[發明專利]一種具有潛熱調溫和被動調濕的功能性材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610550094.9
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN107129224B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 鄭佳宜;王晟琪;余延順
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B38/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞;朱顯國

本發明公開了一種具有潛熱調溫和被動調濕的功能性材料及其制備方法和應用，功能性材料由以下組份組成：15份～30份的水泥，20份～40份的調濕劑，15份～20份的粉煤灰，10份～20份的復合相變膠囊，5份～15份的輕質陶粒，2份～5份的玉米淀粉膠穩定劑，2份～5份的抗菌劑，2份～5份的防霉劑，130份～160份水。本發明的具有潛熱調溫和被動調濕的功能性材料為利用可再生資源木粉和玉米淀粉膠，工業固體廢料粉煤灰和輕質陶粒的環境友好型相變調溫調濕材料，原材料易得、成本低廉、生產施工工藝簡單、調溫調濕效果優異，能夠變能源消耗型的主動調溫調濕方式為資源節約型的被動調溫調濕方式，可應用于室內溫濕度調節領域中。

技術領域

本發明涉及一種具有潛熱調溫和被動調濕的功能性智能環保的建筑材料，屬于被動室內溫濕度調節領域。

背景技術

適宜的室內溫濕度對人類的居住環境和物品的保存至關重要。為了控制室內環境溫濕度符合人體舒適度或生產工藝的要求，傳統方式通常采取采暖、空調、通風、冷凝除濕、轉輪除濕、加濕器加濕等方法主動調節室內溫濕度。以上方法雖然高效，但是可能會帶來一系列弊端，例如機械運行時的噪聲污染，水系統滋生細菌從而產生“室內空氣品質”問題以及能源消耗量大。因此，能夠依靠自身的吸放濕性能，感應空氣溫濕度的變化，自動調節空氣相對濕度的材料應運而生。

相變儲能是利用物質相變過程需要吸收和釋放潛熱的特性來蓄熱，可以將暫時不用或多余的熱能通過相變材料儲存起來，需要時加以利用。與其它蓄熱技術相比，相變儲能技術具有化學和機械穩定性好、安全性高、蓄熱密度大、蓄熱過程近似等溫等優點。

中國專利201410315121.5公開了一種生物質多孔相變調溫調濕材料及其制備方法，其中起調濕作用的部分為經物理活化的核桃殼和建筑石膏膠凝材料，該種材料孔隙尺寸單一，缺乏不同孔徑材料之間的互補，因而對室內相對濕度調節的范圍有限。中國專利201310184849.4的發明專利公開了一種環保型被動式控溫調濕材料及其制備方法，其中對溫度控制的部分僅依靠這種材料本身的熱容量，蓄熱能力差，溫度調節能力較弱。中國專利201110445847.7公開了一種具有被動調節室內相對濕度的材料及其制備方法和應用，利用可再生資源木粉和工業固體廢料粉煤灰，改善硅藻土基調濕材料的調濕能力，但是該方法只能對濕度進行調節，無法同時實現溫度的調節。

綜上所述，在室內溫濕度調節材料領域中，需要進一步發展調溫調濕雙性能兼顧，調溫能力和調濕能力均良好的功能性材料。

發明內容

為了進一步提高硅藻土基調濕材料的調濕性能，以及同時實現材料的調溫性能，本發明提供了一種具有潛熱調溫和被動調濕的功能性材料，添加不同的多孔介質，包括楊木粉、硅藻土、粉煤灰和輕質陶粒，通過孔徑和粒度的階梯式分布進一步提高了硅藻土基調濕材料的調濕性能，并以膠囊的形式在硅藻土基調濕材料中加入復合相變調溫材料進行溫度調控。本發明利用可再生資源木粉和玉米淀粉膠，以及工業固體廢料粉煤灰和輕質陶粒，變能源消耗式的主動調溫調濕為資源節約型的被動調溫調濕的手段，實現了室內溫度和相對濕度的自動調控，滿足人們對舒適度的要求和達到節約能源的目的，同時對促進生態環境的可持續發展具有重要的實際意義。

本發明的技術方案如下：

一種具有潛熱調溫和被動調濕的功能性材料，按重量配比由以下組份組成：15份～30份的水泥，20份～40份的調濕劑，15份～20份的粉煤灰，10份～20份的復合相變膠囊，5份～15份的輕質陶粒，2份～5份的玉米淀粉膠穩定劑，2份～5份的抗菌劑，2份～5份的防霉劑，130份～160份水。

所述的水泥型號為32.5型、32.5R型、42.5型或42.5R型。

所述的調濕劑為按重量配比由3份～4份硅藻土和1份～2份木粉組成。

所述的硅藻土為經過500～800℃的高溫下煅燒1～8h所得，細度為100目～200目。