本發(fā)明公開了一種吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料的制備方法，屬于建筑材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
空氣相對濕度是衡量室內(nèi)環(huán)境的一項重要參數(shù)，合適的濕度對人體健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都具有十分重要的作用。調(diào)濕材料是指不需要借助任何人工能源和機械設(shè)備，依靠自身的吸放濕特性感應(yīng)所調(diào)空間空氣的濕度變化，自動調(diào)節(jié)空氣相對濕度的功能材料。當(dāng)空間濕度較高時，調(diào)濕材料能夠吸附環(huán)境中的水蒸氣，使空間的濕度降低；當(dāng)空間的濕度較低時，材料將釋放出自身吸附的水蒸氣，增加空間的相對濕度，從而保持環(huán)境空間濕度的相對恒定。利用調(diào)濕材料的吸放濕特性來調(diào)節(jié)濕度，雖然是一種被動的控制措施，但它無需任何機械設(shè)備和能源消耗，因而是一種生態(tài)性的控制調(diào)節(jié)方法。
傳統(tǒng)調(diào)濕材料主要包括天然調(diào)濕材料、有機高分子調(diào)濕材料、無機礦物調(diào)濕材料等，其中，天然和無機礦物調(diào)濕材料吸放濕性能不穩(wěn)定和控溫效果差，有機高分子控溫調(diào)濕材料制備復(fù)雜，成本高，不易大規(guī)模推廣。因此，發(fā)明一種吸放濕性能穩(wěn)定和控溫效果好，且制備工藝簡便、成本低的調(diào)濕材料具有重要的實際意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對傳統(tǒng)調(diào)濕材料吸放濕性能差，且制備工藝復(fù)雜的缺陷，提供了一種吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）將蛭石粉碎、過篩，得到蛭石粉末，將蛭石粉末置于馬弗爐中進行煅燒、球磨，得到膨脹蛭石粉末；
（2）將混合漿液、膨脹蛭石粉末和天然膠混合后進行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后進行高溫滅菌、離心分離，得到含有改性膨脹蛭石的沉淀；
（3）將含有改性膨脹蛭石的沉淀置于雙氧水中浸泡后，過濾，得到濾渣，將濾渣和無水乙醇反應(yīng)后，再加入丙烯酸酰胺和引發(fā)劑，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物旋蒸濃縮，得到含有丙烯酸酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物，將含有丙烯酸酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物干燥，即可得到吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過將蛭石煅燒使其膨脹，增加蛭石的內(nèi)部空隙，再將膨脹蛭石與苔蘚、地衣等進行發(fā)酵，苔蘚發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸和地衣分泌的有機酸可使膨脹蛭石內(nèi)部的金屬物質(zhì)溶出，再通過地衣和苔蘚中的微生物分泌的氨基酸、多糖等極性物質(zhì)、桃膠與膨脹蛭石的羥基等基團反應(yīng)，使膨脹蛭石表面與內(nèi)部的親水性基團增加，再于高溫下對改性膨脹蛭石進行處理，使改性蛭石中的極性物質(zhì)發(fā)生醚化反應(yīng)，再將醚化后的物料與丙烯酰胺反應(yīng)從而引入酰胺基和醚基，酰胺基、醚基和羥基可與水形成共價鍵，增加吸濕量，在空氣較干燥時，共價鍵斷裂，使水分子釋放，從而達到吸放濕的目的，本發(fā)明制備的吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料吸濕率為7.8～8.6%，放濕率為5.6～5.8%，達到吸濕平衡僅需40～80min，同時本發(fā)明調(diào)濕材料的濕容量可達280～300kg/m3，具有很好的吸放濕能力，可以完全滿足人居環(huán)境的調(diào)濕要求。
具體實施方式
準備蛭石、葫蘆蘚、葉狀地衣、水、天然膠、質(zhì)量分數(shù)為8～10%雙氧水、無水乙醇、丙烯酰胺和引發(fā)劑，完成備料。
稱取1～2kg蛭石加入到粉碎機中粉碎后過80～100目篩，得到蛭石粉末，取600～700g蛭石粉末置于馬弗爐中，于溫度為100～120℃下預(yù)熱15～20min后，升溫至950～1000℃煅燒30～40min，控制馬弗爐升溫速率為125℃/h，將蛭石煅燒使其內(nèi)部孔隙增大，煅燒結(jié)束后將煅燒產(chǎn)物取出并自然冷卻至室溫，得到膨脹蛭石，取600～800g膨脹蛭石加入到球磨機中球磨50～60min，得到膨脹蛭石粉末，同時稱取40～50g葫蘆蘚、100～120g葉狀地衣和1000～1200ml水加入到研缽中研磨10～15min，得到混合漿液，取800～1000ml混合漿液、200～300g膨脹蛭石粉末和40～50g天然膠加入到燒杯中，攪拌混合5～10min后，將燒杯移入恒溫培養(yǎng)箱中，于溫度為25～30℃下發(fā)酵8～12天，利用地衣分泌和苔蘚發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸溶解膨脹蛭石內(nèi)部的堿金屬，使其孔隙率和空隙進一步增大，同時苔蘚和地衣中的微生物分泌的極性物質(zhì)、天然膠與膨脹蛭石上的基團反應(yīng)，使膨脹蛭石的親水性基團增多，發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為120～130℃下滅菌15～20min，將滅菌后的物料轉(zhuǎn)入離心機中，以4000～5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理10～15min，得到含有改性膨脹蛭石的沉淀，再將含有改性膨脹蛭石的沉淀倒入盛有1～2l質(zhì)量分數(shù)為8～10%雙氧水的燒杯中，再將燒杯置于水浴鍋中，于溫度為85～95℃條件下，浸泡30～45min，雙氧水可對改性膨脹蛭石表面的親水基團進行醚化，再過濾，得到濾渣，最后取50～60g濾渣加入到盛有200～300ml無水乙醇的燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制水浴溫度為70～80℃，攪拌反應(yīng)60～90min，除去反應(yīng)物中的水分，再向燒瓶中加入5～8g丙烯酰胺和0.1～0.3g引發(fā)劑，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1～2h，在引發(fā)劑作用下，可將醚化膨脹蛭石表面與丙烯酰胺反應(yīng)引入酰胺基，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，將產(chǎn)物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋轉(zhuǎn)濃縮30～40min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物，將含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物置于烘箱中，于溫度為80～90℃下干燥2～3h，待干燥后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫后，即可得到吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料。
所述的天然膠為桃膠、阿拉伯樹膠中的一種或兩種。
所述的引發(fā)劑為過氧化月桂酰、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰中的一種或多種。
實例1
稱取1kg蛭石加入到粉碎機中粉碎后過80目篩，得到蛭石粉末，取600g蛭石粉末置于馬弗爐中，于溫度為100℃下預(yù)熱15min后，升溫至950℃煅燒30min，控制馬弗爐升溫速率為125℃/h，煅燒結(jié)束后將煅燒產(chǎn)物取出并自然冷卻至室溫，得到膨脹蛭石，取600g膨脹蛭石加入到球磨機中球磨50min，得到膨脹蛭石粉末，同時稱取40g葫蘆蘚、100g葉狀地衣和1000ml水加入到研缽中研磨10min，得到混合漿液，取800ml混合漿液、200g膨脹蛭石粉末和40g桃膠加入到燒杯中，攪拌混合5min后，將燒杯移入恒溫培養(yǎng)箱中，于溫度為25℃下發(fā)酵8天，發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為120℃下滅菌15min，將滅菌后的物料轉(zhuǎn)入離心機中，以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理10min，得到含有改性膨脹蛭石的沉淀，再將含有改性膨脹蛭石的沉淀倒入盛有1l質(zhì)量分數(shù)為8%雙氧水的燒杯中，再將燒杯置于水浴鍋中，于溫度為85℃條件下，浸泡30min，再過濾，得到濾渣，最后取50g濾渣加入到盛有200ml無水乙醇的燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制水浴溫度為70℃，攪拌反應(yīng)60min，再向燒瓶中加入5g丙烯酰胺和0.1g過氧化月桂酰，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，將產(chǎn)物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋轉(zhuǎn)濃縮30min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物，將含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物置于烘箱中，于溫度為80℃下干燥2h，待干燥后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫后，即可得到吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料。
實例2
稱取1kg蛭石加入到粉碎機中粉碎后過90目篩，得到蛭石粉末，取650g蛭石粉末置于馬弗爐中，于溫度為110℃下預(yù)熱18min后，升溫至975℃煅燒35min，控制馬弗爐升溫速率為125℃/h，煅燒結(jié)束后將煅燒產(chǎn)物取出并自然冷卻至室溫，得到膨脹蛭石，取700g膨脹蛭石加入到球磨機中球磨55min，得到膨脹蛭石粉末，同時稱取45g葫蘆蘚、110g葉狀地衣和1100ml水加入到研缽中研磨13min，得到混合漿液，取900ml混合漿液、250g膨脹蛭石粉末和45g阿拉伯樹膠加入到燒杯中，攪拌混合8min后，將燒杯移入恒溫培養(yǎng)箱中，于溫度為28℃下發(fā)酵10天，發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為125℃下滅菌18min，將滅菌后的物料轉(zhuǎn)入離心機中，以4500r/min的轉(zhuǎn)速離心處理13min，得到含有改性膨脹蛭石的沉淀，再將含有改性膨脹蛭石的沉淀倒入盛有1l質(zhì)量分數(shù)為9%雙氧水的燒杯中，再將燒杯置于水浴鍋中，于溫度為90℃條件下，浸泡37min，再過濾，得到濾渣，最后取55g濾渣加入到盛有250ml無水乙醇的燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制水浴溫度為75℃，攪拌反應(yīng)75min，再向燒瓶中加入7g丙烯酰胺和0.2g過硫酸鉀，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，將產(chǎn)物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋轉(zhuǎn)濃縮35min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物，將含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物置于烘箱中，于溫度為85℃下干燥2h，待干燥后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫后，即可得到吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料。
實例3
稱取2kg蛭石加入到粉碎機中粉碎后過100目篩，得到蛭石粉末，取700g蛭石粉末置于馬弗爐中，于溫度為120℃下預(yù)熱20min后，升溫至1000℃煅燒40min，控制馬弗爐升溫速率為125℃/h，煅燒結(jié)束后將煅燒產(chǎn)物取出并自然冷卻至室溫，得到膨脹蛭石，取800g膨脹蛭石加入到球磨機中球磨60min，得到膨脹蛭石粉末，同時稱取50g葫蘆蘚、120g葉狀地衣和1200ml水加入到研缽中研磨15min，得到混合漿液，取1000ml混合漿液、300g膨脹蛭石粉末和50g阿拉伯樹膠加入到燒杯中，攪拌混合10min后，將燒杯移入恒溫培養(yǎng)箱中，于溫度為30℃下發(fā)酵12天，發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為130℃下滅菌20min，將滅菌后的物料轉(zhuǎn)入離心機中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理15min，得到含有改性膨脹蛭石的沉淀，再將含有改性膨脹蛭石的沉淀倒入盛有2l質(zhì)量分數(shù)為10%雙氧水的燒杯中，再將燒杯置于水浴鍋中，于溫度為95℃條件下，浸泡45min，再過濾，得到濾渣，最后取60g濾渣加入到盛有300ml無水乙醇的燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制水浴溫度為80℃，攪拌反應(yīng)90min，再向燒瓶中加入8g丙烯酰胺和0.3g過氧化苯甲酰，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，將產(chǎn)物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，旋轉(zhuǎn)濃縮40min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物，將含有丙烯酰胺改性醚化膨脹蛭石的濃縮物置于烘箱中，于溫度為90℃下干燥3h，待干燥后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫后，即可得到吸放濕復(fù)合調(diào)濕材料。