生土材料的吸放湿试验与调湿性能分析

通过实验测试了粘土原料和生土材料的平衡含湿率和吸、放湿速率,并根据扫描电镜微观分析及材料的吸附/解吸理论研究了生土材料的调湿机理.研究表明,虽然生土材料比原料的密实度更高,但它基本保留了原状粘土的微结构,使生土材料具有很好的调湿性能.75%粘土与25%改性掺合料混合制成的生土材料最大平衡含湿率为11.59%,并且该生土材料的吸、放湿速率可以分别达到0.030 4kg/kg·d和0.025 7kg/kg·d.生土材料的调湿机理为材料的毛细孔道效应、化学吸附和表面物理吸附作用,其中毛细孔道效应和化学吸附作用对水蒸气的吸附作用强,表面物理吸附作用对水分子吸附作用较弱.由此,该材料具有自动调节室内相对湿度的能力.

雄蚕丝与普通蚕丝吸放湿性能对比研究

分析比较雄蚕丝与普通蚕丝吸放湿性能。测定在标准条件下雄蚕丝的吸湿、放湿回潮率,绘制出吸湿放湿曲线,并与普通蚕丝进行比较。根据吸湿放湿曲线,推导出标准状态下两种蚕丝的吸放湿速率回归方程。结果表明:雄蚕丝与普通蚕丝达到吸湿放湿平衡的时间及吸湿放湿曲线基本相似,吸湿过程中两种蚕丝达到平衡回潮率的时间几乎相同,但雄蚕丝吸湿能力低于普通蚕丝,而在放湿过程中雄蚕丝达到平衡的时间要低于普通蚕丝。

磷石膏/生土复合调湿材料研究

以磷石膏、生土为原材料,经无机掺合料改性,制备磷石膏/生土复合调湿材料。通过试验研究了材料的力学性能、耐水性及调湿性能。结果显示,将磷石膏掺量控制在5%~9%,复合调湿材料的60 d抗压强度为4.48~5.83 MPa;软化系数为0.71~0.82;最大吸湿速率达到0.0472~0.0516 kg/(kg·d);最大放湿速率达到0.0380~0.0434 kg/(kg·d)。微观分析显示,磷石膏本身具有胶凝作用,无机改性掺合料与原材料中的SiO_(2)反应,生成二水石膏、C-S-H凝胶、伊利石和钙沸石等物质,提高材料的强度和耐水性;复合调湿材料孔隙结构丰富,可通过毛细孔道效应、表面物理及化学吸附对水分子产生作用力,调湿性能优异。

竹纤维水泥基材料力学及调湿性能

为研究竹纤维对水泥基材料力学和调湿性能的影响,以竹纤维掺量、竹纤维长度、水灰比为三个因素,每个因素设置三个水平,设计正交试验,制备竹纤维水泥基材料。以28 d抗压强度、28 d抗折强度、软化系数、总吸放湿率、吸放湿速率为测试指标,进行强度、耐水性和调湿性能试验。通过试验,寻找强度和耐水性能满足要求且调湿性能优良的配合比。结果表明:竹纤维水泥基材料的力学性能随竹纤维掺量的增大而减小,随水灰比的增大而减小;调湿性能随竹纤维掺量的增大而增大,随水灰比的增大而增大,竹纤维的长度对力学和调湿性能的影响不明显。当竹纤维掺量为5%、竹纤维长度为8 mm、水灰比为0.6时,材料强度和耐水性符合要求,此时调湿性能最优。

莲纤维的吸湿性能

为了解莲纤维的吸湿性能,通过实验测试,分析莲纤维结构与吸湿性能的关系。在标准状态下,测定了莲纤维的吸、放湿特征曲线,并由此推导出莲纤维在达到吸、放湿平衡过程中,回潮率对时间的回归方程以及吸、放湿速率方程。结果表明:莲纤维具有较好的吸、放湿性能,其吸、放湿回潮率均高于棉纤维和亚麻纤维;莲纤维的吸湿速率最高,亚麻居中,棉纤维最低;3种纤维的放湿速率比较接近,莲纤维略高于棉纤维和亚麻纤维。

竹纤维吸湿性能研究

对竹纤维的吸湿性能进行了研究。测定了竹纤维在标准状态下的吸放湿特征曲线 ,并由此推出竹纤维在标准状态下达到吸放湿平衡过程中回潮率对于时间的回归方程以及吸放湿速率方程。

钒铁渣复合物改性硅藻土制备高强耐水调湿材料

以天然硅藻土为原材料,以钒铁渣复合物为无机改性掺合料,采用简单成型和自然养护工艺制备调湿材料。研究了无机改性掺合料掺量对硅藻土调湿材料强度、耐水性和调湿性能的影响,并根据SEM分析及材料的吸附/解吸理论对无机改性掺合料的改性机理和硅藻土调湿材料的调湿机理进行了研究。研究表明,无机改性掺合料用量为15%~20%时,材料60d抗压强度和软化系数可分别达到5.5~6.10MPa、0.62~0.74,最大平衡含湿率为19.9%~20.8%,最大吸、放湿速率为0.069~0.073kg/(kg·d)、0.042~0.045kg/(kg·d),具有很好的强度、耐水性和调湿性能。无机改性掺合料与硅藻土发生离子交换、硬凝反应和团粒化作用,并在毛细孔道效应、化学吸附和表面物理吸附作用下,使硅藻土调湿材料具有高的强度、耐水性和优异的调湿性能。

菠萝粘胶纤维吸湿性能研究

以菠萝粘胶纤维、普通粘胶纤维、Tencel纤维为原料,采用烘箱干燥法和回归模型分析法,进行纤维的吸湿、放湿测试与分析。研究结果表明:菠萝粘胶纤维具有良好的吸湿性能,菠萝粘胶纤维吸湿回潮率18.4%、放湿回潮率26.8%;普通粘胶纤维吸湿回潮率18.5%、放湿回潮率24.6%;Tencel纤维吸湿回潮率17.1%、放湿回潮率23.4%,菠萝粘胶纤维的吸湿速率略高于普通粘胶纤维,Tencel纤维最低;菠萝粘胶纤维放湿速率最高,Tencel纤维居中,普通粘胶纤维最低。

彩色棉纤维吸湿性能研究

分析了彩色棉的吸放湿性能。在标准状态下,对彩色棉的吸放湿特征曲线进行了测定,并与本白棉进行了比较;根据特征曲线推导出了彩色棉纤维在标准状态下达到吸放湿平衡过程中,回潮率对于时间的回归方程以及吸放湿速率方程。结果表明:棕色棉纤维的吸湿能力与本白棉相似,初始吸、放湿速率高于本白棉;绿色棉纤维的吸湿能力比较差,吸湿速率低于棕色棉和本白棉。

海泡石黏土建筑调湿材料的性能及机理研究

通过试验研究了无机改性掺合料对海泡石黏土调湿材料强度、耐水性和调湿性能的影响,并根据X射线衍射(XRD)研究掺合料对海泡石调湿材料强度和耐水性的改性机理;根据扫描电子显微镜(SEM)和材料的吸附/解吸理论分析了海泡石调湿材料的调湿机理.研究表明:改性掺合料掺量(质量分数)为15%~25%时,调湿材料60d抗压强度达10.3~12.8MPa,软化系数为0.56~0.73,最大平衡含湿率18.3%~21.5%,最大吸、放湿速率分别为0.064~0.075,0.044~0.050kg/(kg·d),强度、耐水性和调湿性良好;改性掺合料与海泡石中的SiO_2,Al_2O_3及MgO反应生成的Ca·1.7MgO·3SiO_4,Ca_3Mg(SiO_4)_2,2CaO·Al_2O_3·SiO_2和2Ca_2SiO_4·CaCO_3等新产物,以及改性掺合料中α-C_2S和γ-C_2S水化生成的C-S-H凝胶,使材料产生强度和耐水性.海泡石黏土对空气中水分子的表面化学和物理吸附以及毛细孔道效应,使其具有很好的调湿性能.

稻秸秆纤维的吸湿性能

为拓展稻秸秆纤维的应用,利用扫描电镜对稻秸秆纤维的表面形态进行表征,测试了稻秸秆纤维、亚麻纤维、棉纤维在标准大气条件下的吸放湿特性,绘出了3种纤维的吸放湿回归曲线,推导出吸湿和放湿速率回归方程,对比分析了3种纤维吸湿性能的差异。结果表明:稻秸秆纤维纵向有大量沟槽,比表面积很大;稻秸秆纤维具有良好的吸湿、放湿性能,稻秸秆纤维的吸湿回潮率为9.3%,放湿回潮率为10.35%;3种纤维的吸放湿速率呈指数曲线衰减,亚麻纤维的吸放湿速率最高,稻秸秆纤维的吸放湿速率居中,棉纤维的吸放湿速率最低。

牛奶蛋白改性纤维的吸湿性能

通过在标准大气条件下的试验,测定不同蛋白质量分数的牛奶蛋白纤维在吸放湿过程中的质量变化,分析其吸放湿性能,并且建立吸放湿曲线和吸放湿平衡过程中回潮率对时间的回归方程及吸、放湿速率方程。结果表明,不同牛奶蛋白含量的纤维达到吸放湿平衡的时间及曲线基本相似,纤维中牛奶蛋白含量越高,其吸湿性能就越好,并且牛奶蛋白纤维达到吸湿平衡需要的时间要小于达到放湿平衡所需要的时间。

大豆蛋白/纤维素共混纤维的吸湿性能

为了解大豆蛋白/纤维素共混纤维的吸湿性,测试该纤维在标准温湿度条件下的回潮率、吸放湿曲线,并建立该纤维的吸、放湿回归方程,推导吸、放湿速率回归方程。分析不同大豆蛋白共混量的大豆蛋白/纤维素共混纤维的吸湿性,对比分析该纤维与竹纤维、亚麻及黄麻纤维吸湿性的差别。结果发现:共混纤维的吸湿性随着大豆蛋白质含量的增加而提高;含16.2%大豆蛋白质的共混纤维的吸湿速率介于黄麻纤维和竹纤维、亚麻纤维之间,放湿速率优于这3种纤维素纤维。

竹笋壳纤维的吸湿性能

通过研究竹笋壳提取物竹笋壳纤维的吸湿性能,为竹笋壳资源的开发利用提供理论参考。测试了竹笋壳纤维的吸放湿特性和吸湿膨胀率,依据竹笋壳纤维在吸湿、放湿过程中回潮率随时间的变化,推导出竹笋壳纤维回潮率、时间回归方程和吸、放湿速率回归方程,对比分析竹笋壳纤维与苎麻纤维和棉纤维吸湿性的差异。结果表明:竹笋壳纤维具有较好的吸湿、放湿性能;其吸湿特征在开始阶段表现为吸湿速率较大,随着吸湿时间的延长,纤维的吸湿速率呈指数曲线衰减;3种纤维的放湿速率比较相近;竹笋壳纤维吸湿膨胀后横纵向湿膨胀率均最大,且横向膨胀率远大于纵向膨胀率。

牛奶蛋白纤维与羊毛纤维吸湿性能对比分析

研究对比牛奶蛋白纤维与羊毛纤维吸放湿性能。对牛奶蛋白纤维在标准大气条件下的吸湿、放湿回潮率进行测定,描绘出吸湿放湿曲线,并与羊毛纤维进行了比较。根据吸湿放湿曲线,推导出标准状态下两种纤维的吸湿放湿速率回归方程。结果表明:牛奶蛋白纤维与羊毛纤维达到吸湿放湿平衡的时间及吸湿放湿曲线基本相似,吸湿过程中牛奶蛋白纤维和羊毛纤维达到平衡回潮率的时间几乎相同,而在放湿过程中牛奶蛋白纤维达到平衡的时间要低于羊毛。

Lyocell法竹纤维素纤维的结构与吸湿性能的研究

分析研究了Lyocell法竹纤维素纤维的结构与吸湿性能,并与黏胶法竹纤维素纤维及Lyocell法木纤维素纤维进行了比较。研究表明:Lyocell法竹纤维素纤维的截面形状接近圆形或椭圆形,表面光洁、无裂纹,与Lyocell法木纤维素纤维相似,明显不同于黏胶法竹纤维素纤维;其结晶度也和Lyocell法木纤维素纤维接近,均大于黏胶法竹纤维素纤维;其平衡回潮率及吸湿放湿速率较Lyocell法木纤维素纤维高,但低于黏胶法竹纤维素纤维。

无机改性掺和料对沸石调湿材料性能的影响

试验研究了无机改性掺和料对沸石调湿材料性能的影响,并根据扫描电子显微镜(SEM)观测数据和材料的吸附/解吸理论分析了沸石调湿材料的调湿机理.结果表明:无机改性掺和料掺量(质量分数)为15%～20%时,沸石调湿材料的抗压强度、耐水性和调湿性能均较优;改性掺和料与沸石反应生成了C-S-H凝胶和水化铝酸盐产物;沸石对空气中水分子的表面物理吸附、化学吸附和毛细孔道效应,使得沸石调湿材料能够自动调节湿度.

汉麻纤维吸湿性能研究

研究汉麻纤维的吸湿性能.测定了汉麻纤维的回潮率、在标准状态下的吸放湿曲线、阴干特性及导湿性,并与棉纤维进行了对比.试验表明：汉麻纤维的标准回潮率在8％～9.7％;汉麻纤维的吸放湿速率较棉纤维的吸放湿速率快,且放湿速率大于吸湿速率,吸湿滞后性差值小于棉纤维,为0.8％;汉麻纤维完全浸湿后经过4h即可达到干燥状态,阴干时间基本为棉纤维的一半.认为：汉麻纤维较棉纤维的回潮率高,并具有一定的抑菌性和较好的吸湿排汗能力及阴干特性,适合做夏季服装面料.

稻壳灰/硅藻土复合调湿材料研究

稻壳灰具有超大比表面积和微孔结构,且生态效应优于其它工业废弃物,对其高效利用意义重大.以稻壳灰和天然硅藻土为原材料,掺以适量无机改性掺合料,制备稻壳灰/硅藻土复合调湿材料.通过试验研究稻壳灰/硅藻土复合调湿材料的调湿、强度和耐水性.采用XRD分析探讨材料强度和耐水性的形成机理;通过扫描电镜分析和材料吸附/解吸理论研究材料的调湿机理.研究表明,稻壳灰复合量为9%~17%时,复合调湿材料吸、放湿速率分别达到0.0580~0.0660 kg/(kg·d)和0.0426~0.0475 kg/(kg·d);60 d抗压强度为6.01~6.50 MPa、软化系数达0.71~0.76.无机改性掺合料与稻壳灰、硅藻土中的SiO2和Al2O3反应生成大量C-S-H凝胶和斜方钙沸石、菱沸石等新硅铝酸盐矿物,使材料产生强度和耐水性;复合调湿材料对空气中水分子的毛细孔道效应、表面化学及物理吸附作用,使其具有优异的调湿性能.

新型硅藻土调湿材料温湿度调节效果及机制

通过小室试验研究新型硅藻土调湿材料对室内温湿度的调节效果,根据X射线衍射、环境扫描电镜分析及材料的吸附/解吸理论研究材料的改性机制和调湿机制。研究表明,小室内表面涂覆0.5 mm厚硅藻土调湿材料时,密闭条件下,调湿材料对单位空间的最大吸、放湿量分别为2.51和1.76 g/m^3,能将小室内相对湿度维持在50%～60%。与外界有换气条件下,随着预留缝隙的增大,材料对小室内湿度有效调节作用逐渐减弱,但对温度仍有1～2℃的调节作用。硅藻土调湿材料具有纳米级微孔特征及微孔内壁的缔合羟基作用,在毛细孔道效应、化学吸附和表面物理吸附的共同作用下,材料具有优异的吸放湿功能。