本發明涉及超低露點除濕轉輪制作領域,尤其涉及一種用作超低露點除濕轉輪制作的吸附劑粘結方法。
背景技術:
轉輪除濕機屬于空調領域的一個重要分支,是升溫除濕的典型代表。目前,正在研制的是第四代轉輪除濕機,采用先進的固體吸附技術,可以連續穩定、大負荷的空氣調濕運行,特別是低溫低濕工況下可實現-70℃的超低露點溫度。露點溫度,指在保持濕空氣含濕量不變的情況下使未飽和濕空氣溫度降低,降至相對濕度達到100%時所對應的空氣干球溫度稱為該未飽和空氣的露點溫度。
除濕轉輪是除濕機的一個核心部件,它由特殊陶瓷纖維載體和吸附劑復合而成;轉輪兩側由特制的密封裝置分成兩個區域:處理區域及再生區域。在除濕過程中,吸附轉盤在驅動裝置帶動下緩慢轉動,當除濕轉輪在處理空氣區域吸附水分子達到飽和狀態后,進入再生區域由高溫空氣進行脫附再生,這一過程周而復始,干燥空氣連續的經溫度調節后送入指定空間,達到高精度的溫濕度控制。
針對超低露點溫度除濕機,需要制作超低露點溫度吸附式除濕轉輪,如何選擇吸附劑,如何進行加工處理,才能使吸附劑在轉輪上沉積固化,既保證除濕轉輪與空氣接觸的巨大面積,又提高轉輪的除濕效率,成為一個亟待解決的難題。
技術實現要素:
發明目的:本發明的目的是提供一種用作超低露點除濕轉輪制作的吸附劑粘結方法,滿足超低露點除濕轉輪的制作需要,不僅保證除濕轉輪與空氣接觸的巨大面積,也提高除濕轉輪的吸濕效率。
技術方案:本發明所述的一種用作超低露點除濕轉輪制作的吸附劑粘結方法,其特征在于:包括下述步驟:
(1)選擇堿性或中性硅溶膠置于水中擴散形成膠體溶液,控制硅溶膠的質量百分比為20%~40%;將分子篩粉體加入到膠體溶液中,控制分子篩粉體的質量百分比為15%~45%,攪拌后獲得粘性漿液;
(2)將步驟(1)獲得的粘性漿液加入臥式棒銷砂磨機的加料桶中進行研磨,利用納米激光粒度儀實時監測跟蹤研磨進度;
(3)待步驟(2)獲得的漿料冷卻后,依次加入消泡劑、成膜助劑,攪拌后獲得最終漿體;
(4)將陶瓷纖維紙張浸入步驟(3)獲得的漿體中,浸漬提拉刮膜、加熱干燥固化后,獲得密度為80g/m2-140g/m2的粘附有吸附劑的陶瓷纖維紙張;
(5)將步驟(4)獲得的陶瓷纖維紙放入涂漿烘干壓棱復合卷繞生產線中成型,最終制成蜂巢狀除濕轉輪。
其中,步驟(1)中硅溶膠的質量百分比為20%~30%;分子篩粉體為工業級合成沸石,包括A型、X型與Y型沸石;分子篩粉體的質量百分比為20%~30%。
其中,步驟(2)中的研磨轉速為2000rpm~2500rpm;研磨時間為30min~40min。
其中,步驟(3)中成膜助劑為聚乙烯醇、丙烯酸樹脂或者羧甲基纖維素。
其中,步驟(4)中刮膜時通過浸漬提拉刮膜法從漿體上刮取均勻連續膜層。
有益效果:與現有技術相比,本發明具有以下顯著優點:本發明使用納米濕法研磨技術,保證硅溶膠和分子篩的充分均勻混合;研細分子篩,可保證除濕轉輪使用時傳質傳熱高效性。利用硅溶膠特殊性質,使吸附劑牢固緊密均勻地分散粘附在基體纖維網絡中,可以長期使用而無粉塵飄逸等現象,延長轉輪的使用壽命。同時,高效吸附劑加以轉輪自身的特殊結構,不僅保證了除濕轉輪與空氣接觸的巨大面積,也提高除濕轉輪的吸濕效率,增加吸濕能力。
具體實施方式
實施例1:
稱取質量分數為25%的堿性硅溶膠溶液1Kg于燒杯中,稱取NaY型合成沸石分子篩粉體300g,在機械攪拌下緩緩加入燒杯中,攪拌均勻后獲得具有一定粘性的漿液。將上述漿液加入臥式棒銷砂磨機的加料桶中,調節砂磨機主機轉速為2000rpm,進行濕法研磨,并每隔十分鐘取樣在納米激光粒度儀上測試粉體顆粒粒徑,研磨30min后,顆粒粒徑D(90)<1μm,結束研磨獲得非常均一的漿料。漿料經適度冷卻后,向其中順次加入消泡劑及成膜助劑聚乙烯醇,再經由機械攪拌均勻后得到最終漿體。將陶瓷纖維紙張浸入漿體,浸漬提拉刮膜、加熱干燥固化后得到粘附有吸附劑的纖維紙張。根據上述技術方式得到的粘附有吸附劑的纖維紙張的密度為116g/m2。
實施例2:
稱取質量分數為20%的堿性硅溶膠溶液1Kg于燒杯中,稱取NaY型合成沸石分子篩粉體200g,在機械攪拌下緩緩加入燒杯中,攪拌均勻后獲得具有一定粘性的漿液。將上述漿液加入臥式棒銷砂磨機的加料桶中,調節砂磨機主機轉速為2500rpm,進行濕法研磨,并每隔十分鐘取樣在納米激光粒度儀上測試粉體顆粒粒徑,研磨40min后,顆粒粒徑D(90)<1μm,結束研磨獲得非常均一的漿料。漿料經適度冷卻后,向其中順次加入消泡劑及成膜助劑丙烯酸樹脂,再經由機械攪拌均勻后得到最終漿體。將陶瓷纖維紙張浸入漿體,浸漬提拉刮膜、加熱干燥固化后得到粘附有吸附劑的纖維紙張。根據上述技術方式得到的粘附有吸附劑的纖維紙張密度為106g/m2。
實施例3:
稱取質量分數為30%的中性硅溶膠溶液1Kg于燒杯中,稱取NaY型合成沸石分子篩粉體300g,在機械攪拌下緩緩加入燒杯中,攪拌均勻后獲得具有一定粘性的漿液。將上述漿液加入臥式棒銷砂磨機的加料桶中,調節砂磨機主機轉速為2600rpm,進行濕法研磨,并每隔十分鐘取樣在納米激光粒度儀上測試粉體顆粒粒徑,研磨45min后,顆粒粒徑D(90)<1μm,結束研磨獲得非常均一的漿料。漿料經適度冷卻后,向其中順次加入消泡劑及成膜助劑羧甲基纖維素,再經由機械攪拌均勻后得到最終漿體。將陶瓷纖維紙張浸入漿體,浸漬提拉刮膜、加熱干燥固化后得到粘附有吸附劑的纖維紙張。根據上述技術方式得到的粘附有吸附劑的纖維紙張密度為104g/m2。
實施例4:
稱取質量分數為27%的堿性硅溶膠溶液1Kg于燒杯中,稱取NaY型合成沸石分子篩粉體270g,在機械攪拌下緩緩加入燒杯中,攪拌均勻后獲得具有一定粘性的漿液。將上述漿液加入臥式棒銷砂磨機的加料桶中,調節砂磨機主機轉速為3000rpm,進行濕法研磨,并每隔十分鐘取樣在納米激光粒度儀上測試粉體顆粒粒徑,研磨50min后,顆粒粒徑D(90)<1μm,結束研磨獲得非常均一的漿料。漿料經適度冷卻后,向其中順次加入消泡劑及成膜助劑聚乙烯醇,再經由機械攪拌均勻后得到最終漿體。將陶瓷纖維紙張浸入漿體,浸漬提拉刮膜、加熱干燥固化后得到粘附有吸附劑的纖維紙張。根據上述技術方式得到的粘附有吸附劑的纖維紙張密度為92g/m2。
實施例5:
稱取質量分數為34%的堿性硅溶膠1Kg于燒杯中,稱取4A型合成沸石分子篩粉體300g,在機械攪拌下緩緩加入燒杯中,攪拌均勻后獲得具有一定粘性的漿液。將上述漿液加入臥式棒銷砂磨機的加料桶中,調節砂磨機主機轉速為2000rpm,進行濕法研磨,并每隔十分鐘取樣在納米激光粒度儀上測試粉體顆粒粒徑,研磨45min后,顆粒粒徑D(90)<1μm,結束研磨獲得非常均一的漿料。漿料經適度冷卻后,向其中順次加入消泡劑及成膜助劑羧甲基纖維素,再經由機械攪拌均勻后得到最終漿體。將陶瓷纖維紙張浸入漿體,浸漬提拉刮膜、加熱干燥固化后得到粘附有吸附劑的纖維紙張。根據上述技術方式得到的粘附有吸附劑的纖維紙張密度為102g/m2。
本發明的吸附劑粘結技術應用于除濕轉輪具有如下優點:
(1)干燥劑并不是松散的一成不變的分布在載體表面上,而是經過粘膠/焙制/燒結而與纖維載體合二為一,這樣的特殊加工工藝使干燥劑顆粒均勻長久的助留在無機陶瓷纖維紙表面及空隙網絡中,不會剝落且傳熱和傳質效果顯著。
(2)以硅溶膠為分散體系,可使分子篩粉體在漿液中均勻分散,通過浸漬刮膜后制備的紙張中,吸附劑均勻分散在基體纖維結構中。另外,硅溶膠經加熱干燥失水后形成三維網狀結構,將分子篩粉體牢固緊密地粘附在基體纖維網絡中,長期使用而無粉塵飄逸等現象,保障轉輪的極長使用壽命。通過最后階段的程序升溫熱處理過程,實現吸附劑在載體上的燒結處理,使二者結合力極大增強,另外也增加轉輪蜂巢體的機械強度,使其經久耐用。
(3)漿料中成膜助劑的添加極大增強吸附劑與基材的粘結力,尤其是聚乙烯醇的添加,不單增加粘結性,還是使紙張具有一定柔韌性,為后續紙張成型提供便利。再者,基材纖維也含有聚乙醇成分,增強了二者相容性。
(4)本發明中,使用納米濕法研磨技術,保證硅溶膠和分子篩的充分均勻混合;研細分子篩,可保證轉輪使用時傳質傳熱高效性。
(5)本發明,主要以硅溶膠為分子篩粘結劑,除了利用它的極好的滲透性、成膜性、分散性和粘性外。還應用了它的吸附性,硅溶膠經熱處理后失水先形成硅酸凝膠,最后形成具有三維網絡孔道結構的硅膠,對水有極大吸附性。本發明則形成硅膠/分子篩復合吸附劑,結合了兩種吸附材料的優點。