专利名称：相变蓄能纸面石膏板的制作方法
技术领域：
本实用新型属建筑材料技术领域，具体是一种相变蓄能纸面石膏板。
技术背景相变材料的研究最早可追溯到二次大战后对于贮存太阳能的应用。1965 年美国的Mavleous和Desy利用相变材料制成具有加热背垫的衣服。随着载 人空间技术的迅速发展，美国NASA大力发展了相变材料热控技术，阿波 罗15将相变材料系统用于信号处理单元，驱动控制电子器件和月球通讯中 继单元。上世纪70年代，日本三菱电子公司和东京电力公司联合进行了用于采 暖和制冷的相变材料研究。美国能源部太阳能司主持开展了有计划的相变储 能复合材料的研究和应用工作。80年代至今，随着人们对能源危机的认识， 相变材料的研究达到了高峰期。1998年国际能源机构下属的ECES工作组 启动主题为"相变和化学反应储能"的AnnexlO计划；2001年，在Annex 10 计划的基础上又启动了 Annexl7计划，将先进的相变储能技术和材料的研 究推广到不同领域。相变材料在现代农业温室、太阳能利用、生物医药制品 及食品的冷藏和运输、物理医疗(热疗)、电子设备散热、运动员降温(保 暖)服饰、特殊控温服装、航天科技、军事红外伪装、电力调峰应用、工业 余热储存利用等诸多领域均有应用前景。相变材料用于石膏板的研究仍处于不完善阶段。Kedl等以十八烷浸溃 石膏板用于被动太阳能利用，研究结果表明，浸渍得到的石膏板比直接混合 十八烷颗粒的墙板具有更高的储能密度。Shapiro等针对弗罗里达的气候特 点试图找出适合引入石膏板作为储能物质的相变材料，这些材料包括甲基 酯、棕榈酸曱酯的混和物，以及短链酸和癸酸、月桂酸混和物。尽管它们有 相对高的储热容量，但是相变温度没有完全包括在炎热气候地区的宜居温度 范围内。Feldman在传统石膏板生产的搅拌阶段直接掺入21-22%的硬脂酸丁 酯制得储能石膏板。加入硬脂酸丁酯的石膏板的物理-机械性能与普通石膏 板的对应值相当，而储热容量增加了 10倍。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有很好温控效果的相变蓄 能纸面石膏板。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种相变蓄能纸面石膏板包括 石膏板基体和微胶嚢相变材料颗粒，所述微胶嚢相变材料颗粒均匀分散在所 述石膏板基体内，所述石膏基体上下表面还分别设置有一层护面纸。优选地，所述微胶嚢相变材料颗粒包括包覆层和相变体，所述相变体包 覆在所述包覆层内。
优选地，所述包覆层为聚脲，所述相变体为工业石蜡。
本实用新型具有如下优点
1、 本实用新型提出的相变蓄能石膏板是石膏建材产品中用量最大的产 品一一纸面石膏板，因此需考虑微胶嚢相变材料的壁材对石膏板芯与护面纸 间粘结的影响，因此，本实用新型以常规的纸面石膏板工艺为基础，并在常 规的纸面石膏板生产工艺中增加对微胶嚢相变材料颗粒预分散步骤，不仅使 该实用新型的工业化易于实现，降低制备工艺成本，而且克服了微胶嚢相变 材料颗粒直接掺入时产生的颗粒团聚和分布不均的现象。因此，本实用新型 提出的相变蓄能纸面石膏板及其制备方法更加体现了环保和节能的特点；
2、 采用本实用新型的相变蓄能石膏板为内墙的房屋室内温度的波动可 以控制在2 4。C,因此具有很好的温控效果。
图1为本实用新型结构示意图2为微胶囊相变材料颗粒的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括石膏板基体1和微胶嚢相变材料颗粒2， 微胶嚢相变材料颗粒2均匀分散在石膏板基体1内，石膏基体1上下表面还 分别设置有一层护面纸3。其中，如图2所示，微胶嚢相变材料颗粒2包括 包覆层21和相变体22，相变体22包覆在包覆层内21。包覆层21的材料为 聚脲，相变体22的材料为工业石蜡。另外，石膏板基体1由天然石膏或者 工业副产石膏为主要原料而制成。
本实用新型的具体制备工艺如下
步骤l:以天然石膏为原料制成的建筑石膏粉为基材，选用的微胶嚢相 变材料的壁材为聚脲，相变材料为工业石蜡，微胶嚢相变材料颗粒的相变温 度25。C,相变焓为120J/g，按照微胶嚢相变材料颗粒25重量份、超分散剂 0.3重量份、发泡剂(选用十二烷基磺酸钠)0.08重量份、改性淀粉0.5重 量份、减水剂(选用萘系减水剂)0.7重量份、纸纤维0.5重量份、水70重 量份，计量各组分；
步骤2:将准确计量的微胶嚢型相变材料颗粒、超分散剂与水预先充分 混合搅拌，搅拌均匀后加入准确计量的纸纤维和减水剂并继续搅拌；
步骤3:将计量的发泡剂在发泡系统中发泡，将计量的建筑石膏粉、淀 粉与掺入外加剂的水以及发泡系统出来的泡沫在混料机种充分搅拌混合得 到均匀的料浆；
步骤4:将混料机出来的料浆撒布到连续移动的护面纸上，并在前进过 程中经过振动使料浆均匀散开，在到达成型站时与从上方过来的石膏板背面 纸汇合通过成型机，挤压成规则的平板；
步骤5:平板在经过凝固皮带后切割并通过干燥机烘干，最后制成板厚 度为12mm相变蓄能石膏板。
上述微胶嚢相变材料颗粒可以是从市面上购买，也可以自制获得。
经过测试，当房间的三面内墙为该12mm相变蓄能石膏板， 一面为普通 水泥混凝土承重墙时，室内温度比同条件下不掺微胶嚢相变材料的石膏板内 墙房间的室内温度最低温度相比提高了 2.1 。C。
另外，如果选择以脱硫石膏为原料制成的建筑石膏粉为基材，将其磨至
比表面积为5500cm2/g，选用的微胶嚢相变材料的壁材为聚脲，相变材料为 工业石蜡，微胶嚢相变材料的相变温度20°C,相变焓为120J/g。按照如下 配比称取各组分超分散剂0.2重量份、发泡剂(选用十二烷基磺酸钠)0.08 重量份、改性淀粉0.5重量份、减水剂(选用萘系减水剂)0.7重量份、纸 纤维0.5重量份和微胶嚢相变材料颗粒50重量份、水76重量份，制备工艺 同实施例1。最后制备出板厚度为12mm的相变蓄能纸面石膏板。
通过测试，当房间的三面内墙为该12mm相变蓄能石膏板， 一面为普通 水泥混凝土承重墙时，室内温度比同条件下不掺微胶嚢相变材料的石膏板内 墙房间的室内温度最低温度相比，由13/TC提高到17.2°C，提高了3.5。C。
另外，如果选择以脱硫石膏为原料制成的建筑石膏粉为基材，将其磨至 比表面积为5500cm2/g，选用的微胶嚢相变材料的壁材为聚脲，相变材料为 工业石蜡，微胶嚢相变材料的相变温度25°C，相变焓为120J/g。按照如下 配比称取各组分超分散剂0.2重量份、发泡剂(选用十二烷基磺酸钠)0.08 重量份、改性淀粉0.7重量份、减水剂(选用萘系减水剂)0.9重量份、纸 纤维0.5重量份和微胶嚢相变材料颗粒70重量份、水80重量份，制备工艺 同实施例1。最后制备出板厚度为12mm的相变蓄能纸面石膏板。
通过测试，当房间的三面内墙为该12mm相变蓄能石膏4反， 一面为普通 水泥混凝土承重墙时，室内温度比同条件下不掺微胶嚢相变材料的石膏板内 墙房间的室内温度最低温度相比提高了 4.0。C。
权利要求1、一种相变蓄能纸面石膏板，其特征在于，包括石膏板基体和微胶囊相变材料颗粒，所述微胶囊相变材料颗粒均匀分散在所述石膏板基体内，所述石膏基体上下表面还分别设置有一层护面纸。
2、 如权利要求1所述的相变蓄能纸面石膏板，其特征在于，所述微胶 嚢相变材料颗粒包括包覆层和相变体，所述相变体包覆在所述包覆层内。
3、 如权利要求2所述的相变蓄能纸面石膏板，其特征在于，所述包覆 层为聚脲，所述相变体为工业石蜡。
专利摘要本实用新型公开了一种相变蓄能纸面石膏板，包括石膏板基体和微胶囊相变材料颗粒，所述微胶囊相变材料颗粒均匀分散在所述石膏板基体内，所述石膏基体上下表面还分别设置有一层护面纸。采用本实用新型的相变蓄能石膏板为内墙的房屋室内温度的波动可以控制在2～4℃，因此具有很好的温控效果。
文档编号E04B1/74GK201176689SQ20082007969
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者冯菊莲, 周建中, 周梦文, 赵金平, 陈红霞 申请人:北新集团建材股份有限公司