智能调温纤维技术及应用

智能调温纤维是一种新型功能性纤维,是将相变材料引入纤维内部,利用相变材料吸收或放出热量赋予纤维感知外界温度变化而调节温度的功能。笔者综述了智能调温纤维的制备工艺、国内外技术研究进展和应用领域,介绍了智能调温纤维温度调节原理、适用于纤维织物的相变材料和纤维织物调温性能的评价方法,对智能调温纤维发展前景进行了展望。     

相变智能调温纺织品的发展现状

基于相变调温机制,从纺织用相变材料的优选、相变智能调温纺织品的制备与表征等方面展开论述。详细阐述了相变材料在纺织品中应用需解决的技术问题与措施,分析了微胶囊共混纺丝、中空纤维填充和皮芯复合纺丝等相变调温纤维材料制备技术,介绍了通过相变纤维共混与后整理两种途径实现相变材料与织物结合的加工技术,对比了目前调温纺织品的测试表征方法,并对未来相变智能调温纺织品的发展趋势做了展望,认为应该深入研究相变材料的制备、相变材料的封存、相变材料与纺织品的高效结合技术,并尽快建立相应的评价方法与标准体系。     

热敏纤维的开发应用

介绍了可响应温度变化而性能发生变化的热敏纤维,如相变调温纤维、调温调湿纤维、热敏变色纤维、形状记忆纤维的制备方法、性能机理、研究现状、应用领域及发展前景。指出应改进技术加速热敏纤维的产业化。     

相变双向调温纺织材料制备技术研究进展

相变双向调温纺织材料是能源领域与纺织行业结合的产物,具有自动双向调温的优点。本文从制备技术的角度出发,分别介绍了相变纤维制备法和后整理法两大途径。围绕相变纤维制备法,详细阐述了微胶囊熔融纺丝法、微胶囊溶液纺丝法、静电纺丝法、PCMs复合纺丝法和纤维中空填充法的原理及应用。针对后整理法,详细介绍了填充法、涂层法、印花法、浸轧法和接枝法的原理及应用。分析了各种制备技术的优缺点,以期从制备技术上加深对相变双向调温纺织材料的认知和理解。制备技术的进步可提高相变双向调温纺织材料的综合性能,如何制备出满足服用要求、综合性能优异的相变双向调温纺织材料是其实现应用的关键。最后,对相变双向调温纺织材料未来的研究方向提出了建议和展望,以期为相变双向调温纺织材料制备技术的研究提供参考和借鉴。     

基于相变材料作用下的智能调温纤维

介绍了相变材料和调温纤维的工作机制,阐述了智能调温纤维的研制工艺,重点讨论了相变储能微胶囊乳液对纤维纺丝溶液熟成度、黏度及纤维成品质量的影响。通过DSC测试分析了纤维及面料的焓值变化,证明了智能调温纤维及其面料具有储能作用。对智能调温纤维的前景进行了展望。     

静电纺丝制备有机固液相变纤维及应用研究进展北大核心

综述了静电纺丝制备有机固液相变纤维及应用情况,包括基于长链烷烃、脂肪酸类、聚乙二醇、石蜡的相变纤维,以及相变纤维在生物医学、食品工程、调温织物、光热存储领域的应用。列出了较好的相变纤维的有关性能数据,分析了相变纤维的发展现状,以及提高相变纤维导热性能的策略,指出有机固液相变纤维的功能化和智能化是拓展其应用领域的发展方向。     

相变纤维的研究与发展

介绍了相变材料(ＰＣＭ)及相变纤维的调温原理、纤维用ＰＣＭ的选择原则、相变纤维的加工方法以及相变纤维的应用发展前景。     

CPCM/PP蓄热调温纤维的制备及表征

采用熔融复合纺丝法,通过自制的复合纺丝组件,以聚丙烯(PP)为皮层,由脂肪酸酯类和高级酯肪族醇类组成的复合相变材料(CPCM)为芯层,制备了具有皮芯结构的CPCM/PP蓄热调温纤维,并对纤维的结构与性能进行表征。结果表明:CPCM/PP初生纤维呈皮芯结构,其直径约为100μm;当CPCM/PP质量比为55∶45时,其初生纤维在70℃下5倍拉伸后,得到的CPCM/PP蓄热调温纤维中CPCM的质量分数为53.63%,熔融相变温度与结晶相变温度分别为32.65~48.02℃和20.96~39.02℃,熔融焓和结晶焓分别为90.04,81.01 J/g,纤维线密度为10.3 dtex,断裂强度为2.59 cN/dtex,断裂伸长率为41.38%。     

相变储能纤维制备技术的研究进展

概述了相变储能纤维对相变材料的要求及其调温机理;详述了相变储能纤维的制备技术,主要包括复合纺丝法、中空填充法及织物涂层法等;分析了我国开发相变储能纤维的技术瓶颈;展望了相变储能纤维应用前景;指出今后应重点开发以聚合物基体为骨架的新型相变材料,提高相变材料密度,完善纺丝工艺,实现相变储能纤维的产业化。     

一种测定橡胶压缩永久变形率用压缩装置及其使用方法

一种具有相变调温性能的钢渣-纤维复合橡胶填料及其制备方法     

新型PP/IPN相变纤维的纺制

以聚乙二醇丙烯酸酯为相容剂,将聚N-羟甲基丙烯酰胺/聚乙二醇互穿网络聚合物(简称IPN)与聚丙烯(PP)共混并纺丝,制备新型PP/IPN相变纤维。测试了共混物的流变性能,共混纤维的力学性能、热性能及回潮率。结果表明:共混物为切力变稀流体,共混纤维断裂强度随IPN含量的增加先增大后下降,相变焓随IPN含量的增大而提高,共混纤维的吸湿能力较纯PP高。当w(IPN)为20%时,断裂强度保持在3 cN/dtex以上,熔融相变焓达17.10 J/g,回潮率达0.68%。     

聚丙烯/蒙脱土基定形相变材料共混体系的结构与性能

针对聚丙烯(PP)相变纤维加工中的低相变焓、低导热率及高泄露等问题,以聚乙二醇单甲醚(MPEG1000)为相变材料,蒙脱土(MMT)为定形材料,利用熔融插层法制备MPEG1000/MMT定形相变材料,并与PP树脂熔融共混制备PP/MMT/MPEG1000共混体系。采用扫描电镜分析相变材料在共混体系中的分散情况,采用差示扫描量热法分析共混体系的相变性能,采用红外光谱分析共混体系各组分之间的相互作用。结果表明:定形相变材料粒子在PP/MPEG1000/MMT共混体系中分布均匀,粒径在2~5μm左右,相变焓高达21.4 J/g;与PP/MPEG1000共混物对比,PP/MPEG1000/MMT共混体系的相变焓是其3.6倍。定形相变材料的制备有效解决了MPEG1000在PP熔融加工过程中的泄露问题,为PP相变纤维的制备奠定了基础。     

Reinforcing performance of recycled PET microfibrils in comparison with liquid crystalline polymer for polypropylene based composite fibers

Recycled polyethylene terephthalate (rPET) used as an alternative reinforcing additive for polypropylene (PP) based composite fibers, compared with liquid crystalline polymer (LCP), was investigated. Both PP-LCP and PP-rPET composites were prepared as fiber using hot drawing process. The effects of draw ratios and compatibilizer dosages on morphology in relation to tensile properties of both types of the composite systems were studied. The variation of draw ratios resulted in much change of stress–strain behavior in compatibilized rPET composite system owing to the obvious difference in morphological change of rPET dispersed phase upon drawing. Tensile strength and extensibility of both composites system were significantly improved with compatibilizer loading. The tensile strength of compatibilized rPET-composite fibers was higher than that of the compatibilized LCP system. The obtained results demonstrated the high potential of rPET as a well-defined reinforcing material for PP based composite fiber under the improved interfacial adhesion promoted by compatibilizer.     

多壁碳纳米管/聚乙烯醇缩丁醛复合相变纤维的制备与性能

利用微流控技术成功制备了以石蜡(RT27)为芯层、共混多壁碳纳米管(MWNT)的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为鞘层的核-鞘型MWNT/PVB 复合相变纤维。系统研究了MWNT 的含量对复合相变纤维的形貌、力学性能、热性能、导热性能的影响。研究结果表明,MWNT 的加入显著提高了MWNT/PVB 复合相变纤维的力学性能和导热性能。随着MWNT 含量增加,MWNT/PVB 复合相变纤维的断裂强度先增大后减小。当MWNT 含量为0.5%时,复合相变纤维的断裂强度最大,比未添加MWNT 相变纤维的断裂强度提高了28.27%。在42℃高温下,比较缠绕MWNT 含量为4%的复合相变纤维和缠绕未添加MWNT 相变纤维的模型帽子的内部温度,前者从相同的初始温度17℃升温到达石蜡RT27 的相变温度(27℃)所用的时间比后者减少了25%。研究结果为制备具有良好导热性能、高强度和稳定、快速调温性能的相变纤维提供重要的实验参考和指导。     

聚烯烃/石蜡复合相变储能材料的研究

分别以低密度聚乙烯(PE-LD)、高密度聚乙烯(PE-HD) .聚丙烯(PP).聚苯乙烯(PS)为支撑材料、石蜡为相变材料,采用加热熔融法制备聚烯烃石蜡复合相变储能材料。考察了不同种类的聚烯烃材料对复合材料储能的影响,通过DSC测出PE-LD/石蜡、PE-HD/石蜡、PP/石蜡、PS/石蜡复合相变材料的相变烩分别为68.44J/g、45.52J/g、40.06J/g、1.19J/g。结果表明,PE-LD是其中最好的基体材料,具有最大的相变烩。随着石蜡含量的增加,PE-LD/石蜡复合材料的相变烩逐渐增大。此外,硅藻土和活性炭填料的加人有利于提高相变烩,增强复合材料的稳定性。     

Effect of stretching on continuous oil/water separation performance of polypropylene hollow fiber membrane

In this work, polypropylene (PP) hollow fiber membranes were fabricated by thermal-induced phase separation method. The influence of cold-stretched and hot-stretched treatment on the morphology and permeability of the PP hollow fiber membranes was investigated. The results showed that there were cracks and crystalline particulate structures on the outer and inner surfaces of the stretched PP hollow fiber membranes, which were not isolated but linked together through fiber-like connections. Compared to the original PP hollow fiber membrane, the mean pore sizes, the porosities, the hydrophobicity and water entry pressure of the stretched PP hollow fiber membranes improved significantly. When applied in conjunction with a vacuum system, the PP hollow fiber membranes could continuously remove oils from water surface, and separate surfactant-free and surfactant-stabilized water-in-oil emulsions, as well. The initial kerosene fluxes of the hot-stretched PP hollow fiber membrane were higher than that of the membranes prepared from original PP hollow fibers or cold-stretched PP hollow fibers. The permeate fluxes of the hot-stretched PP hollow fiber membrane for all different emulsion separations were higher than those of the original PP hollow fiber membrane. There could be seen no emulsion droplet in the optical micrographs after separation, indicating that the water-in-oil emulsions were effectively separated in one-step method.