本发明公开了一种吸放湿复合调湿材料的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术：
空气相对湿度是衡量室内环境的一项重要参数，合适的湿度对人体健康、工农业生产都具有十分重要的作用。调湿材料是指不需要借助任何人工能源和机械设备，依靠自身的吸放湿特性感应所调空间空气的湿度变化，自动调节空气相对湿度的功能材料。当空间湿度较高时，调湿材料能够吸附环境中的水蒸气，使空间的湿度降低；当空间的湿度较低时，材料将释放出自身吸附的水蒸气，增加空间的相对湿度，从而保持环境空间湿度的相对恒定。利用调湿材料的吸放湿特性来调节湿度，虽然是一种被动的控制措施，但它无需任何机械设备和能源消耗，因而是一种生态性的控制调节方法。
传统调湿材料主要包括天然调湿材料、有机高分子调湿材料、无机矿物调湿材料等，其中，天然和无机矿物调湿材料吸放湿性能不稳定和控温效果差，有机高分子控温调湿材料制备复杂，成本高，不易大规模推广。因此，发明一种吸放湿性能稳定和控温效果好，且制备工艺简便、成本低的调湿材料具有重要的实际意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对传统调湿材料吸放湿性能差，且制备工艺复杂的缺陷，提供了一种吸放湿复合调湿材料的方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将蛭石粉碎、过筛，得到蛭石粉末，将蛭石粉末置于马弗炉中进行煅烧、球磨，得到膨胀蛭石粉末；
（2）将混合浆液、膨胀蛭石粉末和天然胶混合后进行发酵，发酵结束后进行高温灭菌、离心分离，得到含有改性膨胀蛭石的沉淀；
（3）将含有改性膨胀蛭石的沉淀置于双氧水中浸泡后，过滤，得到滤渣，将滤渣和无水乙醇反应后，再加入丙烯酸酰胺和引发剂，继续反应，反应结束后，将产物旋蒸浓缩，得到含有丙烯酸酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物，将含有丙烯酸酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物干燥，即可得到吸放湿复合调湿材料。
本发明的有益效果是：
本发明通过将蛭石煅烧使其膨胀，增加蛭石的内部空隙，再将膨胀蛭石与苔藓、地衣等进行发酵，苔藓发酵产生的有机酸和地衣分泌的有机酸可使膨胀蛭石内部的金属物质溶出，再通过地衣和苔藓中的微生物分泌的氨基酸、多糖等极性物质、桃胶与膨胀蛭石的羟基等基团反应，使膨胀蛭石表面与内部的亲水性基团增加，再于高温下对改性膨胀蛭石进行处理，使改性蛭石中的极性物质发生醚化反应，再将醚化后的物料与丙烯酰胺反应从而引入酰胺基和醚基，酰胺基、醚基和羟基可与水形成共价键，增加吸湿量，在空气较干燥时，共价键断裂，使水分子释放，从而达到吸放湿的目的，本发明制备的吸放湿复合调湿材料吸湿率为7.8～8.6%，放湿率为5.6～5.8%，达到吸湿平衡仅需40～80min，同时本发明调湿材料的湿容量可达280～300kg/m3，具有很好的吸放湿能力，可以完全满足人居环境的调湿要求。
具体实施方式
准备蛭石、葫芦藓、叶状地衣、水、天然胶、质量分数为8～10%双氧水、无水乙醇、丙烯酰胺和引发剂，完成备料。
称取1～2kg蛭石加入到粉碎机中粉碎后过80～100目筛，得到蛭石粉末，取600～700g蛭石粉末置于马弗炉中，于温度为100～120℃下预热15～20min后，升温至950～1000℃煅烧30～40min，控制马弗炉升温速率为125℃/h，将蛭石煅烧使其内部孔隙增大，煅烧结束后将煅烧产物取出并自然冷却至室温，得到膨胀蛭石，取600～800g膨胀蛭石加入到球磨机中球磨50～60min，得到膨胀蛭石粉末，同时称取40～50g葫芦藓、100～120g叶状地衣和1000～1200ml水加入到研钵中研磨10～15min，得到混合浆液，取800～1000ml混合浆液、200～300g膨胀蛭石粉末和40～50g天然胶加入到烧杯中，搅拌混合5～10min后，将烧杯移入恒温培养箱中，于温度为25～30℃下发酵8～12天，利用地衣分泌和苔藓发酵产生的有机酸溶解膨胀蛭石内部的碱金属，使其孔隙率和空隙进一步增大，同时苔藓和地衣中的微生物分泌的极性物质、天然胶与膨胀蛭石上的基团反应，使膨胀蛭石的亲水性基团增多，发酵结束，将发酵产物置于高温灭菌箱中，于温度为120～130℃下灭菌15～20min，将灭菌后的物料转入离心机中，以4000～5000r/min的转速离心处理10～15min，得到含有改性膨胀蛭石的沉淀，再将含有改性膨胀蛭石的沉淀倒入盛有1～2l质量分数为8～10%双氧水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为85～95℃条件下，浸泡30～45min，双氧水可对改性膨胀蛭石表面的亲水基团进行醚化，再过滤，得到滤渣，最后取50～60g滤渣加入到盛有200～300ml无水乙醇的烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为70～80℃，搅拌反应60～90min，除去反应物中的水分，再向烧瓶中加入5～8g丙烯酰胺和0.1～0.3g引发剂，继续搅拌反应1～2h，在引发剂作用下，可将醚化膨胀蛭石表面与丙烯酰胺反应引入酰胺基，反应结束后，停止加热，将产物置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩30～40min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物，将含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物置于烘箱中，于温度为80～90℃下干燥2～3h，待干燥后的产物自然冷却至室温后，即可得到吸放湿复合调湿材料。
所述的天然胶为桃胶、阿拉伯树胶中的一种或两种。
所述的引发剂为过氧化月桂酰、过硫酸钾、过氧化苯甲酰中的一种或多种。
实例1
称取1kg蛭石加入到粉碎机中粉碎后过80目筛，得到蛭石粉末，取600g蛭石粉末置于马弗炉中，于温度为100℃下预热15min后，升温至950℃煅烧30min，控制马弗炉升温速率为125℃/h，煅烧结束后将煅烧产物取出并自然冷却至室温，得到膨胀蛭石，取600g膨胀蛭石加入到球磨机中球磨50min，得到膨胀蛭石粉末，同时称取40g葫芦藓、100g叶状地衣和1000ml水加入到研钵中研磨10min，得到混合浆液，取800ml混合浆液、200g膨胀蛭石粉末和40g桃胶加入到烧杯中，搅拌混合5min后，将烧杯移入恒温培养箱中，于温度为25℃下发酵8天，发酵结束，将发酵产物置于高温灭菌箱中，于温度为120℃下灭菌15min，将灭菌后的物料转入离心机中，以4000r/min的转速离心处理10min，得到含有改性膨胀蛭石的沉淀，再将含有改性膨胀蛭石的沉淀倒入盛有1l质量分数为8%双氧水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为85℃条件下，浸泡30min，再过滤，得到滤渣，最后取50g滤渣加入到盛有200ml无水乙醇的烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为70℃，搅拌反应60min，再向烧瓶中加入5g丙烯酰胺和0.1g过氧化月桂酰，继续搅拌反应1h，反应结束后，停止加热，将产物置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩30min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物，将含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物置于烘箱中，于温度为80℃下干燥2h，待干燥后的产物自然冷却至室温后，即可得到吸放湿复合调湿材料。
实例2
称取1kg蛭石加入到粉碎机中粉碎后过90目筛，得到蛭石粉末，取650g蛭石粉末置于马弗炉中，于温度为110℃下预热18min后，升温至975℃煅烧35min，控制马弗炉升温速率为125℃/h，煅烧结束后将煅烧产物取出并自然冷却至室温，得到膨胀蛭石，取700g膨胀蛭石加入到球磨机中球磨55min，得到膨胀蛭石粉末，同时称取45g葫芦藓、110g叶状地衣和1100ml水加入到研钵中研磨13min，得到混合浆液，取900ml混合浆液、250g膨胀蛭石粉末和45g阿拉伯树胶加入到烧杯中，搅拌混合8min后，将烧杯移入恒温培养箱中，于温度为28℃下发酵10天，发酵结束，将发酵产物置于高温灭菌箱中，于温度为125℃下灭菌18min，将灭菌后的物料转入离心机中，以4500r/min的转速离心处理13min，得到含有改性膨胀蛭石的沉淀，再将含有改性膨胀蛭石的沉淀倒入盛有1l质量分数为9%双氧水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为90℃条件下，浸泡37min，再过滤，得到滤渣，最后取55g滤渣加入到盛有250ml无水乙醇的烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为75℃，搅拌反应75min，再向烧瓶中加入7g丙烯酰胺和0.2g过硫酸钾，继续搅拌反应1h，反应结束后，停止加热，将产物置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩35min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物，将含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物置于烘箱中，于温度为85℃下干燥2h，待干燥后的产物自然冷却至室温后，即可得到吸放湿复合调湿材料。
实例3
称取2kg蛭石加入到粉碎机中粉碎后过100目筛，得到蛭石粉末，取700g蛭石粉末置于马弗炉中，于温度为120℃下预热20min后，升温至1000℃煅烧40min，控制马弗炉升温速率为125℃/h，煅烧结束后将煅烧产物取出并自然冷却至室温，得到膨胀蛭石，取800g膨胀蛭石加入到球磨机中球磨60min，得到膨胀蛭石粉末，同时称取50g葫芦藓、120g叶状地衣和1200ml水加入到研钵中研磨15min，得到混合浆液，取1000ml混合浆液、300g膨胀蛭石粉末和50g阿拉伯树胶加入到烧杯中，搅拌混合10min后，将烧杯移入恒温培养箱中，于温度为30℃下发酵12天，发酵结束，将发酵产物置于高温灭菌箱中，于温度为130℃下灭菌20min，将灭菌后的物料转入离心机中，以5000r/min的转速离心处理15min，得到含有改性膨胀蛭石的沉淀，再将含有改性膨胀蛭石的沉淀倒入盛有2l质量分数为10%双氧水的烧杯中，再将烧杯置于水浴锅中，于温度为95℃条件下，浸泡45min，再过滤，得到滤渣，最后取60g滤渣加入到盛有300ml无水乙醇的烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为80℃，搅拌反应90min，再向烧瓶中加入8g丙烯酰胺和0.3g过氧化苯甲酰，继续搅拌反应2h，反应结束后，停止加热，将产物置于旋转蒸发仪中，旋转浓缩40min，得到含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物，将含有丙烯酰胺改性醚化膨胀蛭石的浓缩物置于烘箱中，于温度为90℃下干燥3h，待干燥后的产物自然冷却至室温后，即可得到吸放湿复合调湿材料。