[發明專利]一種利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法

在審

• 申請號: 201810298468.1
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108570766A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 徐剛;陸源;肖秀娣;郇昌夢;詹勇軍;程浩亮;蒲澤偉;萬溧
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所;西藏自治區能源研究示范中心
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/4382;D01D5/34;D01F8/18;D01F8/10
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將相變材料加入到第一溶劑中攪拌至完全溶解，得到核層溶液，所述的核層溶液中相變材料的質量濃度為10％～60％；

(2)將高分子材料加入到第二溶劑中攪拌至完全溶解，得到殼層溶液，所述的殼層溶液中高分子材料的質量濃度為6％～25％；

(3)將步驟(1)得到的核層溶液和步驟(2)中得到的殼層溶液分別注入同軸靜電紡絲裝置的兩個溶液通道，調節同軸靜電紡絲參數進行靜電紡絲，得到核殼結構的相變儲熱纖維膜，所述的靜電紡絲的條件為：紡絲電壓為5～30kV，接收距離為5～25cm，核層溶液的推送速度為0.1～5mL/h，殼層溶液的推送速度為0.2～5mL/h；

其中，所述的相變材料選自石蠟、正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、正二十四烷、正二十六烷、正二十八烷、正三十烷、豆油蠟、植物油和動物蠟中的一種。

2.根據權利要求1所述的利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)將石蠟加入到第一溶劑中攪拌至完全溶解，得到核層溶液，所述的核層溶液中石蠟的質量濃度為10％～60％；

(2)將高分子材料加入到第二溶劑中攪拌至完全溶解，得到殼層溶液，所述的殼層溶液中高分子材料的質量濃度為6％～25％；

(3)以鋁箔紙為接收基底，將步驟(2)中得到的殼層溶液設置于同軸靜電紡絲裝置的外溶液通道中，步驟(1)得到的核層溶液設置于同軸靜電紡絲裝置的內溶液通道中，并將外溶液通道和內溶液通道分別固定在外管注射器泵和內管注射器泵上，在外管注射器泵和內管注射器泵的推動下，利用高壓靜電場進行紡絲，得到核殼結構的相變儲熱纖維膜；所述的靜電紡絲的條件為：紡絲電壓為5～30kV，接收距離為5～25cm，核層溶液的推送速度為0.1～5mL/h，殼層溶液的推送速度為0.2～5mL/h。

3.根據權利要求1或2所述的利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法，其特征在于，所述的第一溶劑選自甲苯、二甲苯、甲乙酮、石油醚、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、四氫呋喃、正戊烷、正己烷、正辛烷、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一種或兩種。

4.根據權利要求1或2所述的利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法，其特征在于，所述的高分子材料選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚氨酯、聚砜、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇縮丁醛、聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯、醋酸纖維素、聚芳酯、聚丙烯酸丁酯、尼龍-6和尼龍-66中的一種。

5.根據權利要求1或2所述的利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法，其特征在于，所述的第二溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正己烷、丙酮、四氫呋喃、六氟異丙醇和吡啶中的一種或兩種。

6.根據權利要求2所述的利用同軸靜電紡絲技術制備核殼結構的相變儲熱纖維膜的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)將石蠟加入到甲苯中攪拌至完全溶解，得到核層溶液，所述的核層溶液中石蠟的質量濃度為40％～50％；

(2)將聚甲基丙烯酸甲酯加入到N,N-二甲基甲酰胺中攪拌至完全溶解，得到殼層溶液，所述的殼層溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的質量濃度為20％；

(3)以鋁箔紙為接收基底，將步驟(2)中得到的殼層溶液設置于同軸靜電紡絲裝置的外溶液通道中，步驟(1)得到的核層溶液設置于同軸靜電紡絲裝置的內溶液通道中，并將外溶液通道和內溶液通道分別固定在外管注射器泵和內管注射器泵上，在外管注射器泵和內管注射器泵的推動下，利用高壓靜電場進紡絲，得到核殼結構的相變儲熱纖維膜；所述的靜電紡絲的條件為：紡絲電壓為15～20kV，接收距離為15cm，核層溶液的推送速度為0.1～0.5mL/h，殼層溶液的推送速度為1mL/h。