论文总字数：15967字

摘 要

在本文里我们使用简单的工艺制备了CaCl₂/纤维复合吸湿性材料，显示出了很好的吸湿和保湿性能。本文的复合吸湿材料是以粘胶纤维或涤纶纤维和CaCl₂为基本材料，采用盐水溶液浸渍法制备复合吸湿材料，对比不同纤维毡吸湿性能的差异，并用9%聚乙烯醇和50%聚丙烯酸钠水溶液改性。发现随着盐含量的增加，吸湿率减少。聚乙烯醇改性后的吸湿材料吸湿率下降，锁水能力上升。聚丙烯酸钠改性后吸湿率上升且吸湿时间长锁水能力强。通过不断实验找到了最优配方，并对其进行吸湿性能测试，来进一步研究复合吸湿材料的性能。

关键词：纤维毡 浸渍法 聚乙烯醇 聚丙烯酸钠 吸水率

Abstract

In this paper, we used a simple process to prepare CaCl₂/ fiber composite hygroscopic material, showing good hygroscopic and moisture retention properties.The moisture absorption properties of different fiber felt were compared and modified by 9% polyvinyl alcohol and 50% sodium polyacrylate solution.It was found that the rate of moisture absorption decreased with increasing salt content. After modification of the polyvinyl alcohol, the absorption rate of the hygroscopic liquid decreased and the water-locking ability increased.The hygroscopic rate increased and the hygroscopic time was long after the modification of sodium polyacrylate. The optimal hygroscopic formula was determined through continuous tests, and its hygroscopic properties were tested, and the properties of composite hygroscopic materials were further studied.

Key Words: Fiber mat；Impregnation with saline solution；Poly （vinyl alcohol）；Sodium polyacrylate；Bibulous rate

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 吸湿材料动力学 1

1.3 吸湿材料的种类 1

1.4 高分子吸湿材料的合成方法 2

1.4.1溶液聚合法 2

1.4.2反相乳液聚合 2

1.4.3接枝聚合法 2

1.4.4辐射引发聚合法 3

1.4.5微波辅助合成法 3

1.5 CaCl₂/纤维复合吸湿材料的改性 3

1.5.1聚乙烯醇改性法 3

1.5.2聚丙烯酸钠改性法 4

1.6 CaCl₂/纤维复合吸湿材料的复合方式 4

1.6.1盐水溶液浸渍法 4

1.6.2胶黏剂粘接法 4

1.7 本文的研究内容 4

第二章 研究方法 6

2.1 实验原料与仪器 6

2.2 复合吸湿材料试样制备 6

2.2.1实验材料制备方案 6

2.2.2吸湿实验 8

2.3 性能测试 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 浸渍前后吸附剂的特征 10

3.2 不同纤维负载CaCl₂情况对比 10

3.3 CaCl₂/纤维复合吸湿材料 11

3.3.1粘胶纤维① 11

3.3.2粘胶纤维② 12

3.3.3涤纶纤维③ 13

3.4 CaCl₂/聚乙烯醇/纤维复合材料 14

3.5 CaCl₂/聚丙烯酸钠/纤维复合材料 15

第四章 结论与展望 17

4.1 结论 17

4.2 展望 17

参考文献 19

致谢 22

第一章 绪论

1.1 引言

生活水平的提高，湿度对生产生活的影响越来越重要。通过合理的调节室内环境空气和湿度，既有利于增加舒适感、人体健康，还有益于电子制造的过程、光学^[1]利用。为解决这些问题，吸湿材料应运而生。吸湿材料是有良好的亲水性^[2]。通过研究材料的吸湿性能，能够有效调控湿度，控制室内水汽含量，营造良好的生活环境。

1.2 吸湿材料动力学

水扩散因素^[3]是引起高分子材料吸湿的原因。有一种压差存在于吸湿的过程中，并且驱使着水分子往内部扩散，原因在于水的浓度在一步步增大，而这种情况发生于聚合物被环境中气态水分子靠拢的时候。

有研究者发现了一个问题，其中一个研究者叫Y.Dyiamant，这里有两种因素可以控制水分子向聚合物内部扩散的过程，第一种情况就是水分子和聚合物之间存在着力的作用。还有一种情况就是有一种和水分子尺寸差不多大的小孔存在于聚合物网络结构中^[7]，也就是肉眼都看不出来的小孔。它受到很多因素的影响，所以说聚合物网络结构中的微孔受到的干扰性能的原因很多，像结晶度，交联密度。我们都知道结构决定性质，性质决定用途，所以在另一方面，聚合物的自身性质又决定了水分子和聚合物之间的吸引力，正是它们的存在使得材料的吸水性能变得更加强大。高分子材料的吸湿过程 也可以用单相吸湿模型和Fick定律解释^[8]，表明了一种情况，即吸湿刚刚发生的时候，时间是影响材料吸收的水的质量重要因素之一，二者存在一定的联系，时间的平方根增加的时候，材料吸收水的质量也增加了，并且是线性关系增加，但是存在一种现象，那就是先增加，最后又变慢，慢到一定地步的时候，就不变了，就是说变慢的程度会越来越慢，最后停止的时候也就意味着饱和状态达到了。

1.3 吸湿材料的种类

无机盐类吸湿性材料和有机高分子类吸湿性材料是较为常见的两类吸湿性材料。

无机盐吸湿材料，大多为固体颗粒，吸湿能力低，消耗量大。虽然MgCl₂^[9,10]、CaCl₂^[11,12]、LiCl^[13]等吸湿剂吸湿能力强，吸湿速度快，但它们具有溶解性，吸湿后难以再生。虽然其他吸湿剂如硅胶^[14,17-19]、分子筛、硫酸钠、活性铝、活性炭等都不存在上述问题，但它们的吸湿能力和吸湿速度较低，且再生需要较高的温度。而且反复吸湿除湿过程会使产品变得脆弱，影响使用效果。

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