專利名稱：一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料。
技術(shù)背景居住環(huán)境的熱舒適感取決于室內(nèi)空氣溫度和空氣相對濕度的影 響?？諝獾暮瑵窳窟^高，使人產(chǎn)生潮濕、胸悶等不適感，誘發(fā)關(guān)節(jié)炎 等疾病；助長各種霉菌病毒大量繁殖發(fā)育，影響食品加工和保存。但 空氣含濕量過低，又會使人產(chǎn)生皮膚過敏、眼鼻干燥，呼吸系統(tǒng)抵抗 能力下降，致使呼吸到感染和氣喘等疾病侵入，另外濕度過低還會引 起靜電現(xiàn)象，不利于身體健康。室內(nèi)濕環(huán)境的大小會影響到圍護結(jié)構(gòu) 的濕狀況與結(jié)構(gòu)安全性、建筑壽命；以及建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。利用自然能源改善建筑室內(nèi)環(huán)境，創(chuàng)造具有生態(tài)環(huán)境的低能耗健 康節(jié)能建筑，開展綠色建筑等研究，世界各國學(xué)者普遍關(guān)注。特別是 近幾年來，我國能源形勢緊張，使得建筑節(jié)能工作備受重視，研究如 何利用"被動式"手段調(diào)節(jié)和改善室內(nèi)物理環(huán)境成為我國當(dāng)前建筑物 理環(huán)境研究領(lǐng)域亟待開展的研究課題。 1、 國外研究現(xiàn)狀日本在調(diào)濕建筑材料研究方面遠遠領(lǐng)先于國內(nèi)。從1980年開始至 1987年，日本在博物館、歷史資料館、紀(jì)念館、寺廟、圖書館、美術(shù) 館以及書庫等建筑中，大約近百項工程中使用了調(diào)濕材料，對文物及 重要的美術(shù)書刊的保護與保管起了很大的作用。1993年巖佐宏，船崎 鑊等人利用硅藻土制造出既簡單又價廉的調(diào)濕材料但是調(diào)濕性能有 待提高。1995年Yoshida Takayuki等利用酸處理過的硅酸鹽混合吸水物質(zhì)制成濕度控制材料控制室內(nèi)濕度，但是材料調(diào)節(jié)濕度范圍僅可控制50% 60%內(nèi)。2000年Kobayashi Etsuo發(fā)明了可以抗菌的調(diào)濕材 料及建筑材料，在具備一定室內(nèi)調(diào)濕能力的同時增加了材料的抗菌性 能。2001年HanadaKozo利用400。C 1300。C高溫炭化，50_200目標(biāo)準(zhǔn) 篩得到的炭化物顆粒通過加入粘結(jié)劑加熱壓制成炭化物調(diào)濕材料，可 安裝在床板下產(chǎn)生調(diào)濕作用，但制作工藝復(fù)雜，造價較高。2001年 Yoshida Shigeo等人研制出墻體調(diào)濕材料解決了普通可調(diào)濕建筑石 膏的在絕熱高濕度下不能調(diào)節(jié)濕度的難題。此外，日本還申請了多項 關(guān)于濕度調(diào)節(jié)或控制材料的專利，奠定了日本作為調(diào)濕材料研宄領(lǐng)域 的主導(dǎo)。目前在日本，具有調(diào)節(jié)濕度的建筑材料種類有地板、墻體隔 板、天花板、墻體材料等。 2、 國內(nèi)研究現(xiàn)狀1994馮乃謙以沸石為原材料制成的調(diào)濕材料，可使容器內(nèi)濕度穩(wěn) 定在60% -70%之間，而作參照的沒有放置調(diào)濕材料樣品的容器內(nèi)部 濕度在50%-90%之間浮動，但本材料的調(diào)濕幅度較小。1997年上海 博物館開發(fā)了以硅膠為主的調(diào)濕材料的。1999年王新江與日本名古屋 工業(yè)技術(shù)研究所渡村信泊利用煤系高嶺土制備自律型調(diào)濕材料。2001年華僑大學(xué)建筑系冉茂宇研宄了硅膠的吸放濕性能，硅膠具有較好的 吸濕能力，但其放濕效果不好且價格較高。2002年中國科學(xué)院過程研 究所杜尚豐等人進行了智能型調(diào)濕陶瓷材料的研究與開發(fā)，對高嶺石 硬質(zhì)礦進行粉碎、高溫焙燒、堿溶解處理后加壓成型，其最大水蒸氣 吸附量高達18%，調(diào)濕陶瓷材料雖然具有較好的調(diào)適能力，但制作工 藝復(fù)雜，不適合工業(yè)化大量生產(chǎn)。2004年北京工業(yè)大學(xué)環(huán)能學(xué)院研制 出新型調(diào)濕涂料可使密閉空間內(nèi)的相對濕度在40分鐘內(nèi)由92.5%降低到97.5%，存在調(diào)濕效果不明顯的缺點?？偟膩碚f，國內(nèi)研究中目前被用做濕度調(diào)節(jié)的材料有海泡石、高 嶺土、蒙脫土、沸石等，但都沒有形成較大的研究氣候和成熟的建材 產(chǎn)品。這不僅和我國的研宄和技術(shù)水平有關(guān)，也和社會的發(fā)展水平有 關(guān)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可 自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料，該建筑材料調(diào)濕能力強、放濕效 果明顯、造價較低、原材料獲取容易。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料的原料組成及重量百分比含量為60% 80%的建筑石膏，8% 15%的植物纖維，5% 15% 的氯化鋰溶膠，3% 8%的石膏緩凝劑，4% 9%的白水泥。所述建筑石膏化學(xué)成份包含有以P半水石膏(e CaS04 '1 / 2H20) 為主要成分，不預(yù)加任何外加劑的粉狀膠結(jié)料。所述植物纖維為將稻草或麥秸桿或稻草與麥秸桿相混合，粉碎成 小于5mm的粉狀。所述氯化鋰溶膠的原料組成及重量百分比含量為5% 15%的LiCl 與80% 95%聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠。聚丙烯酸系高吸水樹脂溶 膠是采用高吸水樹脂與蒸餾水按l: 99 (質(zhì)量比)混合成溶膠。所述石膏緩凝劑為檸檬酸或酒石酸。所述白水泥為白色硅酸鹽水泥熟料。所述白水泥制作過程為白水泥加入石膏，磨細制成的水硬性膠 凝材料。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明與國內(nèi)外現(xiàn)有的調(diào)濕材料調(diào)濕性能以及制作工藝相比，具 有以下優(yōu)點1、調(diào)濕效果明顯，吸放濕速度快。使用本材料的房間與不使用 本材料的房間相比相對濕度平均降低5%左右。在實際應(yīng)用中，當(dāng)室 內(nèi)相對濕度在30% 60%范圍內(nèi)波動時，lm2的調(diào)濕板材，可使101113左 右的空間的相對濕度降低8%左右。在吸濕階段，當(dāng)室內(nèi)門窗的透氣 量為3.9 11.72 m7h時，lm2的調(diào)濕板材，最大可降低空氣含濕量 0. 30g/kg左右。本發(fā)明在循環(huán)試驗中，試樣的吸放濕量有一定的衰減，但衰減幅 度較小，且衰減幅度逐漸減?。坏贸龅脑嚇拥难h(huán)吸放濕衰減系數(shù)比 較小，說明本調(diào)濕材料的調(diào)濕性能比較穩(wěn)定，具有持續(xù)的調(diào)濕能力。2、 價格低廉。本發(fā)明的造價僅為海泡石、高嶺土類調(diào)濕材料的 50%左右，是硅膠類調(diào)濕材料的30%左右。3、 材料易獲取。植物纖維采用稻草、麥秸農(nóng)作物秸稈粉碎成粉 料，在農(nóng)村極易獲取，而且價格很低。4、 制作工藝簡單。制作機械僅需要一臺攪拌機以及制作板材的 模具，適合不同類型的工廠加工制作。
具體實施方式
本發(fā)明以建筑石膏作為主要基體膠結(jié)材料，在其中加入具有較好 吸濕能力的植物纖維和氯化鋰溶膠，同時加入提高材料強度的白水泥 和延長材料凝固時間的石膏緩凝劑加工而成。本發(fā)明氯化鋰溶膠的制備過程如下1、 將含量為89&的LiCl與含量為929&的聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠 混合而成。聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠是采用高吸水樹脂與蒸餾水按 1: 99 (質(zhì)量比)混合成溶膠。2、 將含量為12y。的LiCl與含量為889&的聚丙烯酸系高吸水樹脂溶 膠混合而成。聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠是采用高吸水樹脂與蒸餾水按l: 99 (質(zhì)量比)混合成溶膠。 實施例各種原料的化學(xué)成分如下原料成分(化學(xué)分子式)建筑石膏以P半水石膏(P CaS04 1 / 2H20)為主要成分植物纖維稻草或麥秸桿或稻草與麥秸桿相混合，粉碎成小于 5mm的粉狀氯化鋰溶膠LiCl+聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠石膏緩凝劑檸檬酸或酒石酸白水泥白色硅酸鹽水泥熟料加入石膏，磨細制成的水硬性膠 凝材料各種原料的配料范圍如下(重量百分比)60% 80%的建筑石膏，8% 15%的植物纖維，5% 15%的氯化鋰溶膠，3% 8%的石膏緩凝劑，4% 9%的白水泥。將上述配料加入小型攪拌機中攪拌5 10分鐘，然后加水?dāng)嚢?10 20分鐘。下面是本發(fā)明的具體的生產(chǎn)操作實例，通過實例可以進一步詳細 了解本發(fā)明。實例一本發(fā)明可制成粘稠均勻的料漿應(yīng)用于住宅室內(nèi)濕度的自動調(diào)節(jié)。(1) 備料準(zhǔn)備好生產(chǎn)制作所需的原料。(2) 配料70%的建筑石膏，9%的植物纖維，10%的氯化鋰溶膠，6% 的石膏緩凝劑和5%的白水泥。(3) 攪拌將上述配料加入小型攪拌機中攪拌5 10分鐘，然后加水 攪拌10 20分鐘，制成粘稠均勻的料漿。(4) 粉刷施工工藝為基層處理一墻面貼餅沖筋一墻面均勻灑水一制備料漿(復(fù)合調(diào)濕墻體材料) 一料漿刮抹上墻一刮平一壓實壓光—檢査驗收。復(fù)合調(diào)濕建筑材料在刮抹上墻時首先用5mm厚粉刷石膏 打底，再分層施工，每層厚度控制在8mm左右，待上一層料漿終凝后 再抹下一層。用手指輕壓無明顯痕跡表示己終凝。 實例二本發(fā)明可制成粘稠均勻的料漿應(yīng)用于博物館室內(nèi)濕度的自動調(diào)節(jié)。(1) 同實例一。(2) 配料60%的建筑石膏，13%的植物纖維，12%的氯化鋰溶膠，7%的石膏緩凝劑和8%的白水泥。(3) 同實例一。(4) 同實例一。 實例三本發(fā)明可制成粘稠均勻的料漿應(yīng)用于辦公室內(nèi)濕度的自動調(diào)節(jié)。(1) 同實例一至二。(2) 配料75%的建筑石膏，8%的植物纖維，7%的氯化鋰溶膠，4%的石膏緩凝劑和6%的白水泥。(3) 同實例一至二。(4) 同實例一至二。實例四本發(fā)明可以制成建筑裝飾板材應(yīng)用于住宅室內(nèi)濕度的自動調(diào)節(jié)。(1) 同實例一至三。(2) 配料66%的建筑石膏，9%的植物纖維，13%的氯化鋰溶膠，4% 的石膏緩凝劑和8%的白水泥。(3) 同實例一至三。(4) 干燥成型將攪拌好的料漿裝入模具，制成規(guī)格不小于 500mmX500mmX20mm的板材(制作板材的標(biāo)準(zhǔn)參照《普通紙面石膏 板標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 9775—88))，將板材放在50°左右的烘箱當(dāng)中烘干 5 10小時。(5) 在板材上繪制各種圖案制作成精美裝飾品懸掛在室內(nèi)。 實例五本發(fā)明可以制成建筑裝飾板材應(yīng)用于博物館室內(nèi)濕度的自動調(diào)節(jié)。(1) 同實例一至四。(2) 配料72%的建筑石膏，11%的植物纖維，6%的氯化鋰溶膠，4% 的石膏緩凝劑和7%的白水泥。(3) 同實例一至四。(4) 同實例四。(5) 同實例四。在本發(fā)明的組配成分中，當(dāng)植物纖維的含量占16% 30%時，材料的吸濕能力比植物纖維含量占8% 15%的配方提高2% 3%左右。但當(dāng) 加水混合攪拌而成作為復(fù)合調(diào)濕建筑材料涂抹在墻體上時，墻體表面 易產(chǎn)生裂紋，表面光潔度和色澤較差。植物纖維含量占16% 30%的復(fù) 合調(diào)濕建筑材料經(jīng)加水?dāng)嚢柚瞥砂宀臅r，其縱向斷裂荷載和橫向斷裂 荷載均不符合《普通紙面石膏板標(biāo)準(zhǔn)》。因此，我們采用配比為60% 80%的建筑石膏，8% 15%的植物纖 維，5% 15%的氯化鋰溶膠，3% 8%的石膏緩凝劑，4% 9%的白水泥 的調(diào)濕材料作為本發(fā)明的配方。本發(fā)明在使用當(dāng)中具有循環(huán)吸放濕能力，調(diào)濕性能比較穩(wěn)定，具 有持續(xù)的調(diào)濕能力。本發(fā)明在實際推廣使用中，住戶普遍反映室內(nèi)濕度控制在了一個 較舒適的范圍內(nèi)，室內(nèi)無異味，墻面較光滑，無裂紋。施工方便，便 于冬季施工。本發(fā)明不論是在墻體上的粉刷施工、還是制作的板材都 達到了設(shè)計要求，而且制作成本低廉，吸放濕效果明顯，材料的壽命 長。
權(quán)利要求
1、一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料，其特征是該建筑材料原料組成及重量百分比含量為60％～80％的建筑石膏，8％～15％的植物纖維，5％～15％的氯化鋰溶膠，3％～8％的石膏緩凝劑，4％～9％的白水泥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料， 其特征是所述建筑石膏化學(xué)成份包含有0半水石膏，其分子式為0 CaS04 1 / 2H20。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料， 其特征是所述植物纖維為將稻草或麥秸桿或稻草與麥秸桿相混合， 粉碎成小于5mm的粉狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料， 其特征是所述氯化鋰溶膠的原料組成及重量百分比含量為5% 15% 的LiCl， 80% 95%的聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料， 其特征是聚丙烯酸系高吸水樹脂溶膠是采用高吸水樹脂與蒸餾水按 質(zhì)量比為l: 99混合成溶膠。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料， 其特征是所述石膏緩凝劑為檸檬酸或酒石酸。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料，其特征是所述白水泥制作過程為白水泥加入石膏，磨細制成的水硬性膠凝材料。
8、根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料，其特征是所述白水泥為白色硅酸鹽水泥熟料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可自動調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的調(diào)濕建筑材料，該建筑材料的原料組成及重量百分比含量為60％～80％的建筑石膏，8％～15％的植物纖維，5％～15％的氯化鋰溶膠，3％～8％的石膏緩凝劑，4％～9％的白水泥。該建筑材料調(diào)濕能力強、放濕效果明顯、造價較低、原材料獲取容易。
文檔編號C04B18/24GK101234881SQ20081001752
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者尚建麗, 閆增峰, 馬斌齊, 黃沛增 申請人:西安建筑科技大學(xué)