一種高效速熱型納米地?zé)岬匕宓闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于地板結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種地?zé)岬匕濉?br>【背景技術(shù)】
[0002]地暖全稱為地板輻射采暖，是通過在地面以下鋪設(shè)的加熱源加熱地板放射出的熱量，對人體皮膚產(chǎn)生刺激，使人感到溫暖的采暖方式。與傳統(tǒng)的對流供暖方式相比，地暖可以提尚室內(nèi)的空氣質(zhì)量，減少室內(nèi)空氣對流進而減少揚塵，浮游菌減少，有利于營造健康的室內(nèi)環(huán)境;更有利于人體健康舒適。與傳統(tǒng)供暖方式不同，地暖使室內(nèi)溫度自下而上逐漸降低，地板表面的溫度高于人的呼吸系統(tǒng)溫度，給人一種腳暖頭涼的舒適感；而且由于熱源(如取暖管、碳纖維電熱絲)鋪設(shè)在地板下，有效的節(jié)省了放置取暖片的空間，方便室內(nèi)家具以及裝飾的擺放。
[0003]傳統(tǒng)的地暖用的地板種類繁多，但受到現(xiàn)有地板的結(jié)構(gòu)及材料的限制，這些地板達到預(yù)期設(shè)定溫度的時間漫長(往往需要3個小時以上)，嚴(yán)重影響了地暖的室內(nèi)效果，并且容易形成熱量堆積而形成安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高效速熱型納米地?zé)岬匕?，與現(xiàn)有地?zé)岬匕逑啾?，本發(fā)明具有升溫速率高、減少熱量堆積和降低能源消耗的優(yōu)勢。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種高效速熱型納米地?zé)岬匕?，包括基材層，其所述基材層上方設(shè)置有多層速熱涂敷層;所述速熱涂敷層材料包括石墨烯納米材料和油漆，石墨烯納米材料和油漆的質(zhì)量比1:
10000-1:1200ο
[0006]石墨烯是一種層狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，厚度約為I納米以下，相當(dāng)于一根頭發(fā)厚度的20萬分之一，由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的。石墨烯具有完美的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異導(dǎo)熱性能(導(dǎo)熱系數(shù)可達5300 W/nrK)等物理性質(zhì)。用功能化石墨烯納米材料對普通地?zé)岬匕暹M行加工處理之后，可以有效的提高地板表面的升溫速率(提高30%-75%的升溫速率)，節(jié)省達到設(shè)定溫度的時間(不到I小時)，導(dǎo)熱效能高達13°C/h，而且由于石墨烯良好的熱擴散性可以使溫度分布均勻無熱量堆積，消除安全隱患。
[0007]采用本發(fā)明特定結(jié)構(gòu)和材料制成的地?zé)岬匕澹哂猩郎厮俾矢?、減少熱量堆積和降低能源消耗的優(yōu)勢。
[0008]作為優(yōu)選，所述速熱涂敷層涂敷方法具體為:
(1)石墨烯納米材料制備:將石墨粉和葡萄糖固體以質(zhì)量比1:10-15在球磨罐腔體中混合，研磨15-18h得到粉體;然后用溶劑(水或有機溶劑)轉(zhuǎn)移出所述粉體，離心得到分散液，透析直至呈中性，得到厚度小于Inm的片層石墨烯納米材料；
(2)石墨烯納米材料分散液制備:將所得石墨烯納米材料在水或有機溶劑中制備成均勾半透明的石墨稀納米材料分散液，濃度為0.008-0.08mg/mL； (3)速熱涂敷層材料制備:將所得石墨烯納米材料分散液與面漆混合均勻，石墨烯納米材料和油漆的質(zhì)量比1:10000-1:1200；
(4)涂敷；
(5)干燥。
[0009]采用本發(fā)明特定步驟方法制備石墨烯納米材料時，采用常溫固相球磨法，隨著反應(yīng)的進行，石墨片層間距撐開，石墨片層鍵能減小。在球磨應(yīng)力作用下，順利剝離出石墨烯納米片，然后離心時去除雜質(zhì)和未反應(yīng)完全的石墨粉及聚合物，得到厚度小于Inm的片層石墨稀納米材料。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟(I)制備的石墨烯純度高(99.99%);所述固相研磨采用行星式運轉(zhuǎn)方式，球磨速度為200_350r/min。
[0011]作為優(yōu)選，所述速熱涂敷層中還包括光觸媒抗菌材料；
所述光觸媒抗菌材料為納米級T12光觸媒材料與納米銀按質(zhì)量比10-20:2-4混合組成的混合物。
[0012]納米級T12光觸媒材料，在太陽光或可見光的照射下產(chǎn)生類似光合作用的催化反應(yīng)，將空氣中的氧氣和水分子激發(fā)，形成氧化能力極強的氫氧自由基和活性氧。這些氧化能力極強的自由基可捕殺空氣中的浮游細菌，并去除香煙臭、垃圾臭、污泥臭，并把有機污染物不斷降解成無污染的水和二氧化碳等，從而達到凈化環(huán)境和空氣的目的。為提高T12光觸媒的光催化活性，采用納米銀作為活性催化劑。無機納米銀中的銀是貴金屬，通過表面沉積法可提尚納米級Ti 02光觸媒材料的光催化活性，提尚其抗菌的效果。納米銀本身具有抗菌作用，同時銀離子具有提高納米級T12光觸媒材料的光催化作用，使T12光觸媒材料能在波長較長的可見光下就能產(chǎn)生較強的活性，提高光能的利用率。并且，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在速熱涂敷層中包括光觸媒抗菌材料可以進一步提高地?zé)岬匕宓乃贌嵝阅?，這可能是納米級Ti〇2光觸媒材料與納米銀和石墨烯具有協(xié)同增效作用。
[0013]作為優(yōu)選，所述基材層為實木層。
[0014]作為優(yōu)選，所述基材層為實木多層板結(jié)構(gòu);所述基材層采用中板制備而成，具體是將中板布膠-冷壓-修芯-組合-熱壓-裁邊-砂光，所述布膠時采用生物質(zhì)大豆膠;所述生物質(zhì)大豆膠包括按質(zhì)量比1: 1.5-2.5的豆粉與助劑混合而成的混合物；
所述助劑包括水、堿、聚乙烯醇、六甲基-環(huán)氧氯丁烷、高嶺土和異氰酸酯；
所述生物質(zhì)大豆膠制備方法包括將所述豆粉與助劑在轉(zhuǎn)速為300-2000r/min的條件下攪拌5-20min，攪拌均勻，粘度控制在30000-100000cps。
[0015]通過本發(fā)明特定的基材層，有助于發(fā)揮復(fù)合地板的整體抗菌性能。通過采用生物質(zhì)大豆膠作為專用膠黏劑，確保地板素板的高環(huán)保性、強度和抗菌性。生物質(zhì)大豆膠由助劑和豆粉經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆?，助劑的主要成分為水、堿、聚乙烯醇、六甲基-環(huán)氧氯丁烷、高嶺土、異氰酸酯等，豆粉為大豆油脂加工副產(chǎn)品經(jīng)脫脂、研磨等處理而成。
[0016]作為優(yōu)選，所述基材層下方包括平衡層;所述平衡層為厚度0.3-1.2mm的單板，所述平衡層為旋切材。
[0017]作為優(yōu)選，所述平衡層的上表面和下表面均設(shè)有導(dǎo)熱槽和導(dǎo)熱孔;所述導(dǎo)熱孔貫穿平衡層，其兩端開口分別位于平衡層上下表面的導(dǎo)熱槽內(nèi)。
[0018]地板下的熱量需透過地板才能傳導(dǎo)至室內(nèi)空氣中，本發(fā)明在地板平衡層設(shè)置了導(dǎo)熱槽和導(dǎo)熱孔，基材下層的熱能通過導(dǎo)熱槽流動并通過導(dǎo)熱孔傳遞到基材層下表面。這大大加快了熱能傳遞速率，降低了達到室內(nèi)溫度所需設(shè)定的加熱溫度，節(jié)省了能源，同時不會造成地板因過度脫水導(dǎo)致的開裂等問題。
[0019]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)熱槽的直徑為l-3cm;所述導(dǎo)熱孔的直徑為0.4-lCmo
[0020]設(shè)定合適比例的導(dǎo)熱槽和導(dǎo)熱孔，可以降低熱量損失，提高升溫速率、減少熱量堆積和降低能源消耗。
[0021]作為優(yōu)選，所述平衡層相鄰兩個導(dǎo)熱孔之間部分設(shè)有導(dǎo)熱腔;所述導(dǎo)熱腔內(nèi)設(shè)有金屬支撐件和半導(dǎo)體制熱片。金屬支撐件能夠增強地板抗壓能力，確保導(dǎo)熱腔不變形。
[0022]作為優(yōu)選，所述半導(dǎo)體制熱片包括用于吸熱的冷端、用于散熱的熱端、設(shè)置在所述冷端和熱端之間的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體、連接所述N型半導(dǎo)體和所述P型半導(dǎo)體的金屬導(dǎo)體、電源;所述金屬導(dǎo)體設(shè)置用于電連接所述電源的正負電極;所述N型半導(dǎo)體設(shè)置石墨烯層，或者所述P型半導(dǎo)體設(shè)置石墨烯層，或者所述N型半導(dǎo)體和所述P型半導(dǎo)體均設(shè)置石墨烯層。
[0023]半導(dǎo)體內(nèi)的石墨烯具有極高的導(dǎo)熱率極高的電子迀移率和導(dǎo)電率，能夠促使所述P型半導(dǎo)體和所述N型半導(dǎo)體以更小的能耗更快地形成穩(wěn)定的P極或者N極；同時，石墨烯極高的導(dǎo)熱性能可以提高所述半導(dǎo)體制冷制熱片內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移速度和能力。使得所述半導(dǎo)體制冷制熱片的所述冷端持續(xù)產(chǎn)生冷量，所述半導(dǎo)體制冷制熱片的熱端持續(xù)產(chǎn)生熱量，提高所述半導(dǎo)體制冷制熱片熱冷端的溫度差。即使所述熱端并未設(shè)置散熱裝置所述半導(dǎo)體制冷制熱片也能保護其不會燒毀，保證其正常工作。
[0024]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明地?zé)岬匕逶O(shè)有導(dǎo)熱槽、導(dǎo)熱孔和導(dǎo)熱腔，能夠有效提升熱能傳導(dǎo)效率，同時還具有隔音降噪的效果。導(dǎo)熱腔中設(shè)有金屬支撐件，能夠提升地板抗壓能力。
[0025]2、本發(fā)明地?zé)岬匕鍖?dǎo)熱納米涂料層為石墨烯導(dǎo)熱納米涂料層，可以有效的提高地板表面的升溫速率，節(jié)省達到設(shè)定溫度的時間，而且由于石墨烯良好的熱擴散性可以使溫度分布均勻無熱量堆積，消除安全隱患。
[0026]3、納米級T12光觸媒材料，在太陽光或可見光的照射下產(chǎn)生類似光合作用的催化反應(yīng)，將空氣中的氧氣和水分子激發(fā)，形成氧化能力極強的氫氧自由基和活性氧。這些氧化能力極強的自由基可捕殺空氣中的浮游細菌，并去除香煙臭、垃圾臭、污泥臭，并把有機污染物不斷降解成無污染的水和二氧化碳等，從而達到凈化環(huán)境和空氣的目的。為提高T12光觸媒的光催化活性，采用納米銀作為活性催化劑。無機納米銀中的銀是貴金屬，通過表面沉積法可提尚納米級Ti 02光觸媒材料的光催化活性，提尚其抗菌的效果。納米銀本身具有抗菌作用，同時銀離子具有提高納米級T12光觸媒材料的光催化作用，使T12光觸媒材料能在波長較長的可見光下就能產(chǎn)生較強的活性，提高光能的利用率。并且，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在速熱涂敷層中包括光觸媒抗菌材料可以進一步提高地?zé)岬匕宓乃贌嵝阅?，這可能是納米級T12光觸媒材料與納米銀和石墨烯具有協(xié)同增效作用。
[0027]
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明速熱型納米地?zé)岬匕迨疽鈭D； 圖2是本發(fā)明半導(dǎo)體制熱片示意圖；
圖3是普通地?zé)岬匕迮c本發(fā)明高校速熱型納米地?zé)岬匕鍌鳠嵝Ч麑Ρ葓D。
[0029]
【具體實施方式】
[0030]實施例一
如圖1所示，高效速熱型納米地?zé)岬匕灏ɑ膶覫，基材層I上方設(shè)置有多層速熱涂敷層2;速熱涂敷層材料包括石墨烯納米材料和油漆，石墨烯納米材料和油漆的質(zhì)量比1:10000?；膶覫為頭木層。
[0031 ]速熱涂敷層涂敷方法具體為:
(1)石墨烯納米材料制備:將石墨粉和葡萄糖固體以一定比例(質(zhì)量比1:10)在球磨罐腔體中混合，以一定的速度(200r/min)固相研磨18h，固相研磨采用行星式運轉(zhuǎn)方式，球磨速度為200r/min，得到粉體;然后用溶劑(水或有機溶劑)轉(zhuǎn)移出所述粉體，離心去除雜質(zhì)(未反應(yīng)完全的石墨粉和聚合物)得到分散液，透析直至呈中性，得到厚度小于Inm的片層石墨稀納米材料；
(2)石墨烯納米材料分散液制備:將所得石墨烯納米材料在水或有機溶劑中制備成均勾半透明的石墨稀納米材料分散液，濃度為0.008mg/mL;
(3)速熱涂敷層材料制備:將所得石墨烯納米材料分散液與面漆混合均勻；
(4)涂敷；
(5)干