具有良好的保鲜效果囚(1.2无机类湿敏材料在无机材料中，大部分发明研究都是以硅胶作为基材来展开。
由于硅胶内部的多微孔结构，使其对水蒸气或液态水有较强的吸附能力。
Marco Gattiglia利用硅胶和金属离子盐制得无机湿敏变色材料,其颜色会随着环境的湿度发生变化，但由于含有钻等有较强毒性的金属离子，所以应用时具有一定的局限性3。
1.3有机-无机复合湿敏材料单独采用有机或无机材料已经无法满足对湿度的检测要求,所以研究人员开始加大对复合湿敏材料功能的投入。
杨文耀制备出了多孔氧化钛/聚苯乙烯磺酸钠湿敏复合材料，因材料表面存在连续微孔，使水分子和材料的接触面积大大增加，改善了其响应速度,提高了材料的稳定性⑷。
李晓舟以水滑石作为基材,将聚苯胺和阴离子表面活性剂引入水滑石不同层基金项目：国家级大学生研究性学习和创新性实验计划项目(201811535005)；湖南省自然科学基金项目(2020JJ5134)；湖南省教育厅一般项目(20C0619)&通讯作者：李贞&面之间，制得的材料湿敏性质较单一的水滑石有明显提升囚。
具有调湿功能的新型环境材料的研究
图 ２ 熔块与硅藻土之比对材 料放水速率的影响
Ｆｇ ２ Ｔｈ ｆ ｃ ｎｗａｅ － ｅ ｏ ｉｇ ｃ ａ ｉ ｆ ｉ． ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｔ ｒ ｄ ｓ ｒ ｎ ａｐ ｃｔ ｏ ｂ ｙ ｄｆ ｒ ｎ ａｉ ｆｇａ ｅ ａ ｄｄａ ｏ ｔ ｏ ｅ ｉｅ ｅ ｔｒｔ ｏ ｌ ｎ ｉｔ ｍｉ ｐ ｗｄ ｒ ｏ ｚ ｅ
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图 ４成型压 力对材料放水速率的影响
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第２ ７卷第 ２ 期 ２ ０ 年 ６月 ０６
陶瓷学报
Ｊ ０ＵＲ ＮＡＬ ０Ｆ ＣＥＲ ＡＭ Ｉ ＣＳ
Ｖｏ ．７Ｎｏ２ １ ． ． ２
Ｊ ｕｎ．０ ６ ２０
文章 编 号 ：０ ０ ２７ （０ ６ ０ － １７ ０ １ ０— ２８ ２０ ）２ ０ ６－ ５
多的细孔故在吸 收空气 中水分的 同时具有绝热 、 脱
臭、 吸音等作用。
未来的调湿材料的研究以防灾性 、 舒适性 、 健康 性、 无污染性为 目的 ， 开发吸 、 放湿能力大、 适用各种
需要的理想调湿材料踊 。本研究对硅藻土为主要原料
的调湿材料的制备工艺等进行了研究 ， 并探讨了其结 构、 性能和原理 ， 制备 出比较理想的新 型调湿环境材
中图法分 类号 ： Ｑ１ ４７ ＊． 文献标识码 ： Ｔ ７ ．５８２ Ａ
１ 引 言
本研 究 以硅 藻土 、 长石 、 钾 硅胶 、 ｉ １ Ｏ） ＴＯ 、 （ ３ ・ ＡＮ 。
９ ２、 Ｈ０ 硝酸锌 、 四正丁酯 、 钛酸 无水乙醇等为主要原
影响调湿材料调湿性能的主要因素分析
第２ １ 卷第 １ 期
２ Ｏ １ ４ 年２ 月
中 国 陶 瓷 工 业
Ｃ ＨＩ Ｎ Ａ Ｃ Ｅ Ｒ Ａ ＭＩ Ｃ Ｉ Ｎ ２１ ． ＮＯ ．１ Ｆ ｅ ｂ ｍａ ￣， ２ ０１ ４
影响调湿材料调湿性能 的主要 因素分析
李 治 ，程小苏 ，曾令 可 ，王 慧，周 黎 明，邓伟彬 ，韩 鑫
随着 政府和 全社会 公 民的环 保意识 不断增 强 ，加
ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ． Ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ， ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｆｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｒ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ， ｐ ｏ ｒ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ， ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ． Ｂｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ，
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合成纤维与棉混纺纱的吸湿调控性能研究
合成纤维与棉混纺纱的吸湿调控性能研究引言：纺织品的吸湿调控性能在日常生活中非常重要，影响着人们对服装的舒适性评价。
近年来，由于环境保护意识的提高和新型纤维材料的应用，合成纤维与棉混纺纱在纺织品行业中得到了广泛应用。
本研究旨在探究合成纤维与棉混纺纱的吸湿调控性能，并总结混纺纱的优势和应用前景。
一、合成纤维与棉混纺纱的吸湿性能研究吸湿性能是评价纺织品舒适性的重要指标之一。
合成纤维与棉混纺纱具有较好的吸湿性能，可以在潮湿环境中迅速吸收和释放水分，提高衣物的透气性。
吸湿性能的研究主要从以下几个方面进行：1. 混纺纱中纤维比例对吸湿性能的影响通过调整合成纤维与棉的比例，可以控制混纺纱的吸湿性能。
研究发现，在合成纤维含量较高时，混纺纱的吸湿速度较快，但吸湿量较低；而在棉含量较高时，吸湿速度较慢，但吸湿量较高。
因此，合理调配纤维比例可以达到既能快速吸湿、又能保持较高吸湿量的效果。
2. 纤维结构对吸湿性能的影响纤维的结构对吸湿性能有着重要影响。
合成纤维通常具有较好的水溶解性，能吸附水分并快速释放；而棉纤维则因其天然纤维结构，具有良好的吸湿性能。
混纺纱中，合成纤维与棉纤维相互融合，共同发挥优势，使纺织品具备良好的吸湿性能。
3. 纺纱工艺对吸湿性能的影响合成纤维与棉混纺纱的吸湿性能还受到纺纱工艺的影响。
例如，纤维的拉伸程度、纤维之间的交错程度以及梳理效果都会影响纱线的吸湿性能。
通过调整纺纱工艺参数，可以制备出具有更好吸湿性能的混纺纱。
二、合成纤维与棉混纺纱的调控性能研究除了吸湿性能，纺织品的调控性能也是人们在选择服装时考虑的重要因素之一。
合成纤维与棉混纺纱在调控性能方面具有一定的优势，主要表现在以下几个方面：1. 调温性能由于合成纤维与棉纤维的热传导系数不同，混纺纱可以有效调节服装的温度。
合成纤维通常具有较快的热传导速度，可以快速将人体产生的热量传导到纺织品表面；而棉纤维则具有较低的热传导速度，能够保持纺织品的温暖性。
有机高分子吸湿材料的吸附模型与机理
有机高分子吸湿材料的吸附模型与机理
有机高分子吸湿材料的吸附模型和机理如下：
1. 吸附模型：有机高分子吸湿材料的吸湿主要遵循准二级动力学模型。
这表明吸湿过程并非单一机制，而是由多种因素共同作用。
Freundlich吸附等温模型也表明，有机高分子吸湿材料吸湿并非单层吸附，而是物理吸附和化学吸附同时发生，且多以化学吸附为主。
2. 吸附机理：高分子材料由许多分子构成，分子之间存在着相互吸引的力，这种力使得高分子材料可以吸附空气中的湿气分子。
当湿气分子接触到高分子材料表面时，它们会被高分子材料的吸附力所吸附，并被固定在高分子材料的表面。
这样，空气中的湿气分子就被高分子材料吸附下来，从而降低了空气中的湿度。
这个过程是吸热反应且可自发进行。
总的来说，有机高分子吸湿材料的吸附模型和机理主要涉及到动力学、物理化学吸附以及热力学等方面的知识。
如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
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第29卷 第3期2007年3月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.29 No.3 Mar.2007有机调湿材料的探索研究姜洪义,王一萍,吴海亮(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070)摘 要: 以丙烯酸、丙烯酰胺为原料制备各自均聚物及其共聚物,并通过添加人造沸石和高岭土,对其共聚物进行改性,测试人造沸石、高岭土、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、丙烯酸2丙烯酰胺共聚物、人造沸石交联丙烯酸2丙烯酰胺共聚物、高岭土交联丙烯酸2丙烯酰胺共聚物的吸放湿性能。
结果表明:无机调湿材料吸放湿速度快,但湿容量小;有机调湿材料吸放湿速度中等或较慢,但湿容量大。
而通过无机与有机调湿材料的交联反应,可以得到吸放湿速度快且湿容量大的调湿材料。
关键词: 有机调湿材料; 吸湿放湿; 交联反应中图分类号: TQ 443文献标志码: A 文章编号:167124431(2007)0320006203Explorative R esearch of the Organic H umidity Controlling MaterialsJ IA N G Hong 2yi ,W A N G Yi 2pi ng ,W U Hai 2liang(School of Materials Science and Engineering ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China )Abstract : Acrylic acid and acryamide were used as raw materials to prepare their homopolymer and copolymer ,through arti 2ficial zeolite and kaolin modified the copolymer.The moisture absorption and desorption characteristic of artificial zeolite ,kaolin ,PAA ,PAM ,AA 2AM ,AA 2AM 2artificial zeolite ,AA 2AM 2kaolin were tested ,and results showed that inorganic humid 2ity controlling materials had a high absorbing and releasing moisture speed ,but little moisture anic humidity con 2trolling material had great moisture capacity ,but a low absorbing and releasing moisture speed.And through the cross -linking reaction of inorganic and organic materials could obtain the humidity controlling materials with large moisture capacity and high absorbing and releasing moisture speed.K ey w ords : organic humidity controlling material ; absorb and release moisture ; cross 2linking reaction收稿日期:2006210211.作者简介:姜洪义(19612),男,教授.E 2mail :jianghy @调湿材料是指依靠自身的吸放湿性能,感应所调空间温湿度的变化,自动调节空气相对湿度的材料[1]。
主要可分为特种硅胶、无机盐类、蒙脱土类、有机高分子类等4种[2]。
作用机理因种类差别而不同,其中有机调湿材料的调湿机理可理解为有机分子表面与水分子间多种类型的范德华力的相互作用,如偶极2偶极作用、氢键作用等,因此有机调湿材料具有较大的湿容量。
有机高分子调湿材料是以有机高分子材料为主要原料的调湿材料。
其不仅具有较无机调湿材料高的吸湿容量,且产品的形式多样化,以适应不同的应用场合。
按原料的不同,可把有机调湿材料分为高吸水性树脂和树脂基的复合型材料:高吸水性树脂从化学结构看,其主链或接枝侧链上含有亲水性基团如羧基、酰胺基、羟基、磺酸基等;从物理结构看,高吸水性树脂是一个低交联度的三维网络,其骨架可以是淀粉、纤维素或合成树脂[3]。
复合调湿材料是将不同类型的调湿材料经反应或混合后制得。
最常见的是吸水性树脂与无机填料的复合,这样使聚合物内部离子浓度提高,增大了聚合物内外表面的渗透压,加速聚合物外表面水分进入内部。
且使原聚合物规整表面变得疏松,增大了调湿材料与空气中水蒸汽分子的接触表面。
反映在宏观上,使得其吸湿与放湿速度都得到很大的提高。
本实验以丙烯酸、丙烯酰胺、人造沸石、高岭土为原料,合成聚丙烯酸(PAA )、聚丙烯酰胺(PAM )、丙烯酸2丙烯酰胺共聚物(AA 2AM )、人造沸石交联丙烯酸2丙烯酰胺共聚物(AA 2AM 2人造沸石)、高岭土交联丙烯酸2丙烯酰胺共聚物(AA 2AM 2高岭土)。
通过测定它们吸湿放湿质量的变化,比较其调湿性能和特点,为进一步研究开发新型调湿材料提供参考。
1 实 验1.1 样品准备与制备1)以丙烯酸、丙烯酰胺、人造沸石、高岭土为原料,合成PAA [4]、PAM 、AA 2AM 、AA 2AM 2人造沸石、AA 2AM 2高岭土[5]。
2)将人造沸石、高岭土、PAA 、PAM 、AA 2AM 、AA 2AM 2人造沸石、AA 2AM 2高岭土研磨成粉末状,过40目筛,以达到较相同的粒度。
在真空干燥箱中80℃干燥24h ,称取各自初始质量。
1.2 吸湿放湿质量变化实验1)吸湿实验 将调湿箱的内部温湿度调节至20℃,80%RH ,把人造沸石、高岭土、PAA 、PAM 、AA 2AM 、AA 2AM 2人造沸石、AA 2AM 2高岭土,放入调湿箱内,每隔一定的时间把样品取出精确称重,记录所得的数据,在相同的条件下保持约24h 。
2)放湿实验 将经过饱和吸湿实验的人造沸石、高岭土、PAA 、PAM 、AA 2AM 、AA 2AM 2人造沸石、AA 2AM 2高岭土放入调湿箱内。
调湿箱内部温湿度分别调节至20℃,35%RH ,每隔一定时间取出精确称重,在相同的条件下保持约24h 。
3)数据处理 对于测量所得到的大量数据,剔除偏差较大的数据,对剩下的数据进行处理。
通过计算得出质量增长或者减少的百分比,用相应软件绘制曲线图。
根据图形分析吸湿和放湿的质量变化规律,分析比较各自吸放湿性能的差异。
2 结果及分析2.1 有机、无机物吸湿放湿性能由图1(a )可知,在大约4h 内,人造沸石的吸湿率曲线斜率最大,吸湿速度最快,然后斜率逐渐变小,吸湿速度变慢,说明人造沸石吸湿速度快但湿容量较小;PAA 曲线斜率自始至终都比较大,则其具有较大的吸湿速度和湿容量;PAM 曲线的斜率第3大,相比之下,吸湿速度和湿容量都较小;而高岭土曲线相当于一条直线,几乎不具备吸湿性。
4种物质在24h 后的吸湿率数值分别为:PAA :55.36%;人造沸石:32.9%;PAM :20.23%;高岭土:2.24%。
由图1(b )得知,在1.5h 内,人造沸石,PAM 和PAA 曲线都具有相近的斜率,在1.5h 时它们的放湿率都为-1.5%左右。
但1.5h 后,曲线斜率是PAM 开始变小,人造沸石在3h 后才变小,PAA 则自始至终都几乎不变。
而高岭土曲线相当于是一条直线。
综上所述,人造沸石放湿速度快,但由于其自身的湿容量小,所以放湿量也小;PAA 具有较大的放湿速度和放湿量;PAM 的放湿速度和放湿量都较小;高岭土则几乎不具有放湿性。
4种物质在24h 后的放湿率数值分别为:PAA :-13.36%;人造沸石:-8.24%;PAM :-2.89%;高岭土:-0.42%。
2.2 丙烯酸、丙烯酰胺均聚物及其共聚物吸湿放湿性能由图2(a )可知,PAA 曲线的斜率最大,AA 2AM 的其次,PAM 的最小,3者24h 后的吸湿率为:PAA :55.36%;AA 2AM :44.96%;PAM :20.23%。
因此3者比较,PAA 具有较大的吸湿速度和湿容量,AA 2AM 的其7第29卷 第3期 姜洪义,等:有机调湿材料的探索研究 次,PAM 的最小。
由图2(b )可知,PAA 曲线和AA 2AM 曲线接近,但斜率较大,而PAM 曲线斜率在1.5h 内与PAA 曲线和AA 2AM 曲线接近,但1.5h 后明显变小。
分析可知,PAA 和AA 2AM 具有相似的放湿性,相对来说放湿速度快和放湿量大,但绝对值都较小,而PAM 的放湿速度和放湿量都很小。
3者24h 后的放湿率为:PAA :-13.38%;AA 2AM :-12.51%;PAM :-2.89%。
2.3 共聚物与改性共聚物吸湿放湿性能由图3(a )可知,AA 2AM 2高岭土的吸湿速度最快,湿容量比AA 2AM 的还要大,吸湿性最好;AA 2AM 其次;AA 2AM 2人造沸石第3。
由此可见,本来几乎没有吸湿性的高岭土,通过与AA 、AM 的共聚交联,具有了较高的吸湿性,而具有较快吸湿速度的人造沸石,通过与AA 、AM 的共聚交联,吸湿速度有所减慢,但湿容量却大大增加了。
三者24h 后的吸湿率为:AA 2AM 2高岭土:47.39%;AA 2AM :44.96%;AA 2AM 2人造沸石:39.09%。
由图3(b )可知,AA 2AM 2高岭土的放湿速度最快,放湿量最大,AA 2AM 次之,AA 2AM 2人造沸石第3。
由此可见,本来几乎没有放湿性的高岭土,通过与AA 、AM 共聚交联,放湿速度和放湿量都有较大提高,比AA 2AM 共聚物的还要大。
而有较快放湿速度的人造沸石,通过与AA 、AM 的共聚交联,放湿速度和放湿量都减少了很多。
3者24h 后的放湿率为:AA 2AM 2高岭土:-15.41%;AA 2AM :-12.51%;AA 2AM 2人造沸石:-8.49%。
3 结 论a.无机材料:人造沸石吸放湿速度快,但湿容量小,高岭土几乎不具有调湿性能;有机材料:PAA 、PAM 、AA 2AM 、AA 2AM 2人造沸石、AA 2AM 2高岭土都具有湿容量大,但吸放湿速度中等或较慢的特点;b.通过选择合适的无机材料与有机调湿材料进行交联反应,可以克服原来无机和有机材料各自的缺点,得到吸放湿速度快且湿容量大的调湿材料,如高岭土交联丙烯酸2丙烯酰胺共聚物(AA 2AM 2高岭土)。