本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)儲能隔熱瓦片的制備方法，屬于建筑材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

瓦片是人類住宅的必用基本構(gòu)件，其作用是防雨和隔熱，它能經(jīng)日曬雨淋而多年不壞。而普通瓦片在隔熱效果上就顯得不是很理想，特別是夏季直接接受烈日曝曬，室內(nèi)溫度可達40多度，和下層的室溫相差十幾度。因而，居住在頂層的居民在夏季日夜要受高溫的蒸烤。到了冬季由于屋面薄，保溫性能差，因而又要受嚴寒的考驗，所以人們希望在樓頂屋面能加設(shè)遮陽保溫的裝置。

相變儲能是近年來興起的一種提高能源利用效率和保護環(huán)境的重要技術(shù)，可用于解決熱能供需之間的失配矛盾。當外界環(huán)境溫度過高時，相變物質(zhì)融化，吸收外界的熱量當外界環(huán)境過低時，相變物質(zhì)凝固，向外界放熱，從而達到控制周圍環(huán)境溫度和節(jié)能的目的。

目前常用的相變儲能材料主要包括無機和有機相變材料兩大類。絕大多數(shù)無機相變儲能材料對建筑結(jié)構(gòu)具有腐蝕性而且在相變過程中具有過冷和相分離的缺點，這樣限制了其應(yīng)用。有機相變儲能材料無腐蝕性，在相變過程中幾乎沒有過冷和相分離的缺點，而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但是常見的石蠟類有機相變材料是經(jīng)不可再生的礦物油提煉而得，而脂肪酸類固液相變材料具有天然可再生性，可從生物中提取，但是在使用時容易泄露，高溫下易發(fā)生氧化分解和揮發(fā)等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前普通瓦片功能性單一，隔熱效果不理想，保溫性能差，導(dǎo)致夏季室內(nèi)溫度過高，冬季溫度又低，而使用空調(diào)調(diào)節(jié)室溫又消耗大量能源，不符合節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代生活理念的現(xiàn)狀，提供了一種生物質(zhì)儲能隔熱瓦片的制備方法。該方法以豬板油為原料，經(jīng)熬制后堿水皂化，加酸還原制得豬油混合脂肪酸，將其和十二醇混合后剪切乳化，用乳化液浸漬膨脹珍珠巖制得儲能填料，輔以其他原料壓制成型后即得生物質(zhì)儲能隔熱瓦片。本發(fā)明以生物油為原料制得脂肪酸有機固液相變材料，摻雜在瓦片漿料中制成隔熱瓦，用膨脹珍珠巖裝載相變材料，解決了脂肪酸類固液相變材料在使用時容易泄露，高溫下易發(fā)生氧化分解和揮發(fā)的缺陷，并且利用摻雜在瓦片中相變材料吸收太陽光的熱量，發(fā)生固液相變，將熱量儲存起來，避免熱量透過瓦片而提高室內(nèi)溫度，到了晚上溫度降低，又能將白天儲藏的熱量釋放，避免夜間室內(nèi)溫度過低，從而達到控制環(huán)境溫度和節(jié)能的目的，又彌補了使用空調(diào)帶來大量能源消耗的不足，是一種環(huán)保節(jié)能的新產(chǎn)品。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取1～2kg豬板油用刀切成粒徑為2～3cm的小塊，將其放入鐵鍋中并加入200～300mL去離子水，先大火熬至水沸騰后轉(zhuǎn)成小火，繼續(xù)熬制40～60min，過濾去除油渣得到豬油；

（2）量取400～500mL上述熬制好的豬油移入玻璃杯中，按體積比為1:5向豬油中加入濃度為0.3mol/L氫氧化鈉乙醇溶液，并將玻璃杯移入65～75℃的水浴鍋中，放置在磁力攪拌器上，以400～500r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)1～2h得皂化液；

（3）再向上述皂化液中加入濃度為0.5mol/L醋酸調(diào)節(jié)pH至3～4，攪拌還原反應(yīng)30～40min后移入4～6℃冰水浴中靜置過夜，分離得到上層豬油混合脂肪酸，用30～40℃溫水洗滌至淋洗液呈中性；

（4）按體積比為2:1將上述得到的豬油混合脂肪酸和十二醇混合后裝入燒杯中，加入兩者總質(zhì)量10～15%的脂肪酰胺聚氧乙烯醚，移入超聲分散儀中，于35～45℃下以200～300W功率超聲分散30～40min，制得儲能乳化液，備用；

（5）稱取40～50g珍珠巖礦砂放入馬弗爐中，在300～400℃下預(yù)熱煅燒15～20min，再將預(yù)熱后的礦砂移入管式電阻爐，急速加熱至1000～1100℃，繼續(xù)高溫煅燒10～15min，得到膨脹珍珠巖；

（6）將上述得到的膨脹珍珠巖浸入其體積3～5倍備用的儲能乳化液中，用漩渦振蕩儀以30～40W功率旋渦振蕩浸漬過夜，過濾得到吸附儲能乳液的膨脹珍珠巖，并迅速將其移入真空箱，倒入盛有粒徑為3～5μm超細膨潤土的淺盤中，滾動包覆一層超細膨潤土，放入烘箱于105～110℃下干燥2～3h，得儲能填料；

（7）按重量份數(shù)計稱取50～60份水泥、10～20份石英纖維、10～15份硅溶膠、3～5份碳化硼和30～40份上述制得的儲能填料以及200～300份去離子水，一起裝入臥式混料機中，混料3～5h得漿料；

（8）將上述得到的漿料注入底部帶有300目篩網(wǎng)的瓦片模具中，并對模具加壓至100～140kPa保壓40～60min使?jié){料中的水分壓出，將其置于室溫下自然固化干燥3～5天后拆模，即得生物質(zhì)儲能隔熱瓦片。

本發(fā)明的原理：利用儲能材料吸收太陽輻射熱和空氣對流傳熱而溫度上升，當達到儲能材料的熔點時，儲能材料發(fā)生相變，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，同時吸收熱能并將其貯存起來，當氣溫降低時，儲能材料的溫度隨之下降，當溫度降到儲能材料的相變點時，其產(chǎn)生逆相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并將貯存的熱量釋放出來，從而起到控制環(huán)境溫度的作用。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明制得的儲能隔熱瓦片利用可再生物質(zhì)為原料，來源廣泛，符合可持續(xù)發(fā)展的理念；

（2）本發(fā)明制得的儲能隔熱瓦片隔熱性能極佳，頂層室內(nèi)溫度和下層室內(nèi)溫度溫差僅有2～3℃，具有很好的隔熱效果；

（3）本發(fā)明制得的儲能隔熱瓦片可以通過相變控制環(huán)境溫度，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，減少了空調(diào)調(diào)溫造成的能源消耗，符合節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代生活理念。

具體實施方式

稱取1～2kg豬板油用刀切成粒徑為2～3cm的小塊，將其放入鐵鍋中并加入200～300mL去離子水，先大火熬至水沸騰后轉(zhuǎn)成小火，繼續(xù)熬制40～60min，過濾去除油渣得到豬油；量取400～500mL上述熬制好的豬油移入玻璃杯中，按體積比為1:5向豬油中加入濃度為0.3mol/L氫氧化鈉乙醇溶液，并將玻璃杯移入65～75℃的水浴鍋中，放置在磁力攪拌器上，以400～500r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)1～2h得皂化液；再向上述皂化液中加入濃度為0.5mol/L醋酸調(diào)節(jié)pH至3～4，攪拌還原反應(yīng)30～40min后移入4～6℃冰水浴中靜置過夜，分離得到上層豬油混合脂肪酸，用30～40℃溫水洗滌至淋洗液呈中性；按體積比為2:1將上述得到的豬油混合脂肪酸和十二醇混合后裝入燒杯中，加入兩者總質(zhì)量10～15%的脂肪酰胺聚氧乙烯醚，移入超聲分散儀中，于35～45℃下以200～300W功率超聲分散30～40min，制得儲能乳化液，備用；稱取40～50g珍珠巖礦砂放入馬弗爐中，在300～400℃下預(yù)熱煅燒15～20min，再將預(yù)熱后的礦砂移入管式電阻爐，急速加熱至1000～1100℃，繼續(xù)高溫煅燒10～15min，得到膨脹珍珠巖；將上述得到的膨脹珍珠巖浸入其體積3～5倍備用的儲能乳化液中，用漩渦振蕩儀以30～40W功率旋渦振蕩浸漬過夜，過濾得到吸附儲能乳液的膨脹珍珠巖，并迅速將其移入真空箱，倒入盛有粒徑為3～5μm超細膨潤土的淺盤中，滾動包覆一層超細膨潤土，放入烘箱于105～110℃下干燥2～3h，得儲能填料；按重量份數(shù)計稱取50～60份水泥、10～20份石英纖維、10～15份硅溶膠、3～5份碳化硼和30～40份上述制得的儲能填料以及200～300份去離子水，一起裝入臥式混料機中，混料3～5h得漿料；將上述得到的漿料注入底部帶有300目篩網(wǎng)的瓦片模具中，并對模具加壓至100～140kPa保壓40～60min使?jié){料中的水分壓出，將其置于室溫下自然固化干燥3～5天后拆模，即得生物質(zhì)儲能隔熱瓦片。

實例1

稱取1kg豬板油用刀切成粒徑為2cm的小塊，將其放入鐵鍋中并加入200mL去離子水，先大火熬至水沸騰后轉(zhuǎn)成小火，繼續(xù)熬制40min，過濾去除油渣得到豬油；量取400mL上述熬制好的豬油移入玻璃杯中，按體積比為1:5向豬油中加入濃度為0.3mol/L氫氧化鈉乙醇溶液，并將玻璃杯移入65℃的水浴鍋中，放置在磁力攪拌器上，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)1h得皂化液；再向上述皂化液中加入濃度為0.5mol/L醋酸調(diào)節(jié)pH至3，攪拌還原反應(yīng)30min后移入4℃冰水浴中靜置過夜，分離得到上層豬油混合脂肪酸，用30℃溫水洗滌至淋洗液呈中性；按體積比為2:1將上述得到的豬油混合脂肪酸和十二醇混合后裝入燒杯中，加入兩者總質(zhì)量10%的脂肪酰胺聚氧乙烯醚，移入超聲分散儀中，于35℃下以200W功率超聲分散30min，制得儲能乳化液，備用；稱取40g珍珠巖礦砂放入馬弗爐中，在300℃下預(yù)熱煅燒15min，再將預(yù)熱后的礦砂移入管式電阻爐，急速加熱至1000℃，繼續(xù)高溫煅燒10min，得到膨脹珍珠巖；將上述得到的膨脹珍珠巖浸入其體積3倍備用的儲能乳化液中，用漩渦振蕩儀以30W功率旋渦振蕩浸漬過夜，過濾得到吸附儲能乳液的膨脹珍珠巖，并迅速將其移入真空箱，倒入盛有粒徑為3μm超細膨潤土的淺盤中，滾動包覆一層超細膨潤土，放入烘箱于105℃下干燥2h，得儲能填料；按重量份數(shù)計稱取50份水泥、10份石英纖維、10份硅溶膠、3份碳化硼和30份上述制得的儲能填料以及200份去離子水，一起裝入臥式混料機中，混料3h得漿料；將上述得到的漿料注入底部帶有300目篩網(wǎng)的瓦片模具中，并對模具加壓至100kPa保壓40min使?jié){料中的水分壓出，將其置于室溫下自然固化干燥3天后拆模，即得生物質(zhì)儲能隔熱瓦片。

本發(fā)明的原理：利用儲能材料吸收太陽輻射熱和空氣對流傳熱而溫度上升，當達到儲能材料的熔點時，儲能材料發(fā)生相變，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，同時吸收熱能并將其貯存起來，當氣溫降低時，儲能材料的溫度隨之下降，當溫度降到儲能材料的相變點時，其產(chǎn)生逆相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并將貯存的熱量釋放出來，從而起到控制環(huán)境溫度的作用。

實例2

稱取2kg豬板油用刀切成粒徑為2cm的小塊，將其放入鐵鍋中并加入250mL去離子水，先大火熬至水沸騰后轉(zhuǎn)成小火，繼續(xù)熬制50min，過濾去除油渣得到豬油；量取450mL上述熬制好的豬油移入玻璃杯中，按體積比為1:5向豬油中加入濃度為0.3mol/L氫氧化鈉乙醇溶液，并將玻璃杯移入70℃的水浴鍋中，放置在磁力攪拌器上，以450r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)1h得皂化液；再向上述皂化液中加入濃度為0.5mol/L醋酸調(diào)節(jié)pH至3.5，攪拌還原反應(yīng)35min后移入5℃冰水浴中靜置過夜，分離得到上層豬油混合脂肪酸，用35℃溫水洗滌至淋洗液呈中性；按體積比為2:1將上述得到的豬油混合脂肪酸和十二醇混合后裝入燒杯中，加入兩者總質(zhì)量13%的脂肪酰胺聚氧乙烯醚，移入超聲分散儀中，于40℃下以250W功率超聲分散35min，制得儲能乳化液，備用；稱取45g珍珠巖礦砂放入馬弗爐中，在350℃下預(yù)熱煅燒18min，再將預(yù)熱后的礦砂移入管式電阻爐，急速加熱至1050℃，繼續(xù)高溫煅燒13min，得到膨脹珍珠巖；將上述得到的膨脹珍珠巖浸入其體積4倍備用的儲能乳化液中，用漩渦振蕩儀以35W功率旋渦振蕩浸漬過夜，過濾得到吸附儲能乳液的膨脹珍珠巖，并迅速將其移入真空箱，倒入盛有粒徑為4μm超細膨潤土的淺盤中，滾動包覆一層超細膨潤土，放入烘箱于108℃下干燥2h，得儲能填料；按重量份數(shù)計稱取55份水泥、15份石英纖維、13份硅溶膠、4份碳化硼和35份上述制得的儲能填料以及250份去離子水，一起裝入臥式混料機中，混料4h得漿料；將上述得到的漿料注入底部帶有300目篩網(wǎng)的瓦片模具中，并對模具加壓至120kPa保壓50min使?jié){料中的水分壓出，將其置于室溫下自然固化干燥4天后拆模，即得生物質(zhì)儲能隔熱瓦片。

本發(fā)明的原理：利用儲能材料吸收太陽輻射熱和空氣對流傳熱而溫度上升，當達到儲能材料的熔點時，儲能材料發(fā)生相變，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，同時吸收熱能并將其貯存起來，當氣溫降低時，儲能材料的溫度隨之下降，當溫度降到儲能材料的相變點時，其產(chǎn)生逆相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并將貯存的熱量釋放出來，從而起到控制環(huán)境溫度的作用。

實例3

稱取1kg豬板油用刀切成粒徑為3cm的小塊，將其放入鐵鍋中并加入300mL去離子水，先大火熬至水沸騰后轉(zhuǎn)成小火，繼續(xù)熬制60min，過濾去除油渣得到豬油；量取500mL上述熬制好的豬油移入玻璃杯中，按體積比為1:5向豬油中加入濃度為0.3mol/L氫氧化鈉乙醇溶液，并將玻璃杯移入75℃的水浴鍋中，放置在磁力攪拌器上，以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)2h得皂化液；再向上述皂化液中加入濃度為0.5mol/L醋酸調(diào)節(jié)pH至4，攪拌還原反應(yīng)40min后移入6℃冰水浴中靜置過夜，分離得到上層豬油混合脂肪酸，用40℃溫水洗滌至淋洗液呈中性；按體積比為2:1將上述得到的豬油混合脂肪酸和十二醇混合后裝入燒杯中，加入兩者總質(zhì)量15%的脂肪酰胺聚氧乙烯醚，移入超聲分散儀中，于45℃下以300W功率超聲分散40min，制得儲能乳化液，備用；稱取50g珍珠巖礦砂放入馬弗爐中，在400℃下預(yù)熱煅燒20min，再將預(yù)熱后的礦砂移入管式電阻爐，急速加熱至1100℃，繼續(xù)高溫煅燒15min，得到膨脹珍珠巖；將上述得到的膨脹珍珠巖浸入其體積5倍備用的儲能乳化液中，用漩渦振蕩儀以40W功率旋渦振蕩浸漬過夜，過濾得到吸附儲能乳液的膨脹珍珠巖，并迅速將其移入真空箱，倒入盛有粒徑為5μm超細膨潤土的淺盤中，滾動包覆一層超細膨潤土，放入烘箱于110℃下干燥3h，得儲能填料；按重量份數(shù)計稱取60份水泥、20份石英纖維、15份硅溶膠、5份碳化硼和40份上述制得的儲能填料以及300份去離子水，一起裝入臥式混料機中，混料5h得漿料；將上述得到的漿料注入底部帶有300目篩網(wǎng)的瓦片模具中，并對模具加壓至140kPa保壓60min使?jié){料中的水分壓出，將其置于室溫下自然固化干燥5天后拆模，即得生物質(zhì)儲能隔熱瓦片。

本發(fā)明的原理：利用儲能材料吸收太陽輻射熱和空氣對流傳熱而溫度上升，當達到儲能材料的熔點時，儲能材料發(fā)生相變，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，同時吸收熱能并將其貯存起來，當氣溫降低時，儲能材料的溫度隨之下降，當溫度降到儲能材料的相變點時，其產(chǎn)生逆相變，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，并將貯存的熱量釋放出來，從而起到控制環(huán)境溫度的作用。