一种新型节能环保相变储能护墙板及其制备方法与流程

本发明涉及gmt墙板制造领域，具体地说，是一种新型节能环保相变储能护墙板及其制备方法。
背景技术：
：护墙板是用来保护墙面，集装饰、隔温、降噪为一体的功能性建筑材料。随着人们生活水平的不断提高“健康环保”、“节能减排”、“吸音隔热”等技术指标越来越受到人们的推崇，要求材料厂商不断进步和革新。护墙板在室内起到隔音保温等作用，但在夏季高温烘烤下室内温度会变得极高，能达到35℃以上，冬季在严寒的情况下，室内温度又能降至0℃以下，此时一般人们需要打开空调或者暖气来调控温度到舒适状态。空调暖气对能源的消耗较大，成为人们生活中的一大开支。我国幅员辽阔导致的南北方气候差异大，不同维度，冬夏季气温存在偏差。若能对护墙板作针对性的相变改性，使材料具备主动调节温度的能力，同时根据不同气候区域设计相变材料的相变温度，提高调控效率，一直是建筑装饰材料领域研究的热点。但是结合文献报道和实际生产经验，在gmt板材中均匀添加助剂十分困难。目前经过国内厂家不断的创新研发出现了几种方法。1、根据专利号201610763845.5中描述，通过湿法浸渍工艺将微球发泡剂等助剂分散到毡网中，再经过压榨、烘干、抽滤等步骤，得到一款改性后的gmt复合材料毡网。本工艺能将粉剂均匀分散在gmt内，但是具有能耗巨大，工艺复杂等缺陷。将毡网内水分烘干，抽滤耗能巨大(参照湿法造纸工艺)。2、根据201711451801.x和201811637631.9专利的描述，通过设计一种特殊撒粉机和撒粉工艺在gmt铺设单网或者多网时，将粉料洒落到毡网上，解决了浸渍工艺烘干水分时能耗巨大，工艺复杂等缺点，但是撒粉过程中不可避免的出现扬尘，粉料束缚不住，从孔隙中掉落等问题，造成生产过程中还是会出现一些缺陷。3、根据201711451806.2专利中描述，通过将微球发泡剂在热塑性合成纤维熔融纺丝上油工序和/或增强纤维添加亲润剂工序时粘附于热塑性合成纤维和/或增强纤维表面，带有发泡剂的纤维在gmt干法针刺线梳理铺网针刺等工序后，制备出添加过微球的改性gmt毡网材料，很好得避免了撒粉、浸渍等工艺带来的能耗大、工艺复杂、扬尘污染等一些列问题，但是在实际生产过程中发现，在针刺机高速上下震动拍打的过程中，由于油剂对粉料助剂粘附力不强，很大一部分被剥离在了针头上，导致效率变差。技术实现要素：为解决上述问题，本发明提出了一种新型节能环保相变储能护墙板及其制备方法。本发明设计了通过具备多种相转变温度的相变储能材料共混，使相变改性后的护墙板具备冬夏两种可调控相变温度。本发明同时提出了一种新的添加助剂的方法，通过熔喷法将相变储能材料均匀分散于gmt芯层的每层单网中，解决了传统工艺耗能大，工艺复杂，车间污染，环境不友好，固结度差等一些列问题，成为生产新型节能环保相变储能墙板的最佳手段。具体包括以下方案实施：本发明公开了一种新型节能环保相变储能护墙板，所述护墙板的结构自墙面向外依次为疏水防潮无纺布、阻水粘结胶膜、相变gmt芯层、热熔粘结胶膜、隔胶无纺布、热熔粘结层和装饰面料层，其中所述相变gmt芯层中至少含有两种或多种复配型相变储能材料。相变材料通过冬夏季室内环境温度的变化而改变自身相态从而吸收或者释放大量的能量，而材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，从而起到冬季保温夏季隔热的功能。作为进一步地改进，本发明所述相变gmt芯层包括增强纤维、热塑性基体和至少两种或多种复配型相变储能材料，相变储能材料包括相变储能材料a和相变储能材料b，所述的相变储能材料a的相变温度为-15～10℃，相变储能材料b的相变温度为20～40℃。作为进一步地改进，本发明所述的相变储能材料a和相变储能材料b为相变微胶囊，无机水合盐或脂肪酸类中的一种或多种复配。作为进一步地改进，本发明所述的相变储能材料a和相变储能材料b根据南北方气候差异调节，在北方相变储能材料a相变温度为-15～0℃，相变储能材料b的相变温度为20～35℃；在南方相变储能材料a相变温度为-5～10℃，相变储能材料b的相变温度为30～40℃。作为进一步地改进，本发明所述的相变储能材料a和相变储能材料b的配比根据各地气候差异不同调节，比例为：a:b为7:3～3:7之间。相变gmt芯层中的相变储能材料a和b可以根据南北方气候的不同而改变相转变温度的设计，实现适宜南北方不同气候的室内智能保温节能。作为进一步地改进，本发明所述的相变gmt芯层中增强纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、涤纶、尼龙其中的一种或者多种，热塑性基体为丙纶pp、聚乙烯纤维pe、聚酰胺纤维pa其中的一种或者多种，装饰面料层为棉质、麻质、丝质、绒质色织布，pvc仿木膜，pvc仿布膜，pu革，pvc革，超纤革，真皮底或木饰面中的一种。作为进一步地改进，本发明所述的疏水防潮无纺布为针刺无纺布、热轧无纺布、水刺无纺布或纺粘无纺布；阻水粘结胶膜为pp胶膜、pe胶膜或pe/pa/pe三层共挤膜；热熔粘结胶膜为pp胶膜、pe胶膜、eva胶膜或eaa胶膜、隔胶无纺布为针刺无纺布、热轧无纺布、水刺无纺布或纺粘无纺布、热熔粘结层为tpu热熔胶、eva热熔胶或异氰胶。本发明还公开了一种新型节能环保相变储能护墙板的制备方法，包括以下步骤：1)将增强纤维和热塑性基体以相应比例喂入gmt开包机，通过非织造工艺经过开松、混合、梳理得到单纤维网；2)相变储能材料通过熔喷装置的熔喷工艺熔喷、铺设于单纤维网的表面，熔喷装置主要包括螺杆挤出机，与螺杆挤出机相连的输料管道，与输料管道相连的熔喷丝口；将具有两种或以上的相变储能材料作为相变改性剂与熔喷基体树脂按照一定比例加入到熔喷装置的螺杆挤出机内进行熔融共混，再通过输料管道输送至熔喷丝口，由熔喷丝口喷出熔喷无纺层，熔喷丝口架设在梳理工序之后，交叉铺网之前的单网传送带上，将相变储能材料借助熔喷基体树脂均匀粘附在单纤维网上；3)将铺设了相变储能材料的单纤维网经交叉铺网、针刺固结，制得具有均匀分散相变储能材料的相变gmt芯层；4)将得到的相变gmt芯层经过拉幅烘箱和连续复合设备，经过预热、热粘合加压，与阻水粘结胶膜、相变gmt芯层、热熔粘结胶膜、隔胶无纺布、热熔粘结层和装饰面料层复合后得到新型节能环保相变储能护墙板。熔喷工艺添加粉料是借助传统熔喷无纺布设备改造而成的。作为进一步地改进，本发明所述熔喷基体树脂为改性聚丙烯pp，改性聚乙烯pe，改性聚对苯二甲酸乙二醇酯pet中的一种，熔喷基体树脂和相变材料混合比例为3:7～7:3之间。作为进一步地改进，本发明所述的单纤维网克重在15～35g/m2之间，所述的熔喷无纺层克重在15～25g/m2之间。本发明相对现有的技术具有如下优点和有益效果：1、本发明新型节能环保相变储能护墙板利用内部相变储能材料可通过冬夏季室内环境温度的变化而改变自身相态从而吸收或者释放大量的能量，而材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，从而起到冬季保温夏季隔热的功能。2、本发明通过因地制宜地调配不同相转变温度的相变储能材料配比，均匀加入护墙板中，使其适宜南北方气候差异和冬夏季温度差异而智能调控室内温度的能力，做到高效率的节能环保功能。3、通过熔喷工艺将相变储能材料均匀的铺设在gmt纤维毡内部的每一层单网中，相较专利201610763845.5所述的通过浸渍将添加剂引入gmt纤维毡工艺耗能小，具备低成本优势；相较专利201711451801.x和201811637631.9撒粉工艺将添加剂引入gmt纤维毡具有污染小，分散性更好等一些列有点；相较201711451806.2通过在配置浸润剂和油剂的方式来给gmt纤维毡引入助剂的方式，具有成本低，无需配置高价泡液，对环境友好。附图说明图1为新型节能环保相变储能墙板的结构示意图；图2为本发明制备方法的流程的俯视示意图；图3为本发明制备方法的流程的侧视示意图。1为疏水防潮无纺布、2为阻水粘结胶膜、3为相变gmt芯层、4为热熔粘结胶膜、5为隔胶无纺布、6为热熔粘结层、7为装饰面料层，相变gmt芯层包括相变储能材料a和相变储能材料b，8是针刺机、9是gmt多网毡、10是交叉铺网机，11是熔喷丝口，12是螺杆挤出机，13是单网梳理机，14是gmt开包机，15是熔喷无纺布，16是单纤维网。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明保护范围。实施例1一种新型节能环保相变储能护墙板，护墙板的结构自墙面向外依次为疏水防潮无纺布1、阻水粘结胶膜2、相变gmt芯层3、热熔粘结胶膜4、隔胶无纺布4、热熔粘结层6和装饰面料层7，其相变gmt芯层3包括玻璃纤维、热塑性基体和至少两种或多种复配型相变储能材料，所述的相变储能材料包括相变储能材料a和相变储能材料b，相变储能材料a的相变温度为-15～10℃，相变储能材料b的相变温度为20～40℃，相变储能材料a和相变储能材料b为相变微胶囊，无机水合盐或脂肪酸类中的一种或多种复配。相变储能材料a和相变储能材料b根据南北方气候差异调节，在北方相变储能材料a相变温度为-15～0℃，相变储能材料b的相变温度为20～35℃；在南方相变储能材料a相变温度为-5～10℃，相变储能材料b的相变温度为30～40℃，相变储能材料a和相变储能材料b的配比为3:7，热塑性基体为丙纶pp，装饰面料层7为棉质，疏水防潮无纺布1为针刺无纺布，阻水粘结胶膜2为pp胶膜，热熔粘结胶膜4为pp胶膜，隔胶无纺布4为热轧无纺布，热熔粘结层6为tpu热熔胶，新型节能环保相变储能护墙板包括以下步骤：1)将增强纤维和热塑性基体以相应比例喂入gmt开包机14，通过非织造工艺经过开松、混合、单网梳理机13梳理得到单纤维网16；2)相变储能材料通过熔喷装置的熔喷工艺熔喷、铺设于单纤维网16的表面，所述的熔喷装置主要包括螺杆挤出机12，与螺杆挤出机12相连的输料管道，与输料管道相连的熔喷丝口11；将具有两种或以上的相变储能材料作为相变改性剂与熔喷基体树脂按照一定比例加入到熔喷装置的螺杆挤出机12内进行熔融共混，再通过输料管道输送至熔喷丝口11，由熔喷丝口11喷出熔喷无纺层，熔喷丝口11架设在梳理工序之后，交叉铺网之前的单网传送带上，将相变储能材料借助熔喷基体树脂均匀粘附在单纤维网16上；3)将铺设了相变储能材料的单纤维网16经交叉铺网机10交叉铺网为gmt多网毡9、针织机8针刺固结，制得具有均匀分散相变储能材料的相变gmt芯层3；4)将得到的相变gmt芯层3经过拉幅烘箱和连续复合设备，经过预热、热粘合加压，与阻水粘结胶膜2、相变gmt芯层3、热熔粘结胶膜4、隔胶无纺布4、热熔粘结层6和装饰面料层7复合后得到新型节能环保相变储能护墙板。熔喷工艺添加粉料是借助传统熔喷无纺布15设备改造而成的。熔喷基体树脂和相变材料混合比例为3:7，单纤维网16克重为15g/m2，熔喷无纺层克重在20g/m2之间。该护墙板适用于南方房屋的装饰保温。实施例2实施例2中，相变储能材料a和相变储能材料b的配比为5：5，熔喷基体树脂和相变材料混合比例为7:3，单纤维网16克重在20g/m2之间，熔喷无纺层克重在18g/m2；相变gmt芯层3中增强纤维为玄武岩纤维，热塑性基体为聚乙烯纤维pe，装饰面料层7为丝质，疏水防潮无纺布1为水刺无纺布，阻水粘结胶膜2为pe/pa/pe三层共挤膜，热熔粘结胶膜4为eva胶膜，隔胶无纺布4为水刺无纺布，热熔粘结层6为eva热熔胶，其余技术特征均与实施例1相同。该护墙板适用于北方房屋的装饰保温。实施例3实施例2中，相变储能材料a和相变储能材料b的配比为5：5，熔喷基体树脂和相变材料混合比例为5:5，单纤维网16克重在35g/m2之间，熔喷无纺层克重在25g/m2；相变gmt芯层3中增强纤维为碳纤维，热塑性基体为聚乙烯纤维pe，装饰面料层7为丝质，疏水防潮无纺布1为水刺无纺布，阻水粘结胶膜2为pe胶膜，热熔粘结胶膜4为eva胶膜，隔胶无纺布4为热轧无纺布，热熔粘结层6为eva热熔胶，其余技术特征均与实施例1相同。该护墙板适用于北方房屋的装饰保温。该护墙板适用于中部房屋的装饰保温。对比例1将增强纤维和热塑性基体以相应比例喂入gmt开包机14，通过非织造工艺经过开松、混合、梳理、交叉铺网得到单纤维网16，关闭熔喷设备，不添加相变材料。，其余技术特征均与实施例1相同。对比例2将增强纤维和热塑性基体以相应比例喂入gmt开包机14，通过非织造工艺经过开松、混合、梳理、交叉铺网得到单纤维网16，关闭熔喷设备，通过撒粉工艺，在针刺之前，交叉铺网之后的gmt多网上洒落和实施例同等质量的相变材料。其余技术特征均与实施例1相同。对上述5例制成的复合板进行的测试。使用hfm446s型导热仪测试其导热系数，测试方法参考gb/t3399-1982，结果如下表：表1性能测试结果样本对比例1对比例21#2#3#导热系数(w/mk)0.04500.043890.040890.036670.03807北方的冬天气温更低时间更长，对保温性能要求更高，低温转变材料比例适当增加，导热系数应尽可能小，一般要求低于0.045w/mk。南方天气更加炎热，相变储能材料内高温相转变材料比例可以适当增加，应对夏季炎热时候的吸能降温，同时保温系数不需要北方的那么高。比较对比例和1#，1#和2#、3#的测试结果，均匀添加了相变储能材料护墙板系数均有明显降低，有利于保温节能，且根据北方和南方的气候差异对高低温相转变材料作了不同比例的复配，可以满足不同的需求，节能效率更好。通过对比例2和对比例1、实施例1#对比，控制添加等量的相变储能材料到护墙板中，由于撒粉工艺存在大量的漏料，固结不良问题，板材内存留的相变材料量很低，其保温效果远远优于1#，但是比对比例1是有改善的。以上所述并非是对本发明的限制，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12