[發明專利]一種相變儲能木材的制備方法

在審

• 申請號: 201910905129.X
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110625721A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 孫偉圣;王文斌;郭璽;曹惠敏;劉靜怡;賈世芳
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: B27K5/00
• 分類號: B27K5/00;B27K3/32;B27K3/08;B27K3/20;B27K3/00
• 代理公司: 33294 杭州萬合知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 丁海華

本發明公開了一種相變儲能木材的制備方法，按下述步驟進行：將木材放入氫氧化鈉和亞硫酸鈉混合溶液中，再將溶液煮沸保持12?48h，直至溶液顏色不發生變化；將煮好的木材放入去離子水中再次煮沸的4?10h，中間更換去離子水，維持去離子水的pH為6?8；c、將去離子水中的木材撈出，放入濃度為90?100％的乙醇溶液中2?6h；再將木材浸漬在固含量為15?40％的相變微膠囊乳液中，在真空度為0.05?0.2MPa的條件下浸漬0.5?2h；浸漬的同時，分別朝木材的橫向面和縱向面施加微波輻射；取出浸漬好的木材后在溫度為25?40℃下干燥72?120h，得到相變儲能木材。本發明制備的相變儲能木材具備較大的相變熱焓值以及優異的穩定性，熱循環耐久性較好，使用壽命長，而且相變微膠囊在木材中的滲透性好，分布均勻。

技術領域

本發明涉及相變材料和木材加工技術領域，具體地說，設計一種相變儲能木材的制備方法。

背景技術

相變材料是指在相變溫度附近發生相變，吸收或釋放大量熱并保持自身溫度不變的材料，因此被廣泛的應用于節能、太陽能開發和電子設備等領域。根據相變狀態，相變材料主要分為固-液、固-固、液-汽相變材料，其中固-液相變材料與其它兩種相比具有潛熱高、溫度適宜等優點，因此應用最為廣泛。但由于固-液相變材料在相變過程中存在體積變化、泄漏等缺點，會降低其儲熱能力，導致環境污染，所以如何解決固-液相變材料的體積變化、泄露等問題成為近年來研究的熱點。微膠囊技術是將微量物質包裹在聚合物殼中的技術，是一種儲存固體、液體、氣體的微型包裝技術，利用微膠囊技術可將相變材料包裹制備成相變微膠囊，將微膠囊加入去離子水中進行超聲波分散即可獲得相變微膠囊乳液。相變微膠囊可以最大限度的防止相變材料在相變過程中出現泄露現象，減少體積變化，并增加其導熱面積，提高導熱效率。

木材是一種天然的多孔材料，具有高強重比、良好的聲學和美學特性，以及良好的加工性能，作為建筑材料和家具結構材料已經有了數千年的歷史。利用木材的多孔性，在一定壓力、溫度下將改性藥劑注入木材內部可以賦予木材更多的功能，如防腐、防霉、阻燃功能等。現有的技術中，為了達到控制室內溫度的目的，一種是依靠外物進行工作，例如空調調節，放置冰塊、灑水降溫等，空調調節消耗大量的電能等能源，不利于節能減排，冰塊灑水等方式的溫度調節不穩定，不適合居家應用，另外一種是通過建筑材料進行保溫，例如保溫材料等應用，但是保溫材料成本較高，制作過程繁瑣，使用壽命短。公開號為CN107511900A中國申請專利公開了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。該方法制備得到的熱敏變色相變儲能木材可以用于調節室內溫度，其中室內溫度調節是通過復配物的相變儲能進行的，但該方法不能有效地將復配物滲透進入木材中，而且復配物容易流失，造成相變儲能木材使用壽命短的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種相變儲能木材的制備方法。本發明制備的相變儲能木材具備較大的相變熱焓值以及優異的穩定性，熱循環耐久性較好，使用壽命長，而且相變微膠囊在木材中的滲透性好，分部均勻。

本發明的技術方案如下：一種相變儲能木材的制備方法，按下述步驟進行：

a、將木材放入氫氧化鈉和亞硫酸鈉混合溶液中，再將溶液煮沸保持12-48h，直至溶液顏色不發生變化；

b、將煮好的木材放入去離子水中再次煮沸的4-10h，中間更換去離子水，維持去離子水的pH為6-8；

c、將去離子水中的木材撈出，放入濃度為90-100％的乙醇溶液中2-6h；