石蜡相变微胶囊及其调温织物的性能研究

以30#石蜡为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂和异氰酸酯为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊,借助扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究微胶囊的表面形貌和储热性能.采用涂层工艺制备涤纶调温织物,并对其进行性能测试.研究结果表明,微胶囊表面光滑,相变焓为97.68 J/g.整理织物的热焓约为8.49 J/g,升温或降温速率明显减缓,具有智能调温功能,但透气率下降了26%.调温织物具有一定的耐洗性,撕裂强度和断裂强度有所提高.     

微胶囊技术在蓄热调温非织造布壁纸上的应用

采用三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF)为壁材,相变材料正十八烷为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊。配制相变微胶囊涂层液,采取干法涂层工艺将微胶囊涂覆在非织造布上,制成蓄热调温功能材料。针对新型调温壁纸研发中遇到的问题,通过扫描电子显微镜、测温仪、织物透气量仪等测试手段,探讨相变微胶囊整理工艺对材料厚度、透气性和调温性能的影响。测试结果表明,干法涂层工艺使微胶囊均匀地附着在壁纸表面,壁纸的厚度不发生明显变化,壁纸具有较好的透气性和良好的蓄热调温功能。     

纳米智能调温毛织物的开发

采用微胶囊纳米技术开发智能调温毛织物.选取石蜡作为芯材,双酚A作为壁材,制备具有持久性的相变材料微胶囊,采用浸渍法用该相变材料微胶囊整理毛织物以使其具有智能调温性能.分析了相变材料微胶囊处理后的毛织物的智能调温作用机理,建立了智能调温毛织物的理想吸热模型.对影响毛织物整理效果的相变材料微胶囊制备工艺进行了分析,给出了毛织物根据调温作用大小所需相变材料微胶囊用量的计算公式.     

相变微胶囊在纺织品上的研究进展

文中总结了界面聚合和原位聚合法制备相变微胶囊的研究成果,以及目前将相变微胶囊整理到织物上的主要方法:浸轧法、浸渍法、涂层法和熔融纺丝法;介绍整理后织物的性能表征方法,并提出了目前相变微胶囊的制备及整理中存在的问题。指出,目前制备相变微胶囊的方法,受到成本高、制备工艺复杂以及不易实现产业化等问题,受到极大的限制;开发储热能力高的相变材料进行微胶囊化,在保证织物具有储热能力的前提下,使得织物的性能不受影响是蓄热调温织物有待解决的问题。     

黏合剂对相变微胶囊复合织物储热调温性能的影响

为了制备一种储热调温性能优良的相变微胶囊复合织物,探讨了不同黏合剂对制备复合织物的影响。首先采用原位聚合法制备了以正十八烷为囊芯、外层包覆尿素改性的蜜胺树脂的相变微胶囊,利用SEM表征微胶囊的表观形貌和粒径分布;然后分别以水性聚氨酯和聚丙烯酸酯作为黏合剂,通过干法涂层的方式将微胶囊整理到纯棉织物上,并对其进行形貌、储热性能、升降温动力学性能和耐洗性能的测试与分析。研究结果表明:在温度骤变的过程中,两种复合织物的升降温速率有不同程度的减缓;经聚丙烯酸酯整理的织物表面更加致密、光滑,熔融相变焓达到30.57 J/g,调温时间延长了70%,具有较好服用性能。     

正二十烷／海藻酸钠微胶囊的锐孔凝固浴法制备

为改善织物的调温性能,采用锐孔凝固浴法,以正二十烷为芯材,海藻酸钠为壁材,制备相变微胶囊。使用光学显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析仪和差示扫描量热仪等测试手段对相变微胶囊的外貌形态和热性能进行分析。得到制备正二十烷／海藻酸钠相变微胶囊的最佳工艺条件为：海藻酸钠的质量分数2?5％,CaCl2的质量分数7?0％,芯材与壁材质量比1∶3。在最优条件下制备的相变微胶囊表面光滑,平均粒径为56?7μm,相变潜热为117?3 J／g,微胶囊的耐热性能良好,明显地改善了织物的调温性能。     

复合脂肪醇储能微胶囊的表征与应用

采用原位聚合法,以密胺树脂为壁材,复合脂肪醇为芯材,成功制备了相变储能微胶囊。粒径测试仪测出其平均粒径为5.253μm;扫描电镜图片显示,制备出的微胶囊分布均匀、结构完整;红外光谱曲线(IR)对比可以看出,芯材已经被壁材密胺树脂包封;微胶囊样品的差热扫描(DSC)测试结果表明,其相变焓为122.5 J/g;热重-热差(TG/DTG)测试结果显示,制备的微胶囊样品在180℃以内性能稳定,可用于储能纺织品的开发。另外,织物热性能测试结果显示,聚酰胺(PA)涂层浆料中添加储能微胶囊后,能提高PA涂层织物的调温性能。     

纳米相变胶囊及其整理棉织物的调温性能

为解决微米相变胶囊在应用中潜在的问题,合成2种不同相变温度的纳米相变微胶囊,借助透射电镜和差示扫描量热仪研究2种胶囊的粒径和储热性能。采用浸轧工艺整理棉针织物,用红外测温仪和织物透气量仪测定整理织物的调温和透气性能。研究结果表明,胶囊的粒径约150 nm,核壳体积比为1:1,峰值相变温度分别为37.1 ℃和33.1 ℃,相变焓分别为57.2 J/g和57.8 J/g。整理织物的热焓可达7000 J/m2左右,整理织物升温或降温速率明显减缓,具有智能调温功能,但透气性能略有降低。采用纳米相变微胶囊整理织物可以制备具有调温功能的纺织品。     

轻薄低温防护手套用复合织物的制备及其性能

为利用相变微胶囊制备轻薄低温防护手套用复合织物,以正十八烷为芯材、三聚氰胺/ 尿素/ 甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备合适的相变微胶囊,再将其转移涂层整理到纬平针织物上。探讨了相变微胶囊质量分数、涂层厚度对复合织物性能的影响,并对相变微胶囊分散情况、复合织物储热和耐低温性能进行测试及分析。结果表明：在相变微胶囊质量分数为40%,水质量分数为10%,黏合剂质量分数为50%条件下配制涂层液,涂层厚度为1.1mm时,制备的复合织物在-40、-80 ℃的环境下由初始温度降至0 ℃所需的时间分别为397、206 s,能满足短时间生物与医药技术低温操作需要,带来一定程度的保护。     

蓄温隔热毛纺织品的研制与热性能测试

相变材料是一种能根据外界温度变化,通过吸热、放热的方式自发地改变状态的材料,也是制作调温材料的重要原料。为了研制具有蓄温隔热性能的纺织品,采用微胶囊技术将相变石蜡包覆于密胺树脂中制成相变微胶囊,并利用浸渍的方式将相变微胶囊整理到织物上来制备调温织物。文章探讨了整理剂质量分数对织物调温效果的影响;采用DSC测试分析后整理织物的热效应。研究表明,整理剂质量分数为11.57%的织物较原织物其相变焓较高且能达到较理想的相变温度,调温效果也优良。     

微胶囊相变材料PCM在织物上的应用

相变材料微胶囊PCM采用浸轧法对纯棉和涤纶织物进行整理,用DSC法和织物透气仪测试调温织物的储热和透气性能。最优整理工艺为：采用两次一浸一轧的方式、相变材料微胶囊的用量为250 g/L、烘干温度为110 ℃,烘干时间为120 s。DSC热分析表明：调温织物的升温和降温速率较普通织物显著减缓,具有智能调温功能,且调温织物的透气性有所增加。通过此方法可以制备得到具有调温功能的织物,具备一定的耐洗性能,且在涤纶织物上效果略佳。     

织物整理用相变微胶囊的制备

为了使微胶囊的粒径分布变窄、减小体均粒径,提高其储热性能,更好地用于织物整理,在原有工作的基础上,利用超声波技术制备相变微胶囊,并研究超声波对相变微胶囊性能的影响.结果表明:经超声波制备的微胶囊数均粒径为1.4μm,分布指数PDI为2.93,可以有效降低所制备相变微胶囊的体均粒径和分散程度,利用该相变微胶囊整理的织物具有较好的智能调温作用.     

相变材料对红外线遮蔽性能的研究

基于Stefan-Boltzmann定律,研究相变材料的红外遮蔽性能。以微胶囊作为相变材料的载体,有效提高了相变材料的稳定性。通过涂层技术将相变微胶囊整理到织物上,使其获得红外遮蔽性能。测试了微胶囊的粒径、热稳定性和涂层织物的红外遮蔽性能。结果表明,通过原位聚合法制备的微胶囊为光滑球形,粒径分布均匀为2.9μm,具有良好的储能效果,潜热为98.0 J/g。以聚丙烯酸酯为黏合剂,相变微胶囊作为填料,通过涂层技术整理到涤棉织物上。在相同热源下整理后的织物较原织物延长了与热源同温的时间,因此相变微胶囊整理后的织物对红外线有较好的遮蔽效果。     

相变微胶囊的制备及性能表征

采用原位聚合法,以密胺树脂为壁材,固体石蜡为芯材成功制备了相变微胶囊.结果表明:壁材有效地包覆了石蜡芯材,形成较均匀的球状相变微囊;通过红外光谱仪分析微胶囊成分,从红外光谱图中可明显看出微胶囊由石蜡和密胺树脂制备而成;采用DSC测得相变微胶囊的相转变温度为45℃～61℃,其转变温度峰值为57.36℃,微胶囊的热焓为80.7884 J/g;采用激光粒度分析仪测得微胶囊的粒径分布在5.866 μm左右.经相变微胶囊整理的智能织物表现出了良好的调温效果.     

基于天然相变材料的蓄热调温功能整理剂的开发

采用界面聚合法,以天然相变材料——动物脂肪为芯材,甲苯二异氰酸酯(TDI)和哌嗪(PIP)为壁材单体,制备出一种新型的聚脲相变微胶囊.利用微机差热天平对微胶囊的耐热性能、蓄热性能进行表征.结果表明:在乳化速度为4 000 r/min、乳化时间为120 s、反应温度为60℃、n(PIP)∶n(TDI)=1∶2的条件下,制得的相变微胶囊主要为球形,分散性能良好,平均粒径为12μm左右,相变潜热14.31 J/g,耐热温度达229℃左右.将所制备的微胶囊制成蓄热调温功能整理剂,并应用于棉织物的后整理中,对处理后的织物进行蓄热性能、硬挺度、透气性等性能测试.结果表明:制备的功能纺织品具有良好的透气性和硬挺度,并具有一定的蓄热调温功效.     

聚脲微胶囊相变材料的制备及在棉织物上的应用

以硬脂酸丁酯为芯材,异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二乙烯三胺(DETA)为反应单体,制备聚脲微胶囊,并通过涂层法整理棉织物。通过红外光谱仪和热重分析仪对微胶囊进行结构表征和热稳定性分析。结果表明,所制备的微胶囊为聚脲结构的壳体,可耐200℃以上的高温;采用扫描电镜对微胶囊及涂层整理织物进行观察,发现微胶囊表面光滑致密,呈球形分布,整理织物中的微胶囊分布效果较好。当织物3.5 g,微胶囊0.8 g,黏合剂1.0 g时,整理织物手感良好,经5次水洗后微胶囊的残留率高于90%,熔融热焓为22.12 J/g,整理织物具有良好的调温效果。     

微胶囊的制备及其在涂层织物透气整理上的应用

采用一种环保型微胶囊产品,应用于涂层整理,以提高涂层织物的透气性。采用原位聚合法以甲基丙烯酸甲酯为壁材,以水为芯材,对微胶囊的制备进行了初步的探讨。采用正交法对制备工艺条件进行了优化,并分析了单体用量、乳化剂、引发剂种类及用量等参数对其性能如粒径大小、分布的影响。最后将所制备出的微胶囊用于织物涂层整理实验,结果显示,在一定程度上此微胶囊可以提高涂层织物的透气性。     

环保型聚脲微胶囊相变材料在棉织物上的应用

探讨环保聚脲微胶囊相变材料用于棉织物整理的工艺及调温效果。采用浸轧法将自制的微胶囊相变材料整理到棉织物上,研究了浸轧方式、微胶囊用量、黏合剂用量和焙烘温度对处理织物增重率、储热性能及耐洗性能的影响,并对整理后织物的表面形貌和调温性能进行了分析。结果表明:调温棉织物较优工艺为采用二浸二轧整理方式,微胶囊用量150g/L,黏合剂用量40g/L,焙烘温度130℃。认为:所制得的调温棉织物对外界温度变化起到了明显的缓冲作用,具有良好的调温功能。     

调温微胶囊的研制

调温微胶囊是一种内含相变物质，且在发生相变时具有调温功能的微胶囊。本文阐述了利用原位聚合法合成调温微胶囊的方法及材料的选择，讨论了调温微胶囊的性能及影响因素。并用合成微胶囊整理全棉针织物，测试了整理后织物的服用性能。     

溶胶-凝胶法改性原位法制备的相变微胶囊

为了提高原位法制备的相变微胶囊在调温过程中的热稳定性,利用溶胶-凝胶法改性原位法制备了相变微胶囊,采用正硅酸乙酯改性原位微胶囊,并将改性后的微胶囊与改性前微胶囊的物理指标进行对比。最后将其用于织物上制备调温织物,测试其调温效果。试验结果表明:改性后微胶囊较改性前粒径变大,表面光滑度提高,熔融温度和熔融相变热减小;其所制得的调温织物调温性能和保暖性有较大提高。认为:经溶胶-凝胶改性所得的微胶囊较改性前具有更为稳定的调温效果。