纤维素基储能调温超细纤维的制备

使用静电纺丝法制备了以醋酸纤维素(CA)为载体基质,聚乙二醇(PEG)为相变材料的新型PEG/CA储能调温超细复合纤维,研究了纺丝溶液中不同PEG含量和分子量对复合纤维的形态和热学性能的影响。结果发现复合纤维的形态一般呈表面光滑的圆柱状,其平均直径随着PEG含量和分子量的增加而增大,PEG随机分布在复合纤维中的内部和表面。热学分析发现当改变纤维中PEG的含量时,复合纤维的相变温度变化不大,而相变焓则与之成正比变化;当改变纤维中PEG分子量时,复合纤维的相变温度和相变焓均随之而改变。通过多次热循环测试发现复合纤维的热学性能均无太大变化,表明所得复合纤维具有良好的耐热性能和稳定性能。通过模拟测试发现,所制得的PEG/CA复合纤维具有良好的蓄热调温特性。因此,PEG/CA储能调温超细复合纤维具有很好的应用前景。

相变蜡@聚乙烯醇储能调温整理液的制备及其在棉织物上的应用

以相变蜡为储能调温材料、聚乙烯醇(PVA)为包覆材料,经高速剪切乳化制备储能调温整理液,并通过浸轧-焙烘方式整理棉织物。分析相变蜡的基本性能和PVA的成膜性能,探讨相变蜡与PVA的配比及乳化剂用量对整理液性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、热差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、迷你温度记录仪和水洗实验表征调温棉织物的表面形貌、储能调温性能和耐洗牢度。结果表明:相变蜡的熔融温度为30.24℃,热焓值为190.0 J/g,过冷度为5.82℃,PVA在70℃以上成膜速率快,成膜性良好且与基材的黏附性较强;当相变蜡与PVA的投料比为5∶1,乳化剂用量占相变蜡4.8%(质量分数)时,所得储能调温整理液较为稳定;通过浸轧-焙烘整理,所得调温棉织物的纤维表面包裹明显的储能调温薄膜,相变热焓值为20.51 J/g,相转变温度为27.67℃,在同等降温条件下表现出优异的储能调温功能,可经受住约30次的水洗。

皮芯型复合储能调温聚酰胺6纤维的制备与表征

为获得高热稳定性的相变材料,首先以聚乙二醇为相变介质、多孔硅酸盐为载体,经纳米杂化制备了形态稳定的相变材料(PCMg)。然后以聚酰胺6(PA6)为皮层,PCMg/PA6共混材料为芯层,按照皮芯质量比为3∶7通过熔融纺丝制备了皮芯型复合储能调温聚酰胺6纤维。借助差示扫描量热仪、热重分析仪、K型热电偶测温仪、场发射扫描电子显微镜、复丝强力仪等对纤维的结构和性能进行表征。结果表明:制备的储能调温纤维的断裂强度达到2.52 cN/dtex,断裂伸长率为30.5%,该纤维可在-10.71~22.87℃和38.96~58.33℃范围内实现智能调温;PCMg的质量分数为10%时,储能调温纤维的相变焓约为9.02 J/g。

PA6/CPCM储能调温纤维的制备及表征

以两种固-液型相变材料共混所得的复合相变材料（CPCM）为芯层,以尼龙6（PA6）切片为皮层,采用自制的复合纺丝组件通过不同于传统的熔融纺丝法,得到PA6/CPCM储能调温初生纤维,将初生纤维在80℃下拉伸5倍,制得PA6/CPCM储能调温纤维,并对其结构性能进行了表征。结果表明：PA6/CPCM初生纤维呈皮芯结构,直径约为95μm;所得纤维中CPCM质量分数约为32.9%,熔融相变温度为18.50~30.89℃,结晶相变温度为7.78~18.68℃,熔融焓、结晶焓分别为66.12,64.93 J/g;当CPCM注入量为8 m L/h时,PA6/CPCM储能调温纤维的线密度为15.57 dtex,断裂强度为2.76 c N/dtex,断裂伸长率为16.71%,该纤维可应用于冬季保暖外套中。

正十四醇相变微胶囊的储能调温性及其在棉织物上的应用

以相变材料正十四醇为芯材,苯乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物为壁材,采用细乳液聚合法制备相变微胶囊。应用马尔文激光粒度仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和热重分析仪表征微胶囊的粒径、表面形貌、相变潜热和热稳定性。以正十四醇相变微胶囊乳液对棉织物进行浸渍整理,应用热红外成像仪、织物风格仪和透气量仪表征棉织物的调温性能、手感度和透气性。研究结果表明:当芯壳比为1∶1时,可得到平均粒径为463nm且球形度良好的正十四醇相变微胶囊,其峰值相变温度为40.95℃,相变潜热为77.8J/g;整理后棉织物的相变潜热可达2580J/(g·m2),表现出了明显的调温性能,且整理后棉织物的手感度下降幅度较小,但透气性明显降低。

石蜡-蒙脱土复合储能调温涂布纸的制备及表征

制备了石蜡-蒙脱土复合相变颜料,制得了石蜡-蒙脱土复合储能调温涂布纸.结果表明:石蜡和蒙脱土质量比为2∶1时,制备的石蜡-蒙脱土复合相变颜料的相变潜热为68.4,J/g.相变颜料在涂料的填料当中所占比例为10%,时,制备的相变涂料的比定压热容为2.044,8,J/(g·K),相变潜热为2.2,J/g.用相变涂料涂布后的纸张比未用相变涂料涂布后的纸张Cobb值降低了38%,,抗水性能明显增强.制备的石蜡-蒙脱土复合储能调温涂布纸除了具有储能调温功能之外,还具有较好的抗水性能.

黏胶基储能调温纤维的开发及应用

介绍相变储能材料的生产方法,包括复合纺丝法、中空纤维填充法、微胶囊涂层法。以低耐热性有机功能材料为功能性添加成分,以高分子、聚合物为基材,采用熔融芯鞘复合、溶液纺丝工艺制成黏胶基储能调温纤维,阐述其生产工艺及特点,重点对纤维形态结构、物理机械性能及相变储能功能进行分析。结果表明:黏胶基储能调温纤维具有吸热、放热的温度调节功能,可用于服装、家纺、医用、非织造等领域。

自调温涂料用石蜡相变微胶囊的制备与性能分析

为防止石蜡类相变材料在使用过程中发生泄漏,以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯为壁材原料,采用悬浮聚合法对石蜡进行包覆,制备了相变温度为25℃、相变潜热值为83.3J/g、耐热温度为150℃的石蜡相变微胶囊,并将其添加到水性硅丙树脂中,得到了具有调温功能的涂料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、差热扫描量热仪、热重分析仪等分析了分散剂浓度、引发剂浓度以及芯材比等因素对石蜡相变微胶囊形貌、热性能、热稳定性、芯材含量的影响;采用涂层附着力测试仪、铅笔划痕实验仪和自制的模拟装置研究微胶囊在水性硅丙树脂的添加量对涂料漆膜的附着力、硬度和调温性能的影响。研究表明:当分散剂马来酸酐共聚物钠盐(NaSMA)质量浓度为10%、引发剂过氧化十二酰(LPO)质量浓度为2%、芯材质量与壁材单体投入质量比为2∶1时能够得到球型规整,分散性好、芯材含量高的石蜡相变材料微胶囊,石蜡相变微胶囊在水性硅丙树脂中最佳的添加量为15%。

相变储能材料及其在绿色建材领域的应用进展研究

随着能源的消耗增大,提高能源的利用率势在必行。相变材料作为新一代环保节能材料,通过物相变化,可从环境中吸收或释放热量,达到储能调温的需求,对于能源的合理利用具有重要的研究意义。将相变材料应用于建筑材料中,制成节能墙板、地板、门窗、玻璃等,可以有效地利用太阳能和建筑中的废热、余热,具有广阔的应用前景。本文综述了相变储能材料的主要种类及制备方法,分析其在建筑绿色节能建材领域的应用进展,并探讨其发展趋势。