本发明专利技术涉及一种自调湿功能矿物复合材料的制备工艺，其特征在于按以下步骤进行：将海泡石与硫酸按海泡石∶硫酸质量比＝1∶10～1∶30比例混合，用磁力搅拌器搅拌6～14小时后，抽滤，得到滤饼；将滤饼粉碎，与去离子水混合，然后搅拌、清洗、再抽滤；将滤饼放入电热真空干燥箱，在105℃下烘干至恒重；将烘干后的滤饼放入恒温干燥箱或箱型电阻炉中，在150～500℃温度下加热焙烧，时间为8小时，然后取出、粉碎，得到调湿材料。通过处理可以除去分布于海泡石矿中的碳酸盐杂质，增加孔容积；使海泡石的结构完全破坏，矿物成分重新组合，形成了新矿物相斜顽辉石相和方英石相；于此使得吸附能力与交换能力上升。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自调湿功能矿物复合材料的制备工艺。
技术介绍
湿度对环境的影响举足轻重，适宜的相对湿度有利于人们的身心健康、贵重物品的保护和保存、工作学习效率和产品质量的提高，相对湿度对人类生产生活至关重要。人类生存适宜的环境湿度为40% 70%，相对湿度过高或过低，会对很多物品产生危害，也不利于人体健康。人们为了营造和改善适宜的环境湿度，大量使用了空调器、加湿器、干燥器以及通排风等空气调节装置，不但消耗大量的能源，使能源资源变得日趋紧张，同时还会污染环境，破坏生态热平衡以及由此引发“空调综合症”。因此，利用天然资源，研究开发能够在常温下根据湿度的不同，自行对水蒸汽产生吸附、脱附并且具有抗菌功能的自律性调湿材料对于节约和有效利用能源、改善生态环境意义重大。目前研究开发的调湿材料其作用机理因种类差别而不同，但都具备吸附和排放环境空气中水蒸汽的功能，即当室内湿度升高时，吸收空气中的水蒸汽使室内湿度下降；室内湿度降低时释放出所吸附的水分使室内湿度升高，从而达到随环境湿度的变化自动调节、 控制空气中水分的目的。天然无机矿物调湿材料由于取材容易、经济、环保等特点，是最有应用前景的调湿材料之一。但是由于各种材料本身化学、物理结构的局限，很难满足实际应用的要求，需要通过改性手段来提高调湿材料的综合性能。在国外，日本是最早开展调湿材料研究的国家之一。由于自然环境和地理条件等原因，日本的建筑大多为木质结构，湿度的过高和过低都会造成木材的开裂变形或腐蚀。 1972年日本学者牧田昭信、町长治等首次以30%的天然沸石与水泥及纤维材料混合制成天然吸放湿板材后，在许多学校、科研机构以及企业广泛地开展了对调湿材料的研究和应用，陆续在住宅、博物馆、资料馆、纪念馆、寺庙、图书馆、美术馆以及书库等建筑中就使用了调湿材料。他们把调湿材料做成添加剂添加到石膏、矿渣等材料中作为基材，在表面粘贴经过特殊处理的透水天然木皮制成的调湿内装饰板材用于建筑物内，非常有效地起到了调节室内湿度的作用。2002年日本INAX公司展示了一种- 二力，^卜的无机调湿内装饰材料，调湿量是硅藻土或木材的4倍。在不使用机械调湿设备的情况下，可以使室内湿度保持在 40% -70%的范围内。冬季不干燥、窗上不结露，夏季不发霉，同时具有脱除有害化学物质、 脱臭功能，去除异味使室内空气异常清新，有效地避免了“不良建筑综合症”。日本铃木公司研制成一种具有调湿功能的建筑瓷砖，其主要原料是含80%以上SiO2，质地坚硬的硅藻变质泥岩，以及粘土和石膏按7 2 1混合，在800°C温度下烧制而成。实验表明，这种瓷砖在湿度60%时的吸放湿量达到0. 045g/g。1998年，西班牙的Catutla等人研究了经改性处理的海泡石的调湿性能，不同方法处理的改性海泡石经测定，在相对湿度80%温度25°C 条件下最大平衡吸放湿量约达到0. 3g/g。2006年日本一家公司开发出一种多孔结构硅藻土陶瓷，该产品除具有湿度调节功能外，还对有害物质及异味有吸附净化作用。此外，在美国、德国、西班牙等国家对调湿性功能材料也有很多研究成果。他们从理论角度提出了微孔毛细凝聚理论和圆柱毛细孔模型。经实验论证，要使毛细管在40% 70% RH湿度范围内吸收水分，微孔的平均直径应在1. 16 2. 96nm ；放湿时平均直径应在 2. 32 5. 92nm。因此平均孔径在3. 0 7. 4nm之间且分布均勻的材料调湿效果最佳。层状纳米微孔天然矿物材料作为调湿材料存在的问题是吸放湿量小、吸放湿过程不均衡以及达到湿度平衡时间长等。事实上，吸湿过程是由于材料主体结构中微孔的毛细管收缩对湿气产生吸附力完成的，只要材料具备适当均勻的微孔结构就会有吸湿效果。脱湿过程则是外界湿度变低时，界面的分压比作为动力学驱动力，使水分克服毛细孔表面的张力从微孔中析出。自发放湿要比吸湿过程困难得多。所以，要想得到性能优良的调湿材料，必须要对吸放湿动力学机理、材料制备工艺进行深入的研究。海泡石(s印iolite)是一种斜方系层状富镁硅酸盐多孔质无机矿物材料，具有贯穿整个结构的沸石水通道和管状贯穿通道。理论比表面积可达900m2/g，而实际的比表面积一般只有230m2/g，但通过热活化、酸活化后比表面积可达400m2/g以上。结构上的特点使其具备了吸附大量的湿气水分和极性有害化学物质的能力，再加入适当的杀菌剂后，制成具有自动调湿、吸附有害物质以及抗菌防霉功能的建筑材料，可以有效改善居室环境。我国吸放湿材料的研究开发工作开展的较晚，除清华大学与深圳大学有关于以水泥与沸石为原料制备调湿材料的报道(1994年)外，一些高校和研究单位把研究的重点均放在具有吸放湿性能的原料(海泡石、高岭土等)的提纯、活化、复合改性和改性后吸湿性能的测试上，尚未见到具有吸放湿功能建筑材料的商品(如板材、壁纸或涂料等)面市和有关研究的报道。河北工业大学的王继忠等采用物理和化学方法对天然海泡石以及废钢渣材料进行纤维剥离和活化处理，作了不少工作，直接开发具有森林环境功能的高效调湿建筑材料，对海泡石纤维受热失水情况和热活化后的海泡石在不同温度下的吸水情况分别进行相关试验，对海泡石的吸放湿性能获得了大量的数据。我们对调湿材料在吸湿性能方面的研究已有很多论著，但对放湿机理研究的还不多，既有的调湿材料的调湿作用并不十分理想，性能有待于提高。因此，有必要对调湿性功能材料作深入、全面的研究。自调湿技术研究现状及存在的主要问题在室内环境条件下，当相对湿度降低时， 调湿材料能迅速释放出大量水气，阻止空气相对湿度的下降；当相对湿度升高时，调湿材料同样能感应空气湿度的变化，自动、迅速吸收空气中的水气，阻止相对湿度的上升，从而达到自动控制相对湿度的目的。国内外研究开发的调湿材料大致可分为5种有机高分子、硅胶、无机盐、无机矿物质和复合材料类等。自调湿功能材料的国内发展趋势及需求目前，国际上吸放湿性材料研究的总体发展趋势是，调湿功能板材、壁纸、涂料兼顾发展，应用领域已从文物、资料保护领域向住宅和办公场所扩展。在功能上力求多样化，并兼备调湿、隔热、隔音、防火、防霉菌、除臭及装饰性；在组成上越来越简化，尽量减少组成成份；在制造工艺上力求简化，以利于高度机械化生产(日本已有40m/min的成材装置)，其目的都是保留功能，降低成本。我国历史悠久，有大量的文物和珍贵资料需要保护，已经证明文物与资料的妥善保存与储藏环境的湿度密切相关，自调湿功能材料的诞生可解决文物保护领域的霉变难题。此外，我国人口众多，随着人们生活水平的提高，其对生活质量的追求也随之改变，室内环境的舒适度越来越成为关注的焦点，对吸放湿材料、抗菌防霉变材料、空气净化材料的需求也会逐年增加。这都说明具有空气湿度调节功能、空气净化动能的建筑材料，已成为建筑市场必不可少的一部分。研究开发自调湿、空气净化功能的建筑装饰材料，对于改善市内居住环境、提高商品房屋的卖点、解决困扰人们装修中的甲醛、苯等有害气体的污染将会有积极的作用。经调查和预测，该类材料将是未来建筑行业开发新的绿色环保功能材料的重要组成部分。吸放湿、空气净化功能材料的应用有着广阔的发展前景，本课题开发的高效自调湿、抗菌防霉、空气净化功能的建材添加剂；开发成功的高效自调湿、空气净本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁金生，魏成章，梁广州，刘强，王家胜，
申请(专利权)人：淄博博纳科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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