吸溼材料及使用該吸溼材料的除溼機的製作方法

2023-10-06 15:08:09

本發明涉及吸溼材料及使用該吸溼材料的除溼機。

背景技術：

作為除溼裝置或者調溼裝置，一般是製冷循環式和沸石式這兩種類型。製冷循環式是如下方式：內置壓縮機，用蒸發器冷卻室內空氣，由此使空氣內的結露而除溼(例如，參照專利文獻1等)。所謂沸石式是如下方式：將沸石等吸溼性多孔質材料加工成迴轉器狀，暫時使該迴轉器吸收室內的空氣的水分，使由電加熱器產生的高溫暖風吹到已吸溼的迴轉器，將迴轉器內的水分作為高溫高溼的空氣取出，將該空氣用室內空氣加以冷卻，從而使高溫高溼的空氣內的溼度結露而除溼(例如，參照專利文獻2、3等)。另外，也使用將兩方式的特徵結合的方式(例如，參照專利文獻4等)。進而，作為大規模空調系統，使用了吸附劑(二氧化矽凝膠、活性炭、沸石等)的利用水分的吸附/解吸進行製冷等空氣調節的所謂乾燥劑空調系統也正普及，從保護地球環境的要求出發，開發出當前也盛行的高效調溼系統(例如，參照專利文獻5、6等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國公開專利公報「特開2002－310485號公報(2002年10月23日公開)」

專利文獻2：日本國公開專利公報「特開2001－259349號公報(2001年9月25日公開)」

專利文獻3：日本國公開專利公報「特開2003－144833號公報(2003年5月20日公開)」

專利文獻4：日本國公開專利公報「特開2005－34838號公報(2005年2月10日公開)」

專利文獻5：日本國公開專利公報「特開平5－301014號公報(1993年11月16日公開)」

專利文獻6：日本國公開專利公報「特開2010－54184號公報(2010年3月11日公開)」

但是，如上所述的現有技術在不使用過冷卻或較大熱量有效除溼的方面是不足的。

即，在製冷循環式中，依然存在使用涉及到環境破壞的滷素氣體、或者由於搭載壓縮機而除溼裝置或者調溼裝置容易大型化、或者噪聲大等問題。另一方面，在沸石式中，需要200℃以上的再生熱而效率差。融合了這些的混合類型將壓縮機的壓縮熱部分利用於沸石迴轉器的再生等而得以改善，能擴大沸石式的利用範圍，但是需要複雜的空氣路徑或機構，不可避免大型化。另外，通過使吸附等收集的水蒸氣過飽和冷卻而使其冷凝並沒有改變。

另外，在乾燥劑空調系統中，水分的解吸依然需要較大熱量。

技術實現要素：

發明要解決的問題

本發明是鑑於上述問題點而完成的，其目的在於實現不使用過冷卻或較大熱量就能有效除溼的吸溼材料及使用該吸溼材料的除溼機。

用於解決問題的方案

為了解決上述課題，本發明的吸溼材料含有高分子凝膠的乾燥體，該高分子凝膠包含與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子、以及親水性高分子，上述吸溼材料的特徵在於，上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構。

為了解決上述課題，本發明的除溼機的特徵在於，具備上述吸溼材料和用於對上述吸溼材料賦予外部刺激的刺激賦予部。

發明效果

如上所述，本發明的吸溼材料因為含有高分子凝膠的乾燥體，所以在作為除溼材料使用的情況下，起到不使用過冷卻或較大熱量就能有效除溼的效果，該高分子凝膠包含與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子、以及親水性高分子，該吸溼材料具備上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構的構成。

如上，本發明的除溼機因為具備上述吸溼材料和用於對上述吸溼材料賦予刺激的刺激賦予部，所以起到不使用過冷卻或較大熱量就能有效除溼的效果。

附圖說明

圖1是表示本發明的吸溼材料所含有的高分子凝膠及其製造方法的一例的圖。

圖2是表示在本發明的實施例中對吸溼材料的伴隨溫度變化的相轉變行為進行評價的結果的圖。

圖3是表示在本發明的實施例中對吸溼材料的吸溼行為進行評價的結果的圖。

圖4是表示在本發明的實施例中對吸溼材料的脫水行為進行評價的結果的圖。

圖5是示意性地表示本發明的吸溼材料的脫水行為的圖。

圖6是示意性地表示在基於本發明的實施方式1及2的除溼機中通過集水部收集由於賦予外部刺激而從吸溼材料滲出的水的情況的圖。

圖7是基於本發明的實施方式1的除溼機所具備的吸溼單元的主視圖。

圖8是基於本發明的實施方式1的除溼機所具備的吸溼單元的縱剖視圖。

圖9是基於本發明的實施方式1的除溼機所具備的吸溼單元的橫剖視圖。

圖10是基於本發明的實施方式1的除溼機的縱剖視圖。

圖11是基於本發明的實施方式1的除溼機的橫剖視圖。

圖12是基於本發明的實施方式2的除溼機所具備的吸溼單元的主視圖。

圖13是基於本發明的實施方式2的除溼機所具備的吸溼單元的縱剖視圖。

圖14是基於本發明的實施方式2的除溼機所具備的吸溼單元的橫剖視圖。

圖15是基於本發明的實施方式2的除溼機的縱剖視圖。

圖16是基於本發明的實施方式2的除溼機的橫剖視圖。

圖17是表示在本發明的比較例中合成的共聚凝膠及其製造方法的圖。

圖18是表示在本發明的比較例中對共聚凝膠的伴隨溫度變化的相轉變行為進行評價的結果的圖。

圖19是表示在本發明的實施例中對吸溼材料的吸溼行為進行評價的結果的圖。

圖20是表示在本發明的實施例中對吸溼材料的脫水行為進行評價的結果的圖。

具體實施方式

以下對本發明進行詳細說明。此外，只要在本說明書中沒有特別記載，則表示數值範圍的「A～B」是指「A以上且B以下」。此外，在指「丙烯酸」或者「甲基丙烯酸」中的任一種的情況下記載為「(甲基)丙烯酸」。

(I)吸溼材料

本發明人等對上述課題進行了銳意研究，結果發現如下：通過使用刺激響應性高分子和親水性高分子形成為互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構的高分子凝膠的乾燥體作為吸溼材料，從而利用與現有的吸溼材料完全不同的機理，不使用過冷卻或大熱量就能有效除溼，從而達到完成本發明。

即，本發明的吸溼材料含有高分子凝膠的乾燥體，該高分子凝膠的乾燥體包含：刺激響應性高分子，其響應於外部刺激而與水的親和性可逆地變化；以及親水性高分子；其中，上述吸溼材料具備如下構成：上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構。

(高分子凝膠的乾燥體)

在本發明中，所謂高分子凝膠是指高分子交聯而形成的三維網絡結構吸收水、有機溶劑等溶劑而發生膨潤。

在本發明中，使用高分子凝膠的乾燥體作為吸溼材料。在此，所謂高分子凝膠的乾燥體是指，通過使高分子凝膠乾燥而除去溶劑後的材料。此外，在本發明中，高分子凝膠的乾燥體不必從高分子凝膠完全除去溶劑，只要能吸收空氣中的水分，也可以含有溶劑或者水。因此，只要上述高分子凝膠的乾燥體能吸收空氣中的水分，則對該乾燥體的含水率並不作特別限定，但例如更優選為40重量％以下。此外，在此所謂含水率是指水分相對於高分子凝膠的乾燥重量的比例。

上述高分子凝膠包含：刺激響應性高分子，其響應於外部刺激而與水的親和性可逆地變化；以及親水性高分子；該刺激響應性高分子和親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構。

在此，所謂互穿高分子網絡結構是指：不同種類的高分子均是交聯高分子，各個高分子的交聯網絡不會化學結合而以獨立存在的狀態相互絡合的結構。另外，所謂半互穿高分子網絡結構是指：不同種類的高分子的一方是交聯高分子，另一方是直鏈狀高分子，各個高分子不會化學結合而以獨立存在的狀態相互絡合的結構。

在前者的情況下，上述刺激響應性高分子和親水性高分子均是具有交聯網絡的交聯高分子，上述刺激響應性高分子的交聯網絡和親水性高分子的交聯網絡形成在不化學結合的情況下相互絡合的結構，即形成互穿高分子網絡結構。

在後者的情況下，上述刺激響應性高分子及上述親水性高分子中的某一方是具有交聯網絡的交聯高分子，另一方是直鏈狀高分子，上述刺激響應性高分子和親水性高分子形成在不化學結合的情況下相互絡合的結構，即形成半互穿高分子網絡結構。

(與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子)

所謂刺激響應性高分子是指使其性質響應於外部刺激而可逆地變化的高分子。在本發明中，使用與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子。

作為上述外部刺激，並不作特別限定，但例如能使用熱、光、電場、pH等。

另外，所謂與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化，是指受到外部刺激的高分子響應於該外部刺激，在親水性與疏水性之間可逆地變化。

其中，與水的親和性響應於熱而可逆地變化的刺激響應性高分子、即溫度響應性高分子，通過使用簡易的加熱裝置使其溫度變化，從而使空氣中水分的吸收和已吸收的水分的釋放可逆地進行，所以能特別適合使用於除溼機。

這種溫度響應性高分子只要是具有低臨界溶液溫度(LCST(Lower Critical Solution Temperature)，以下在本說明書中有時稱為「LCST」。)的高分子，就並不作特別限定。具有LCST的高分子在低溫為親水性，但是當變為LCST以上時成為疏水性。此外，在此，所謂LCST是指：在將高分子溶解於水時，在低溫為親水性而溶解於水，但是當變為某溫度以上時成為疏水性而不溶的情況下的、成為該界限的溫度。

作為上述溫度響應性高分子，更具體而言，例如能列舉：聚(N－異丙基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－正丙基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－甲基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－乙基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－正丁基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－異丁基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－叔丁基(甲基)丙烯醯胺)等聚(N－烷基(甲基)丙烯醯胺)；聚(N－乙烯基異丙醯胺)、聚(N－乙烯基正丙醯胺)、聚(N－乙烯基正丁醯胺)、聚(N－乙烯基異丁醯胺)、聚(N－乙烯基叔丁醯胺)等聚(N－乙烯基烷基醯胺)；聚(N－乙烯基吡咯烷酮)；聚(2－乙基－2－噁唑啉)、聚(2－異丙基－2－噁唑啉)、聚(2－正丙基－2－噁唑啉)等聚(2－烷基－2－噁唑啉)；聚乙烯基甲基醚、聚乙烯基乙基醚等聚乙烯基烷基醚；聚環氧乙烷與聚環氧丙烷的共聚物；聚(氧乙烯乙烯基醚)；甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等纖維素衍生物等；以及上述聚合物的共聚物。在使用上述溫度響應性高分子作為纖維素衍生物的情況下，由於不必進行聚合，因此容易製造吸溼劑。此外，纖維素衍生物因為安全且具有生物降解性，所以具有環境負擔小的優點。在使用羥丙基纖維素作為纖維素衍生物時，羥丙基纖維素的優選的平均分子量為2000～2000000，同樣，優選的取代度為1～3。更優選溫度響應性高分子是這些高分子的交聯物。

此外，本發明中，刺激響應性高分子和親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構，因此刺激響應性高分子及親水性高分子中的至少任一種是交聯物。

在溫度響應性高分子是交聯物的情況下，作為上述交聯物，例如能列舉使如下單體或者這些單體中的2種以上在交聯劑存在下聚合而得到的高分子，上述單體是N－異丙基(甲基)丙烯醯胺、N－正丙基(甲基)丙烯醯胺、N－甲基(甲基)丙烯醯胺、N－乙基(甲基)丙烯醯胺、N－正丁基(甲基)丙烯醯胺、N－異丁基(甲基)丙烯醯胺、N－叔丁基(甲基)丙烯醯胺等N－烷基(甲基)丙烯醯胺；N－乙烯基異丙醯胺、N－乙烯基正丙醯胺、N－乙烯基正丁醯胺、N－乙烯基異丁醯胺、N－乙烯基－叔丁醯胺等N－乙烯基烷醯胺；乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚等乙烯基烷基醚；環氧乙烷和環氧丙烷；2－乙基－2－噁唑啉、2－異丙基－2－噁唑啉、2－正丙基－2－噁唑啉等2－烷基－2－噁唑啉等單體。

作為上述交聯劑，只要適當選擇使用現有公知的交聯劑即可，例如能適當使用二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、N，N』－亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、甲苯二異氰酸酯、二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯等具有聚合性官能團的交聯性單體；戊二醛；多元醇；多元胺；多元羧酸；鈣離子、鋅離子等金屬離子等。這些交聯劑可以單獨使用，另外也可以將2種以上組合使用。

或者，在溫度響應性高分子是交聯物的情況下，這種交聯物也可以是通過使未交聯的溫度響應性高分子、例如上述例示的溫度響應性高分子與上述交聯劑發生反應形成網絡結構而得到的交聯物。

另外，作為與水的親和性響應於光而可逆地變化的刺激響應性高分子，能列舉偶氮苯衍生物、螺吡喃衍生物等親水性或者極性根據光而變化的光響應性高分子；它們和溫度響應性高分子及pH響應性高分子中的至少任一種的共聚物；上述光響應性高分子的交聯物；或者上述共聚物的交聯物。

另外，作為與水的親和性響應於電場而可逆地變化的刺激響應性高分子，能列舉具有羧基、磺酸基、磷酸基、氨基等解離基團的高分子、如含羧基高分子和含氨基高分子的複合物那樣的通過靜電相互作用、氫鍵等形成複合物的高分子、或者它們的交聯物。

另外，作為與水的親和性響應於pH而可逆地變化的刺激響應性高分子，能列舉具有羧基、磺酸基、磷酸基、氨基等解離基團的高分子；如含羧基高分子和含氨基高分子的複合物那樣的通過靜電相互作用、氫鍵等形成複合物的高分子；或者它們的交聯物。

對上述刺激響應性高分子的分子量也並不作特別限定，優選通過凝膠滲透色譜法(GPC)決定的數均分子量為3000以上。

(親水性高分子)

本發明的吸溼材料使用的親水性高分子，只要是與該親水性高分子一起形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構的刺激響應性高分子以外的親水性的高分子，就並不作特別限定。

作為這種親水性高分子，例如能列舉在側鏈或主鏈中具有羥基、羧基、磺酸基、磷酸基、氨基等親水性基團的高分子。作為上述親水性高分子的更具體的一例，例如能列舉海藻酸、透明質酸等多糖類；殼聚糖；羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素衍生物；聚(甲基)丙烯酸、聚馬來酸、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基苯磺酸、聚丙烯醯胺烷基磺酸、聚二甲基氨基丙基(甲基)丙烯醯胺，它們與(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸烷基酯等的共聚物，聚二甲基氨基丙基(甲基)丙烯醯胺和聚乙烯醇的複合物，聚乙烯醇和聚(甲基)丙烯酸的複合物，聚(甲基)丙烯腈、聚烯丙基胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚(甲基)丙烯醯胺、聚－N,N』－二甲基(甲基)丙烯醯胺、聚甲基丙烯酸－2－羥乙酯、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚二甲基氨基丙基(甲基)丙烯醯胺、聚(甲基)丙烯腈及上述聚合物的共聚物等。此外，更優選親水性高分子是它們的交聯物。

在本發明中，刺激響應性高分子和親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構，因此刺激響應性高分子及親水性高分子中的至少任一種是交聯物。

在親水性高分子是交聯物的情況下，作為這種交聯物，例如能列舉使如下單體在交聯劑存在下聚合而得到的高分子，上述單體是(甲基)丙烯酸、烯丙基胺、乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯醯胺、N,N』－二甲基(甲基)丙烯醯胺、甲基丙烯酸2－羥乙酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、馬來酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、丙烯醯胺烷基磺酸、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯腈等單體。

作為上述交聯劑，只要適當選擇使用現有公知的交聯劑即可，例如能適當使用二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、N,N』－亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、甲苯二異氰酸酯、二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯等具有聚合性官能團的交聯性單體；戊二醛；多元醇；多元胺；多元羧酸；鈣離子、鋅離子等金屬離子等。這些交聯劑可以單獨使用，另外也可以將2種以上組合使用。

或者，在溫度響應性高分子是交聯物的情況下，這種交聯物可以是使未進行交聯的上述親水性高分子與上述交聯劑反應形成網絡結構而得到的交聯物，上述未進行交聯的上述親水性高分子例如是：使上述單體聚合得到的高分子或者海藻酸、透明質酸等多糖類；殼聚糖；羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素衍生物。

對上述親水性高分子的分子量也並不作特別限定，優選通過GPC決定的數均分子量為3000以上。

(吸溼材料)

在現有溶劑中響應於外部刺激而反覆膨潤和收縮的刺激響應性凝膠是已知的，但是即使使用其乾燥體作為吸溼材料，吸收空氣中的水分的能力也不充分。作為具有高吸溼性的材料，已知氫氧化鈉等的鹽、吸水性高分子等，但是氫氧化鈉等的鹽在吸溼的同時溶膠化，因此要求形狀不破壞的吸溼材料。另外，在使用吸水性高分子的情況下，為了使水分從吸溼材料脫離，需要使水分氣化。

本發明是基於發現了如下情況：高分子凝膠的乾燥體包含與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子和親水性高分子，上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構，該高分子凝膠的乾燥體具備響應於外部刺激在吸收水分的狀態和將已吸收的水分釋放的狀態之間變化的刺激響應性高分子的功能，並且同時具有高吸溼能力。

故此，如果使用上述高分子凝膠的乾燥體作為吸溼材料，則使該吸溼材料吸收空氣中的水分，僅僅施加外部刺激，已吸收水分的吸溼材料就會變為疏水性，並將已吸收的水分釋放。故此，不必如現有的吸溼材料那樣對已吸收的水分施加較大熱量使其蒸發，就能直接作為液體的水取出。例如，作為上述刺激響應性高分子，使用溫度響應性高分子，該LCST通過使用超過室溫的程度的溫度例如40℃以上的溫度比較低的溫度響應性高分子，從而不像現有的除溼機那樣使用過冷卻或較大熱量，而僅僅加熱使得吸溼材料變為LCST以上就能將已吸收的水分取出。

此外，在學術上將空氣中的水分(水蒸氣)被上述高分子凝膠的乾燥體吸著且吸收的情況稱為吸附。但是，在本發明中，主要著眼通過施加外部刺激將被該乾燥體的內部吸收的水分釋放的情況，因此將空氣中的水分被該乾燥體的內部吸收的現象稱為「吸溼」或者「水分的吸收」，將通過施加外部刺激而將液體的水作為水滴釋放的現象稱為「水(水分)的釋放」或者「脫水」。

此外，即使包含與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子和親水性高分子，但是使它們共聚合而得到的高分子凝膠也不能得到本發明的效果。如後述的比較例所示，將溫度響應性高分子和親水性高分子共聚合得到的高分子凝膠，所謂在某溫度急劇地從親水性變化為疏水性的溫度響應性凝膠的特徵喪失。故此，若是使用使刺激響應性高分子和親水性高分子共聚合而得到的高分子凝膠的乾燥體的吸溼材料，則將已吸收的水分釋放的性能下降。此外，若是後述的比較例所示的使溫度響應性高分子和親水性高分子共聚合得到的高分子凝膠，當使親水性高分子共聚合70重量％時，響應於溫度而從親水性變化為疏水性的性質自身也喪失。

此外，根據本發明的吸溼材料，因為與水分的親和性響應於外部刺激而可逆地變化，所以能反覆進行通過吸溼材料吸收水分和將已吸收的水分釋放。故此，能反覆利用吸溼材料。

上述高分子凝膠所含的上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子的比例並不作特別限定，但是在已將交聯劑的重量去除的重量的比例中，上述親水性高分子相對於上述刺激響應性高分子更優選包含5重量％以上，進一步優選包含20重量％以上，另外更優選包含1000重量％以下，進一步優選包含700重量％以下。

對本發明的吸溼材料的形狀並不作特別限定，可以是板狀、片狀、薄膜狀，也可以是粒子狀。對粒子狀的吸溼材料的形狀也並不作特別限定，但例如可以是大致球狀、板狀等形狀。另外，對本發明的吸溼材料的大小也並不作特別限定，只要根據除溼機的構成適當選擇即可。

上述高分子凝膠只要包含與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子、和親水性高分子即可，在不給本發明的效果帶來不良影響的範圍內，也可以包含其它的高分子。

(II)吸溼材料的製造方法

本發明的吸溼材料的製造方法只要至少包含如下高分子凝膠製造工序和乾燥工序即可，在該高分子凝膠製造工序中，製造包含上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子且上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構的高分子凝膠，在該乾燥工序中，對通過上述高分子凝膠製造工序得到的高分子凝膠進行乾燥。本發明的吸溼材料的製造方法也可以進一步包含粉碎工序，在該粉碎工序中，將通過上述乾燥工序得到的高分子乾燥體加以粉碎。

(高分子凝膠製造工序)

高分子凝膠製造工序只要是能製造上述高分子凝膠的工序，就並不作特別限定，上述高分子凝膠例如能通過以下方法加以製造。

〔1〕該方法包含：工序(i)，使構成上述刺激響應性高分子的單體聚合及交聯，從而形成上述刺激響應性高分子的交聯物的交聯網絡(a)；以及

工序(ii)，在交聯網絡(a)的存在下，使構成上述親水性高分子的單體聚合及交聯，從而形成包含交聯網絡(a)和上述親水性高分子的交聯物的交聯網絡(b)的互穿高分子網絡結構。

〔2〕該方法包含：工序(i)，使構成上述刺激響應性高分子的單體聚合及交聯，從而形成上述刺激響應性高分子的交聯物的交聯網絡(a)；以及

工序(ii)，在交聯網絡(a)的存在下，使構成上述親水性高分子的單體聚合，從而形成包含交聯網絡(a)和直鏈狀的上述親水性高分子的半互穿高分子網絡結構。

〔3〕該方法包含：工序(i)，使構成上述刺激響應性高分子的單體聚合，從而製造直鏈狀的上述刺激響應性高分子；

工序(ii)，在直鏈狀的上述刺激響應性高分子的存在下，使構成上述親水性高分子的單體聚合及交聯，從而形成包含直鏈狀的上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子的交聯物的交聯網絡(b)的半互穿高分子網絡結構。

在上述〔1〕～〔3〕的方法中，作為用於使單體聚合的聚合方法，並不作特別限定，能適當使用自由基聚合、離子聚合、縮聚、開環聚合等。另外，作為聚合使用的溶劑，只要根據單體適當選擇即可，例如，能適當使用水、磷酸緩衝液、三羥甲基氨基甲烷(Tris)緩衝液、醋酸緩衝液、甲醇、乙醇等。

作為聚合引發劑，也並不作特別限定，例如能適當使用過硫酸銨、過硫酸鈉等過硫酸鹽；過氧化氫；叔丁基過氧化氫、過氧化氫異丙苯等過氧化物類、偶氮雙異丁腈、過氧化苯甲醯等。在這些聚合引發劑中，特別是如過硫酸鹽、過氧化物類等呈氧化性的引發劑，例如也能用作與亞硫酸氫鈉、N,N,N』,N』－四甲基乙二胺等的氧化還原引發劑。或者，也可以使用光、放射線等作為引發劑。

另外，對聚合溫度並不作特別限定，通常為5℃～80℃。另外，對聚合時間也並不作特別限定，通常為4小時～48小時。

聚合時的單體、交聯劑等的濃度只要是可得到上述刺激響應性高分子、上述親水性高分子或者它們的交聯物的濃度，就並不作特別限定。另外，上述聚合引發劑的濃度也不作特別限定，只要適當選擇即可。

在上述〔1〕～〔3〕的方法中，所謂通過使單體聚合及交聯從而形成上述刺激響應性高分子或者上述親水性高分子的交聯物的交聯網絡的方法，也可以是使單體在交聯劑的存在下聚合的方法，並且也可以是使單體聚合形成為高分子後通過交聯劑加以交聯的方法。

在上述〔1〕～〔3〕的工序(ii)中，只要適當選擇與通過工序(i)所形成的高分子或者其交聯物之間未形成交聯的聚合條件或者交聯條件即可。

在上述〔1〕～〔3〕的方法中，關於構成上述刺激響應性高分子的單體、構成上述親水性高分子的單體以及交聯劑，如在上述(I)中說明的那樣。

另外，在上述刺激響應性高分子或者上述親水性高分子從最初是例如纖維素衍生物、多糖類等高分子的情況下，在上述〔1〕～〔3〕的方法中，「使構成上述刺激響應性高分子的單體聚合及交聯」換讀為「使上述刺激響應性高分子交聯」，「使構成上述親水性高分子的單體聚合及交聯」換讀為「使上述親水性高分子交聯」。

另外，在上述〔1〕～〔3〕的方法中，在製造上述刺激響應性高分子或者其交聯物後，在得到的上述刺激響應性高分子或者其交聯物的存在下，製造上述親水性高分子或者其交聯物，但是也可以在製造上述親水性高分子或者其交聯物後，在得到的上述親水性高分子或者其交聯物的存在下，製造上述刺激響應性高分子或者其交聯物。

另外，在上述〔1〕～〔3〕的方法中，在製造上述刺激響應性高分子或者其交聯物後，在得到的上述刺激響應性高分子或者其交聯物的存在下，用製造上述親水性高分子或者其交聯物的2個步驟的工序製造互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構，但是如果選擇在上述刺激響應性高分子或者其交聯物與上述親水性高分子或者其交聯物之間未形成交聯的聚合條件或者交聯條件，也能用1個步驟同時進行上述刺激響應性高分子或者其交聯物和上述親水性高分子或者其交聯物的形成。例如，如果製造上述親水性高分子或者其交聯物所使用的聚合方法和交聯劑、和製造上述親水性高分子或者其交聯物所使用的聚合方法和交聯劑使用不同的組合，則能通過1個步驟的工序製造上述高分子凝膠。

(乾燥工序)

在乾燥工序中，將通過上述高分子凝膠製造工序得到的高分子凝膠加以乾燥，得到高分子凝膠的乾燥體。

對乾燥高分子凝膠的方法並不作特別限定，能適當使用現有公知的方法。作為乾燥高分子凝膠的方法，例如能列舉採用加熱的乾燥、減壓下的乾燥、冷凍乾燥、溶劑置換法等。

(粉碎工序)

通過乾燥工序得到的上述高分子凝膠的乾燥體，根據需要在粉碎工序中加以粉碎。

作為粉碎的方法，也並不作特別限定，例如使用迴轉器等機械式粉碎機、球磨機、氣流式粉碎機等將上述高分子凝膠的乾燥體加以粉碎，並能根據需要進一步分級並形成為粒子狀的吸溼材料。

另外，粒子狀的吸溼材料在高分子凝膠製造工序中通過使用乳化聚合，從而也能通過合成高分子凝膠微粒來製造。

(III)除溼機

本發明的吸溼材料由於具備上述的構成，從而通過使用該吸溼材料的除溼機，能不使用過冷卻或較大熱量就能有效地除溼。故此，利用本發明的吸溼材料的除溼機也包含於本發明中。以下參照附圖詳細說明本發明的除溼機的實施方式。

(實施方式1)

圖10表示本發明的實施方式1的除溼機101的縱剖視圖，圖11表示除溼機101的橫剖視圖。如圖10所示，除溼機101具備除溼機主體8，除溼機主體8具有進氣口9和排氣口10，在除溼機主體8的內部具備：多個吸溼單元1，其載持有本發明的吸溼材料；吸溼區16，其是吸溼單元1吸收空氣中的水分的區域；脫水區17，其是將已吸收空氣中的水分的吸溼單元1所吸收的水分作為水釋放的區域；排水箱14，其貯存被釋放的水；以及送風風扇11，其用於從進氣口9收入要除溼的空氣，並將已除溼的空氣從排氣口10排出。此外，在本實施方式中，作為吸溼材料，使用作為上述刺激響應性高分子包含溫度響應性高分子的吸溼材料。

進氣口9設置於除溼機主體8的1個側面，排氣口10設置於與該側面相對的側面。由此，從進氣口9收入的空氣在除溼機主體8內沿水平方向流動。另外，吸溼區16和脫水區17配置於從進氣口9收入的空氣流動的路徑的進氣口9側，送風風扇11配置於從進氣口9收入的空氣流動的路徑的排氣口10側。排水箱14配置於脫水區17的下方。

上述多個吸溼單元1在與設置有進氣口9的除溼機主體8的側面、及設置有排氣口10的除溼機主體8的側面平行的面上，且如圖11所示在以單元旋轉軸13為中心的圓的圓周上隔開間隔地呈放射狀配置，能繞單元旋轉軸13旋轉。單元旋轉軸13的旋轉通過單元旋轉用電機12驅動。

多個吸溼單元1繞單元旋轉軸13旋轉的區域被劃分為位於上方的吸溼區16和位於下方的脫水區17，吸溼單元1通過旋轉而能在吸溼區16與脫水區17之間移動。從進氣口9收入的空氣通過吸溼區16，而不會流到脫水區17。在脫水區17中且在與吸溼單元1的加熱器5的加熱器電極6接觸而能對加熱器5通電的位置上，配置有加熱器用固定電極15。

圖7～圖9中示出吸溼單元1的結構。圖7表示吸溼單元1的主視圖，圖8表示吸溼單元1的縱剖視圖，圖9表示吸溼單元1的橫剖視圖。吸溼單元1是在板狀的基材2上層疊有本發明的吸溼材料7而成的層疊體的在基材2側以與基材2相接的方式設置有板狀的加熱器5的板狀構件。如圖7及圖9所示，在基材2上與吸溼材料7相接的面上設置有相互平行的直線狀延伸的多個吸水槽3。並且，在基材2的、吸水槽3延伸的方向的端部的一方的中央部，設置有滴下口4，滴下口4用於使從吸溼材料7釋放的水通過滴下而排出到吸溼單元1的外部。

接著參照圖10對除溼機101的除溼作用進行說明。首先，當除溼機101運行時，吸溼單元1通過單元旋轉用電機12繞單元旋轉軸13旋轉。在除溼機101內的空氣流動的路徑中，送風風扇11動作，要除溼的空氣(潮溼空氣)18從進氣口9被收入到除溼機101內。

被除溼機101吸進的空氣(潮溼空氣)18在通過吸溼區16時與吸溼單元1的吸溼材料7接觸。在室溫下為親水性的吸溼材料7吸收空氣(潮溼空氣)中的水分，據此在通過吸溼區16時潮溼空氣被除溼，已除溼的空氣(乾燥空氣)19被從排氣口10排出。

已吸收空氣(潮溼空氣)中的水分的吸溼單元1通過單元旋轉軸13的旋轉而繞單元旋轉軸13旋轉，從吸溼區16移動到脫水區17內。在脫水區17內，吸溼單元1的加熱器5的加熱器電極6與加熱器用固定電極15接觸而通電，由此移動到脫水區17的吸溼單元1被加熱器5加熱。通過加熱器5，基材2被加熱，以及吸溼材料7隔著基材2被加熱，從而吸溼材料7的溫度成為LCST以上，吸溼材料7成為疏水性。其結果是，吸溼材料7吸收的水分作為水從吸溼材料7被釋放。圖6中示意性地表示由於加熱從吸溼材料7滲出的水被基材2的吸水槽3利用毛細管現象收集的情況。這樣，具備吸水槽3的基材2具有作為集水部的功能。並且，被釋放的水通過吸水槽3從滴下口4排出到排水箱14。

在此，圖5中示意性地表示在未形成吸水槽3的基材2上層疊吸溼材料7並通過埋入基材的加熱器5來加熱基材2及吸溼材料7的情況下的吸溼材料7的脫水行為。如圖5所示，從吸溼材料7滲出的微量的水分作為水滴而附著於吸溼材料7上。這樣，以往認為不易取出從吸溼材料7滲出的微量的水。與此相對，如果使用具備吸水槽3的基材2，則微量的水在容易導熱的與基材2的接觸面側滲出。並且，在與基材2的接觸面側滲出的水利用毛細管現象被基材2的微細的吸水槽3吸收，從而被有效地收集。另外，通過使用具備吸水槽3的基材2，可得到容易進行基材2及吸溼材料7的加熱的效果。

在本實施方式中，吸溼單元1配置成在移動到脫水區17時滴下口4位於排水箱14側。

基材2的材料只要是能將加熱器5的熱隔著該基材2傳導到吸溼材料7的材料即可，並不作特別限定，例如能更適當地使用鋁、不鏽鋼等金屬。另外，基材2的材料也可以是聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)、聚烯烴、聚丙烯酸酯等樹脂；二氧化矽、陶瓷等。在作為基材2的材料使用聚二甲基矽氧烷(PDMS)等的情況下，更優選在基材2的表面塗敷有碳黑、氧化鐵粒子等光熱轉換材料、或者氧化鐵系陶瓷粒子、磁鐵礦納米粒子等磁熱轉換材料。由此，通過投入到光照或磁場等能加熱基材2，因此能加熱吸溼材料7。

通過使用本發明的吸溼材料，能將已吸收的水分以液體狀態直接取出，因此不需要換熱器。而且，作為吸溼材料7，通過使用其LCST超過室溫的程度的溫度、例如40℃以上的比較低的溫度、例如40℃～100℃、更優選40℃～70℃的響應性高分子，從而不會如現有的除溼機那樣使用過冷卻或較大熱量，僅僅將吸溼材料7加熱到成為LCST以上就能將已吸收的水分以液體狀態直接取出。

在本實施方式中，包含吸溼材料7的多個吸溼單元1呈放射狀配置，成為旋轉的結構，所以將位於吸溼區16內的多個吸溼單元1使用於吸溼，並且能在位於脫水區17內的殘留的多個吸溼單元1中施加刺激而取出水。即，能並行地進行吸溼和脫水。多個吸溼單元1也可以以一定速度連續地旋轉，或者也可以斷續地有步驟地旋轉。

另外，在上述的例子中，在基材2上且與吸溼材料7相接的面，設置有相互平行的直線狀延伸的多個吸水槽3，但是吸水槽3的形狀並不限定於直線狀，也可以是曲線狀。另外，吸水槽3並不限定於相互平行的槽，只要是被釋放的水通過槽的底部流到滴下口4的結構，就可以是任意的形狀。因此，吸水槽3例如也可以是曲線狀的槽在多個部位交叉的不規則的形狀，另外，也可以是規則的格子狀。

另外，吸水槽3的大小隻要是能利用毛細管現象收集水的大小即可，並不作特別限定，優選是微細的吸水槽，例如，吸水槽3的截面的槽(凹部)的寬度例如為10μm～10mm，吸水槽3的深度例如為1μm～10mm。另外，在吸水槽3是規則地相互平行的、直線狀延伸的多個吸水槽3的情況下，或者是規則的格子狀的情況下，吸水槽3的截面處的槽的中心和相鄰的槽的中心的間隔例如為10μm～500μm。這種微細的吸水槽可以用任意的方法形成，能適當使用例如蝕刻、MEMS技術、納米壓印等。另外，基材2的厚度只要能形成上述吸水槽3也沒有特別限定，例如為1mm～10mm。

另外，在上述的例子中，作為吸溼材料，使用包含溫度響應性高分子作為上述刺激響應性高分子的吸溼材料，但是也能使用包含響應於其它刺激的刺激響應性高分子的吸溼材料。在這種情況下，也可以取代加熱器5，使用施加紅外線、紫外線、可見光等光、電場等對應的刺激的裝置作為刺激賦予部。

另外，在上述的例子中，為了對吸溼材料7有效地賦予熱的刺激而使用板狀的加熱器5，但是加熱器5的形狀並不限定於板狀，只要能沿著吸溼材料7配置即可。另外，在上述的例子中，為了對吸溼材料7賦予熱的刺激而使用加熱器5，但是只要能對吸溼材料7賦予熱的刺激，也可以使用加熱器5以外的加熱裝置。作為這樣的加熱裝置，例如能列舉滷素燈、紅外線燈、氙氣燈等。

另外，在上述的例子中，作為吸溼材料7使用板狀或者層狀的吸溼材料，但對吸溼材料7的厚度也不作特別限定，例如為1mm～10mm。另外，吸溼材料7的形狀也並不限定於此，例如也可以是粒子狀。

另外，在上述的例子中，上述吸溼單元1的滴下口4設置於吸水槽3延伸的方向的端部的一方的中央部，但是滴下口4隻要是水通過吸水槽3滴下的位置，設置於哪裡都可以。

(實施方式2)

圖15表示本發明的實施方式2的除溼機102的縱剖視圖，圖16表示除溼機102的橫剖視圖。另外，圖12～圖14表示除溼機102的吸溼單元1的結構。

此外，為了便於說明，對具有與在上述實施方式1中說明的附圖相同功能的構件標註相同附圖標記，省略其說明。

如圖15所示，除溼機102具備除溼機主體8，除溼機主體8具有進氣口9和排氣口10，在除溼機主體8的內部具備吸溼單元1、吸溼區16、脫水區17、排水箱14以及送風風扇11。

在實施方式2中，進氣口9設置於除溼機主體8的1個側面的下部，排氣口10設置於除溼機主體8的上表面。由此，從進氣口9收入的空氣在除溼機主體8的內部從下向上流動。另外，吸溼區16和脫水區17配置於從進氣口9收入的空氣流動的路徑的進氣口9側，送風風扇11配置於從進氣口9收入的空氣流動的路徑的排氣口10側的區域。排水箱14配置於脫水區17的下方。

上述多個吸溼單元1在除溼機主體8內且在與以在垂直方向延伸的單元旋轉軸13為中心軸的圓筒的側面相當的面上，如圖16所示，以隔開間隔在水平方向相互相鄰的方式排列配置，能以單元旋轉軸13為旋轉軸進行旋轉。單元旋轉軸13的旋轉通過單元旋轉用電機12驅動。

圖12表示吸溼單元1的主視圖，圖13表示吸溼單元1的縱剖視圖，圖14表示吸溼單元1的橫剖視圖。吸溼單元1是在層疊體的基材2側以與基材2相接的方式設置有加熱器5的構件，該層疊體是在基材2上層疊本發明的吸溼材料7而成的。在實施方式2中，吸溼單元1在與以單元旋轉軸13為中心軸的圓筒的側面相當的面上相鄰地排列配置的情況下，以整體上形成以單元旋轉軸13為中心軸的圓筒形的方式，具有橫截面為圓弧狀的形狀。即，基材2、吸溼材料7以及加熱器5具有橫截面彎曲為圓弧狀的板狀形狀。此時，如圖16所示，吸溼單元1構成為吸溼材料7配置於圓弧的外側、加熱器5配置於圓弧的內側。如圖12及圖14所示，在基材2上且與吸溼材料7相接的面上設置有相互平行的直線狀延伸的多個吸水槽3。並且，在基材2的吸水槽3延伸的方向的端部的一方的中央部，設置有滴下口4，滴下口4用於將從吸溼材料7釋放的水通過滴下而排出到吸溼單元1的外部。

在本實施方式中，如圖16所示，形成有上述多個吸溼單元1的圓筒形的外側、即與吸溼材料7相接的區域，在水平方向被劃分為吸溼區16和脫水區17，吸溼單元1通過旋轉能在吸溼區16與脫水區17之間移動。如圖15所示，從進氣口9收入的空氣通過吸溼區16而不會流到脫水區17。在脫水區17中，在與吸溼單元1的加熱器5的加熱器電極6接觸而能對加熱器5通電的位置上，配置有加熱器用固定電極15。

並且，在本實施方式中，從進氣口9進入到除溼機102的空氣(潮溼空氣)18在通過上述多個吸溼單元1與除溼機主體8的側面之間的吸溼區16時，與吸溼單元1的吸溼材料7接觸。在室溫下為親水性的吸溼材料7吸收空氣(潮溼空氣)中的水分，據此在通過吸溼區16時潮溼空氣被除溼，已被除溼的空氣(乾燥空氣)19從排氣口10被排出。

已吸收空氣(潮溼空氣)中的水分的吸溼單元1通過單元旋轉軸13的旋轉而繞單元旋轉軸13旋轉，移動到脫水區17內。並且，在脫水區17內通過加熱器5加熱，吸溼材料7已吸收的水分作為水從吸溼材料7被釋放。已釋放的水通過基材2的吸水槽3利用毛細管現象被收集，通過吸水槽3從滴下口4排出到排水箱14。

此外，吸溼單元1配置成滴下口4位於排水箱14側。

關於本實施方式中的使用本發明的吸溼材料帶來的效果、通過使吸溼單元1旋轉而帶來的效果，與實施方式1相同。

另外，基材2的材料及厚度、吸溼單元1的旋轉方法、以及吸水槽3的大小與實施方式1相同。另外，關於吸水槽3的形狀、吸溼材料7所含的刺激響應性高分子、刺激賦予部、加熱器5的形狀及種類、滴下口4的位置、以及吸溼材料7的形狀，能與實施方式1同樣地變更。

此外，在上述的例子中，吸溼單元1構成為吸溼材料7配置於圓弧的外側、加熱器5配置於圓弧的內側，但是與此相反，吸溼單元1也可以構成為吸溼材料7配置於圓弧的內側、加熱器5配置於圓弧的外側。這種情況下，加熱器用固定電極15配置於吸溼單元1的外側。

另外，在上述的例子中，上述多個吸溼單元1在除溼機主體8內配置於以在垂直方向延伸的單元旋轉軸13為中心軸的圓筒形的側面上，但是上述多個吸溼單元1也可以不配置於圓筒形的側面，而配置於截面為多角形的筒的側面上。

另外，將本發明的吸溼材料作為吸溼材料使用於包含特願2013－252901號在內的與除溼機有關的本申請人的全部申請的說明書中記載的除溼機的構成也包含於本發明中。

本發明並不限定於上述的各實施方式，能在技術方案所示的範圍內進行各種變更，將在不同實施方式中分別公開的技術手段適當組合而得到的實施方式也包含於本發明的技術範圍中。

〔總結〕

本發明的方式1的吸溼材料含有高分子凝膠的乾燥體，該高分子凝膠包含與水的親和性響應於外部刺激而可逆地變化的刺激響應性高分子、和親水性高分子，吸溼材料具備上述刺激響應性高分子和上述親水性高分子形成互穿高分子網絡結構或者半互穿高分子網絡結構的構成。

根據上述構成，在作為除溼材料使用的情況下，起到不使用過冷卻或較大熱量就能有效除溼的效果。

就本發明的方式2的吸溼材料而言，在上述方式1上，上述外部刺激可以是熱、光、電場或者pH。

根據上述構成，僅僅加熱已吸收空氣中的水分的吸溼材料使其成為LCST以上，就能將已吸收的水分以液體狀態直接取出。

就本發明的方式3的吸溼材料而言，在上述方式1或者2中，上述刺激響應性高分子也可以是選自由聚(N－烷基(甲基)丙烯醯胺)、聚(N－乙烯基烷基醯胺)、聚(N－乙烯基吡咯烷酮)、聚(2－烷基－2－噁唑啉)、聚乙烯基烷基醚、聚環氧乙烷與聚環氧丙烷的共聚物、聚(氧乙烯乙烯基醚)、纖維素衍生物、以及它們的共聚物構成的組中的至少1種高分子或者其交聯物。

根據上述構成，僅僅加熱已吸收空氣中的水分的吸溼材料使其成為LCST以上，就能將已吸收的水分以液體狀態直接取出。

就本發明的方式4的吸溼材料而言，在上述方式1～3中的任一方式中，上述親水性高分子也可以是選自由海藻酸、透明質酸、殼聚糖、纖維素衍生物、聚(甲基)丙烯酸、聚乙二醇、以及它們的共聚物構成的組中的至少1種高分子或者其交聯物。

根據上述構成，在作為除溼材料使用的情況下，起到不使用過冷卻或較大熱量就能有效除溼的效果。

本發明的方式5的除溼機具備：上述方式1～4中的任一方式的吸溼材料、以及刺激賦予部(加熱器5)，刺激賦予部用於對上述吸溼材料賦予刺激。

根據上述構成，起到如下效果：不使用過冷卻或較大熱量就能有效地除溼。

就本發明的方式6的除溼機而言，在上述方式5中，進一步具備集水部(基材2)，該集水部與上述吸溼材料相接地配置，收集由於賦予刺激而從上述吸溼材料滲出的水。

根據上述構成，起到如下效果：能有效地取出吸溼材料已吸收的空氣中的水分。

就本發明的方式7的除溼機而言，在上述方式6中，具備如下構成：上述集水部(基材2)在與上述吸溼材料相接的面具有吸水槽。

根據上述構成，通過利用毛細管現象收集從吸溼材料滲出的微量的水分，從而起到能有效地取出的效果。另外，可得到容易對基材及吸溼材料賦予刺激的效果。

(實施方式3)

作為實施方式3，以下更具體地說明本發明的實施例，但是本發明並被實施例限定。

〔實施例1〕

＜海藻酸和聚N－異丙基丙烯醯胺形成互穿高分子網絡結構的高分子凝膠的合成＞

將N－異丙基丙烯醯胺(有時簡稱為NIPAM。)700mg、海藻酸鈉(有時簡稱為Alg。)700mg、以及亞甲基雙丙烯醯胺(有時簡稱為MBAA。)58mg溶解於純水23mL中。在所得到的溶液中分別添加0.8mol/L的N,N,N′,N′－四甲基乙二胺(有時簡稱為TEMED。)及0.1mol/L的過硫酸銨(有時簡稱為APS。)各1mL，在冰浴中反應6小時，從而製造用MBAA使聚N－異丙基丙烯醯胺交聯的水凝膠。然後，將所得到的水凝膠浸漬於0.25mol/L的氯化鈣水溶液100mL中，靜置2天，從而用鈣離子將Alg交聯。這樣，合成聚N－異丙基丙烯醯胺和海藻酸形成互穿高分子網絡結構的高分子凝膠(有時簡稱為Alg/PNIPAM IPN凝膠。)。將合成的Alg/PNIPAM IPN凝膠及其製造方法在圖1中表示出。

＜Alg/PNIPAM IPN凝膠的相轉變行為＞

將所得到的Alg/PNIPAM IPN凝膠浸漬於純水中，在一定的溫度下靜置24小時後測定凝膠的重量。然後，將凝膠加熱乾燥，測定乾燥重量。根據靜置24小時後的凝膠的重量及乾燥重量，利用下述算式算出含水率。

含水率＝(24小時靜置後的凝膠的重量－乾燥重量)/乾燥重量

算出使凝膠分別在15℃、25℃、30℃、35℃、40℃以及50℃的一定溫度下靜置24小時時的含水率，對伴隨溫度變化的Alg/PNIPAM IPN凝膠的相轉變行為進行研究。

圖2中表示其結果。圖2中，縱軸表示含水率(圖2中記為「Amount of water absorption」。換言之，含水率是在水中吸收的水分的量。單位：g/g－乾燥凝膠)，橫軸表示溫度(單位：℃)。如圖2所示，可判明：所得到的Alg/PNIPAM IPN凝膠在35℃和40℃之間存在含水率急劇變化的溫度，換言之，存在與水的親和性急劇變化的溫度。即，可判明：Alg/PNIPAM IPN凝膠在35℃以下為親水性，而當超過40℃時變換為疏水性。

＜Alg/PNIPAM IPN凝膠的吸溼行為＞

將所得到的Alg/PNIPAM IPN凝膠在－20℃冷凍，在20Pa的減壓條件下使其乾燥24小時。將這樣得到的Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體在溫度20℃、溼度80％RH的恆溫恆溼條件下靜置，經時地測定重量變化，由此對Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體的吸溼行為進行研究。

圖3中表示其結果。圖3的(a)中，縱軸表示含水率(圖3中記為「Amount of moisture absorption」。換言之，含水率是在空氣中吸溼的水分的量。單位：g/g－乾燥凝膠)，橫軸表示時間(單位：小時)。如圖3的(a)所示，已乾燥的Alg/PNIPAM IPN凝膠具有高吸溼能力。此外，圖3的(b)是表示在溫度21～22℃、溼度約80％RH的恆溫恆溼條件下進行吸溼行為的研究的坐標圖。

＜Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體的脫水行為＞

將Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體在溫度25.5℃、約80％RH的恆溫恆溼條件下靜置80小時使其充分吸溼。使用加熱器用60℃加熱如此吸溼的Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體，對凝膠表面的情況進行動態攝像，對脫水行為進行研究。

圖4中表示其結果。圖4的(a)、(b)以及(c)分別表示剛剛用60℃加熱之後、加熱1分鐘後及加熱3分鐘後的Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體表面的情況。如圖4所示，可判明：通過施加60℃的熱，被Alg/PNIPAM IPN凝膠的乾燥體吸收的水分從該乾燥體以液體狀態滲出。

〔比較例1〕

＜N－異丙基丙烯醯胺和丙烯酸鈉的共聚凝膠的合成＞

將N－異丙基丙烯醯胺(NIPAM)538.6mg、丙烯酸鈉(AAcNa)191.8mg、以及亞甲基雙丙烯醯胺(MBAA)77.8mg溶解於純水3.4mL中。在所得到的溶液中分別添加0.8mol/L的N,N,N′,N′－四甲基乙二胺(TEMED)及0.4mol/L的過硫酸銨(APS)各1mL，在冰浴下使其反應6小時，由此合成了AAcNa的含量(簡稱為AAc content。)為30mol％的含有N－異丙基丙烯醯胺和丙烯酸鈉的無規共聚物的水凝膠(以下簡稱為PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠。)。所合成的共聚凝膠及其製造方法在圖17中表示出。

變更N－異丙基丙烯醯胺(NIPAM)和丙烯酸鈉(AAcNa)的比例，同樣地製造AAc的含量分別為2.5mol％、5mol％、10mol％、以及30mol％的PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠。

＜PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠的相轉變行為＞

除了將測定溫度設為20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃以及60℃以外，與實施例1同樣地將所得到的PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠浸漬於純水中，算出在一定溫度下分別靜置24小時靜置時的含水率，對伴隨溫度變化的PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠的相轉變行為進行研究。

圖18中表示其結果。圖18中，縱軸表示以將20℃的含水率設為1的方式標準化的含水率(圖18中記為「Normalized water content」)，橫軸表示溫度(單位：℃)。如圖18所示，在PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠中，含水率連續地變化，沒有發現含水率較大變化的溫度。另外，可判明：在PNIPAM/PAAcNa共聚凝膠中，AAc的含量即親水性高分子的比例越增加，響應於溫度而從親水性變化為疏水性的性質自身也越喪失。

〔實施例2〕

＜海藻酸和羥丙基纖維素(以下有時簡稱為HPC。)形成半互穿高分子網絡結構的高分子凝膠的合成＞

將羥丙基纖維素(和光純藥工業株式會社，羥丙基纖維素150～400cP)700mg及海藻酸鈉700mg溶解於純水25mL中。在得到的溶液中注入0.5mol/L的氯化鈣水溶液100mL，靜置2天，由此製備出羥丙基纖維素和海藻酸形成半互穿高分子網絡結構的高分子凝膠(有時簡稱為HPC/Alg半IPN凝膠。)。

＜HPC/Alg半IPN凝膠的吸溼行為＞

將得到的HPC/Alg半IPN凝膠以－30℃冷凍，在20Pa的減壓條件下使其乾燥24小時。將這樣得到的HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體在溫度25℃、溼度80％RH的恆溫恆溼條件下靜置，通過經時地測定重量變化，對HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體的吸溼行為進行研究。

圖19中表示其結果。圖19中，縱軸表示含水率(圖19中記為「吸溼量」。換言之，含水率是已吸收的水分的量。單位：g/g)，橫軸表示時間(單位：分鐘)。此外，上述含水率是通過吸溼所增加的重量(增加重量)除以乾燥體的重量(乾燥重量)所得到的值。如圖19所示，已乾燥的HPC/Alg半IPN凝膠具有高吸溼能力。

另外，圖19中一併示出：將HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體在溫度25℃、溼度80％RH的恆溫恆溼條件下靜置1000分鐘後，使用板狀的加熱器以60℃加熱，通過濾紙將已滲出的水分去除後的含水率(圖19中記為「加熱脫水時」。)

＜HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體的脫水行為＞

將HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體在溫度25℃、約80％RH的恆溫恆溼條件下靜置24小時，使其充分吸溼。將這樣吸溼的HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體用加熱器以溫度60℃加熱，對凝膠表面的情況進行動態攝像，對脫水行為進行研究。

圖20中表示其結果。圖20的(a)及(b)分別表示加熱前及加熱30秒後的HPC/Alg半IPN凝膠的已吸溼的乾燥體表面的情況。如圖20所示，可判明如下：通過施加60℃的熱，從而被HPC/Alg半IPN凝膠的乾燥體吸收的水分從該乾燥體以液體狀態滲出。

〔實施例3〕

除了使用羥丙基纖維素6.0～10.0(和光純藥工業株式會社)作為HPC以外，與實施例2同樣地進行海藻酸和HPC形成半互穿高分子網絡結構的高分子凝膠的製造及評價。可確認其乾燥體具有高吸溼、脫水能力。

〔實施例4〕

除了使用羥丙基纖維素1000～5000cP(和光純藥工業株式會社)作為HPC以外，與實施例2同樣地進行海藻酸和HPC形成半互穿高分子網絡結構的高分子凝膠的製造及評價。可確認其乾燥體具有高吸溼、脫水能力。

工業上的可利用性

本發明的吸溼材料因為通過賦予刺激而能將已吸收的水分以液體狀態直接取出，所以在作為除溼材料使用的情況下，不使用過冷卻或較大熱量就能有效地除溼。

故此，本發明的吸溼材料作為除溼材料非常有用，能適合使用於除溼機。

附圖標記說明

1 吸溼單元

2 基材(集水部)

3 吸水槽

4 滴下口

5 加熱器(刺激賦予部)

6 加熱器電極

7 吸溼材料

8 除溼機主體

9 進氣口

10 排氣口

11 送風風扇

12 單元旋轉用電機

13 單元旋轉軸

14 排水箱

15 加熱器用固定電極

16 吸溼區

17 脫水區

18 進氣(潮溼空氣)

19 排氣(乾燥空氣)。