[发明专利]一种具有潜热调温和被动调湿的功能性材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有潜热调温和被动调湿的功能性材料及其制备方法和应用，功能性材料由以下组份组成：15份～30份的水泥，20份～40份的调湿剂，15份～20份的粉煤灰，10份～20份的复合相变胶囊，5份～15份的轻质陶粒，2份～5份的玉米淀粉胶稳定剂，2份～5份的抗菌剂，2份～5份的防霉剂，130份～160份水。本发明的具有潜热调温和被动调湿的功能性材料为利用可再生资源木粉和玉米淀粉胶，工业固体废料粉煤灰和轻质陶粒的环境友好型相变调温调湿材料，原材料易得、成本低廉、生产施工工艺简单、调温调湿效果优异，能够变能源消耗型的主动调温调湿方式为资源节约型的被动调温调湿方式，可应用于室内温湿度调节领域中。

技术领域

本发明涉及一种具有潜热调温和被动调湿的功能性智能环保的建筑材料，属于被动室内温湿度调节领域。

背景技术

适宜的室内温湿度对人类的居住环境和物品的保存至关重要。为了控制室内环境温湿度符合人体舒适度或生产工艺的要求，传统方式通常采取采暖、空调、通风、冷凝除湿、转轮除湿、加湿器加湿等方法主动调节室内温湿度。以上方法虽然高效，但是可能会带来一系列弊端，例如机械运行时的噪声污染，水系统滋生细菌从而产生“室内空气品质”问题以及能源消耗量大。因此，能够依靠自身的吸放湿性能，感应空气温湿度的变化，自动调节空气相对湿度的材料应运而生。

相变储能是利用物质相变过程需要吸收和释放潜热的特性来蓄热，可以将暂时不用或多余的热能通过相变材料储存起来，需要时加以利用。与其它蓄热技术相比，相变储能技术具有化学和机械稳定性好、安全性高、蓄热密度大、蓄热过程近似等温等优点。

中国专利201410315121.5公开了一种生物质多孔相变调温调湿材料及其制备方法，其中起调湿作用的部分为经物理活化的核桃壳和建筑石膏胶凝材料，该种材料孔隙尺寸单一，缺乏不同孔径材料之间的互补，因而对室内相对湿度调节的范围有限。中国专利201310184849.4的发明专利公开了一种环保型被动式控温调湿材料及其制备方法，其中对温度控制的部分仅依靠这种材料本身的热容量，蓄热能力差，温度调节能力较弱。中国专利201110445847.7公开了一种具有被动调节室内相对湿度的材料及其制备方法和应用，利用可再生资源木粉和工业固体废料粉煤灰，改善硅藻土基调湿材料的调湿能力，但是该方法只能对湿度进行调节，无法同时实现温度的调节。

综上所述，在室内温湿度调节材料领域中，需要进一步发展调温调湿双性能兼顾，调温能力和调湿能力均良好的功能性材料。

发明内容

为了进一步提高硅藻土基调湿材料的调湿性能，以及同时实现材料的调温性能，本发明提供了一种具有潜热调温和被动调湿的功能性材料，添加不同的多孔介质，包括杨木粉、硅藻土、粉煤灰和轻质陶粒，通过孔径和粒度的阶梯式分布进一步提高了硅藻土基调湿材料的调湿性能，并以胶囊的形式在硅藻土基调湿材料中加入复合相变调温材料进行温度调控。本发明利用可再生资源木粉和玉米淀粉胶，以及工业固体废料粉煤灰和轻质陶粒，变能源消耗式的主动调温调湿为资源节约型的被动调温调湿的手段，实现了室内温度和相对湿度的自动调控，满足人们对舒适度的要求和达到节约能源的目的，同时对促进生态环境的可持续发展具有重要的实际意义。

本发明的技术方案如下：

一种具有潜热调温和被动调湿的功能性材料，按重量配比由以下组份组成：15份～30份的水泥，20份～40份的调湿剂，15份～20份的粉煤灰，10份～20份的复合相变胶囊，5份～15份的轻质陶粒，2份～5份的玉米淀粉胶稳定剂，2份～5份的抗菌剂，2份～5份的防霉剂，130份～160份水。

所述的水泥型号为32.5型、32.5R型、42.5型或42.5R型。

所述的调湿剂为按重量配比由3份～4份硅藻土和1份～2份木粉组成。

所述的硅藻土为经过500～800℃的高温下煅烧1～8h所得，细度为100目～200目。