一种除湿转轮及其制备方法与流程

本发明涉及除湿设备领域，具体涉及一种除湿转轮及其制备方法。

背景技术：

在以梅雨季节为代表的潮湿天气，通常需要对室内进行除湿处理，以降低不适感。除湿的方法除了传统的使用氯化钙等干燥剂进行吸附以外，还可以通过除湿机除湿。家庭用制冷除湿机效果并不理想，而且体积大、耗电量大。

家用的转轮式除湿机如图1所示，包括热交换器2、转轮体3、加热器4、除湿风扇5和再生风扇6，湿气1在除湿机的工作下转化为液滴7。虽然除湿效果相对较好，但受产品体积影响其转轮的尺寸也受到了限制。为了提高除湿效果，往往需要更高效的干燥剂。

氯化钙等常规的干燥剂等不可再利用。家用除湿机通常选用硅胶或分子筛。分子筛、活性氧化铝(粒状)、活性氧化铝(球状)和硅胶的相对湿度和平衡湿容量的关系如图2所示，分子筛的吸附量有限，在相对湿度较大的情况下其吸湿能力远小于硅胶；而湿度与湿容量的关系如图3所示，硅胶在高温和低温条件下吸附性不如分子筛稳定，两者各有优缺点。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是为了提供一种吸水性能更好且使用寿命长的除湿转轮。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种除湿转轮，其包括蜂窝状转轮体；所述蜂窝状转轮体包括无机纤维纸和依次复合于无机纤维纸外层的硅胶层和分子筛层；所述硅胶层由蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中形成凝胶层后再与金属盐反应制成。

本发明的目的之二在于提供制备上述除湿转轮的方法，包括以下步骤：

1)制备转轮体：将无机纤维纸定型后压制成瓦楞状，通过水玻璃溶液粘合卷制成蜂窝状转轮体；

2)制备凝胶层：将步骤1)得到的蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中，干燥，在蜂窝状转轮体的内侧壁形成凝胶层；

3)制备硅胶层：将步骤2)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于金属盐溶液，反复冲洗，干燥，在步骤2)所述凝胶层内形成硅胶层；所述金属盐为硫酸铝、硫酸镁、氯化钙或氯化镁；所述金属盐溶液的ph为4-6；

4)制备分子筛层：将分子筛分散于无机粘合剂中，浸渍步骤3)处理后的蜂窝状转轮体，干燥，在步骤3)所述硅胶层外形成分子筛层，即得到除湿转轮。

作为优选，步骤1)中，所述无机纤维纸的材质为陶瓷纤维、玻璃钢纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维或碳纤维。

作为优选，所述水玻璃溶液的波美度为45-48，模数为2.5-2.8。

作为优选，步骤2)中，干燥温度为110-120℃，干燥时间为90-120min。

作为优选，步骤3)中，浸渍时间为2-5h，干燥温度为140-160℃，干燥时间为120-180min。

作为优选，步骤4)中，无机粘合剂为二氧化硅溶胶、三氧化二铝溶胶或二氧化钛溶胶。

作为优选，步骤4)中，分子筛为x型分子筛。

作为优选，步骤4)中，分子筛在无机粘合剂中的含量为15-25w.t.％，无机粘合剂的固含量为4-6％。

作为优选，步骤4)中，干燥温度为140-160℃，干燥时间为120-180min。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的除湿转轮，其利用无机纤维纸成型后卷制而成，其质地轻盈、强度高，经久耐用；其采用浸渍法在无机纤维纸表面依次原位制成分子筛层和硅胶层，其工艺操作简单、分子筛层和硅胶层吸附牢固，具有较高的稳定性。

附图说明

图1为家用转轮式除湿机的结构示意图；

图2为干燥剂的相对湿度和平衡湿容量的曲线图；

图3为干燥剂的温度和平衡湿容量的曲线图；

图4为实施例1的除湿转轮的结构示意图；

图5为实施例1的支撑体的剖面结构示意图；

其中，各附图标记：1、湿气；2、热交换器；3、转轮体；4、加热器；5、除湿风扇；6、再生风扇；7、液滴；10、除湿转轮；11、基体；12、硅胶层；13、分子筛层；20、支撑体；30、空气通道。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

本发明提供一种除湿转轮，其包括蜂窝状转轮体；所述蜂窝状转轮体包括无机纤维纸和依次复合于无机纤维纸外层的硅胶层和分子筛层；所述硅胶层由蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中形成凝胶层后再与金属盐反应制成。

该除湿转轮的硅胶层是通过浸渍法原位生成的，与蜂窝状转轮体的内侧壁贴合度高，涂布厚度均匀；该除湿转轮具有内层的硅胶层和外层的分子筛层，在高湿或高热的环境下均有较高、较稳定的吸水性能。

制备上述除湿转轮的方法，包括以下步骤：

1)制备转轮体：将无机纤维纸定型后压制成瓦楞状，通过水玻璃溶液粘合卷制成蜂窝状转轮体；

该步骤中，合适无机纤维纸制作的蜂窝状转轮体质轻、抗形变性好；

2)制备凝胶层：将步骤1)得到的蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中，干燥，在蜂窝状转轮体的内侧壁形成凝胶层；

3)制备硅胶层：将步骤2)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于金属盐溶液，反复冲洗，干燥，在步骤2)所述凝胶层内形成硅胶层；所述金属盐为硫酸铝、硫酸镁、氯化钙或氯化镁；所述金属盐溶液的ph为4-6；

该步骤中，通过先在蜂窝状转轮体内侧壁上形成一层厚度均匀的凝胶层，再将蜂窝状转轮体浸渍于金属盐溶液中，以原位生成硅胶层；其硅胶层在蜂窝状转轮体的内侧壁分布厚度均匀，附着力高，从而使得到除湿转轮经久耐用；其中，金属盐溶液为金属盐的酸溶液；

4)制备分子筛层：将分子筛分散于无机粘合剂中，浸渍步骤3)处理后的蜂窝状转轮体，干燥，在步骤3)所述硅胶层外形成分子筛层，即得到除湿转轮。

实施例1：

本实施例所采用的水玻璃溶液为波美度为47，模数为2.6。

一种除湿转轮的制备方法，包括以下步骤：

1)制备转轮体：向厚度为0.3mm、宽度为200mm的陶瓷纤维纸上喷涂定型胶，通过压辊压制成波纹高度为2mm波纹间距为3.5mm的瓦楞状；在压制后的陶瓷纤维纸的一侧涂覆水玻璃溶液，将压制后的陶瓷纤维纸与另一未压制的厚度为0.3mm的陶瓷纤维纸粘合压紧；在压制后的成型纤维纸的另一侧涂覆水玻璃溶液，收卷制成直径为300mm，厚度为200mm的转轮状蜂窝体；

2)制备凝胶层：将步骤1)得到的蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中，于115℃干燥105min，在蜂窝状转轮体的内侧壁形成凝胶层；

3)制备硅胶层：将步骤2)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于ph为4的硫酸铝溶液3小时，排出残液后反复冲洗，于150℃干燥150min，在步骤2)所述凝胶层内形成硅胶层；

4)制备分子筛层：将粒径为10μm4a型分子筛和二氧化硅溶胶按1:4的比例混合，搅拌均匀得到浆液，其中二氧化硅溶胶的固含量为6％，将步骤3)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于上述浆液，浸渍20分钟；排出残液，于150℃干燥150min，在步骤3)所述硅胶层外形成分子筛层，即得到除湿转轮。

如图4所示，除湿转轮10呈蜂窝状，包括支撑体20以及支撑体内部的空气通道30；支撑体的横截面结构示意图如图5所示，其以无机纤维纸为基体11，且依次在基体的外侧复合有硅胶层12和分子筛层13。

实施例2：

本实施例所采用的水玻璃溶液为波美度为45，模数为2.6。

一种除湿转轮的制备方法，包括以下步骤：

1)制备转轮体：向厚度为0.2mm、宽度为200mm的碳纤维纸上喷涂定型胶，通过压辊压制成波纹高度为2mm波纹间距为3.5mm的瓦楞状；在压制后的碳纤维纸的一侧涂覆水玻璃溶液，将压制后的碳纤维纸与另一未压制的厚度为0.2mm的碳纤维纸粘合压紧；在压制后的成型纤维纸的另一侧涂覆水玻璃溶液，收卷制成直径为200mm，厚度为200mm的转轮状蜂窝体；

2)制备凝胶层：将步骤1)得到的蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中，于110℃干燥120min，在蜂窝状转轮体的内侧壁形成凝胶层；

3)制备硅胶层：将步骤2)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于ph为5的硫酸镁溶液4小时，排出残液后反复冲洗，于160℃干燥120min，在步骤2)所述凝胶层内形成硅胶层；

4)制备分子筛层：将粒径为5μm13x型分子筛和三氧化二铝溶胶按1:5的比例混合，搅拌均匀得到浆液，其中三氧化二铝溶胶的固含量为6％，将步骤3)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于上述浆液，浸渍30分钟；排出残液，于140℃干燥160min，在步骤3)所述硅胶层外形成分子筛层，即得到除湿转轮。

实施例3：

本实施例所采用的水玻璃溶液为波美度为48，模数为2.8。

一种除湿转轮的制备方法，包括以下步骤：

1)制备转轮体：向厚度为0.1mm、宽度为200mm的氧化铝纤维纸上喷涂定型胶，通过压辊压制成波纹高度为2mm波纹间距为3.5mm的瓦楞状；在压制后的氧化铝纤维纸的一侧涂覆水玻璃溶液，将压制后的氧化铝纤维纸与另一未压制的厚度为0.1mm的氧化铝纤维纸粘合压紧；在压制后的成型纤维纸的另一侧涂覆水玻璃溶液，收卷制成直径为250mm，厚度为200mm的转轮状蜂窝体；

2)制备凝胶层：将步骤1)得到的蜂窝状转轮体浸渍于水玻璃溶液中，于110℃干燥120min，在蜂窝状转轮体的内侧壁形成凝胶层；

3)制备硅胶层：将步骤2)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于ph为5的硫酸镁溶液4小时，排出残液后反复冲洗，于160℃干燥180min，在步骤2)所述凝胶层内形成硅胶层；

4)制备分子筛层：将粒径为8μmny型分子筛和二氧化钛溶胶按1:5的比例混合，搅拌均匀得到浆液，其中二氧化钛溶胶的固含量为6％，将步骤3)处理后的蜂窝状转轮体浸渍于上述浆液，浸渍20分钟；排出残液，于160℃干燥120min，在步骤3)所述硅胶层外形成分子筛层，即得到除湿转轮。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。