[发明专利]一种调温调湿材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种调温调湿材料及其制备方法与应用。该调温调湿材料的制备方法包括如下步骤：(1)将无机水合盐相变材料、成核剂和水混合均匀，于40～55℃条件下搅拌10～20min，然后加入多孔材料，继续搅拌60～120min，得到复合相变材料；(2)将复合相变材料冷却至室温，然后将其压制成相变板材；(3)将无机矿物质材料作为调湿材料，分别压制成第一调湿板材和第二调湿板材；(4)使用建筑结构胶将第一调湿板材、相变板材和第二调湿板材顺序组装，并用铝箔包覆，得到调温调湿板材。本发明制得的材料有良好的调温性能和控湿性能，且在较高湿度下储热性能变化较小，适合使用在空气相对湿度较高的温室大棚内。

技术领域

本发明涉及调温控湿材料领域，特别涉及一种调温调湿材料及其制备方法与应用。

背景技术

温室大棚作为现代农业科技的一种生产方式，在现代农业生产中占有重要地位。在温室大棚中，温度太高会使棚内的蒸发量增加，导致幼苗干枯，也会导致落花落果，温度太低导致农作物冻害。因此，不适宜的温度会导致农作物产量和质量的降低。不仅温度是温室大棚中农作物生长的重要因素，湿度也是温室大棚中农作物生长不可忽视的因素。在大棚中，湿度过高会导致光照不足，影响农作物的生长发育，也会造成有害菌的大量繁殖，致使农作物受损；湿度过低会阻碍农作物的光合作用，影响果实的发育。

在温室大棚中，传统的调温控湿措施是通风换气。对大棚生产而言，此措施的缺点是受到季节和气候的影响较大。同时，如果大棚的面积比较大则需要的时间会很长，效果也不太明显，特别是大棚中心区域，一旦通风排气系统出现故障则很难调控温湿度，且过长时间的通风换气对大棚温度波动影响是巨大的，即使使用一些主动式的调温控湿的措施，也会增加成本和劳动量。因此，寻求绿色经济的温室调温控湿措施已刻不容缓。

相变材料在相变的过程中，保持温度恒定下，可吸收或释放热能，从而调整温室大棚内温度的波动，降低热能的损耗。但是，目前主要采用的是有机相变材料，如石蜡、十二醇等，而有机相变材料存在成本高、易燃，且部分材料存在毒害作用，不适用于农作物生长的温室大棚。吸湿材料是一种常见的功能性材料，可依靠自身的孔结构，对温室大棚内的水分高吸低放，实现对温室大棚内湿度的控制。处于自然状态下的温室大棚，其温室环境中的热湿是耦合的，而单一的相变材料或吸湿材料只能分别对温度或湿度进行调控。为了能对温室大棚内热湿进行同步调控，调温调湿材料的开发刻不容缓。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种调温调湿材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的调温调湿材料。

本发明的再一目的在于提供所述调温调湿材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种调温调湿材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无机水合盐相变材料、成核剂和水混合均匀，于40～55℃条件下搅拌10～20min，然后加入多孔材料，于40～55℃条件下继续搅拌60～120min，得到复合相变材料；其中，复合相变材料包括以下重量百分数计的原料：无机水合盐相变材料50～80％、去离子水0～20％、成核剂0～6％、多孔材料20～50％；

(2)将步骤(1)中得到的复合相变材料冷却至室温，然后将其压制成相变板材；

(3)将无机矿物质材料作为调湿材料，将其压制成第一调湿板材和第二调湿板材；

(4)将第一调湿板材、相变板材和第二调湿板材顺序层叠组合形成夹心结构，并利用建筑结构胶和铝箔包覆其底面和侧面，得到调热调湿板材，即所述调温调湿材料。

优选的，步骤(1)中所述的无机水合盐相变材料为选择相变温度为15～40℃，相变潜热为80～250J/g的无机水合盐相变材料。