墙面涂层制造技术

一种柔韧的墙面涂层，包括体层（１），其包括一种或多种相变材料（４），每一种相变材料在５～４０℃温度范围内产生相变。墙面涂层最好是片状的形式，其可在修建时期或优选地在对建筑进行装修或再装饰时附于建筑墙壁（５）之上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及墙面涂层，尤其是能提供增强热效应的墙面涂层。典型的建筑物的墙壁包括坚硬的墙壁材料，如砖或石膏板，其上像墙纸或墙面涂料那样覆盖有墙面涂层，如漆和/或片状材料。从节约能源出发通常要求建筑物具有良好的能量效应，以减少加热和冷却建筑物的费用。对于建筑墙面而言，要重点考虑的是，通过将绝缘材料如刚性泡沫塑料或热反射性金属片混入坚硬的建墙材料内。众所周知的相变材料已经被用于纺织品(如军队制服)、手术绷带和电子元件的保险丝。这些材料在操作或工作温度下会产生相变。在此过程中，它们吸收或放出热，显示出它们的热调节性能。也曾经考虑将相变材料混入到石膏板使其成为墙体的坚硬成分。这样的混有相变材料的墙板已经在如CBS Newsletter，Fall 1997(目前可从如下网址http//eetd.lbl.gov/newsletter/CBS_NL/nl16/phase.html获得)以及ASHRAETrasactionsResearch，vol.99，part 2，paper#3724中被提出。这些由混有相变材料的石膏构成的坚硬的板可以改进建筑的热能贮存容量，其墙面就由这样的板组成。虽然发现石膏墙板(由于它的多孔渗透性)是理想的相变材料的支持介质，但由此而制成的系统存在许多问题。在这样的墙板里的相变材料的首选是石蜡和脂肪酸。混有石蜡的墙板存在燃烧隐患，而混有脂肪酸(通常由肉类副产物和蔬菜衍生而来)的墙板发现会散发无法接受的气味。另外，将这样的墙板用于新建筑可能很方便，而要把它们置于现成的房间，也意味着置换房间现有的墙面，会是极不方便和混乱的，而且造价会高于期望的节能值。
技术实现思路
简而言之，本专利技术提供了一种柔韧的墙面涂层，其包括一到多种在从5℃到40℃的温度范围内产生相变的相变材料。墙面涂层的首选形式是片状，其最好具有一个粘附于墙上的粘着层。或者片材用附加粘合剂而粘到墙上。可以先提供一个在其与片材主体相反侧的面上具有可揭去背衬的粘合层。每一个所述的相变机制最好是在温度升高时吸热，温度降低时放热。在大气压下，所述的每一种相变材料最好是有在温度低于各自相变温度的第一相位稳定度，及在高于各自相变温度具有的第二相位稳定度。从第一到第二相位的变化最好是吸热的，从第二到第一相位的变化最好是放热的。因而，相变材料可以起作为各自相变温度的温度缓冲器的作用。所述每一种相变材料形式的首选是颗粒。颗粒大小最好是在10-120μm的范围内，或达到130μm。每一个颗粒最好是用非渗透性的覆层密封包覆。这种覆层可以是由涂布的结构材料所构成，或者每一个颗粒单独被密封包覆。被覆层最好具有柔韧性。颗粒可以嵌入墙面涂层，最好是聚合物层。也可选择地将颗粒粘到墙面涂层的吸附层，比如，用颗粒浸渍墙面涂层的纸层或织物层。优选地，墙面涂层包含30-60％(重量或体积)比例的相变材料，在此范围之外的量也适用。方便的是，所述至少一种相变材料在低于发生相变的温度之下发生水化，当高于这个温度时发生少量水化。至少一种相变材料是水合金属盐。具有其它机制的相变材料也适用。如果墙面涂层包括两种相变材料，它们能够表现出所述相变时的温差较适宜的是至少达到1℃。这有助于加大墙面涂层的有效缓冲范围。墙面涂层可以形成一个墙的暴露面，其被涂覆于其上，在这种情况下，可为墙面涂层提供一个装饰外表面，比如印刷物外表面。或者，墙面涂层可被粘到墙上然后进行装饰，如刷漆或涂布片状材料如墙纸。附图说明图1为一种墙面涂层的横截面。图2为应用图1墙面涂层之后墙的横截面。图3为另一种墙面涂层的横截面。本专利技术现以实施例的方式依照与附图相同的数字标记相同部位加以描述。图1为一种墙面涂层的横截面。图1的墙面涂层是一个软片，具有结构层或体层1，以及一个粘连到体层并覆盖体层主表面的粘着层2。粘着层背面粘有可揭去的背衬3，其保护粘着层直到涂层被贴附到墙上。体层1包括至少一种相变材料，在本示例中其为颗粒4的形式，并被嵌到体层1中。该相变材料在一定工作温度下表现出吸热/放热的特性。如同通常所述的相变材料，这种材料在从低于工作温度到高于工作温度发生相变时吸收热量(吸热)，反之亦然。当墙面涂层用于建筑上的墙5时(见图2)，其有助于稳定建筑温度，从而提高建筑的能量效率。在此更详细说明墙面涂层。用于墙面涂层的相变材料最好是颗粒的形式。图1显示出颗粒与墙面涂层结合在一起的情况。图1的墙面涂层的颗粒4被嵌入形成体层1的基质的聚合物材料中。在图2的墙面涂层中，通过将平纹棉麻织物浸入含有颗粒的液体中，使颗粒涂布于平纹棉麻织物吸收剂6上，然后干燥平纹棉麻织物使颗粒粘在平纹棉麻织物上。另一种方法是将颗粒固着在粘着层2上。除了颗粒形式外，相变材料也可以其它方式与墙面涂层混合。例如，如果相变材料是片状，那么它可以被层压到体层和粘着层2之间的体层1上。其也可通过外加粘着层粘到体层上。比如，相变材料可以是水合金属盐，如水合氯化铝、水合氯化镁或是芒硝(硫酸钠)。可选择的材料列于下表中。 另一种替换材料是PEG/纤维素双乙酸盐混合物。为获得所需热性能，两种或更多相变材料可用于化合物中。相变材料的工作温度即发生相应的相变的温度的适当的范围从5℃到40℃。首选的可能是工作温度大约为建筑内部所需的低温，以便当温度降到那个水平时它可放热。为了达到这个目的，工作温度最好设在8℃到14℃的范围。另一个优选的可能是工作温度大约为建筑内部所需的高温，以便当温度升到那个水平时它可吸热。为了达到这个目的，工作温度最好设在26℃到32℃的范围，最好是在28℃到30℃。另一个首选的可能是工作温度大约为建筑内部所需的周围环境的温度，以便缓和建筑内温度的变化。为了达到这个目的，工作温度最好设在14℃到26℃的范围。使用在一到多个这些温度范围内的材料的组合可以获得更广的效应。很多用于相变材料的候选材料是水合物，尤其是水合金属盐。为了在墙面涂层的整个寿命期间以及建造过程中，使这些材料保持在一个适当的水合状态，最好将这些材料用非渗透性涂层密封包覆。这已在图1和图3中示出，其中，颗粒4包括相变材料制的核4b和非渗透性外包层4a。外包层4a将核4b密封包覆以使核内组分在使用过程中不会发生变化。密封包覆要在低于相变材料的相变温度下进行，因为在这样的范围内水合度是稳定的。典型的密封剂是疏水材料，而且难于用这种材料完全密封水合材料的。它可以通过专利US 4,675,140公开的微型密封技术途径来获得。这项技术包括颗粒的悬浮方向和将密封剂加到一个旋转表面。这个表面将被密封剂包围的颗粒向空气中离心分开，使密封剂在颗粒周围固化。当颗粒如图1所示的覆层被载入聚合物基质的时候，基质本身能为颗粒提供充分的密封作用使它们在使用过程中保持稳定。但是，即使在这项实施例中，颗粒最好是被单独地密封起来，因为这样可以消除当建造墙面涂层把它们混入基质时，颗粒会变质的可能性。为适应伴随着相变而发生的体积变化，任何密封剂和/或含有相变材料的基质最好是柔韧的。相变材料和任何密封剂都应具备作为建筑材料安全使用的适当的性能。例如，它应是非易燃的和/或非危险的。当相变材料是颗粒时，颗粒的大小最好是在10-120μm之间。大一些或小一些的颗粒也适用。最好是相对小的颗粒，因为它们在处理墙面涂层，比如切割时能减少干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔韧的墙面涂层，其包括至少一种相变材料，所述的至少一种相变材料中的每一种在５℃－４０℃的温度变化范围内产生相变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦马歇尔，特伦斯科纳，
申请(专利权)人：阿姆诺洼墙面装饰英国有限公司，阿姆诺洼化学有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]