海泡石礦物材料的顯微結(jié)構(gòu)與自調(diào)濕性能研究.pdf

1、本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外自調(diào)濕功能材料中存在的吸放濕量小、速度慢、工藝復(fù)雜和理論研究少等問(wèn)題，采取酸活化和熱活化法，制備性能較好的海泡石自調(diào)濕功能材料，優(yōu)化制備工藝，研究海泡石自調(diào)濕礦物材料顯微結(jié)構(gòu)與自調(diào)濕性能關(guān)系和海泡石自調(diào)濕理論。通過(guò)對(duì)海泡石原料、酸的種類、酸濃度、酸活化時(shí)間、酸活化溫度、海泡石與酸的質(zhì)量固液比、熱活化溫度、熱活化時(shí)間、烘干方式的優(yōu)化，制備的海泡石自調(diào)濕功能材料最大吸濕量可達(dá)0.7400g/g，最大放濕量可達(dá)0.6886g

2、/g；前5小時(shí)吸濕速度最快可達(dá)0.0264g/(g·h)，前30小時(shí)放濕速度最快可達(dá)0.0132g/(g·h)。 研究了酸活化、熱活化對(duì)海泡石的作用機(jī)理及對(duì)其顯微結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)證明，酸活化能明顯提高海泡石的比表面積和孔容積，其主要作用是增加了海泡石中微孔和中孔的數(shù)量；150℃以上熱活化會(huì)降低海泡石的比表面積和孔容積，熱處理溫度越高，比表面積和孔容積越小，熱活化對(duì)海泡石的影響作用主要發(fā)生在微孔區(qū)域。全面測(cè)試了海泡石自調(diào)濕功能材料

3、的調(diào)濕性能，結(jié)果表明：其最佳調(diào)濕區(qū)為74％～98％RH，在此范圍內(nèi)材料具有濕容量高，等溫吸放濕曲線陡和吸放濕回線小的特點(diǎn)，等溫吸放濕曲線最接近調(diào)濕材料理想等溫吸放濕曲線。對(duì)海泡石礦物材料顯微結(jié)構(gòu)與自調(diào)濕性能關(guān)系的研究表明：影響其調(diào)濕性能的主要因素是微觀形貌、比表面積、孔容積和孔徑分布。海泡石纖維的變細(xì)、短化能提高放濕性能，但對(duì)吸濕性能沒(méi)有明顯作用。在低相對(duì)濕度(＜43％)下，比表面積是決定調(diào)濕性能的主要因素。在中高相對(duì)濕度(43％～98

4、％)時(shí)，孔容積是決定調(diào)濕性能的主要因素。其中，在最適宜人類生活工作的中等相對(duì)濕度(43％～74％)下，調(diào)濕性能由35.8～86.0A孔徑范圍內(nèi)的孔徑分布決定。 海泡石的調(diào)濕機(jī)理為：在低相對(duì)濕度下，調(diào)濕作用機(jī)理是單、多層分子吸附，比表面積決定調(diào)濕性能。在中高相對(duì)濕度下，調(diào)濕作用主要是依靠毛細(xì)凝聚作用，調(diào)濕性能由孔容積決定。在中等相對(duì)濕度時(shí)，調(diào)濕性能由其對(duì)應(yīng)孔徑范圍內(nèi)的孔徑分布決定；孔道為一端封閉的圓筒形，并在與該濕度范圍相對(duì)應(yīng)的孔