利用同轴静电纺丝技术制备核壳结构的相变储热纤维膜

　　易丝帮讯 近日，中国科学院广州能源研究所和西藏自治区能源研究示范中心研究者发明提供一种利用同轴静电纺丝技术制备核壳结构的相变储热纤维膜的方法，包括如下步骤：( 1 )将相变材料加入到第一溶剂中搅拌至完全溶解，得到核层溶液；( 2 )将高分子材料加入到第二溶剂中搅拌至完全溶解，得到壳层溶液；( 3 )将步骤( 1 )得到的核层溶液和步骤( 2 )中得的壳层溶液分别注入同轴静电纺丝装置的两个溶液通道，调节同轴静电纺丝参数进行静电纺丝，得到核壳结构的相变储热纤维膜。该发明提出的相变储热纤维膜的制备方法简单，设备和技术成熟，所用原料无毒无害、来源广泛、生产成本低，相变储热纤维膜可用于节能建筑材料，相变储热系统以及功能性织物等领域，为相变储热材料的开发提供了新思路。
　　随着人们环保意识的逐渐增强，进一步促进了储能材料的发展。相变储能材料因具有储能密度大，温度恒定，过程易控，可重复使用等优点，具有很大的发展潜力。相变储能材料可分为有机、无机以及混合相变储能材料。无机材料包括水合盐、金属合金等；有机材料包括石蜡、羧酸、酯类以及多元醇等。石蜡在外界温度较高时能吸收外界热量由固态变为液态，当外界温度下降时石蜡又从液态变成固态，释放能量，保持温度的稳定。故石蜡是一种重要的有机相变储能材料。但是，由于石蜡高温下呈液态，具有一定的流动性。容易泄露是目前石蜡相关材料遇到的最大的问题之一。目前研究中主要的解决方法主要包括：溶胶凝胶、微胶囊等方法将石蜡进行包覆。
　　该发明的目的是提供一种利用同轴静电纺丝技术制备核壳结构的相变储热纤维膜的方法，通过调节核层溶液和壳层溶液的质量浓度和推送速度将相变材料包裹在高分子纤维中，以获得不同潜热值的相变储热纤维膜，很好地解决了相变材料高温相变后易泄露的问题。
　　图1 核层溶液中石蜡的质量浓度为40％时所得核壳结构的石蜡相变储热纤维膜SEM图。
　　图2 核层溶液中石蜡的质量浓度为40％时所得核壳结构的石蜡相变储热纤维膜TEM图。
　　图3 核层溶液中石蜡的质量浓度为50％时所得核壳结构的石蜡相变储热纤维膜TEM图。
　　图4 核层溶液中石蜡的质量浓度为50％时所得核壳结构石蜡相变储热纤维膜DSC图。
　　图5 石蜡质量浓度为50％时所得核壳结构石蜡相变储热纤维膜循环200次后的DSC图。
　　与现有的技术相比，该发明具有以下优点： (1)该发明以相变材料为核层，高分子聚合物为壳层，借助同轴静电纺丝技术使相变材料被高分子成功包覆，很好地解决了相变材料相变过程泄露的问题；(2)该发明通过调节核层溶液和壳层溶液的质量浓度和推送速度获得不同潜热值的相变储热纤维膜；(3)该发明提出的相变储热纤维膜的制备方法简单，设备和技术成熟，所用原料无毒无害、来源广泛、生产成本低，相变储热纤维膜可用于节能建筑材料，相变储热系统以及功能性织物等领域，为相变储热材料的开发提供了新思路。
　　附：专利信息
　　专利名 一种利用同轴静电纺丝技术制备核壳结构的相变储热纤维膜的方法
　　申请号 201810298468 .1
　　申请日 2018 .04 .03
　　申请人 中国科学院广州能源研究所
　　申请人 西藏自治区能源研究示范中心
　　发明人 徐刚　陆源　肖秀娣　郇昌梦　詹勇军　程浩亮　蒲泽伟　万溧
　　Int .Cl .
　　D04H 1/728( 2012 .01 )
　　D04H 1/4382( 2012 .01 )
　　D01D 5/34( 2006 .01 )
　　D01F 8/18( 2006 .01 )
　　D01F 8/10( 2006 .01 )
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