[發明專利]一種調溫調濕材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202211432765.3
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115648740A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 李燕娜;葉榮達;張億濤;陳國彰;周心怡;付龍濤;何曉茹;王軍
• 申請（專利權）人: 仲愷農業工程學院
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B9/02;B32B37/10;C09K5/06;A01G9/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉瑜

本發明公開了一種調溫調濕材料及其制備方法與應用。該調溫調濕材料的制備方法包括如下步驟：(1)將無機水合鹽相變材料、成核劑和水混合均勻，于40～55℃條件下攪拌10～20min，然后加入多孔材料，繼續攪拌60～120min，得到復合相變材料；(2)將復合相變材料冷卻至室溫，然后將其壓制成相變板材；(3)將無機礦物質材料作為調濕材料，分別壓制成第一調濕板材和第二調濕板材；(4)使用建筑結構膠將第一調濕板材、相變板材和第二調濕板材順序組裝，并用鋁箔包覆，得到調溫調濕板材。本發明制得的材料有良好的調溫性能和控濕性能，且在較高濕度下儲熱性能變化較小，適合使用在空氣相對濕度較高的溫室大棚內。

技術領域

本發明涉及調溫控濕材料領域，特別涉及一種調溫調濕材料及其制備方法與應用。

背景技術

溫室大棚作為現代農業科技的一種生產方式，在現代農業生產中占有重要地位。在溫室大棚中，溫度太高會使棚內的蒸發量增加，導致幼苗干枯，也會導致落花落果，溫度太低導致農作物凍害。因此，不適宜的溫度會導致農作物產量和質量的降低。不僅溫度是溫室大棚中農作物生長的重要因素，濕度也是溫室大棚中農作物生長不可忽視的因素。在大棚中，濕度過高會導致光照不足，影響農作物的生長發育，也會造成有害菌的大量繁殖，致使農作物受損；濕度過低會阻礙農作物的光合作用，影響果實的發育。

在溫室大棚中，傳統的調溫控濕措施是通風換氣。對大棚生產而言，此措施的缺點是受到季節和氣候的影響較大。同時，如果大棚的面積比較大則需要的時間會很長，效果也不太明顯，特別是大棚中心區域，一旦通風排氣系統出現故障則很難調控溫濕度，且過長時間的通風換氣對大棚溫度波動影響是巨大的，即使使用一些主動式的調溫控濕的措施，也會增加成本和勞動量。因此，尋求綠色經濟的溫室調溫控濕措施已刻不容緩。

相變材料在相變的過程中，保持溫度恒定下，可吸收或釋放熱能，從而調整溫室大棚內溫度的波動，降低熱能的損耗。但是，目前主要采用的是有機相變材料，如石蠟、十二醇等，而有機相變材料存在成本高、易燃，且部分材料存在毒害作用，不適用于農作物生長的溫室大棚。吸濕材料是一種常見的功能性材料，可依靠自身的孔結構，對溫室大棚內的水分高吸低放，實現對溫室大棚內濕度的控制。處于自然狀態下的溫室大棚，其溫室環境中的熱濕是耦合的，而單一的相變材料或吸濕材料只能分別對溫度或濕度進行調控。為了能對溫室大棚內熱濕進行同步調控，調溫調濕材料的開發刻不容緩。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種調溫調濕材料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供所述方法制備得到的調溫調濕材料。

本發明的再一目的在于提供所述調溫調濕材料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種調溫調濕材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將無機水合鹽相變材料、成核劑和水混合均勻，于40～55℃條件下攪拌10～20min，然后加入多孔材料，于40～55℃條件下繼續攪拌60～120min，得到復合相變材料；其中，復合相變材料包括以下重量百分數計的原料：無機水合鹽相變材料50～80％、去離子水0～20％、成核劑0～6％、多孔材料20～50％；

(2)將步驟(1)中得到的復合相變材料冷卻至室溫，然后將其壓制成相變板材；

(3)將無機礦物質材料作為調濕材料，將其壓制成第一調濕板材和第二調濕板材；

(4)將第一調濕板材、相變板材和第二調濕板材順序層疊組合形成夾心結構，并利用建筑結構膠和鋁箔包覆其底面和側面，得到調熱調濕板材，即所述調溫調濕材料。

優選的，步驟(1)中所述的無機水合鹽相變材料為選擇相變溫度為15～40℃，相變潛熱為80～250J/g的無機水合鹽相變材料。