[发明专利]温敏材料、应用该材料的除湿装置及该装置工作方法

说明书

本发明涉及材料及材料控制领域，尤其是一种温敏材料、应用该材料的除湿装置及该装置工作方法。解决了现有吸湿剂是低温疏水高温亲水且需要定期更换，及除湿装置是单一除湿装置，不能自动启动和选择除湿效率。一种温敏材料制作方法，将异丙基丙烯酰胺凝胶加入交联剂、引发剂溶于无水乙醇中进行交联引发；通氮气保护加入硅酸钠，加入强酸在恒温水浴中反应；用去离子水浸渍，间隔固定时间更换去离子水，除去未反应单体，生成温敏材料成品。利用该材料的除湿装置和除湿装置的工作方法，有益效果是：形成的新的反开关纳米材料高温疏水低温亲水降低能耗且不降解避免更换吸湿剂；利用神经网络控制器选择液体除湿装置或者固体除湿装置或者二者的组合。

技术领域

本发明涉及材料及材料控制领域，尤其是一种温敏材料、应用该材料的除湿装置及该装置工作方法。

背景技术

空气湿度过大不仅影响人的生活环境,还直接影响工农业生产及产品的储存,如文物和档案的保存，因此人们必须采取有效的措施来保证空气湿度符合要求。于是，各种除湿技术得到了广泛的关注和发展，于此同时随着环境与能源问题的日益严重，以低品位热能及有效清洗的空调系统将成为大势所趋。

目前存在的空气除湿技术包括制冷冷凝除湿法，固体动态吸附除湿法和静态吸附除湿法及溶液除湿法。制冷冷凝除湿法采用氟利昂作制冷剂对大气臭氧层有破坏作用同时除湿空间湿负荷较大时，待处理空气需要降到很低的露点温度，从而要求蒸发温度低，由此会导致蒸发器表面结霜，并且除湿设备结构复杂，耗电量大。静态吸附除湿法是利用液体吸湿剂(如溴化锂、氯化锂)和固体吸湿剂(如硅胶)来吸收空气中的水分。由于吸湿剂的吸湿量有限，只能适用于有限的封闭空间且其低温疏水高温吸水的特性会增大能耗，降低吸湿效率，同时吸湿剂需要定期更换，对大空间和有严格除湿要求的场所难以适用，因此应用范围较小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：1. 现有吸湿剂是常规纳米材料，低温疏水高温吸水，而无论是传统的固体转轮除湿还是现代的溶液除湿都是低温吸水高温放水以完成最终除去空气中水份的方法，因此现有除湿剂除湿效率低；2. 现有除湿设备在除湿时，采用的除湿剂需要定期更换应用范围较小；3.现有除湿装置是单一除湿装置，且不能自动启动和选择除湿效率。

为解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种温敏材料及其制备方法，包括如下步骤：第一步：将异丙基丙烯酰胺凝胶（PNIPAAm）加入交联剂、引发剂、催化剂等溶于无水乙醇中进行交联引发；第二步：待溶解充分后，通氮气保护加入硅酸钠，充分溶解后加入强酸在60 ºC恒温水浴中反应24 h；第三步：用去离子水浸渍，间隔7-12小时后更换去离子水，除去未反应单体，生成温敏材料成品。异丙基丙烯酰胺凝胶加入交联剂、引发剂反应后生成反开关纳米材料，生成的反开关纳米材料和硅酸钠反应生成温敏材料。根据除湿环境及性价比，确定反开关纳米材料和硅酸钠的比例范围，该比例范围在1:2至1:20之间都可以。

进一步地，所述的交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为偶氮二异丁腈，催化剂为异丙醇，强酸为氢氟酸。

进一步地，一种应用上述温敏材料提高除湿效率的装置，其特征在于： 包括固体转轮除湿装置和溶液除湿装置，所述固体转轮除湿装置和溶液除湿装置通过风道分路开关联机成串联式或并联式，所述固体转轮除湿装置和溶液除湿装置的各部件表面附着有温敏材料，所述固体转轮除湿装置和溶液除湿装置均受神经网络控制器控制，所述神经网络控制器能提高相关耗能设备效率，降低能耗，通过神经网络确保固体转轮除湿装置的最低能耗指标及溶液除湿装置的最小飘逸指标。所述固体转轮除湿装置和溶液除湿装置可以同时使用，也可以单独使用，根据实际工程需求而定，所述串联式，当要求的湿度较低时使用；所述并联式，当要求的风量较大时使用；所述固体转轮除湿装置，当要求的温度较低时单独使用； 所述溶液除湿装置，当要求的能耗较低时单独使用。如果好处想两头得，启动的时候用固体转轮除湿装置，耗电大，但是除湿冷凝速度快，一旦凉爽后，就切换到溶液除湿装置，省电，同时拥有固体转轮除湿装置和溶液除湿装置则效果更优。

进一步地，所述神经网络控制器的控制方法如下：