[發明專利]以脫木素木材為原料的熱敏變色相變儲能木材的制備方法

有效

• 申請號: 201710563402.6
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107511900B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 楊如娥;王成毓;柯嬌娜;楊海月;柯少佳;黃彥慧;黃瓊濤
• 申請（專利權）人: 宜華生活科技股份有限公司;東北林業大學
• 主分類號: B27K3/02
• 分類號: B27K3/02;B27K5/02;B27K3/50;B27K3/32;B27K5/04;C09K5/06;C09K9/02
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發明是一種以脫木素木材為原料的熱敏變色相變儲能木材的制備方法，包括如下工藝步驟：（1）將木塊加入到氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合溶液中，加熱至沸騰保持一定時間，之后用去離子水洗滌，得到脫木素木材；（2）將脫木素木材加入到過氧化氫溶液中進行漂白，加熱至沸騰，直至木材變白；（3）將結晶紫內酯和雙酚A加入到熔融的十四醇中，在加熱條件下進行磁力攪拌，得到復配物；（4）將脫木素木材放入復配物中浸漬，放入真空烘箱中一定時間，得到熱敏變色相變儲能木材。優點：原料不但保留了原木原有的三維多孔結構，而且比原木具有更大的吸附率，制備得到的熱敏變色相變儲能材料，成本低，方法簡單，生產周期短，環境友好，熱敏變色。

技術領域

本發明涉及的是一種以脫木素木材、十四醇、結晶紫內酯、雙酚A為原料的熱敏變色相變儲能材料的制備方法，屬于利用脫木素木材作為支撐材料的相變儲能新材料研究領域。

背景技術

能源是社會發展和進步的物質基礎，在推動社會經濟發展和工業化生產中起到了關鍵的作用。但隨著人口的增長，工業的發展，非可再生能源不斷減少，供需失衡，能源危機不斷加劇。面對這種現狀，人們開始著眼于開發一些可再生的新能源。相變儲能材料因為具有良好的儲熱能力而應運而生。目前相變儲能材料主要分為微膠囊型相變復合材料和多孔定型相變復合材料。微膠囊型相變復合材料存在制備工藝復雜，需要經過乳化、酸化、固化等過程才能制備，而多孔定型相變復合材料的制備工藝較為簡單，一般常用的方法為浸漬法，且很好的阻止了相變過程中液體的泄漏。因此在開發相變儲能材料時，更傾向于多孔定型相變復合材料。

目前已有的多孔定型相變復合材料，所選擇的相變材料一般為聚乙二醇、石蠟等，相變溫度較高，一般在50℃以上，不太適用于一般的生活、工作環境；而本設計中選擇的是相變材料是十四醇，其相變溫度在34℃~36℃，更加適用于一般得生活、工作環境。并且現有的以十四醇及十四醇—脂肪酸制備的二元復配物所制備的相變儲能材料，其相變焓一般在100 kJ/kg及以下；而本設計具有相對較大的相變焓，熔融相變溫度為34.31 ℃，熔融相變焓為118.5 kJ/kg；液-固相變溫度和固-固相變溫度分別為35.17 ℃和32.81 ℃，二者相變焓為92.53 kJ/kg，具有很好儲熱性能。目前所有的相變儲能材料都不能直觀的判斷相變溫度以及相變過程的發生。

發明內容

本發明提出的是一種以脫木素木材為原料的熱敏變色相變儲能木材的制備方法，其目的是要解決目前相變儲能材料制備周期長，制備工藝復雜，相變焓較低的缺點以及不能直觀的判斷相變溫度以及相變過程的發生的問題；所得到的熱敏變色相變儲能木材，在發生相變發生的過程中，木材會發生變色，由室溫的藍色變為無色，不但可以直觀的判斷相變溫度和相變過程的發生，還可以起到裝飾的效果。并且本設計制備周期短（12h~30h），反應條件溫和（25℃~100℃），不需要大型儀器設備，可以實現大規模的工業化生產加工，具有很廣泛的應用前景。

本發明的技術解決方案：一種以脫木素木材為原料的熱敏變色相變儲能木材的制備方法，包括如下工藝步驟：

(1)將木塊加入到氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合溶液中，加熱至沸騰保持6h~18h，然后用去離子水洗滌，得到脫木素木材；

所述的氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合溶液中氫氧化鈉的濃度為2mol/L~5mol/L；所述的氫氧化鈉和亞硫酸鈉的混合溶液中亞硫酸鈉的濃度為0.1mol/L~1mol/L；

(2)將脫木素木材加入到濃度為2mol/L~5mol/L的過氧化氫溶液中，在無攪拌狀態下，加熱至沸騰保持至脫木素木材變白，再用去離子水清洗3次~5次，得到漂白后的脫木素木材；

(3)將結晶紫內酯和雙酚A加入到熔融的十四醇中，在加熱條件下進行磁力攪拌1h~3h，得到復配物；

所述的結晶紫內酯與雙酚A的質量比為1：(1~10)；所述的結晶紫內酯與熔融的十四醇的質量比為1：(10~100)；