魔芋葡甘聚糖基調濕材料的制備及其性能研究.pdf

1、調濕材料是依靠自身的吸放濕性能，感應所調空間空氣濕度的變化，自動調節(jié)空氣相對濕度的材料。調濕材料是無需消耗電力等不可再生能源、具有良好自動調節(jié)空氣濕度能力的生態(tài)環(huán)保材料，對節(jié)約能源、改善環(huán)境舒適性、促進生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等具有重要意義。從調濕材料的結構設計入手，制備高效調濕材料，建立調濕材料結構與性能的明確關系以探明調濕作用機理，對調濕材料的開發(fā)與產業(yè)化推廣、實現文物的預防性保護，具有重要的意義。本課題組針對目前國家文物保護中急需解決

2、的文物微環(huán)境調控問題，對調濕材料的開發(fā)進行了預研究。
　　本課題使用一種天然高分子多糖——魔芋葡甘聚糖（KGM）為基材，采用不同方法對其進行改性、復合無機納米管狀纖維材料——埃洛石納米管（NHTs）制備了三種不同結構的調濕材料。針對本課題組以往制備調濕材料出現的問題（如制備工藝復雜、結構不穩(wěn)定、吸放濕性能差、調濕不理想）進行改進、優(yōu)化，制備性能更加穩(wěn)定的調濕材料，并研究復合材料種不同組分、不同結構材料對調濕性能的影響。本課題對所制

3、備的三種調濕材料進行形貌、結構表征、吸放濕性能測試、模擬微環(huán)境使用性能測試來研究其不同結構材料對吸放濕性能的影響，開發(fā)了吸濕容量高、吸放濕速率快、性能穩(wěn)定的、具有不同調濕范圍的調濕材料，主要研究結果如下：
　　交聯KGM/NHTs復合調濕材料體系中，熱活化埃洛石在材料中分散不均勻，材料吸濕率較低，埃洛石對材料放濕具有促進作用，最佳埃洛石比例為2％，吸濕率和放濕率分別為22.79％和76.02％。材料調濕曲線隨著埃洛石量的增加而上升

4、，穩(wěn)定變差，當復合材料（10％、20％埃洛石含量）的預處理濕含量在5％左右時，可將濕度穩(wěn)定在40-55％之間，可基本滿足使用要求（低濕度要求40％左右）。
　　研究交聯KGM-g-PAAS/NHTs復合調濕材料表明：酸活化埃洛石吸濕率最佳，熱活化埃洛石復合材料性能最佳，經過KH590改性埃洛石在有機相中分散最好，不同改性埃洛石對復合材料的吸放濕性能影響較小不起決定作用。KH590改性埃洛石復合材料中，隨著埃洛石量的增加吸放濕性能先

5、增加后下降，當埃洛石含量為4％時性能達到最佳，分別為117.29％和73.41％。由復合材料對微環(huán)境濕度的調節(jié)曲線可知，經過聚丙烯酸鈉的接枝，復合材料的調濕穩(wěn)定性得到大大提高，且調濕效果良好，平衡濕度穩(wěn)定；當復合材料的預處理濕度為20-40％時，其環(huán)境最終穩(wěn)定濕度在49.4-57.1％RH，可以滿足使用要求。
　　成功的制備出了粒徑均一的納米級交聯魔芋葡甘聚糖微球，通過表征可知，粒徑在40-50nm之間，性能穩(wěn)定。由微球的水蒸氣吸