CN207260485U - 一种相变保温硅藻板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种相变保温硅藻板。该相变保温硅藻板包括层叠设置的第一硅藻层、中间硅藻层和第二硅藻层，中间硅藻层中具有相变材料。由于硅藻土具有多微孔结构，因此，当在中间硅藻层中设置相变材料时，相变材料能够保持在多微孔结构中，即将相变功能集中在了硅藻板中。该相变保温硅藻板由于含有相变材料以及硅藻土，因此可以自动调节室内或封闭空间的温度，且相变温度适宜(20～28℃)，相变过程不泄漏，除具有良好的调温节能效果之外，还具有吸附调湿和隔热保温等功能；同时，该相变保温硅藻板与传统石膏板或硅酸钙板相比，具有更优良的节能、保温、耐久、变形小等特点，可广泛应用于住宅、写字楼和工业建筑领域且适用性好。

Description

一种相变保温硅藻板

技术领域

本实用新型涉及室内装修材料领域，具体而言，涉及一种相变保温硅藻板。

背景技术

硅藻土是硅藻动物遗骸经亿万年演变形成的无机矿物质，主要化学成分是二氧化硅，材料本身无毒、无害，其多微孔结构赋予硅藻土多种优异的有益性能，如自律吸放湿功能，当空气中湿度过高时，其超微细孔结构能够吸附空气中的水分，并将其储存起来在空气中湿度过低时释放出来，该功能能够自律的将空气中的湿度调节到40-70％的人体最适宜湿度，使室内不会因为湿度过高导致出现环境中有发霉、变质现象发生或者湿度过低时导致人体不舒适，且硅藻土能够吸附有害有机物和异味，如：甲醛、苯及其同系物、氨气等，还有因宠物、吸烟和垃圾等产生的异味。由于硅藻土具有上述优势，近年来，以硅藻板为原料的新型室内装修材料，在国内外越来越受到消费者的青睐。

随着社会经济的快速发展，能源问题逐渐成为制约社会发展的关键因素。研究表明，建筑用能占一次能源消耗的20％～40％，在某些发达地区甚至高达45％。如果不注重建筑节能，将直接加剧能源危机。因此建筑节能是未来解决全球能源困境的重要途径。

相变材料作为一类高效的储能物质，既可以提升建筑材料功能、降低建筑能耗和调整建筑室内环境舒适度，又能够将可利用的热能以相变潜热的形式进行储存，从而实现可利用热能的储存与转换，因此在建筑节能中具有良好的发展前景。

但是目前还没有将相变材料应用于硅藻板的技术，因此大大限制了硅藻板在节能建筑中的应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种相变保温硅藻板，以解决现有技术中硅藻板不具有相变功能导致其应用受限的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种相变保温硅藻板，包括层叠设置的第一硅藻层、中间硅藻层和第二硅藻层，中间硅藻层中具有相变材料。

进一步地，上述相变材料为有机相变材料。

进一步地，上述有机相变材料为硬脂酸正丁酯和硬脂酸甲酯的复配物或石蜡。

进一步地，上述中间硅藻层的厚度为相变保温硅藻板的厚度的40～90％。

进一步地，上述第一硅藻层和第二硅藻层的厚度相同。

进一步地，上述相变保温硅藻板的厚度为10～16mm。

进一步地，上述相变保温硅藻板为地板。

进一步地，上述相变保温硅藻板为保温墙。

进一步地，上述相变保温硅藻板为天花板。

应用本实用新型的技术方案，由于硅藻土具有多微孔结构，因此，当在中间硅藻层中设置相变材料时，相变材料能够保持在多微孔结构中，即将相变功能集中在了硅藻板中。该相变保温硅藻板由于含有相变材料以及硅藻土，因此可以自动调节室内或封闭空间的温度，且相变温度适宜(20～28℃)，相变过程不泄漏，除具有良好的调温节能效果之外，还具有吸附调湿和隔热保温等功能；同时，该相变保温硅藻板与传统石膏板或硅酸钙板相比，具有更优良的节能、保温、耐久、变形小等特点，可广泛应用于住宅、写字楼和工业建筑领域且适用性好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种典型的实施方式提供的相变保温硅藻板的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一硅藻层；20、中间硅藻层；30、第二硅藻层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如本申请背景技术所分析的，现有技术的硅藻板虽然具有诸多优点，但是硅藻板不具有相变功能导致其应用受限，为了解决该问题，本申请提供了一种相变保温硅藻板，如图1所示，包括层叠设置的第一硅藻层10、中间硅藻层20和第二硅藻层30，该中间硅藻层20中具有相变材料。

由于硅藻土具有多微孔结构，因此，当在中间硅藻层20中设置相变材料时，相变材料能够保持在多微孔结构中，即将相变功能集中在了硅藻板中。该相变保温硅藻板由于含有相变材料以及硅藻土，因此可以自动调节室内或封闭空间的温度，且相变温度适宜(20～28℃)，相变过程不泄漏，除具有良好的调温节能效果之外，还具有吸附调湿和隔热保温等功能；同时，该相变保温硅藻板与传统石膏板或硅酸钙板相比，具有更优良的节能、保温、耐久、变形小等特点，可广泛应用于住宅、写字楼和工业建筑领域且适用性好。

另外，上述相变材料可以采用现有技术中硅藻土相变复合材料作为原料引入中间硅藻层20中，其中硅藻土相变复合材料为负载有有机相变材料的修饰硅藻土，修饰硅藻土为以氨基表面修饰的焙烧硅藻土。比如在制作时，形成相变保温硅藻板的第一硅藻层10和第二硅藻层30采用常规的形成硅藻板的材料，形成中间硅藻层20时采用硅藻土相变复合材料替代常规形成硅藻板的材料中的硅藻土。为了更好地理解本申请的相变保温硅藻板的制作方法，以下提供一种该相变保温硅藻板的制作过程：

提供浆料B，该浆料B为形成现有技术中常规形成硅藻板的材料，比如料浆B包括：25～35份硅藻土、15～25份石灰、10～15份半水石膏、15～20份活性氧化镁、10～15份第二填料和水，料浆B中液固质量比为3～4:1。

提供浆料A，该浆料A可以为直接利用硅藻土相变复合材料替代上述的硅藻土，也可以替换现有技术中其它配方中的硅藻土，比如浆料A包括：35～50份有机/无机相变储能复合材料、30～40份钙质材料，10～15份第一填料和水，料浆A中液固质量比为3～4:1。

采用流浆机将料浆B过滤后形成第一滤饼B；在滤饼B上设置粘合剂，形成第一粘合滤饼B；利用转筒成型机将第一粘合滤饼B制作成通过粘合剂粘合的部分预表面层；将流浆机中的料浆B自动替换成料浆A，并利用流浆机将料浆A过滤后形成滤饼A；在滤饼A上设置粘合剂，形成粘合滤饼A；利用转筒成型机将粘合滤饼A在已经形成的预表面层上形成通过粘合剂粘合的预中间层；将流浆机中的料浆A自动替换成料浆B，并利用流浆机将料浆B过滤后形成第二滤饼B；在第二滤饼B上设置粘合剂，形成第二粘合滤饼B；利用转筒成型机将第二粘合滤饼B在预中间层上形成通过粘合剂粘合的另一部分预表面层，得到卷材；将卷材从转筒成型机上脱除后对卷材依次进行切割、成型，得到相变调温功能成型板；以及对相变调温功能成型板进行蒸养，得到相变调温硅藻板，其中部分预表面层形成第一硅藻层10，另一部分预表层形成第二硅藻层30。采用流浆机可以灵活调整原料的成分，采用转筒成型工艺可以灵活调节硅藻板的结构以及第一硅藻层10、中间硅藻层20和第二硅藻层30的厚度。

上述相变材料可以是本领域常规的相变材料，为了更好地与硅藻土相适应，优选上述相变材料为有机相变材料。进一步优选上述有机相变材料为硬脂酸正丁酯和硬脂酸甲酯的复配物或石蜡。

本申请的相变保温硅藻板之所以区分第一硅藻层10、中间硅藻层20和第二硅藻层30，是为了更好地保护相变材料，避免由于中间硅藻层20的裸露面积过大导致相变材料泄漏。本申请技术人员经过反复试验，发现中间硅藻层20的厚度为相变保温硅藻板的厚度的40～90％时，既能实现足够的相变保温效果，又能避免相变材料的泄漏。

进一步地，优选上述第一硅藻层10和第二硅藻层30的厚度相同。以利于相变保温硅藻板的制作以及施工。

上述相变保温硅藻板的厚度可以参考现有技术中常规硅藻板的厚度设置，优选该相变保温硅藻板的厚度为10～16mm。

本申请的相变保温硅藻板和现有技术中的常规硅藻板类似，可以为地板、保温墙或天花板。

以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。

以下实施例所采用的颗粒状材料的粒径均小于150μm，活性氧化镁生产厂家为辽宁鞍山海城市宏兴矿业有限公司。

为了实施工艺的连续性，本申请的用于提供相变材料的硅藻土相变复合材料为自制，具体如下：

硅藻土相变复合材料I的制备：

取干燥硅藻土1000g，在马弗炉中350℃下焙烧3h；冷却至室温后加水4000mL在可控温反应罐中调成浆液后，添加17.5g聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)，在80℃下搅拌反应2h后过滤、在105℃下干燥，得到孔道和表面修饰的硅藻土；将此修饰后的硅藻土与1500g有机相变复配物(1400g硬脂酸正丁酯+100g硬脂酸甲酯)置于可控温反应罐中，在95℃下搅拌反应2h，即得到硅藻土相变复合材料I。

硅藻土相变复合材料II的制备：

取干燥硅藻土1000g，在马弗炉中350℃下焙烧3h；冷却至室温后加水4000mL在可控温反应罐中调成浆液后，添加17.5g聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)，在80℃下搅拌反应2h后过滤、在105℃下干燥，得到孔道和表面修饰的硅藻土；将此修饰后的硅藻土与1500g有机相变材料石蜡置于可控温反应罐中，在95℃下搅拌反应2h，即得到硅藻土相变复合材料II。

实施例1

按配方A称取硅藻土相变复合材料45kg、熟石灰40kg、火山灰5kg、膨胀珍珠岩5kg、木质纤维5kg、甲基羟乙基纤维素1kg、水300kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆A；按配方B称取干燥分级的硅藻土25kg、熟石灰20kg、活性氧化镁15kg、半水石膏15kg、火山灰5kg、石英粉10kg、木质纤维5kg、针状硅灰石5kg、羟乙基纤维素1kg，水380kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆B；

将混合均匀的料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的1.0％；转筒成型机将表面均匀喷淋粘合剂的料浆B滤饼卷到旋转筒上；卷2层后，流浆机自动换成料浆A，料浆A经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋为滤饼固体质量0.5％的粘合剂聚乙烯醇，料浆A连续卷8层后，流浆机再自动换成料浆B，料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的1.0％，料浆B卷2层后完成整张叠层硅藻板的卷绕；

将转筒成型机释放真空，将卷绕的硅藻板从转筒成型机上取下，切割整理后，得到相变调温功能成型板；

将相变调温功能成型板在室温下干燥24h后再在180℃、1.0MPa压力条件下蒸压养护10h；

将蒸压养护后的硅藻板烘干，切割整理成具有相变调温功能的硅藻土板。

实施例2：

按配方A称取硅藻土相变复合材料35kg、熟石灰40kg、火山灰10kg、膨胀珍珠岩5kg、木质纤维10kg、羟乙基纤维素1.2kg，水350kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆A；料浆B同实施例1；

将混合均匀的料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙二醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的1.0％；转筒成型机将表面均匀喷淋粘合剂的料浆B滤饼卷到旋转筒上；卷2层后，流浆机自动换成料浆A，料浆A经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋为滤饼固体质量0.5％的粘合剂聚乙烯醇，料浆A连续卷10层后，再自动换成料浆B，料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的1.0％，料浆B卷2层后完成整张叠层硅藻板的卷绕；

将转筒成型机释放真空，将卷绕的硅藻板从转筒成型机上取下，切割整理后，得到相变调温功能成型板；

将相变调温功能成型板在室温下干燥24h后再在190℃、1.2MPa压力条件下蒸压养护8h；

其余同实施例1。

实施例3：

按配方A称取硅藻土复合相变材料40kg、熟石灰35kg、膨胀珍珠岩10kg、火山灰5kg、木质纤维10kg、乙基羟乙基纤维素1.5kg，水400kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆A；料浆B同实施例1；

将混合均匀的料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚氧化乙烯，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的0.6％；转筒成型机将表面均匀喷淋粘合剂的料浆B滤饼卷到旋转筒上；卷2层后，流浆机自动换成料浆A，料浆A经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋为滤饼固体质量0.3％的粘合剂聚乙烯醇，料浆A连续卷12层后，再自动换成料浆B，料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的0.6％，料浆B卷2层后完成整张叠层硅藻板的卷绕；

将转筒成型机释放真空，将卷绕的硅藻板从转筒成型机上取下，切割整理后，得到相变调温功能成型板；

将相变调温功能成型板在室温下干燥24h后再在170℃、0.9MPa压力条件下蒸压养护12h；

其余同实施例1。

实施例4：

按配方A称取硅藻土相变复合材料40kg、熟石灰35kg、火山灰8kg、石英粉7kg、木质纤维10kg、羟乙基纤维素0.7kg，水340kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆A；按配方B称取水选硅藻土30kg、熟石灰16kg、活性氧化镁20kg、半水石膏10kg、火山灰5kg、石英粉7kg、木质纤维7kg、针状硅灰石5kg、羟乙基纤维素1kg，水380kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆B；

将混合均匀的料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的1.2％；转筒成型机将表面均匀喷淋粘合剂的料浆B滤饼卷到旋转筒上；卷2层后，流浆机自动换成料浆A，料浆A经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋为滤饼固体质量0.6％的粘合剂聚乙烯醇，料浆A连续卷14层后，再自动换成料浆B，料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的1.2％，料浆B卷2层后完成整张叠层硅藻板的卷绕；

将转筒成型机释放真空，将卷绕的硅藻板从转筒成型机上取下，切割整理后，得到相变调温功能成型板；

将相变调温功能成型板在室温下干燥24h后再在190℃、1.2MPa压力条件下蒸压养护9h；

其余同实施例1。

实施例5：

按配方A称取硅藻土相变复合材料46kg、熟石灰36kg、膨胀珍珠岩6kg、石英粉5kg、木质纤维7kg、甲基羟乙基纤维素1kg，水360kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆A；料浆B同实施例4；

将混合均匀的料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙二醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的0.8％；转筒成型机将表面均匀喷淋粘合剂的料浆B滤饼卷到旋转筒上；卷2层后，流浆机自动换成料浆A，料浆A经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋为滤饼固体质量0.4％的粘合剂聚乙烯醇，料浆A连续卷16层后，再自动换成料浆B，料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的0.8％，料浆B卷2层后完成整张叠层硅藻板的卷绕；

将转筒成型机释放真空，将卷绕的硅藻板从转筒成型机上取下，切割整理后，得到相变调温功能成型板；

将相变调温功能成型板在室温下干燥24h后再在190℃、1.2MPa压力条件下蒸压养护9h；

其余同实施例1。

实施例6

按配方A称取硅藻土相变复合材料40kg、熟石灰35kg、火山灰5kg、膨胀珍珠岩5kg、石英粉5kg、木质纤维10kg、羟乙基纤维素1.0kg，水400kg加入搅拌机中进行分散调浆，得料浆A；料浆B同实施例4；

将混合均匀的料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的0.8％；转筒成型机将表面均匀喷淋粘合剂的料浆B滤饼卷到旋转筒上；卷2层后，流浆机自动换成料浆A，料浆A经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋为滤饼固体质量0.4％的粘合剂聚乙烯醇，料浆A连续卷18层后，再自动换成料浆B，

料浆B经流浆机过滤形成滤饼，且该滤饼被流浆机输送向转筒成型机，在滤饼抵达转筒成型机之前在其表面均匀喷淋粘合剂聚乙烯醇，喷淋量为喷淋滤饼固体质量的0.8％，料浆B卷2层后完成整张叠层硅藻板的卷绕；

将转筒成型机释放真空，将卷绕的硅藻板从转筒成型机上取下，切割整理后，得到相变调温功能成型板；

将相变调温功能成型板在室温下干燥24h后再在180℃、1.0MPa压力条件下蒸压养护10h；

其余同实施例1。

实施例7

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

实施例8

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

实施例9

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

实施例10

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

实施例11

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

实施例12

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

实施例13

表1和表2中的配方按照实施例的方法制备料浆A和料浆B；其余同实施例1。

表1料浆A的配方

表2料浆B的配方

对硅藻土相变复合材料I、硅藻土相变复合材料II、实施例1至13得到的具有相变调温功能的硅藻土板进行检测，按照中华人民共和国建材行业标准JC/T2111-2012《建筑材料相变调温性能测试方法》进行检测，检测结果见下表3。

表3

备注：[1]200次冷热循环相变试验后的相变储能复合材料的质量损失率。

根据表3中的数据可知，采用硅藻土相变复合材料替代现有技术中形成常规硅藻板中硅藻土制作的相变保温硅藻板，其相变温度与硅藻土相变复合材料的相变温度相当，因此其能够应用于普通环境中；虽然由于所形成的板材中表层使用了硅藻板，最终形成板材的相变潜热相对于硅藻土相变复合材料有所降低；且相变保温硅藻板的质量损失率均不超过0.5％，说明基本无相变材料的泄漏。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

由于硅藻土具有多微孔结构，因此，当在中间硅藻层中设置相变材料时，相变材料能够保持在多微孔结构中，即将相变功能集中在了硅藻板中。该相变保温硅藻板由于含有相变材料以及硅藻土，因此可以自动调节室内或封闭空间的温度，且相变温度适宜(20～28℃)，相变过程不泄漏，除具有良好的调温节能效果之外，还具有吸附调湿和隔热保温等功能；同时，该相变保温硅藻板与传统石膏板或硅酸钙板相比，具有更优良的节能、保温、耐久、变形小等特点，可广泛应用于住宅、写字楼和工业建筑领域，如室内隔墙墙面、吊顶、天花板、地板、内外墙保温等，且适用性好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种相变保温硅藻板，包括层叠设置的第一硅藻层(10)、中间硅藻层(20)和第二硅藻层(30)，其特征在于，所述中间硅藻层(20)中具有相变材料。

2.根据权利要求1所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述相变材料为有机相变材料。

3.根据权利要求2所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述有机相变材料为硬脂酸正丁酯和硬脂酸甲酯的复配物或石蜡。

4.根据权利要求1所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述中间硅藻层(20)的厚度为所述相变保温硅藻板的厚度的40～90％。

5.根据权利要求1或4所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述第一硅藻层(10)和所述第二硅藻层(30)的厚度相同。

6.根据权利要求1所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述相变保温硅藻板的厚度为10～16mm。

7.根据权利要求1所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述相变保温硅藻板为地板。

8.根据权利要求1所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述相变保温硅藻板为保温墙。

9.根据权利要求1所述的相变保温硅藻板，其特征在于，所述相变保温硅藻板为天花板。