纤维素基湿度控制材料的制备与表征

以甲基纤维素作为接枝共聚的原料合成纤维素基湿度控制材料,并加入CaCl2和异丙基丙烯酰胺改善其吸放湿性能;通过间歇式吸附/脱附进行吸、放湿动力学实验与恒温脱附实验,采用热重分析(TG-DTA)和红外光谱(FTIR)表征改性复合材料的热稳定性及其结构。研究结果表明:该类材料具有吸湿量较大、易再生和稳定性高的特性,CaCl2改性材料在相对湿度为100%的最大湿容量为1.45 g/g,吸湿平衡时间约160 h;而相对湿度为90%达到湿平衡的样品放湿需约60 h,在80℃恒温烘箱中脱附40%仅需10 min。加入异丙基丙烯酰胺后材料的放湿速率明显增大,且所有材料在300℃以下具有较强的热稳定性。     

建筑调湿材料吸放湿速度变化规律

实验测得了4种建筑材料样品在不同相对湿度条件下的平衡含湿量.将4种样品置于环境参数不同的恒温恒湿环境中进行12h吸湿12h放湿的吸放湿周期试验,测得了样品在各个环境条件下吸(放)湿过程中每小时的吸(放)湿量.实验结果表明,在样品所处环境相对湿度相同时,各实验样品的量纲为一的吸放湿速度是时间的同一幂函数.数值拟合得到了环境相对湿度分别为95%和75%时样品的量纲为一的吸放湿速度的表达式.给出了样品在恒温恒湿环境(风速在2.0m·s-1以下)中材料每小时吸放湿量计算值的相对误差.     

新型生土材料的调湿性能及导热性

通过热物性参数实验、等温吸放湿实验、反问题法求解导热系数实验研究改性生土材料的热湿物性参数。研究结果表明,改性生土材料的蓄热量大、衰减大、热稳定性强。由等温吸放湿实验得到改性生土材料的等温吸放湿曲线和拟合公式,同时对比平衡湿度曲线,改性生土材料的吸放湿性能优于石膏板、水泥砂浆、混凝土。利用反问题法求解导热系数与温度、含湿量的关系得到相对湿度在98%时,改性生土材料吸湿平衡后的导热系数比同温度下干燥材料增长了75. 6%。     

EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究

EKS纤维是一种具有显著吸湿发热性能的亚丙烯酸盐系纤维。对比了EKS纤维和腈纶纤维的表面形态，测试与分析了两种纤维的力学性能、摩擦性能、比电阻、卷曲性能、吸放湿性能及吸湿发热性能。结果表明，相比于腈纶纤维，EKS纤维横截面为圆形，纵向结构粗糙，具有断裂强度、摩擦系数、比电阻和卷曲率小，线密度、断裂伸长率和回潮率大等特点。EKS纤维的吸、放湿速率随时间呈指数形式衰减，纤维的初始吸、放湿速率分别为0.39%min^-1、8.94%min^-1,达到吸、放湿平衡所用时间比腈纶纤维长。EKS纤维具有较好的吸湿发热性，吸湿发热最高升温值为8.2℃,比腈纶纤维高4.7℃。     

用于墙体表面的多孔调湿材料实验研究

从节能角度出发，提出一种应用于建筑墙体表面的被动蒸发冷却方式，即将多孔调湿材料贴附于墙体外表面，这种材料兼具自动吸放湿性能和蒸发冷却性能．在分析这种新型建筑材料——多孔调湿材料的理论分析基础上，搭建了测试风道并进行了实验研究，得出了调湿材料的自动吸放湿能力及蒸发冷却性能曲线，证明多孔调湿材料对于建筑节能设计的有效性．     

调湿材料动态调湿性能的评价方法

通过调湿材料内部热湿耦合方程周期性条件下的理论分析,获得封闭空间内板状调湿材料的吸放湿特性,发现封闭空间的空气含湿比的振幅与温度振幅的比值为一常数.在此基础上,提出用封闭空箱热扰动法来测量和评价材料的调湿性能.该方法简单易行,能直接体现建筑气候周期性热湿作用下材料调湿性状.     

内抹调湿砂浆外墙吸放湿特性及对负荷影响分析

本文从建筑围护结构节能出发，以内抹WSE（木质纤维Wood fibre、海泡石Sepiolite、膨胀珍珠岩Expanded perlite）基复合调湿保温砂浆外墙为研究对象，将其与内抹普通砂浆外墙对比，分析吸放湿特性及其对负荷的影响. 研究使用COMSOL Multiphysics有限元软件的建筑材料热湿耦合模型，分析环境湿度变化与外墙之间的湿迁移变化，以及与外墙的传热传质. 以夏热冬冷典型气候地区长沙为例，分析内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的负荷及潜热负荷占比，同时选取夏热冬暖地区广州和寒冷地区北京对比分析外墙的全年能耗. 研究发现，内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的吸放湿速率远大于内抹普通砂浆的外墙，并能长时间保持高速的吸放湿状态，同时比内抹普通砂浆墙体节省22.31%~23.85%的全年负荷. 墙体在吸湿过程中，温升与吸湿速率能力体现出一致性，表明墙体内表面湿迁移对温度有着重要影响，并且湿迁移越大对温度影响越大. 墙体在放湿过程中，温度迅速下降是放湿速率快的表现. 内抹WSE基复合调湿保温砂浆墙体具有优良的吸放湿特性和节能潜力，可用于建筑围护结构节能.     

墓葬壁画地仗层吸-放湿动力学特性研究

对墓葬壁画地仗层的吸-放湿动力学特性进行了研究，通过设计吸-放湿实验，模拟地仗试块的吸-放湿过程，并绘制相应的吸-放湿动力学曲线，使用模型对试块的吸-放湿动力学曲线进行拟合。研究结果表明，墓葬壁画地仗层的吸、放湿过程均呈现出“先快后慢”的特点，“吸湿期”时间明显比“饱和期”时间更短，但吸湿量却达到了吸湿平衡时吸湿量的80%左右，放湿过程展现出同样的规律。在吸-放湿过程后试块的含湿率相较于试块初始含湿率更高，即有部分水分残留在壁画地仗层中。模拟地仗试块的吸湿动力学曲线和放湿动力学曲线分别符合双指数模型和一阶指数模型，R²>0.988,拟合效果较好。     

蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的吸放湿性能研究

对蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的吸湿和放湿性能进行了研究。通过测试该新型纤维和普通聚酯纤维在标准大气条件下的吸湿、放湿回潮率,绘制出吸湿、放湿曲线,并得到2种纤维达到吸湿、放湿平衡的过程中回潮率对时间的回归方程。结果显示,蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的回潮率和初始吸湿和放湿速率远高于普通聚酯纤维的相应性能,具有优良的吸湿排汗性能。     

银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺复合材料的制备与调湿抗菌性能

通过插层聚合方法,制备出银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合调湿抗菌材料,并对材料的表面形貌、结构、吸放湿和抗菌性能进行了研究．实验结果表明,共聚物复合调湿抗菌材料的结构疏松,表面存在较大孔隙;丙烯酸．丙烯酰胺分子单体经插层聚合成功地引入到蒙脱土层间,层间距扩大为2．143nm．与聚丙烯酰胺、银氨蒙脱土／聚丙烯酰胺材料相比,银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合材料具有较高的吸放湿容量和吸放湿速度;且对大肠杆菌和藤黄微球菌具有较强的抑菌效果,抑菌率均在90％以上．     

浮动定标原理及其在快速水分测定仪设计中的应用

经典的105℃恒重法测定物质含水量仍是水分测定的标准方法.但是,由于恒重法操作复杂、测定所需的时间长,所以难以在现场或需要实时控制含水量的生产场合使用.这就导致了多种快速水分测定仪的问世.快速水分测定仪利用了被测物品的某些对水分敏感的物理特性用间接的方法测定物品含水量.这类仪器在使用前必须对仪器的指示值进行标定.本文提出了水分测定仪的一种新的定标方法——浮动定标.以此可以消除由于被测物品品种的差异或测试条件的变化而造成的定标误差、提高仪器的定标精度、扩大仪器的适用范围.本文详细论述了浮动定标的原理并给出了一种电容式水分测定仪采用浮动定标的设计实例.     

壳聚糖丙酮酸衍生物的合成及吸湿保湿性能

以丙酮酸改性壳聚糖制备了N-（1-羧乙基）壳聚糖（CET），用^1HNMR、电位滴定等方式对产物进行了表征。研究发现，丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH和壳聚糖相对分子质量（Mw）对产物取代度（DS）影响较大，最佳丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH分别为8：1，8h，4．5。随壳聚糖Mw降低，DS增加。CET比壳聚糖的吸湿保湿明显增加，并呈现与HA类似的吸湿保湿性能。     

壳聚糖丙酮酸衍生物的合成及吸湿保湿性能

以丙酮酸改性壳聚糖制备了N-(1-羧乙基)壳聚糖(CET),用1HNMR、电位滴定等方式对产物进行了表征。研究发现,丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH和壳聚糖相对分子质量(Mw)对产物取代度(DS)影响较大,最佳丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH分别为8∶1,8h,4.5。随壳聚糖Mw降低,DS增加。CET比壳聚糖的吸湿保湿明显增加,并呈现与HA类似的吸湿保湿性能。     

浮动定标原理及其在快速水分测定仪设计中的应用

经典的105℃恒重法测定物质含水量仍是水分测定的标准方法。但是,由于恒重法操作复杂、测定所需的时间长,所以难以在现场或需要实时控制含水量的生产场合使用。这就导致了多种快速水分测定仪的问世。快速水分测定仪利用了被测物品的某些对水分敏感的物理特性用间接的方法测定物品含水量。这类仪器在使用前必须对仪器的指示值进行标定。本文提出了水分测定仪的一种新的定标方法——浮动定标。以此可以消除由于被测物品品种的差异或测试条件的变化而造成的定标误差、提高仪器的定标精度、扩大仪器的适用范围。本文详细论述了浮动定标的原理并给出了一种电容式水分测定仪采用浮动定标的设计实例。     

腾格里沙漠西南缘固定沙丘水分动态与水分势能变化特征研究

１９９３～１９９４年在腾格里沙漠西南缘邓马营湖北部一固定沙丘上设置观测点，采用中子仪、负压计逐日定时分层测定沙丘０～１７５ｃｍ深度含水量和水分势能．对实测资料加以分析表明：（１）沙丘水分深度分布剖面可划分为４层；表面干沙层、水分强烈变化层、低含水量缓变层、高含水量变化层；（２）依据水分势能变化特征，势能剖面可分为变化活跃区、频变区、突变区和缓变区．同时，结合沙丘水分时间变化特征，得出结论：水分势能与水分动态存在较好的对应性．从而表明由势能观点研究沙丘水分动态的可行性和正确性，为沙丘水分运移机理及运移方程的研究提供了一定的科学依据．     

织物的动态湿传递

本文用自制的动态模拟装置,探讨了服装面料的动态湿传递,并测定了在非稳态条件下,人体汗水的蒸发及水汽传递的情况.通过对全棉、涤棉、涤毛、真丝、细麻、粗麻等7种服装面料的试验,提出织物的结构参数对湿传递影响的多元回归方程,并得出了面料厚度对湿传递影响最明显的结论.     

一种新型高效保湿剂的吸湿保湿动力学研究

通过分子设计,合成了一种新型高效的保湿剂,N-羧丁酰基-O-羧甲基壳聚糖(CB-CMCS),其吸湿保湿效果优于透明质酸.重点研究了该保湿剂和透明质酸的吸湿保湿动力学特性,结果表明采用二级吸附动力学方程能够很好的描述两种保湿剂的吸湿行为,相关系数均达0.999以上,由此说明它们的吸湿过程主要受化学作用的控制.     

平衡含水率法建模的研究

森林可燃物的含水率是森林火险天气预报的重要内容,可燃物含水率直接影响着火的难易程度,对可燃物含水率的研究有着重要的现实意义,通过对平衡含水率建模的研究,预测可燃物含水率的变化情况,这对于预测森林火灾有着重要的意义.     

旱作农业区土壤墒情监测技术

阐述了土壤墒情监测的意义以及土壤墒情监测点的建立应遵循的原则,介绍了土壤墒情测试方法及相应的仪器配置、数据的分析与传递、监测资料的归档整理。