一种相变储能建筑用涂层面料及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑装修或遮阳材料技术领域，具体涉及一种相变储 能建筑用涂层面料及其制备方法。


背景技术：

2.中国是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17
‑
18亿平方米， 超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着社会发展，建设事 业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包 括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能 耗。其中采暖、空调能耗约占60％～70％。中国既有的近400亿平方米 建筑，仅有1％为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调 系统来衡量，均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度 相近的发达国家的2～3倍。这是由于中国的建筑围护结构保温隔热性 能差，采暖用能的2/3白白流失消耗。而每年的新建建筑中真正称得 上“节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在中国能源消费 总量中的份额已超过27％，逐渐接近三成。
3.建筑节能，在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，普遍称为
ꢀ“
提高建筑中的能源利用率”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合 理使用能源，不断提高能源利用效率。
4.目前已有采用相变储能材料用来减少建筑中能量散失，通常认为， 物质的存在有三种形态——固态，液态和气态。物质从一种状态变到 另一种状态叫相变。相变的形式有以下四种：(1)固—液相变；(2) 液—汽相变；(3)固—汽(4)固
‑
固相变。相变过程伴有能量的吸收 或释放，于是可以利用相变过程中能量的吸收和释放的现象，采用相 变材料来存储能量。一般而言，储热相变材料根据化学成分通常分为： 有机类和无机类；根据相变温度通常分为：低温、中温和高温相变储 能材料，可根据需要选择不同相变温度的相变材料。
5.然而在实际使用过程中，室内为了将温度保持在人体舒适温度， 一般需要保持在17
‑
26℃，而室外温度在不同的季节温度变化较大， 难以采用一种能够兼顾室内和室外温度的相变材料，并且墙体本身的 热传导性能较佳，使得现有的相变材料在建筑节能方面的表现不佳。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，提供一种相变储能建筑用涂层面料及其制备 方法，通过相对隔离的两种不同的相变材料，有效提升建筑节能指标。
7.为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：一种相变储能建筑 用涂层面料，依次包括相变面料、中间发泡层以及相变涂层；所述相 变面料为经整理液浸轧的面料，所述整理液中添加有相变材料微胶囊 a；所述相变涂层包含相变材料微胶囊b。
8.作为优选，所述整理液按重量份计包括如下组分：
[0009][0010][0011]
作为优选，所述阻燃剂为磷酸三苯酯、三氧化二锑中的一种；所 述分散剂为甲基戊醇、纤维素衍生物中的一种。
[0012]
作为优选，所述中间发泡层的原料按重量份计包括如下组分：
[0013][0014]
作为优选，所述相变涂层的原料按重量份计包括如下组分：
[0015]
[0016]
作为优选，所述相变材料微胶囊a和相变材料微胶囊b分别为直 链烷烃类相变材料；所述相变面料中相变材料相变温度为24
±
3℃； 所述相变涂层中相变材料相变温度为20
‑
36℃。
[0017]
上述的一种相变储能建筑用涂层面料的制备方法，包括如下步骤：
[0018]
s1、称取原料制备整理液，将面料基层放入整理液中进行浸轧， 然后干燥后得到相变面料；
[0019]
s2、称取中间发泡层的原料混合搅拌，均匀涂覆于相变面料的非 室内侧，然后发泡、烘燥，形成中间发泡层；
[0020]
s3、称取相变涂层的原料混合搅拌，均匀涂覆于中间发泡层远离 相变面料的一侧，然后烘燥，形成相变涂层。
[0021]
进一步地，所述步骤s1中，浸轧工艺为一浸一轧，轧余率为60％
‑
70％；干燥操作包括100
‑
120℃烘干1
‑
2min和180
‑
210℃焙烘 1
‑
2min。
[0022]
进一步地，所述步骤s2中，发泡操作的通气发泡密度： 0.15
‑
0.2g/cm3，黏度：20
‑
25pa.s，ph值：8
‑
8.5；烘燥操作包括80
‑
90℃ 预烘2min和130
‑
150℃焙烘3min，车速10
‑
30m/min。
[0023]
进一步地，所述步骤s3中，烘燥操作包括100
‑
105℃预烘1min 和125
‑
130℃焙烘2.5min，车速10
‑
30m/min。
[0024]
本发明与现有技术相对比，其有益效果在于：本发明通过在相变 面料和相变涂层中采用不同相变温度的相变材料，并通过中间发泡层 起到隔热和相对隔离的作用，使得相变面料和相变涂层能够分别针对 室内温度和室外温度进行相变储能、释放能量，从而降低建筑能耗， 减少碳排放。
附图说明
[0025]
图1是本发明的相变储能建筑用涂层面料结构示意图。
[0026]
图中：1、相变面料；2、中间发泡层；3、相变涂层；4、墙体。
具体实施方式
[0027]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过 实施例并结合附图，对本发明作进一步具体的说明。
[0028]
参照图1，本发明的一种相变储能建筑用涂层面料依次包括相变 面料、中间发泡层以及相变涂层，其中相变面料和相变涂层中分别添 加有不同相变温度的相变材料，相变面料中添加有相变材料微胶囊a， 相变涂层中添加有相变材料微胶囊b，相变材料微胶囊a和相变材料 微胶囊b采用具有不同相变温度的相变材料，分别针对室内和室外的 应用。中间发泡层起到隔热和相对隔离的作用。本发明的涂层面料可 用作建筑装修材料，如墙布，也可用作建筑遮阳材料，如卷帘。
[0029]
本发明的下述实施例中相变材料优选为石蜡，石蜡是目前使用最 多的有机储能相变材料，这类储能材料的优点是：固体成型好、不易 发生相分离及过冷现象、腐蚀性较小、性能稳定、无毒、无腐浊性、 价格便宜；缺点是：导热系数小，因此在使用时可加入铝粉、铜粉等 导热系数高的金属粉末来弥补导热系数小的缺陷。
[0030]
石蜡主要由直链烷烃混合而成，可用通式c
n
h
2n+2
表示，短链烷烃 熔点较低，但链增长熔点开始增长较快，而后逐渐减慢。随着链的增 长，烷烃的熔解热也增大，由于空间的影响，奇数和偶数碳原子的烷 烃有所不同，偶数碳原子烷烃的同系物有较高的熔解热，链更长时熔 解热趋于相等。在c7h
16
以上的奇数烷烃和在c
20
h
44
以上的偶数烷烃在 一定温度范围内会产生两次相变：
[0031]
(1)低温的固
‑
固转变，它是链围绕长轴旋转形成的；
[0032]
(2)高温的固
‑
液相变，总潜热接近溶解热，它被看作贮热中可 利用的热能。这样就会使石蜡具有较高的相变潜热。
[0033]
因此本发明的下属实施例中，相变材料微胶囊a和相变材料微胶 囊b分别可以选择c7h
16
以上的奇数烷烃和c
20
h
44
以上的偶数烷烃中的 多种直链烷烃复合而成，并根据需要进行不同配置实现不同的相变温 度。
[0034]
具体而言，由于室内人体舒适温度在不同地域的差别不大，因此 相变材料微胶囊a采用相变温度为24
±
3℃的相变石蜡；而室外温度 在不同国家、地区差别较大，因此相变材料微胶囊a的相变温度需要 根据当地常年的平均温度来适当调整，制造出适合当地建筑的相变涂 层。
[0035]
不同相变温度的相变石蜡可直接自市场上购得，目前市场上能够 提供的相变石蜡使用温度范围从
‑
20℃到125℃不等，完全能够满足 本发明的使用需求。例如中佳新材料科技有限公司在售的产品型号为 zj
‑
x的相变石蜡、sasol公司在售的产品型号为rt
‑
x的相变石蜡、 igi公司在售的产品型号为astorphasex的相变石蜡等。
[0036]
实施例1
[0037]
s1、分别称取各原料，配置成整理液，配置的整理液按重量份计 组分如下：
[0038]
[0039][0040]
将面料基层放入整理液中进行一浸一轧，轧余率为70％；然后110℃ 烘干2min，200℃焙烘2min，得到相变面料；
[0041]
s2、分别称取中间发泡层的各原料，中间发泡层的原料按重量份 计包括如下组分：
[0042][0043]
将上述原料充分混合、搅拌均匀后，用刮浆刀均匀涂覆于相变面 料的非室内侧，然后进行发泡，通气发泡密度：0.15
‑
0.2g/cm3，黏 度：20
‑
25pa.s，ph值：8
‑
8.5；接着进行烘燥，80
‑
90℃预烘2min， 130
‑
150℃焙烘3min，车速10
‑
30m/min；
[0044]
s3、分别称取相变涂层的各原料，相变涂层的原料按重量份计包 括如下组分：
[0045][0046]
将上述原料充分混合、搅拌均匀，搅拌转速17000转/分，粘度 6500apm.s；然后将其用刮浆刀均匀涂覆于中间发泡层远离相变面料 的一侧，再进行烘燥，100
‑
105℃预烘1min，125
‑
130℃焙烘2.5min， 车速10
‑
30m/min，制得成品。
[0047]
本实施例中，相变面料中相变材料相变温度为21℃，相变涂层 中相变材料相变温度为20℃。
[0048]
实施例2
[0049]
s1、分别称取各原料，配置成整理液，配置的整理液按重量份计 组分如下：
[0050]
[0051][0052]
将面料基层放入整理液中进行一浸一轧，轧余率为70％；然后110℃ 烘干2min，200℃焙烘2min，得到相变面料；
[0053]
s2、分别称取中间发泡层的各原料，中间发泡层的原料按重量份 计包括如下组分：
[0054]
[0055][0056]
将上述原料充分混合、搅拌均匀后，用刮浆刀均匀涂覆于相变面 料的非室内侧，然后进行发泡，通气发泡密度：0.15
‑
0.2g/cm3，黏 度：20
‑
25pa.s，ph值：8
‑
8.5；接着进行烘燥，80
‑
90℃预烘2min， 130
‑
150℃焙烘3min，车速10
‑
30m/min；
[0057]
s3、分别称取相变涂层的各原料，相变涂层的原料按重量份计包 括如下组分：
[0058][0059]
将上述充分混合、原料搅拌均匀，搅拌转速17000转/分，粘度6500apm.s；然后将其用刮浆刀均匀涂覆于中间发泡层远离相变面料 的一侧，再进行烘燥，100
‑
105℃预烘1min，125
‑
130℃焙烘2.5min， 车速10
‑
30m/min，制得成品。
[0060]
本实施例中，相变面料中相变材料相变温度为23℃，相变涂层 中相变材料相变温度为28℃。
[0061]
实施例3
[0062]
s1、分别称取各原料，配置成整理液，配置的整理液按重量份计 组分如下：
[0063][0064]
将面料基层放入整理液中进行一浸一轧，轧余率为70％；然后110℃ 烘干2min，200℃焙烘2min，得到相变面料；
[0065]
s2、分别称取中间发泡层的各原料，中间发泡层的原料按重量份 计包括如下组分：
[0066][0067]
将上述原料充分混合、搅拌均匀后，用刮浆刀均匀涂覆于相变面 料的非室内侧，然后进行发泡，通气发泡密度：0.15
‑
0.2g/cm3，黏 度：20
‑
25pa.s，ph值：8
‑
8.5；接着进行烘燥，80
‑
90℃预烘2min， 130
‑
150℃焙烘3min，车速10
‑
30m/min；
[0068]
s3、分别称取相变涂层的各原料，相变涂层的原料按重量份计包 括如下组分：
[0069]
[0070][0071]
将上述原料充分混合、搅拌均匀，搅拌转速17000转/分，粘度 6500apm.s；然后将其用刮浆刀均匀涂覆于中间发泡层远离相变面料 的一侧，再进行烘燥，100
‑
105℃预烘1min，125
‑
130℃焙烘2.5min， 车速10
‑
30m/min，制得成品。
[0072]
本实施例中，相变面料中相变材料相变温度为26℃，相变涂层 中相变材料相变温度为35℃。
[0073]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟 悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限 制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。