CN110195494B - 辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法及辐射制冷外层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法以及辐射制冷外层。其中，辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法包括以下步骤：S1，使用弱酸清洗剂对建筑外层的表面进行清洗；S2，将清洗后的建筑外层干燥，然后在建筑外层的表面涂覆0.2mm~2mm厚的涂料，涂料干燥后形成涂层；S3，提供辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，使辐射制冷薄膜通过装贴胶层粘贴于涂层上。
Description
技术领域
本发明涉及辐射制冷薄膜的应用，尤其涉及辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法及辐射制冷外层。
背景技术
随着社会经济的快速发展，能源危机变得日益严重。据相关统计，我国的建筑能耗约占社会总能耗的30%。随着建筑总量的增长和居住舒适度的提高，建筑节能已经引起了各国的重视并付诸行动。空调能耗为主要的建筑能耗之一，在制冷过程中消耗大量的电能，因此，如何降低空调能耗成为一个研究方向。
辐射制冷作为一种不耗能、无污染的新型制冷方法，在降低空调能耗方面，具有巨大的应用价值。在公开号为CN108891115A的专利中，公开了一种可实现被动式降温的辐射制冷薄膜，包括依次设置的防刮花涂层、辐射制冷层、金属层、粘胶层、透明聚酯PET层、装贴胶和离型保护膜，该辐射制冷薄膜可以应用于公共建筑、厂房、阴凉库等领域。
但是，辐射制冷薄膜在粘贴时，存在一定的施工难度，因此有必要针对辐射制冷薄膜的具体施工方法进行研究。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法，该方法有利于提高辐射制冷薄膜的使用寿命。
本发明的另一个目的在于提供一种使用寿命长的辐射制冷建筑外层。
根据本发明的一个方面，提供一种辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法，包括以下步骤：
S1，使用弱酸清洗剂对建筑外层的表面进行清洗；
S2，将清洗后的所述建筑外层干燥，然后在所述建筑外层的表面涂覆0.2mm~2mm厚的涂料，所述涂料干燥后形成涂层；
S3，提供辐射制冷薄膜，所述辐射制冷薄膜的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除所述离型保护膜后，使所述辐射制冷薄膜通过所述装贴胶层粘贴于所述涂层上。
根据其中一个实施例，所述弱酸清洗剂的pH值为3.5~7，所述弱酸清洗剂选自以下一种或多种有机弱酸的水溶液：氨基磺酸、乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、草酸、乙二胺四乙酸。
根据其中一个实施例，所述建筑外层为金属材质，所述步骤S1包括以下步骤：
S11，将所述弱酸清洗剂喷洒在所述建筑外层表面，浸泡5min~30min；
S12，使用地刷擦拭所述建筑外层的表面，然后用高压水枪冲洗，直至所述建筑外层的表面整洁无锈迹，并且手触摸时无刮擦感。
根据其中一个实施例，所述步骤S2中，所述建筑外层的干燥方法为：清洗所述建筑外层后，立即擦干所述建筑外层，且/或使用风机对所述建筑外层进行吹扫。
根据其中一个实施例，所述步骤S2中，所述涂料为速干自喷油漆，喷涂所述涂料后，空气中晾晒1min~20min，使所述涂料自然固化形成所述涂层。
根据其中一个实施例，所述步骤S2包括以下步骤：
S21，干燥所述建筑外层；
S22，在干燥后的所述建筑外层表面铺设保护层；
S22，逐渐去除铺设在所述建筑外层表面上的所述保护层，并在所述建筑外层的表面涂覆0.2mm~2mm厚的涂料，所述涂料干燥后形成涂层。
根据其中一个实施例，所述保护层为厚度1μm~5mm的高分子膜。
根据其中一个实施例，所述步骤S22中，铺设所述保护层之前，在所述建筑外层表面喷洒有机溶剂，所述有机溶剂选自碳链长度低于10的醇、醚或酮。
根据其中一个实施例，所述建筑外层为彩钢瓦。
根据本发明的另一个方面，提供一种辐射制冷建筑外层，包括依次设置的建筑外层、涂层、装贴胶层和辐射制冷薄膜，所述涂层在远离所述建筑外层的一侧具有光滑的表面，所述涂层的厚度为0.2mm~2mm。
进一步地，所述辐射制冷薄膜包括辐射制冷层和金属反射层，所述辐射制冷层处于远离所述装贴胶层的一侧。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的方法能够提高辐射制冷薄膜在建筑外层上的附着力，减少辐射制冷薄膜与建筑外层之间的气泡，从而有利于提高辐射制冷薄膜的使用寿命；此外，本发明的方法有利于提升贴附辐射制冷薄膜的施工效率；本发明的辐射制冷建筑外层，制冷效果好，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的辐射制冷建筑外层的一个实施例的剖面示意图；
图中：1、建筑外层；2、涂层；3、装贴胶层；4、辐射制冷薄膜。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法，包括以下步骤：
S1，使用弱酸清洗剂对建筑外层的表面进行清洗；
S2，将清洗后的建筑外层干燥，然后在建筑外层的表面涂覆0.2mm~2mm厚的涂料，涂料干燥后形成涂层；
S3，提供辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，使辐射制冷薄膜通过装贴胶层粘贴于涂层上。
建筑外层的外表面通常比较粗糙，如果直接在其上设置辐射制冷膜，则辐射制冷膜的附着效果很差，容易脱落。本发明首先使用弱酸清洗剂对建筑外层的外表面进行清洗，以去除杂质，然后在清洗后的建筑外层的表面涂覆上涂层，形成光滑的涂层表面，光滑的涂层表面使得贴膜更加容易，有利于加快施工速度，此外，由于涂层的表面更加光滑，辐射制冷薄膜粘贴在涂层上时，二者之间的气泡更少，可以避免水氧影响辐射制冷膜的使用寿命。
建筑外层的材质可以是金属，例如钢材等。值得一提的是，本发明所说的建筑外层可以是已经施工在建筑物上的建筑外层，也可以是还未施工在建筑物上的建筑外层。
以建筑外层是彩钢瓦为例：市售的彩钢瓦表面具有一定的粗糙度，有时甚至会有锈迹，如果直接在彩钢瓦表面粘贴辐射制冷薄膜，则辐射制冷膜较难服帖地粘贴在彩钢瓦表面，这会导致施工难度的增加；此外，由于彩钢瓦表面粗糙，辐射制冷膜粘贴后，装贴胶层与彩钢瓦之间会存在较多的气泡，气泡内的水汽以及氧气一方面会腐蚀彩钢瓦，使彩钢瓦表面产生浮锈，从而影响辐射制冷薄膜在彩钢瓦表面的粘接强度，另一方面也会影响辐射制冷薄膜的使用寿命，尤其当辐射制冷薄膜还包括金属反射层时，水氧腐蚀金属反射层，会严重影响辐射制冷薄膜的反射性能，降低辐射制冷薄膜的反射隔热效果。
采用本发明的方法贴附辐射制冷薄膜时：首先使用弱酸对彩钢瓦表面进行清洗，以去除彩钢瓦表面的杂质以及浮锈，选择腐蚀性较小的弱酸主要是考虑到：当酸的腐蚀性较大时，可能会损害彩钢瓦的表面，使得彩钢瓦表面更为粗糙。对彩钢瓦进行清洗后，在彩钢瓦表面喷涂涂料以形成涂层，涂料粒子将彩钢瓦粗糙的表面填平，形成更加光滑的表面。光滑的涂层表面大大增加了装贴胶层与涂层的接触面积增加，提高了辐射制冷薄膜在涂层上的粘接强度，同时，光滑的涂层表面使得贴膜更加容易，有利于加快施工速度，此外，由于涂层的表面更加光滑，辐射制冷薄膜粘贴在涂层上时，二者之间的气泡更少，可以避免水氧影响辐射制冷膜的使用寿命。
弱酸清洗剂可以是酸与水按照一定的比例混合后使用。弱酸清洗剂可以是以下一种或多种有机弱酸的水溶液：氨基磺酸、乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、草酸、乙二胺四乙酸。在一些实施例中，弱酸清洗剂的pH值为3.5~7，优选地，弱酸清洗剂的pH值为4.5~6。在一些实施例中，将有机弱酸与水按照1:1混合均匀后得到弱酸清洗剂。当建筑外层表面的锈迹比较多时，弱酸清洗剂的浓度不小于50%，该浓度下的清洗剂用量为：每平米建筑外层的使用量不小于500g。
在一些实施例中，建筑外层为金属材质，步骤S1进一步地包括以下步骤：
S11，将弱酸清洗剂喷洒在建筑外层表面，浸泡5min~30min；
S12，使用地刷擦拭建筑外层的表面，然后用高压水枪冲洗，直至建筑外层的表面整洁无锈迹，并且手触摸时无刮擦感。
在一些实施例中，步骤S2中，对建筑外层进行干燥的方法可以是擦干，也可以利用风机或烘干机等装置对建筑外层进行干燥，以加快水分的去除。优选地，高压水枪冲洗建筑外层后，立即擦干建筑外层，且/或使用风机对建筑外层进行吹扫，以减少建筑外层表面的粉尘等杂质。
在一些实施例中，步骤S2中，涂料可以是油漆、水性漆、腻子粉等。步骤S2中，涂料被均匀地涂覆在建筑外层的表面，涂覆的方法可以是但不限于喷涂、辊涂、刮涂等。值得一提的是，步骤S2中所说的涂料干燥包括涂料的固化干燥。优选地，步骤S2中的涂料优选为速干自喷油漆，速干自喷油漆使用方便、固化时间较短，有利于加快施工进度，同时，油漆形成的涂层其表面更加光滑致密。
在一些实施例中，步骤S2中的涂料为速干自喷油漆，喷涂涂料后，在空气中晾晒1~20min，等待涂料自然固化形成涂层。
当对大批量的建筑外层进行施工时，建筑外层清洗并干燥后，可能并不会立即喷涂涂料，此时若不对建筑外层采取一定的保护措施，可能导致建筑外层被二次污染。因此，在一些实施例中，步骤S2具体包括以下步骤：
S21，干燥清洗后的建筑外层；
S22，在干燥后的建筑外层表面铺设保护层，以防止建筑外层的表面被二次污染；
S22，逐渐去除铺设在建筑外层表面上的保护层，并在建筑外层的表面涂覆0.2mm~2mm厚的涂料，涂料干燥后形成涂层。
步骤S22中保护层可以是高分子膜材料、织物等。高分子膜材料可以是但不限于聚烯烃、PVC、PVDC。织物可以是但不限于较薄的土工织布等。优选地，步骤S22中保护层为厚度1μm~5mm且阻水性和/或阻气性良好的高分子膜。保护层能够将待施工的建筑外层的表面与空气中的水和/或氧隔离，防止建筑外层的表面二次氧化，而且可以防止灰尘等杂质吸附在彩钢瓦表面，也即保护层起到防尘防锈的作用。此外，涂料的涂覆方法可以是但不限于喷涂、辊涂、刮涂等。
在一些实施例中，步骤S22中，铺设保护层之前，还可以在建筑外层的表面喷洒有机溶剂，有机溶剂一方面能够使保护层与建筑外层尽可能贴合，另一方面还可以进一步使建筑外层的表面与水、氧隔离，起到保护作用。优选地，有机溶剂为碳链长度低于10的醇、醚、酮等低毒有机溶剂。
本发明还提供一种辐射制冷建筑外层，包括依次设置的建筑外层1、涂层2、装贴胶层3和辐射制冷薄膜4。
在一些实施例中，建筑外层1具有高低起伏的凸起。涂层2为油漆涂层，涂层2在远离建筑外层1的一侧具有光滑的表面。装贴胶层3用于将辐射制冷薄膜4粘接在涂层2上。涂层2一方面起到保护建筑外层1的作用，可以避免建筑外层表面产生锈迹，另一方面为辐射制冷薄膜4的粘贴提供光滑的表面，辐射制冷薄膜4能够牢固地贴附在涂层2上，不易脱落。
在一些实施例中，辐射制冷薄膜4包括辐射制冷层以及金属反射层，辐射制冷层处于远离装贴胶层3的一侧，也即金属反射层处于靠近装贴胶层3的一侧。由于辐射制冷薄膜4与涂层2能够紧密地贴合，因此残留在辐射制冷薄膜4与涂层2之间的水氧的量极少，因此金属反射层不易被腐蚀，从而能够保证辐射制冷薄膜4具有良好的反射隔热效果。
值得一提的是，辐射制冷层的外侧还可以设置防护层等。金属反射层靠近装贴胶层3的一侧还可以设置基材等。此外，金属反射层可以是一层也可以是多层。金属反射层与辐射制冷层之间还可以设置粘接层等。
在一些实施例中，涂层2的厚度为0.2mm~2mm。
【实施例1】
制备辐射制冷建筑外层：
（1）取市售的彩钢瓦，在彩钢瓦的外表面喷涂弱酸清洁剂（氨基磺酸溶液，pH为4.5），喷涂后静置5min~30min，然后使用地刷对彩钢瓦表面进行擦拭，然后用高压水枪冲洗干净，直至彩钢瓦表面无有色锈迹并且用手触摸时无刮擦感；
（2）将彩钢瓦表面擦干后，在彩钢瓦表面均匀喷涂市售的速干自喷漆，涂层厚度平均为0.2mm，固化1min后得到涂层；
（3）提供包括辐射制冷层以及金属反射层的辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜靠近金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，将辐射制冷薄膜粘贴在涂层上（粘贴时沿着彩钢瓦凹凸起伏的延伸方向贴膜），制得具有辐射制冷膜的彩钢瓦。
【实施例2】
制备辐射制冷建筑外层：
（1）取市售的彩钢瓦，在彩钢瓦的外表面喷涂弱酸清洁剂（乙酸溶液，pH为5），喷涂后静置5min~30min，然后使用地刷对彩钢瓦表面进行擦拭，然后用高压水枪冲洗干净，直至彩钢瓦表面无有色锈迹并且用手触摸时无刮擦感；
（2）将彩钢瓦表面擦干后，在彩钢瓦表面均匀喷涂市售的速干自喷漆，涂层厚度平均为1mm，固化10min后得到涂层；
（3）提供包括辐射制冷层以及金属反射层的辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜靠近金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，将辐射制冷薄膜粘贴在涂层上（粘贴时沿着彩钢瓦凹凸起伏的延伸方向贴膜），制得具有辐射制冷膜的彩钢瓦。
【实施例3】
制备辐射制冷建筑外层：
（1）取市售的彩钢瓦，在彩钢瓦的外表面喷涂弱酸清洁剂（草酸，pH为6），喷涂后静置5min~30min，然后使用地刷对彩钢瓦表面进行擦拭，然后用高压水枪冲洗干净，直至彩钢瓦表面无有色锈迹并且用手触摸时无刮擦感；
（2）将彩钢瓦表面擦干后，在彩钢瓦表面均匀喷涂市售的速干自喷漆，涂层厚度平均为2mm，固化20min后得到涂层；
（3）提供包括辐射制冷层以及金属反射层的辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜靠近金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，将辐射制冷薄膜粘贴在涂层上（粘贴时沿着彩钢瓦凹凸起伏的延伸方向贴膜），制得具有辐射制冷膜的彩钢瓦。
【对比例1】
制备具有辐射制冷膜的彩钢瓦：
（1）提供包括辐射制冷层以及金属反射层的辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜靠近金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜；
（2）取市售的彩钢瓦，将步骤（1）的辐射制冷膜剥除离型保护膜后粘贴在彩钢瓦外表面（粘贴时沿着彩钢瓦凹凸起伏的延伸方向贴膜），制得具有辐射制冷膜的彩钢瓦。
【对比例2】
制备具有辐射制冷膜的彩钢瓦：
（1）取市售的彩钢瓦，在彩钢瓦的外表面喷涂弱酸清洁剂（草酸，pH为6），喷涂后静置5min~30min，然后使用地刷对彩钢瓦表面进行擦拭，然后用高压水枪冲洗干净，直至彩钢瓦表面无有色锈迹并且用手触摸时无刮擦感；
（2）提供包括辐射制冷层以及金属反射层的辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜靠近金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，将辐射制冷薄膜粘贴在彩钢瓦上（粘贴时沿着彩钢瓦凹凸起伏的延伸方向贴膜），制得具有辐射制冷膜的彩钢瓦。
【对比例3】
制备具有辐射制冷膜的彩钢瓦：
（1）取市售的彩钢瓦，在彩钢瓦表面均匀喷涂市售的速干自喷漆，涂层厚度平均为2mm，固化20min后得到涂层；
（2）提供包括辐射制冷层以及金属反射层的辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜靠近金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除离型保护膜后，将辐射制冷薄膜粘贴在涂层上（粘贴时沿着彩钢瓦凹凸起伏的延伸方向贴膜），制得具有辐射制冷膜的彩钢瓦。
选取以上各实施例和对比例中的样品进行剥离力测试，测试结果见表1，测试流程如下：
裁取24±0.5mm×120mm的施工后得到的样品，从样品上沿长度方向剥离约12mm的辐射制冷薄膜，将钢板的一端夹在拉力试验机的夹具里，剥离出的辐射制冷薄膜的自由端夹到另一夹具里。在5.0±0.2mm/s的速率下连续剥离。负载夹具运转后，忽略第一个25mm机械剥离时获得的值，以下一个50mm剥离获得的平均值作为剥离力，转换为剥离强度。
对施工后的辐射制冷薄膜的制冷效率进行测试，测试结果见表1。
此外，根据GBT16422.2号标准对贴附有辐射制冷薄膜的彩钢瓦样品模拟老化后，采用循环1的条件对样品持续辐照60天使薄膜老化，对老化后的样品分别进行同样的剥离力测试和制冷效率测试，测试结果见表1。
表1
从表1的测试结果可以看出：
（1）实施例1-3的辐射制冷薄膜的初始剥离强度均高于对比例1、2、3，说明对建筑外层进行清洗并涂覆涂层能够提升辐射制冷薄膜的剥离强度；
（2）对比各实施例和对比例老化前后的剥离强度，可以发现实施例1、2、3经过老化后，剥离强度的下降较小，基本在0.02 kN/m之内，而对比例1、2、3经过老化后，剥离强度的下降较多，在0.14kN/m以上，最高达到0.22kN/m，说明建筑外层经过清洗以及涂覆涂层后，其与辐射制冷薄膜之间贴合的更紧密，不容易受外界环境的影响;
（3）对比各实施例和对比例老化前后的辐射制冷效率，可以发现，实施例1、2、3经过老化后，辐射制冷效率的下降较小，基本在6W/m2以内，而对比例1、2、3经过老化后，辐射制冷效率的下降较多，在14W/m2以上。说明建筑外层经过清洗以及涂覆涂层后，粘贴其上辐射制冷薄膜的使用寿命得到提升。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将pH值为4.5~6的弱酸清洗剂喷洒在彩钢瓦的表面，浸泡5min~30min，其中弱酸清洗剂的浓度不小于50%，且每平米彩钢瓦的弱酸清洗剂使用量不小于500g，使用地刷擦拭所述彩钢瓦的表面，然后用高压水枪冲洗，直至所述彩钢瓦外层的表面整洁无锈迹，并且手触摸时无刮擦感；
S2，将清洗后的所述彩钢瓦干燥，在所述彩钢瓦外层表面喷洒有机溶剂，所述有机溶剂选自碳链长度低于10的醇、醚或酮；然后在所述彩钢瓦表面铺设高分子膜作为保护层；然后逐渐去除铺设在所述彩钢瓦上的所述保护层，并在所述彩钢瓦的表面喷涂0.2mm~2mm厚的速干自喷油漆，空气中晾晒1min~2min后，速干自喷油漆自然固化形成涂层，所述涂层在远离所述彩钢瓦的一侧具有光滑的表面；
S3，提供辐射制冷薄膜，所述辐射制冷膜包括辐射制冷层以及金属反射层，所述辐射制冷薄膜靠近所述金属反射层的一侧由内到外依次设有装贴胶层和离型保护膜，剥除所述离型保护膜后，将所述辐射制冷薄膜通过所述装贴胶层粘贴于所述涂层上。
2.根据权利要求1所述的辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法，其特征在于，所述弱酸清洗剂包括以下一种或多种有机弱酸的水溶液：氨基磺酸、乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、草酸、乙二胺四乙酸。
3.根据权利要求1所述的辐射制冷薄膜在建筑外层的施工方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述建筑外层的干燥方法为：清洗所述建筑外层后，立即擦干所述建筑外层，且/或使用风机对所述建筑外层进行吹扫。
4.一种辐射制冷建筑外层，其特征在于，包括依次设置的彩钢瓦、涂层、装贴胶层和辐射制冷薄膜，所述涂层在远离所述彩钢瓦的一侧具有光滑的表面，所述涂层的厚度为0.2mm~2mm，所述辐射制冷建筑外层由权利要求1-3任一所述的方法制得。
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