一种相变微纤维

本发明属于相变材料，特别是涉及一种相变微纤维。

背景技术：

1、微流控主要是通过内部的流体层流特征和改变流体的各个成分的含量来制备微胶囊或微纤维。微纤维制备主要以溶液纺丝为基础，液体经过微流控通道，可以通过通道实现二相甚至三相的液体，制备多种成分同轴纤维。

2、相变材料的微封装对提高能效和降低能效具有重要的价值和意义。同时，不同尺寸和壁厚的微胶囊显示热性能有明显差异。如中国实用新型cn212247292u，公开了一种相变调温纤维，包括相变调温纤维本体和分布在相变调温纤维本体内的相变调温微胶囊，相变调温微胶囊为核壳结构，包括外壳及包裹在外壳内的相变核。

3、但上述现有技术中的微纤维为通过纤维本体包覆相变调温微胶囊，而相变调温微胶囊又具备核壳结构，从而导致相变核整体的包覆层厚度较厚，从而影响整体相变灵敏度，使得相变微纤维的相变调温效果较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种相变微纤维，通过纤维体直接包覆相变核，形成相变温控微纤维，从而减小相变核的外壳厚度，有利于提高相变核的灵敏度，解决了现有相变微纤维相变调温效果差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种相变微纤维，包括成丝状结构的纤维体，以及均匀包覆于纤维体内的相变核；所述相变核为相变材料和ipdi溶液组成的混合液。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述相变核中相变材料和ipdi的质量比为2:1～4:1。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述纤维体为聚脲。

6、根据上述的一种相变微纤维的制备方法，包括以下步骤：

7、步骤一：制备相变核，通过将有机相变材料和ipdi溶液混合而成；

8、步骤二：制备驱动液，通过将3wt％的pva和2wt％的tepa水溶液混合而成；

9、步骤三：制备接收液，通过将2wt％的pva、2wt％的tepa和2wt％的sds水溶液混合而成；

10、步骤四：将相变核溶液通入内通道，将纤维体溶液通入外通道，以及将驱动液通入驱动通道内；

11、步骤五：持续输入纤维体、相变核和驱动液，并通过激振单元施加激励扰动，使得液态的纤维体包覆由内通道流出的相变核微液滴，并通过接收液接收，经固化后形成相变温控微纤维。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述相变温控微纤维中的节点的直径为150～350μm。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述相变核的流量为30～100ml/h。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动液的流量为1400～2000ml/h。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述激振单元用于对外通道内的液态纤维体施加激励扰动。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述激振单元施加的激振频率为1000～5000hz。

17、本发明具有以下有益效果：

18、本发明通过纤维体直接包裹相变核，并利用纤维体固化形成丝状结构，从而获得相变温控微纤维，减少了相变核的包覆层厚度，从而有利于提高相变核的灵敏度，继而使得相变微纤维整体的相变调温效果得到有效的提高。

19、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种相变微纤维，其特征在于：包括成丝状结构的纤维体(1)，以及均匀包覆于纤维体(1)内的相变核(2)；所述相变核(2)为相变材料和ipdi溶液组成的混合液。

2.根据权利要求1所述的一种相变微纤维，其特征在于，所述相变核(2)中相变材料和ipdi的质量比为2:1～4:1。

3.根据权利要求1所述的一种相变微纤维，其特征在于，所述纤维体(1)为聚脲。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种相变微纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种相变微纤维的制备方法，其特征在于，所述相变温控微纤维中的节点的直径为150～350μm。

6.根据权利要求4或5所述的一种相变微纤维的制备方法，其特征在于，所述相变核(2)的流量为30～100ml/h。

7.根据权利要求4或5所述的一种相变微纤维的制备方法，其特征在于，所述驱动液的流量为1400～2000ml/h。

8.根据权利要求4或5所述的一种相变微纤维的制备方法，其特征在于，所述激振单元用于对外通道内的液态纤维体(1)施加激励扰动。

9.根据权利要求8所述的一种相变微纤维，其特征在于，所述激振单元施加的激振频率为1000～5000hz。

技术总结
本发明公开了一种相变微纤维，涉及相变材料技术领域。本发明包括成丝状结构的纤维体和均匀包覆于纤维体内的相变核，相变核为相变材料和I PD I溶液组成的混合液；一种相变微纤维的制备方法，包括将有机相变材料和I PDI溶液混合而成相变核；将PVA和TEPA水溶液混合而成驱动液；将PVA、TEPA和SDS水溶液混合而成接收液；持续输入纤维体、相变核和驱动液，并通过激振单元施加激励扰动，使得纤维体包覆相变核微液滴，通过接收液接收，经固化后形成相变温控微纤维。本发明通过纤维体直接包覆相变核，形成相变温控微纤维，减小了相变核的外壳厚度，有利于提高相变核的灵敏度，解决了现有相变微纤维相变调温效果差的问题。

技术研发人员：朱志强,黄芳胜,司廷
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29