CN110306732A - 一种辐射制冷建材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辐射制冷建材及其制备方法，包括：建材基材，其包括多个间隔设置的凸脊以及设于相邻凸脊之间的凹面，凸脊包括两个坡面以及位于两个坡面之间的顶面，坡面与凹面连接；多个辐射制冷柔性层，辐射制冷柔性层铺贴于凹面，且辐射制冷柔性层的两侧边缘分别延伸到与凹面两侧连接的坡面上；以及多个防水柔性层，防水柔性层铺贴于凸脊的顶面，且防水柔性层的两侧边缘分别延伸到顶面两侧的坡面上，并将位于坡面上的辐射制冷柔性层的边缘覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及辐射制冷技术领域，尤其涉及一种辐射制冷建材及其制备方法。
背景技术
彩钢瓦是采用彩色涂层钢板，经辊压冷弯成各种波型的压型板，其适用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面以及外墙装饰等，具有质量轻、强度高、施工方便快捷、抗震、防火、防雨等优点。
在彩钢瓦上设置辐射制冷膜能够赋予彩钢瓦被动降温的功能，辐射制冷膜在7μm~14μm具有较高的发射率，因此可以将热量以电磁波的形式通过大气窗口发射到外太空，以发挥其制冷功能。如果直接在彩钢瓦上整面铺设辐射制冷膜，其施工难度较大，在彩钢瓦的凸起部分容易引起褶皱，因此有必要对辐射制冷膜的铺设工艺进行改进。
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建材及其制备方法，其制备成本低、使用寿命长。
根据本发明的一个方面，提供一种辐射制冷建材，包括：
建材基材，所述建材基材包括多个间隔设置的凸脊以及位于相邻所述凸脊之间的凹面，所述凸脊包括两个坡面以及位于两个所述坡面之间的顶面，所述坡面与所述凹面连接；
多个辐射制冷柔性层，所述辐射制冷柔性层铺贴于所述凹面，且所述辐射制冷柔性层的两侧边缘分别延伸到与所述凹面两侧连接的所述坡面上；以及
多个防水柔性层，所述防水柔性层铺贴于所述凸脊的所述顶面，且所述防水柔性层的两侧边缘分别延伸到所述顶面两侧的所述坡面上，并将位于所述坡面上的所述辐射制冷柔性层的边缘覆盖。
在其中一个实施例中，所述辐射制冷柔性层为辐射制冷薄膜，所述辐射制冷薄膜包括第一辐射制冷层以及设置在所述第一辐射制冷层一侧的第一粘接层，所述第一粘接层与所述建材基材的表面连接，所述辐射制冷柔性层在7μm~14μm波段的发射率大于80%。
在其中一个实施例中，所述辐射制冷薄膜还包括设置在所述第一粘接层与所述第一辐射制冷层之间的反射层，使得所述辐射制冷薄膜在300nm~2500nm波段的反射率大于80%。
在其中一个实施例中，所述防水柔性层包括防水基材，所述防水基材为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材。
在其中一个实施例中，所述防水柔性层还包括设置在所述防水基材第一侧的第二粘接层，所述第二粘接层与所述建材基材的表面连接。
在其中一个实施例中，所述防水柔性层还包括设置在所述防水基材第二侧的第二辐射制冷层，使得所述防水柔性层在7μm~14μm波段的发射率大于80%。
在其中一个实施例中，所述防水柔性层在300nm~2500nm波段的反射率大于80%。
在其中一个实施例中，所述辐射制冷柔性层与所述防水柔性层重叠部分的宽度为2cm~4cm。
根据本发明的另一个方面，提供上述辐射制冷建材的制备方法，包括以下步骤：
S1，提供所述建材基材；
S2，提供多个所述辐射制冷柔性层，在所述建材基材的各所述凹面上分别铺贴所述辐射制冷柔性层，并使得所述辐射制冷柔性层两侧的边缘延伸到所述凹面两侧的所述坡面上；
S3，提供多个所述防水柔性层，在所述建材基材的各所述凸脊的所述顶面上分别铺贴所述防水柔性层，并使得所述防水柔性层的两侧边缘分别延伸到所述顶面两侧的所述坡面上，并将位于所述坡面上的所述辐射制冷柔性层的边缘覆盖。
在其中一个实施例中，所述建材基材为金属板材，所述步骤S1与所述步骤S2之间还包括以下步骤：将有机弱酸清洗剂喷洒在所述建材基材的表面，浸泡5min~30min，使用地刷刷洗所述建材基材的表面，然后用高压水枪将浮锈冲洗干净，并干燥所述建材基材。
在其中一个实施例中，所述步骤S2中，设置所述辐射制冷柔性层时，沿所述建材基材的长度方向铺贴所述辐射制冷柔性层；所述步骤S3中，设置所述防水柔性层时，沿着所述建材基材的长度方向铺贴所述防水柔性层。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的辐射制冷建材的使用寿命长，各辐射制冷柔性层搭接处的稳定性好，不易受到外界环境的破坏；制备本发明的辐射制冷建材时，施工效率高，施工成本低。
附图说明
图1为本发明的辐射制冷建材的一个实施例的剖面示意图；
图2为本发明的辐射制冷建材的另一个实施例的剖面示意图；
图中：
100、建材基材；110、凸脊；111、坡面；112、顶面；120、凹面；
200、辐射制冷柔性层；
300、防水柔性层。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”， “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1、2所示，本发明提供一种辐射制冷建材，包括建材基材100、多个辐射制冷柔性层200以及多个防水柔性层300。
建材基材100包括多个间隔设置的凸脊110以及位于相邻凸脊110之间的凹面120，凸脊110包括两个坡面111以及位于两个坡面111之间的顶面112，坡面111与凹面120连接。
每一辐射制冷柔性层200对应一个凹面120。辐射制冷柔性层200铺贴于凹面120，且辐射制冷柔性层200的两侧边缘分别延伸到与凹面120两侧连接的坡面111上。
每一防水柔性层300对应一个凸脊110。防水柔性层300铺贴于凸脊110的顶面112，且防水柔性层300的两侧边缘分别延伸到顶面112两侧的坡面111上，并将位于坡面111上的辐射制冷柔性层200的边缘覆盖。
发明人发现，在建材基材100上铺设辐射制冷膜时，如果仅仅是将整面的辐射制冷膜分割为多片进行拼接施工，就需要在拼接处进行打胶，以防止辐射制冷薄膜的边缘与空气中的水和氧接触而被氧化，而且辐射制冷膜分割的尺寸越小，需要进行打胶的部位就越多，严重增加了施工难度，降低了施工效率，同时也增加了施工成本，此外，雨水的冲刷也容易破坏打胶处，一旦打胶处被破坏，辐射制冷膜很容易被氧化，导致辐射制冷膜的使用寿命降低。
基于以上分析，发明人提出了本发明的技术方案：使用辐射制冷柔性层200铺贴建材基材100的凹面120，使用防水柔性层300铺贴建材基材100的凸脊110的顶面112，辐射制冷柔性层200与防水柔性层300在凸脊110的坡面111处进行搭接，并使防水柔性层300覆盖辐射制冷柔性层200的边缘。本发明提供的方案中：防水柔性层300对辐射制冷柔性层200的边缘起到密封作用，能够防止辐射制冷柔性层200的边缘与空气中的水和氧接触，有利于提高辐射制冷柔性层200的使用寿命；此外，防水柔性层300与辐射制冷柔性层200的搭接处设置在凸脊110的坡面111上，雨水落下时，会沿着防水柔性层300的边缘向下流，搭接处的雨水能够得到及时的疏通，因此雨水不易到达辐射制冷柔性层200的边缘，而且雨水的冲刷不易破坏搭接处，直接利用防水柔性层300底面的粘结剂使防水柔性层300与辐射制冷柔性层200连接即可，无需在搭接处打胶，因此施工成本以及施工难度都较低，施工效率得到大幅提升。
辐射制冷柔性层200为辐射制冷薄膜，辐射制冷薄膜包括第一辐射制冷层以及设置在第一辐射制冷层一侧的第一粘接层，第一粘接层与建材基材100的表面连接，辐射制冷薄膜在7μm~14μm波段的发射率大于80%。辐射制冷层为现有技术，本发明对辐射制冷层的具体类型不做限定。值得一提的是，第一辐射制冷层与第一粘接层之间可以设置其他功能层，也可以不设置其他层。
在一些实施例中，辐射制冷薄膜还包括设置在第一粘接层与第一辐射制冷层之间的反射层，使得辐射制冷薄膜在300nm~2500nm波段的反射率大于80%。
防水柔性层300具有良好的防水、耐老化性能，其主要起到保护辐射制冷柔性层200的作用。防水柔性层300包括防水基材，防水基材可以是常规防水卷材，如沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材，本领域的技术人员结合实际需求可以选择合适的材料作为防水基材，本发明对此不作限定。由于防水卷材有一定的自粘能，因此可以直接将防水基材铺设在建材基材表面。防水卷材的室外使用寿命约为辐射制冷薄膜寿命的2~6倍，使用防水卷材代替现有技术中的部分辐射制冷薄膜有利于提高辐射制冷建材的使用寿命。
在一些实施例中，防水柔性层300还包括设置在防水基材第一侧的第二粘接层，第二粘接层与建材基材100的表面连接。
在一些实施例中，防水柔性层300还包括设置在防水基材第二侧的第二辐射制冷层，也即第二辐射制冷层与第二粘接层处于防水基材的两侧，防水柔性层300在7μm~14μm波段的发射率大于80%。
当然，即使防水柔性层300不包括辐射制冷层，由于多个凸脊110的顶面112面积占建材基材100整体表面积的比例较小，辐射制冷建材整体的辐射制冷性能也不会受到太大的影响，而且不设置辐射制冷层也有利于降低防水柔性层300成本。
在一些实施例中，防水柔性层300的外表面呈银色或白色，从而防水柔性层300能够较好地反射太阳辐射。优选地，防水柔性层300在300nm~2500nm波段的反射率大于80%。
本发明按照凸脊110的尺寸与凹面120的尺寸裁剪辐射制冷柔性层200以及防水柔性层300，裁剪后的辐射制冷柔性层200以及防水柔性层300宽度较小，容易施工，有利于提高施工效率，也有利于减少材料的损耗。
本发明所说的建材基材100可以是金属板材，例如彩钢瓦。建材基材100的凸脊110的顶面112可以是如图1所示的较为平整的顶面，也可以是如图2所示的具有较大弯折结构的顶面。当顶面112具有较大的弯折结构时，防水柔性层300可以不完全覆盖顶面112的每一弯折区域，如图2所示，只需保证防水柔性层300的边缘与辐射制冷柔性层200的边缘在坡面111处搭接即可。本发明对顶面112的具体形状以及尺寸不进行限定。
在一些实施例中，辐射制冷柔性层200与防水柔性层300重叠部分的宽度为2cm~4cm，或者，辐射制冷柔性层200与防水柔性层300重叠部分的宽度为坡面111宽度的三分之二。
在一些实施例中，凹面120、坡面111和/或顶面112上具有加强筋。
本发明还提供一种辐射制冷建材的制备方法，包括以下步骤：
S1，提供建材基材100，该建材基材100包括多个间隔设置的凸脊110以及位于各凸脊110之间的凹面120，凸脊110包括两坡面111以及位于两个坡面111之间的顶面112，坡面111与凹面120连接；
S2，提供多个辐射制冷柔性层200，在建材基材100的各个凹面120上分别铺贴辐射制冷柔性层200，并使得辐射制冷柔性层200两侧的边缘延伸到凹面120两侧的坡面111上；
S3，提供多个防水柔性层300，在建材基材100的各凸脊110的顶面112上分别铺贴防水柔性层300，并使得防水柔性层300的两侧边缘分别延伸到顶面112两侧的坡面111上，并将位于坡面111上的辐射制冷柔性层200的边缘覆盖。
在一些实施例中，建材基材100为金属板材，步骤S1与步骤S2之间还包括以下步骤：对建材基材100进行清洗以去除浮锈。
优选地，对建材基材100清洗的步骤具体为：将有机弱酸清洗剂喷洒在建材基材100的表面，浸泡5min~30min，使用地刷刷洗建材基材100的表面，然后用高压水枪将浮锈冲洗干净，并干燥建材基材100。其中，有机弱酸清洗剂可以选自氨基磺酸、乙酸、羟基乙酸、柠檬酸、草酸、乙二胺四乙酸等，其腐蚀性较小，对建筑基材100以及人体的损害程度低。
值得一提的是，辐射制冷柔性层200依据凹面120的宽度进行裁剪，并使得辐射制冷柔性层200的宽度大于凹面120的宽度；同理，防水柔性层300依据顶面112的宽度进行裁剪，并使得防水柔性层300的宽度大于顶面112的宽度。
在一些实施例中，步骤S2中，设置辐射制冷柔性层200时，沿建材基材100的宽度方向逐步铺贴辐射制冷柔性层200。换句话说，在铺贴辐射制冷柔性层200时，先将铺贴辐射制冷柔性层200的一长边粘贴固定在一个凸脊110的坡面111上，然后辐射制冷柔性层200沿着宽度方向依次铺贴在凹面120以及另一凸脊110的坡面111上。同理，步骤S3中，设置防水柔性层300时，沿着建材基材100的宽度方向逐步铺贴防水柔性层300。换句话说，在铺贴防水柔性层300时，先将防水柔性层300的一长边粘贴固定在位于凸脊110一侧坡面111上的辐射制冷柔性层200上，然后防水柔性层300沿着宽度方向依次铺贴在凸脊110的顶面112以及凸脊110另一侧坡面111上的辐射制冷柔性层200上。
在另一些实施例中，步骤S2中，设置辐射制冷柔性层200时，沿建材基材100的长度方向铺贴辐射制冷柔性层200。参考附图1，“沿建材基材100的长度方向”也即从纸面外向纸面内的方向铺贴辐射制冷柔性层200。同理，步骤S3中，设置防水柔性层300时，沿建材基材100的长度方向铺贴防水柔性层300。参考附图1，“沿建材基材100的长度方向”也即从纸面外向纸面内的方向铺贴防水柔性层300。
经过实际施工的验证，沿长度方向铺贴辐射制冷柔性层200或防水柔性层300的施工效率比沿其他方向铺贴的施工效率高。
以下选用相同规格的彩钢瓦作为建材基材，比较不同施工方式下的施工效率以及施工成本：
第一种施工方式参考本发明提供的辐射制冷建材的制备方法，首先在已清洁彩钢瓦的各个凹面处均铺设辐射制冷膜，铺设完成后再在彩钢瓦的各个凸脊处铺设防水柔性层，平均施工速度达到60~80平方米/天/人，施工费用为20~30元/平米；
第二种施工方式是选用尺寸规格相同的辐射制冷膜（辐射制冷膜的宽度大于两凸脊之间的距离），然后在已清洁彩钢瓦的表面依次进行铺设，并在薄膜拼接处进行打胶封边，平均施工速度为20~30平米/天/人，施工费用为40~60元/平米。
通过以上对比可以看出，采用本发明提供的方法制备辐射制冷建材，其施工效率高，施工成本低。
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 (11)
1.一种辐射制冷建材，其特征在于，包括：
建材基材，所述建材基材包括多个间隔设置的凸脊以及位于相邻所述凸脊之间的凹面，所述凸脊包括两个坡面以及位于两个所述坡面之间的顶面，所述坡面与所述凹面连接；
多个辐射制冷柔性层，所述辐射制冷柔性层铺贴于所述凹面，且所述辐射制冷柔性层的两侧边缘分别延伸到与所述凹面两侧连接的所述坡面上；以及
多个防水柔性层，所述防水柔性层铺贴于所述凸脊的所述顶面，且所述防水柔性层的两侧边缘分别延伸到所述顶面两侧的所述坡面上，并将位于所述坡面上的所述辐射制冷柔性层的边缘覆盖。
2.根据权利要求1所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述辐射制冷柔性层为辐射制冷薄膜，所述辐射制冷薄膜包括第一辐射制冷层以及设置在所述第一辐射制冷层一侧的第一粘接层，所述第一粘接层与所述建材基材的表面连接，所述辐射制冷柔性层在7μm~14μm波段的发射率大于80%。
3.根据权利要求2所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述辐射制冷薄膜还包括设置在所述第一粘接层与所述第一辐射制冷层之间的反射层，所述辐射制冷薄膜在300nm~2500nm波段的反射率大于80%。
4.根据权利要求1所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述防水柔性层包括防水基材，所述防水基材为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材。
5.根据权利要求4所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述防水柔性层还包括设置在所述防水基材第一侧的第二粘接层，所述第二粘接层与所述建材基材的表面连接。
6.根据权利要求4或5所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述防水柔性层还包括设置在所述防水基材第二侧的第二辐射制冷层，所述防水柔性层在7μm~14μm波段的发射率大于80%。
7.根据权利要求1-4任一所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述防水柔性层在300nm~2500nm波段的反射率大于80%。
8.根据权利要求1-4任一所述的辐射制冷建材，其特征在于，所述辐射制冷柔性层与所述防水柔性层重叠部分的宽度为2cm~4cm。
9.权利要求1-8任一所述的辐射制冷建材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，提供所述建材基材；
S2，提供多个所述辐射制冷柔性层，在所述建材基材的各所述凹面上分别铺贴所述辐射制冷柔性层，并使得所述辐射制冷柔性层两侧的边缘延伸到所述凹面两侧的所述坡面上；
S3，提供多个所述防水柔性层，在所述建材基材的各所述凸脊的所述顶面上分别铺贴所述防水柔性层，并使得所述防水柔性层的两侧边缘分别延伸到所述顶面两侧的所述坡面上，并将位于所述坡面上的所述辐射制冷柔性层的边缘覆盖。
10.根据权利要求9所述的辐射制冷建材的制备方法，其特征在于，所述建材基材为金属板材，所述步骤S1与所述步骤S2之间还包括以下步骤：将有机弱酸清洗剂喷洒在所述建材基材的表面，浸泡5min~30min，使用地刷刷洗所述建材基材的表面，然后用高压水枪将浮锈冲洗干净，并干燥所述建材基材。
11.根据权利要求9所述的辐射制冷建材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，设置所述辐射制冷柔性层时，沿所述建材基材的长度方向铺贴所述辐射制冷柔性层；所述步骤S3中，设置所述防水柔性层时，沿着所述建材基材的长度方向铺贴所述防水柔性层。
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