本发明专利技术公开了一种以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料及其制法，由镁质胶凝材料基体、无机矿物掺料和秸秆组成，采用秸秆和多孔掺料具有更好的吸湿能力，同时采用改性的氯氧镁基体或硫氧镁基体作为镁质胶凝材料具有较高的抗压强度，通过自然养护制备具有节能、生产成本低、调湿性能好、强度高、耐水性好等优点的复合调湿材料。的复合调湿材料。的复合调湿材料。
【技术实现步骤摘要】
一种以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料及其制法
[0001]本专利技术涉及一种复合调湿材料，尤其涉及一种以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料，还涉及上述复合材料的制法。
技术介绍
[0002]调湿材料指的是一种不借助任何机械设备和能源装置能够自主吸湿、放湿从而达到调节室内相对湿度目的的材料。当相对湿度高于一定值时，调湿材料能够吸附空气中的水蒸气，降低空气含湿量，从而降低相对湿度；当室内相对湿度低于一定值时，调湿材料能够释放出吸收湿分，增加室内相对湿度，提高空气水蒸气含量。根据调湿材料的调湿机理可对目前已有的调湿材料进行分类，可以根据材料的调湿掺料类型大致分为无机调湿材料、有机高分子调湿材料、生物基调湿材料以及复合基调湿材料。由单一调湿掺料制备的调湿材料往往具有吸湿容量低、脱附不完全、湿度反应慢等缺点，从而使调湿材料的运用受到局限。
[0003]现有的复合调湿材料，通常为硅酸盐水泥或石灰石膏与生物纤维或无机物进行组合。硅酸盐水泥孔隙溶液的高pH值可能会导致生物纤维的降解，从而降低调湿材料的机械性能和热湿性能，但采用石灰或石膏制备的调湿材料的抗压强度仅为采用硅酸盐水泥制备的调湿材料的30％
‑
60％。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料，第二目的在于提供上述复合材料的制法。
[0005]技术方案：本专利技术的以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料，由镁质胶凝材料基体、无机矿物掺料和秸秆组成；所述镁质胶凝材料基体为氯氧镁基体或硫氧镁基体，无机矿物掺料为凹凸棒土，秸秆为饱和水稻秸秆或饱和油菜秸秆。
[0006]优选的，所述镁质胶凝材料基体、无机矿物掺料和秸秆质量比为274～332:35～45:150～172。
[0007]优选的，所述氯氧镁基体由轻烧氧化镁、六水氯化镁、粉煤灰、磷酸氢二钾和水组成，质量比为160～190：65～68：16～19：3：64～72。
[0008]优选的，所述硫氧镁基体由轻烧氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、柠檬酸和水组成，质量比为127～150：50～55：12～15：1：70～75。
[0009]优选的，所述秸秆的长度为3
‑
5mm。
[0010]优选的，所述凹凸棒土为的细度为150
‑
250，进一步的优选为220目。
[0011]本专利技术还提供了上述复合材料的制法，包括以下步骤：
[0012](1)切割秸秆，水中浸泡饱和后静置得到饱和秸秆；
[0013](2)磨细凹凸棒土；
[0014](3)将轻烧氧化镁、六水氯化镁、粉煤灰、磷酸氢二钾和水混合均匀得到氯氧镁基
体；或将轻烧氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、柠檬酸和水混合均匀得到硫氧镁基体；
[0015](4)将氯氧镁基体或硫氧镁基体与饱和秸秆和凹凸棒土按质量之比为274～332:35～45:150～172组成均匀混合得到混合料，装入模具硬化后脱模养护得到以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料。
[0016]优选的，步骤(1)中，所述切割秸秆，长度为3
‑
5mm；
[0017]优选的，步骤(2)中，所述磨细凹凸棒土，细度为150
‑
250目。
[0018]优选的，所述氯氧镁基体按重量百分比计包括；所述硫氧镁基体按重量百分比计包括；步骤(4)中，所述养护，温度为20～30℃、相对湿度为40％～75％，养护时长为25～28天。
[0019]专利技术原理：本专利技术的复合调湿材料，以镁质胶凝材料为基质，以生物秸秆为主要调湿掺料，与无机矿物掺料复合。氯氧镁基体(MOC)/硫氧镁基体(MOS)的净浆具有较高的抗压强度，净浆的pH值低于OPC且与生物纤维有良好的粘合性能，其中，MOC是MgO
‑
MgCl2‑
H2O三元体系，其在25℃下生成的强度相为5
‑1‑
8相具有较高的力学性能，空气养护的MOC的抗压强度能够达到120MPa，进而采用粉煤灰和磷酸钾进行改性的MOC中的5
‑1‑
8相在水中不易溶解，具有较好的耐水性，因此采用MOC制备的调湿材料具有较高的强度。MOS是MgO
‑
MgSO4‑
H2O三元体系，采用柠檬酸和粉煤灰改性的MOS在25℃下生成的强度相为5
‑1‑
7相具有较高的力学性能，抗压强度能够达到100MPa。
[0020]同时选用的水稻秸秆或油菜秸秆，具有较高的的孔隙率分别为79％和74％，有利于液态水的扩散，而凹凸棒土具孔结构较发达，比表面积大水蒸气透过能力强，有利于水蒸气扩散，将凹凸棒土和农业秸秆进行复合，使得材料既具有较好的水蒸气扩散能力也具有较好的液态水扩散能力，凹凸棒土还能够填充农业秸秆中的大孔，形成许多有利于提高材料调湿能力的中孔和微孔。作为一种铝硅酸盐粘土，凹凸棒土中含有大量MgO和SiO2能够与MOC/MOS基体生成M
‑
S
‑
H凝胶，使得复合调湿材料的强度性能和耐水性能进一步增加；因此将MOC/MOS与农业秸秆和凹凸棒土复和后制备的调湿材料具有极好的调湿能力和力学性能。
[0021]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：(1)本专利技术的复合调湿材料在90％RH下的含湿量为72
‑
150kg/m3，放湿量/吸湿量比值为0.49
‑
1.0、抗压强度范围为9
‑
14MPa，软化系数≥0.65；(2)本专利技术复合材料的调湿材料成本低廉、调湿能力强、对环境影响小、强度高且具有较好耐水，能够改善室内环境以提高居住舒适度，降低建筑能耗，降低碳排放量。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1复合吸湿材料在90％RH下吸/放湿平衡含湿量；
[0023]图2为本专利技术实施例2复合吸湿材料在90％RH下吸/放湿平衡含湿量；
[0024]图3为本专利技术实施例3复合吸湿材料在90％RH下吸/放湿平衡含湿量；
[0025]图4为本专利技术实施例4复合吸湿材料在90％RH下吸/放湿平衡含湿量。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0027]实施例1
[0028]实施例1的以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料，由氯氧镁基体、凹凸棒土和饱和油菜秸秆按质量比327:42:154组成；上述油菜秸秆采购自连云港苏锐秸秆加工厂。
[0029]实施例1的复合调湿材料的制备，包括如下步骤：
[0030](1)将油菜秸秆浸泡至自来水中2h，而后取出秸秆置于滤水器中直到无秸秆中无液态水滴落，即得饱和农业秸秆。
[0031](2)将凹凸棒土磨细至200目。
[0032](3)将粉煤灰、轻烧氧化镁、六水氯化镁、磷酸氢二钾和水按质量比为19：171：68：3：66混合均匀得到氯氧镁基体。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以镁质胶凝材料为基质的复合调湿材料，其特征在于，所述复合材料由镁质胶凝材料基体、无机矿物掺料和秸秆组成；所述镁质胶凝材料基体为氯氧镁基体或硫氧镁基体，无机矿物掺料为凹凸棒土，秸秆为饱和水稻秸秆或饱和油菜秸秆。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述镁质胶凝材料基体、无机矿物掺料和秸秆质量比为274～332:35～45:150～172。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述氯氧镁基体由轻烧氧化镁、六水氯化镁、粉煤灰、磷酸氢二钾和水组成，质量比为160～190：65～68：16～19：3：64～72。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述硫氧镁基体由轻烧氧化镁、七水硫酸镁、粉煤灰、柠檬酸和水组成，质量比为127～150：50～55：12～15：1：70～75。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述秸秆的长度为3
‑
5mm。6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述凹凸棒土为的细度为150
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：寇译文，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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