空氣濕度是影響建筑室內環境舒適性的重要參數之一，對于人體健康、產品生產、物品保護等均具有重要作用［１－３］。因此研制出一種能夠依靠自身吸放濕性能感應并自動調節空氣相對濕度的墻體調濕材料具有重要的意義和工程應用價值。沸石孔隙率高，比表面積大，同時因有色散力和靜電力的共同作用，具有極強的吸附性，理論上可以吸收其自身質量２～３倍的水。由于天然沸石孔道中含沸石水及雜質，并且相互通聯程度較差［４］，故天然沸石的實際吸附能力達不到理論值，要使天然沸石具有良好的調濕性能，需對天然沸石進行改性處理。國內外普遍采用酸活化、熱活化等化學方法來對沸石進行改性處理［５－８］。因此，本文提出一種通過微波輔助強化 ＮＨ４Ｃｌ溶液活化對沸石改性的新方法，采用熱穩定和耐酸性良好的天然絲光沸石作為研究基料，制備出一種新型調濕材料，實驗研究了該材料的濕容及吸、放濕速率，并分析了環境溫度、濕度等參數對其調濕性能的影響。
沸石基復合調濕材料的制備
１?沸石改性
天然沸石孔道與孔穴中存在多種陽離子、吸附水和有機雜質，利用微波加熱可帶走天然沸石表面非孔性吸附的水分子、孔道內的有機雜質，并在一定程度上擴充孔道，完成對沸石試樣的一次改性。接著利用氯化銨溶液活化處理沸石，同時輔以微波輔助加熱，銨根離子進入沸石孔道后會同超籠中的鈉離子、鉀離子等金屬陽離子發生交換，將超籠中的金屬陽離子擠到溶液中，在微波向加熱物質內部輻射的微波磁場作用下，進入孔道
中的銨根離子發生導電移動，與沸石碰撞、摩擦產生熱效應，使得沸石骨架中部分的?Ａｌ3＋?脫離，銨根離子替代?Ａｌ３＋?補充到沸石骨架上，將天然沸石改性成?ＮＨ４＋?－型沸石，實現了對沸石試樣的二次改性。
將天然沸石試樣放入變頻微波爐中，１００ Ｗ?加熱時間３ｍｉｎ，得到一次改性沸石試 樣，之 后 用 利 用 質 量 分 數 為?３％?的?ＮＨ４Ｃｌ?ＮＨ４+－型沸石。ＮＨ４＋?－型沸 石 單 位 質 量 的 孔 道 容積大，表面結構細致。
２?沸石基調濕材料的復配
首先，將醇酯１２加入反應釜中，加水攪拌，接著加入消泡劑總量的５０％，全部的分散劑繼續攪拌均勻。硅酸鈉溶液以細流方式慢慢滴入反應釜內，攪拌均勻，加熱水溫至６０℃，反應２０～４０ｍｉｎ，用冷卻水冷卻反應鍋，使其溫度降至３０ ℃；沸石放入研磨機內研磨，經１００目篩網過濾后送至烘箱在１０５ ℃加熱２～３ｈ；將二氧化鈦和沸石粉末攪拌均勻放入研磨機，研磨一定細度，制得漿料；將調制微堿性的丙烯酸丁酯乳液加入攪拌機內，再加入制得的漿料，開攪拌機３０ｍｉｎ后，加入剩余的助劑 和 適 量 水，調 節 黏 度，黏 度 在?６０～１００Ｐａ·ｓ，最后，將制備好的漿料投入捏合機中，擠出膏體即為復合調濕材料。
２?沸石基復合調濕材料的調濕性能靜態實驗研究
１?實驗樣品
２ 實驗系統
實驗裝置包括：人工氣候箱，用于控制環境溫度、濕度，溫 度 精 度?±０．５ ℃，相 對 濕 度 精 度 ±５％；密封容器的容積為２Ｌ，用于放置涂層試樣；電子天平，精度１０－４ｇ；溫度、濕度數據采集裝置，如表１所示。
表１?實驗儀器參數
序號 儀器設備名稱? ? ? ? ? ? ???規格型號、設備廠商、主要參數
１??數據采集儀 安捷倫? ? ? ? ? ?ＡＧＩＬＥＮＴ３４９７０Ａ
２??變功率微波爐? ? ? ? ? ? ? ? ??ＮＮ－Ｓ５７０ＭＦＳ型
３??電子天平? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??Ａ＆ＤＧＸ－８Ｋ?型
４??人工氣候箱? ? ? ? ? ? ? ? ? ??ＰＱＸ－２８０Ａ－３Ｈ?型?２６０Ｌ；控 溫、濕 范圍及精度５? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??～５０℃，±０．５～１．０℃；２０％～９５％ＲＨ，±７％ＲＨ
３實驗過程
靜態實驗過程分為吸濕過程和放濕過程。
實驗涂層樣品放入一定相對濕度范圍的環境中，依據?ＡＳＴＭ１４９８標準，對達到吸濕或放濕平衡的涂層樣 品，進 行 稱 重 分 析，重 量 測 量 精 度 達 到１０－４ｇ，溫度變化最大不超過±０．５℃，根據式（１）
計算得到吸放濕率隨時間的變化曲線，即等溫吸放濕曲線［１３］，圖３為調濕性靜態實驗原理圖。
吸濕率（放濕率）＝｛(ｍ終了 －ｍ初始)/ｍ初始｝×１００％ （１）
放濕過程
首先將樣品做吸濕飽和處理，在密封 箱 中 盛?一些去離子水，水面上方布置一塊隔板，靜置一段時間，等待其中相對濕度穩定，將涂層試樣放置于其中，樣 品 大 約 放 置２周 左 右，每 隔 一 段 時 間 稱重，直到連續 間 隔 為?２４ｈ?稱 重 的 質 量 變 化 小 于０．１％，認為樣品達到吸濕平衡；接著在人 工 氣 候箱內，布置好溫度與濕度探頭，溫度調至２６℃，相對濕度分別調整至（３０％、３５％、４０％、４５％），將吸濕飽和的樣品涂層放置在人工氣候箱內，每隔一段時間稱重，直到連續五次間隔為２４ｈ稱重的質量變化小于０．１％，分 別 計 算 不 同 樣 品 在 不 同 相對濕度下的平衡含濕量。
實驗結果與討論
２．４．１?沸石基復合材料的吸、放濕容量以天然沸石作為填料配置成１＃ＺＢＨＣＭ，二次改 性 沸 石 作 為 填 料 配 置 成?２＃ＺＢＨＣＭ，在２６ ℃?恒溫條件下，將規格為?５０ ｍｍ×５０ ｍｍ×２ｍｍ復合調濕材料試樣放入２Ｌ的容器內，記錄容器中試樣達到平衡消耗的時間。由圖４、５可看出，以改性沸石為填料配置成的乳膠吸、放濕容量?都大于以天然沸石為填料配置成的乳膠，在?ＲＨ為８０％時，改 性 沸 石 復 配 乳 膠 的 最 大 吸 濕 量 為５３％，在?ＲＨ?為３０％時，改 性沸石 復 配 乳 膠 的 最大放濕量為３５％，相比天然沸石復配乳膠，吸濕量和放濕量分別增加了２８％和２０％。
結 論
本文提出一 種 通 過 微 波 輔 助 強 化?ＮＨ４Ｃｌ溶液活化對沸石改性的新方法，制備出一種新型調濕材料。針對ＺＢＨＣＭ?的調濕特性，設計并搭建了一套靜態調濕特性測試系統，基于復配好的沸石基調濕材料，改變實驗工況條件，研究了?ＺＢＨ－ＣＭ?的調濕特性 及 其 與 環 境 條 件（溫 度、濕 度）的關系。研究結果表明：在?ＺＢＨＣＭ?調濕性能靜態?實驗中，改性沸石基復合調濕材料試樣吸濕、放濕容量有效提高。在８０％相對濕度條件下，４０ｈ可調濕平衡，在３０％相 對 濕 度 條 件 下，３２ｈ可 調 濕平衡；在相對濕度變化±１０％，調控時間變化均不超過１０ｈ，從 相 對濕 度 變 化 的 曲 線 看 出，相 對 濕度變化越大，復合調濕材料試樣的調濕速率越快。隨著環境溫度的升高，復合調濕材料試樣吸濕和放濕性能均有所提升，溫度每升高１０ ℃，調控時間至少可減少５ｈ。?
