一种调湿硅藻泥材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种调湿硅藻泥材料及其制备方法。本发明专利技术中将以硅藻土作为硅源制备白炭黑负载在硅藻土上，提高了白炭黑在硅藻土上的分散性。利用硅藻土、白炭黑和海泡石的比表面积和孔容较大的特点，并优化各组分配比，提高水汽在硅藻土材料内部扩散的性能，增大材料的吸湿容量，提高吸放湿速率，具有协同调湿的效果。本发明专利技术的制备工艺简单，生产成本较低，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种调湿硅藻泥材料及其制备方法
本专利技术涉及硅藻泥
，具体涉及一种调湿硅藻泥材料及其制备方法。
技术介绍
调湿材料是一种无需借助人工能源和机械设备，依靠材料自身的放吸湿性能，感应环境湿度变化，在较高的环境湿度下，能够吸附空气中的水蒸气，降低环境湿度，在较低的环境湿度下，又能释放其吸附的水分以增加空气的湿度，自动调节空气相对湿度的功能材料。硅藻土是一种由古代硅藻遗骸经地质作用形成的硅质沉积岩，具有天然的多孔结构，孔隙率大、吸附能力强、质轻、化学性能稳定，是一种可行的调湿材料。随着人们对于高吸放湿容量和高吸放湿速率的调湿材料的需求，单一型调湿材料往往难以满足要求，因此，开发复合型调湿材料已成为研究热点，将不同类型的调湿材料通过化学改性或物理混合的方式，制备复合型调湿材料，以改善材料的调湿性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种复合调湿材料及其制备方法，提升硅藻泥的调湿性能。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种调湿硅藻泥材料，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30～35份、海泡石纤维5～12份、纳米二氧化钛3～5份、白水泥3～6份、灰钙粉8～12份、石英砂20～30份、凹凸棒粉4～6份、胶粉0.1～1份、纤维素醚0.2～2份和木纤维0.1～0.6份，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，所述白炭黑负载在硅藻土颗粒上，且硅藻土与白炭黑的重量比为5～8:1。本专利技术中将以硅藻土作为硅源制备白炭黑负载在硅藻土上，提高了白炭黑在硅藻土上的分散性。利用硅藻土、白炭黑、海泡石纤维的比表面积和孔容较大的特点，提高水汽在硅藻土材料内部扩散的性能，增大材料的吸湿容量，提高吸放湿速率。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，所述硅藻土/白炭黑复合材料和海泡石纤维的重量比为5:1。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30份、海泡石纤维7份、白炭黑7份、纳米二氧化钛4份、白水泥4份、灰钙粉10份、石英砂26份、凹凸棒粉5份、胶粉0.4份、纤维素醚0.8份和木纤维0.2份。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，硅藻土与白炭黑的重量比为6:1。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，所述海泡石纤维的级配为0.5～1mm30～35wt％；1～3mm45～50wt％；3～4mm15～20wt％。本专利技术通过优选海泡石纤维的级配，进一步提高硅藻泥材料吸放湿速率和吸湿容量。本专利技术还提供了上述的调湿硅藻泥材料的制备方法，包括以下步骤：(1)硅藻土/白炭黑复合材料的制备：将硅藻土与氢氧化钠加入到水中，在75℃～80℃搅拌1～2h，得到含有硅酸钠和硅藻土的混合浆料；在混合浆料中加入硫酸溶液，所述硫酸溶液中硫酸的质量分数为50％～60％，酸析硅酸钠生成沉淀白炭黑，陈化10～12h后，经离心、洗涤和烘干，得到硅藻土/白炭黑颗粒；将硅藻土/白炭黑颗粒加入到CaCl2溶液中，搅拌20～40min后，经离心和烘干，得到硅藻土/白炭黑复合材料；(2)海泡石纤维的活化：将海泡石纤维在150℃～180℃热处理2～4h，得到活化后的海泡石纤维；(3)将硅藻土/白炭黑复合材料、海泡石纤维、纳米二氧化钛、白水泥、灰钙粉、石英砂、凹凸棒粉、胶粉、纤维素醚和木纤维加入混合机中混合3～4h后，包装，得到所述调湿硅藻泥材料。本专利技术中将以硅藻土作为硅源制备白炭黑负载在硅藻土上，提高了白炭黑在硅藻土上的分散性。同时，CaCl2协同白炭黑，附着在硅藻土的表面和微孔结构中，与硅藻土的多孔结构形成调湿的协同增效作用。利用硅藻土和白炭黑的比表面积和孔容较大的特点，提高水汽在硅藻土材料内部扩散的性能，增大材料的吸湿容量，提高吸放湿速率。本专利技术的制备工艺简单，生产成本较低，具有良好的应用前景。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的制备方法的优选实施方式，所述硫酸溶液中硫酸的质量分数为55％。硫酸一方面可以促进硅酸钠在硅藻土表面酸析生成白炭黑沉淀，另一方面也有利于将硅藻土的微孔结构更好地暴露出来，但硫酸浓度过大容易导致硅藻土的微孔结构遭到破坏，因孔壁结构过度溶解形成大孔，导致硅藻土的调湿性能和吸附性能下降，因此，将硫酸溶液中硫酸的质量分数优选为55％。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的制备方法的优选实施方式，所述CaCl2溶液中CaCl2的质量分数为5％～15％。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的制备方法的优选实施方式，所述CaCl2溶液中CaCl2的质量分数为10％。作为本专利技术所述的调湿硅藻泥材料的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，将海泡石纤维在160℃热处理3h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术制备的调湿硅藻泥材料本专利技术中将以硅藻土作为硅源制备白炭黑负载在硅藻土上，提高了白炭黑在硅藻土上的分散性。利用硅藻土、白炭黑和海泡石的比表面积和孔容较大的特点，并优化各组分配比，提高水汽在硅藻土材料内部扩散的性能，增大材料的吸湿容量，提高吸放湿速率，具有协同调湿的效果。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1作为本专利技术所述调湿硅藻泥材料的一种实施例，本实施例所述调湿硅藻泥材料包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30份、海泡石纤维7份、白炭黑7份、纳米二氧化钛4份、白水泥4份、灰钙粉10份、石英砂26份、凹凸棒粉5份、胶粉0.4份、纤维素醚0.8份和木纤维0.2份，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，所述白炭黑负载在硅藻土颗粒上，且硅藻土与白炭黑的重量比为5:1；所述海泡石纤维的级配为0.5～1mm30wt％；1～3mm50wt％；3～4mm20wt％。本实施例所述的调湿硅藻泥材料的制备方法，包括以下步骤：(1)硅藻土/白炭黑复合材料的制备：将硅藻土与氢氧化钠加入到水中，在75℃～80℃搅拌1～2h，得到含有硅酸钠和硅藻土的混合浆料；在混合浆料中加入硫酸溶液，所述硫酸溶液中硫酸的质量分数为55％，酸析硅酸钠生成沉淀白炭黑，陈化10～12h后，经离心、洗涤和烘干，得到硅藻土/白炭黑颗粒；将硅藻土/白炭黑颗粒加入到CaCl2溶液中，所述CaCl2溶液中CaCl2的质量分数为10％，搅拌20～40min后，经离心和烘干，得到硅藻土/白炭黑复合材料；(2)海泡石纤维的活化：将海泡石纤维在160℃热处理3h，得到活化后的海泡石纤维；(3)将硅藻土/白炭黑复合材料、海泡石纤维、纳米二氧化钛、白水泥、灰钙粉、石英砂、凹凸棒粉、胶粉、纤维素醚和木纤维加入混合机中混合3h后，包装，得到所述调湿硅藻泥材料。实施例2作为本专利技术所述调湿硅藻泥材料的一种实施例，本实施例所述调湿硅藻泥材料包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30份、海泡石纤维7份、白炭黑7份、纳米二氧化钛4份、白水泥4份、灰钙粉10份、石英砂26份、凹凸棒粉5份、胶粉0.4份、纤维素醚0.8份和木纤维0.2份，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，所述白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调湿硅藻泥材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30～35份、海泡石纤维5～12份、纳米二氧化钛3～5份、白水泥3～6份、灰钙粉8～12份、石英砂20～30份、凹凸棒粉4～6份、胶粉0.1～1份、纤维素醚0.2～2份和木纤维0.1～0.6份，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，所述白炭黑负载在硅藻土颗粒上，且硅藻土与白炭黑的重量比为5～8:1。

【技术特征摘要】
1.一种调湿硅藻泥材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30～35份、海泡石纤维5～12份、纳米二氧化钛3～5份、白水泥3～6份、灰钙粉8～12份、石英砂20～30份、凹凸棒粉4～6份、胶粉0.1～1份、纤维素醚0.2～2份和木纤维0.1～0.6份，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，所述白炭黑负载在硅藻土颗粒上，且硅藻土与白炭黑的重量比为5～8:1。2.根据权利要求1所述的调湿硅藻泥材料，其特征在于，所述硅藻土/白炭黑复合材料和海泡石纤维的重量比为5:1。3.根据权利要求1所述的调湿硅藻泥材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30份、海泡石纤维7份、白炭黑7份、纳米二氧化钛4份、白水泥4份、灰钙粉10份、石英砂26份、凹凸棒粉5份、胶粉0.4份、纤维素醚0.8份和木纤维0.2份。4.根据权利要求1所述的调湿硅藻泥材料，其特征在于，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，硅藻土与白炭黑的重量比为6:1。5.根据权利要求1所述的调湿硅藻泥材料，其特征在于，所述海泡石纤维的级配为0.5～1mm30～35wt％；1～3mm45～50wt％；3～4mm15～20wt％。6.根据权利要求1～5任一项所述的调湿硅藻泥材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)硅藻...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹耀东，刘小军，
申请(专利权)人：广东太氧谷环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44