【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，具体涉及一种基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料及其成型方法。
技术介绍
1、目前，对于建筑室内湿环境的控制调节，主要是通过表冷器冷却除湿、溶液吸收除湿、固体吸附除湿等传统的主动除湿方式，不仅耗费了大量资源，而且这些主动调湿对预防内部结露的作用不大。调湿材料可以在不借助外部能量和机械设备的条件下，利用自身物理结构和化学特性实现对环境湿度的控制与调节，是一种能够自动调节空气相对湿度的智能材料。随着近零能耗建筑和被动房的不断发展，利用调湿材料对室内热湿环境进被动调节越来越受到重视。
2、调湿材料在建筑室内湿度调控领域的应用主要以各类混凝土、石膏板等室内常用建材为主，这类建材室温下水汽吸-放量基本在自身重量的10％以内，对于日常室内空气湿度的调节能力不足，尤其是面对连续高湿天气时更显不足，往往需要与空调系统结合来调控室内湿度，增加能耗。此外，纺织品对室内湿度调控存在积极影响，蚕丝絮、棉、粘胶纤维等常见家用纺织品均有吸湿性能，蓄湿能力主要受材料自身组成成分的影响，但往往湿容量有限且吸放湿性能较差。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料及其成型方法，该柔性调湿复合材料具有高湿容量和高吸放湿速率且为柔性，能进一步加工成窗帘等建筑室内材料，实现室内湿度的动态调控。
2、为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术提供一种基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，包括以下
3、1)将椰壳纤维和naoh溶液置于不锈钢球磨罐中球磨，球磨结束后静置，弃去上层液体，得到预处理后的椰壳纤维；
4、2)将多孔无机矿物粉末和cacl2粉末置于聚四氟乙烯球磨罐中球磨，得到混合增孔粉末；
5、3)将预处理后的椰壳纤维和混合增孔粉末加入到丙烯酰胺溶液中搅拌均匀，得到的混合物流延成型，干燥，得到基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料。
6、上述方案中，所述椰壳纤维的长度为5～25cm，水分含量＜15％，杂质含量＜3％。
7、上述方案中，所述naoh溶液的质量浓度为5～10％。
8、上述方案中，所述椰壳纤维和naoh溶液的质量比为1：(0.8～1.5)。
9、上述方案中，所述不锈钢球磨罐中的磨球为硬质合金球，磨球直径为1～3mm，球料质量比为(6～8)：1。
10、上述方案中，步骤1)中，球磨转速为700～1000r/min，球磨时间为1～2h。
11、上述方案中，所述静置时间为1～2h。
12、上述方案中，所述多孔无机矿物粉末为硅藻土、天然沸石、海泡石、高岭土、凹凸棒粘土中的一种或几种。
13、上述方案中，所述多孔无机矿物粉末和cacl2粉末的质量比为(2～5)：1。
14、上述方案中，所述聚四氟乙烯球磨罐中的磨球为氧化铝球，磨球直径为1～3mm，球料质量比为(3～5)：1。
15、上述方案中，步骤2)中，球磨转速为200～500r/min，球磨时间为1～2h。
16、上述方案中，所述混合增孔粉末的粒径≤300目。
17、上述方案中，步骤3)中，预处理后的椰壳纤维和混合增孔粉末的质量比为(2～3)：1。
18、上述方案中，所述丙烯酰胺溶液的浓度为200～250g/l。
19、上述方案中，所述预处理后的椰壳纤维的质量和丙烯酰胺溶液的体积比为100g：(600～800)ml。
20、上述方案中，所述干燥温度为80～85℃，干燥时间为10～12h。
21、上述方案中，所述柔性调湿复合材料的厚度为1～40mm。
22、本专利技术还提供一种基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料，它是采用上述成型方法制备得到的。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
24、1)本专利技术柔性调湿复合材料在成分上选择椰壳椰丝、多孔无机矿物、cacl2等；椰丝纤维细胞壁由许多微细纤维按照一定角度缠绕而成，可伸缩，具有类似于弹簧的结构，细胞壁上具有纹孔，特殊的结构不仅可以实现液体横向及纵向快速输运，还可以使材料具有柔性，将其与naoh溶液混合球磨，受到剪切、揉搓和梳理的作用，纤维分子定向排列消除应力，减少因应力集中而导致的断裂，纤维素分子链中的羟基与氢链结合，提高纤维间的结合力，其柔软性、可塑性和吸附性能得到进一步增强；再配合多孔无机矿物和cacl2，增大材料的比表面积和孔隙体积，进一步提高吸放湿性能；最后通过丙烯酰胺溶液凝结成型，得到的柔性调湿复合材料具有高湿容量和高吸放湿速率，性能稳定。
25、2)本专利技术原材料成本低，成型工艺简单，易实现批量化生产。本专利技术柔性调湿复合材料应用于建筑室内湿度调控时可根据需要调整外形实现湿容量及吸放湿速度调控，加工成窗帘时能与室外空气对流、太阳辐射等环境因素相互作用，起到动态的湿度调控作用。
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1.一种基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述椰壳纤维的长度为5～25cm，水分含量＜15％，杂质含量＜3％；所述椰壳纤维和NaOH溶液的质量比为1：(0.8～1.5)；所述NaOH溶液的质量浓度为5～10％。
3.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述不锈钢球磨罐中的磨球为硬质合金球，磨球直径为1～3mm，球料质量比为(6～8)：1。
4.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，步骤1)中，球磨转速为700～1000r/min，球磨时间为1～2h。
5.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述多孔无机矿物粉末为硅藻土、天然沸石、海泡石、高岭土、凹凸棒粘土中的一种或几种；所述多孔无机矿物粉末和CaCl2粉末的质量比为(2～5)：1。
6.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性
7.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，步骤2)中，球磨转速为200～500r/min，球磨时间为1～2h，球磨后得到混合增孔粉末的粒径≤300目。
8.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述预处理后的椰壳纤维和混合增孔粉末的质量比为(2～3)：1；所述预处理后的椰壳纤维的质量和丙烯酰胺溶液的体积比为100g：(600～800)mL；所述丙烯酰胺溶液的浓度为200～250g/L。
9.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种由权利要求1～9中任一项所述的成型方法制备得到的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料，其特征在于，其厚度为1～40mm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述椰壳纤维的长度为5～25cm，水分含量＜15％，杂质含量＜3％；所述椰壳纤维和naoh溶液的质量比为1：(0.8～1.5)；所述naoh溶液的质量浓度为5～10％。
3.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述不锈钢球磨罐中的磨球为硬质合金球，磨球直径为1～3mm，球料质量比为(6～8)：1。
4.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，步骤1)中，球磨转速为700～1000r/min，球磨时间为1～2h。
5.根据权利要求1所述的基于天然椰壳纤维的柔性调湿复合材料的成型方法，其特征在于，所述多孔无机矿物粉末为硅藻土、天然沸石、海泡石、高岭土、凹凸棒粘土中的一种或几种；所述多孔无机矿物粉末和cacl2粉末的质量比为(2～5)：1。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李元元，刘小鹏，邓勤犁，程晓敏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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