CN110747525A - 一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备 - Google Patents

一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110747525A
CN110747525A CN201911051893.1A CN201911051893A CN110747525A CN 110747525 A CN110747525 A CN 110747525A CN 201911051893 A CN201911051893 A CN 201911051893A CN 110747525 A CN110747525 A CN 110747525A
Authority
CN
China
Prior art keywords
change material
phase
melt
mirabilite
phase change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911051893.1A
Other languages
English (en)
Inventor
铁健
柳馨
铁生年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qinghai University
Qinghai Normal University
Original Assignee
Qinghai University
Qinghai Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qinghai University, Qinghai Normal University filed Critical Qinghai University
Priority to CN201911051893.1A priority Critical patent/CN110747525A/zh
Publication of CN110747525A publication Critical patent/CN110747525A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

本发明涉及相变储能材料领域，具体涉及到温控相变储能领域或建筑物中温度调控领域。一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料，包括熔体材料和芒硝材料，所述相变材料为丝线状，熔体材料包覆于所述芒硝材料外侧。所述熔体材料为CPET、PBT、PTT中的一种或几种。所述芒硝材料为液态芒硝。本发明提供一种芒硝相变材料使用寿命较长，长时间使用后相变材料不产生相分层现象的相变材料。

Description

一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备
技术领域
本发明涉及相变储能材料领域，具体涉及到温控相变储能领域或建筑物中温度调控领域。
背景技术
相变储能就是利用相变材料在发生相变的过程中吸收或释放热量，从而实现热量的储存和温度的调节。相变材料的储热能力是源自材料本身在近似恒温时相变所吸收或释放的能量。与显热储热材料相比，相变材料的储能密度高，能够在恒温条件吸收或者释放大量的潜热，相变材料在储存显热是材料温度变化小近似恒定。同时相变材料还具有相变温度适宜、体积小、节能效果显著、易于控制等优点。但是相变储能材料因其本身存在过冷，分层，导热系数低的原因导致使用寿命下降，不能推广应用，所以制备高性能相变储能材料显得尤为重要。根据相变形态变化，相变材料可以三类:固一液、固一固和复合定形相变材料。以相变温度的不同为依据，该类材料又可以分为高、中、低温三类。高温材料一般在250℃-1000℃范围，主要有高温熔融盐类、混合盐类、金属及合金等，通常在一些高温特殊环境中使用。常用中、低温材料一般在20℃-200℃的范围内，有无机盐、高分子、金属材料和有机物等，主要用于太阳能存储、废热回收及供暖、空调系统等，应用比较广泛且市场潜力巨大。目前，研究最多固一液相变储能材料的主要有三类:无机类相变储能材料、有机类相变储能材料以及复合相变储能材料。无机相变储能材料包含结晶水合盐、金属或合金、熔融盐以及其他无机物。其中无机水合盐具有固定的熔点和较大的熔解热，与有机类材料相比导热系数大、单位体积的储热密度大，价格比较便宜等特点，是最常见的，使用最广泛的一类无机相变材料。通常情况下结晶水合盐可作为中、低温相变储能材料，其熔点范围较宽，其中温度范围在100℃以下，是目前中温相变材料中的应用较为广泛的一类。但是这类材料还存在很大的腐蚀性，相变过程中常存在过冷和相分离现象。过冷现象容易使相变材料不能及时发生相变，使热量的释放和使用受到影响；相分离现象可使物质溶解不均匀，导致材料的储热效率降低。通常通过掺杂成核剂；盛装PCM的容器用薄层结构；掺加稠化剂，增加溶液粘稠度；搅拌等方法来防止过冷和相分离现象的发生。
发明内容
本发明提供一种芒硝相伴材料使用寿命较长，长时间使用后相变材料不产生相分层现象的相变材料产，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料，包括熔体材料和芒硝材料，其特征在于所述相变材料为丝线状，熔体材料包覆于所述芒硝材料外侧。
优选的是，所述熔体材料为CPET、PBT、PTT中的一种或几种。
优选的是，所述芒硝材料为液态芒硝，将芒硝材料加热溶解10-20分钟，温度控制在40-80℃，即可得到液态芒硝。
一种相变材料的制造设备，包括机架，设置于机架上的第一料斗，与第一料斗相连的推进器，与推进器相连的第一针管，所述第一针管与推进器出口端之间设置有第一计量泵，还包括第二料斗，与第二料斗相连的挤出机，所述挤出机与第二针管相连，所述挤出机与第二针管相连的管道上设置有第二计量泵，所述第一针管套于所述第二针管内，所述第一针管与第二针管同轴设置。
优选的是，推进器上包覆有加热装置，加热装置加热温度控制在40-80℃，所述挤出机自带加热装置，将熔体材料加热成熔融状态。
优选的是，第二针管上部与第二计量泵之间设置有熔体容纳部，所述熔体容纳部包括直径加大的第一圆柱腔，与第一圆柱腔同轴设置的第一圆锥腔，所述第一圆锥腔顶部设置有第二针管，还包括设置于第一计量泵与第一针管之间的圆柱形相变材料容纳腔，所述圆锥形相变材料容纳腔与第一圆柱腔、第一圆锥腔同轴设置并位于第一圆柱腔、第一圆锥腔内部。
优选的是，所述熔体容纳部外侧设置有调温风机。
优选的是，所述熔体容纳部外侧包覆有冷却装置。
优选的是，所述第一针管下方设置有收集板，所述收集板包括设置于机架上的滑轨，通过滑块与所述滑轨相固定的滑板，所述滑板与驱动气缸相连，所述驱动气缸驱动收集板做往复运动。
优选的是，所述第一计量泵每间隔一段时间做一次停顿或者流速减缓，以保证液体芒硝在线体内分段分布，熔体材料将液体芒硝间隔开来。
进一步优选的的方案还可以是：在第二针管下方设置有线夹装置，每个一段时间对线体进行一次夹平。所述线夹装置包括两片夹板以及驱动夹板开闭的驱动装置。
本发明提出的技术方案利用熔法纺丝技术，将芒硝材料熔融为液态，通过熔法纺丝技术，在其外侧包覆高分子材料，然后进行成品制造，最终产品经过收集板进行收集，根据收集板的不同动作可制成不同形状。本发明提出的芒硝相变材料使用时间长，长时间使用后不会发生过冷现象或者相分离现象。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的解释说明。
本发明提供一种芒硝基相变材料使用寿命较长，长时间使用后相变材料不产生相分层现象的相变材料，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用熔发纺丝技术封装的相变材料，包括熔体材料和芒硝材料，其特征在于所述相变材料为丝线状，熔体材料包覆于所述芒硝材料外侧。所述熔体材料为CPET、PBT、PTT中的一种或几种。所述芒硝材料为液态芒硝，将芒硝材料加热溶解10-20分钟，温度控制在40-80℃，即可得到液态芒硝。
一种相变材料的制造设备，包括机架，设置于机架上的第一料斗1，与第一料斗1相连的推进器2，与推进器2相连的第一针管3，所述第一针管3与推进器2出口端之间设置有第一计量泵4，还包括第二料斗5，与第二料斗5相连的挤出机6，所述挤出机6与第二针管7相连，所述挤出机6与第二针管7相连的管道上设置有第二计量泵8，所述第一针管3套于所述第二针管7内，所述第一针管3与第二针管7同轴设置。
优选的是，推进器2上包覆有加热装置，加热装置加热温度控制在40-80℃，所述挤出机6自带加热装置，将熔体材料加热成熔融状态。
第二针管上部与第二计量泵之间设置有熔体容纳部10，所述熔体容纳部10包括直径加大的第一圆柱腔，与第一圆柱腔同轴设置的第一圆锥腔，所述第一圆锥腔顶部设置有第二针管7，还包括设置于第一计量泵4与第一针管3之间的圆锥形相变材料容纳腔9，所述圆柱形相变材料容纳腔与第一圆柱腔、第一圆锥腔同轴设置并位于第一圆柱腔、第一圆锥腔内部。
所述熔体容纳部10外侧设置有调温风机。
本发明采用的另一种技术方案中，所述熔体容纳部10外侧包覆有冷却装置。
所述第一针管3下方设置有收集板11，所述收集板11包括设置于机架上的滑轨，通过滑块与所述滑轨相固定的滑板，所述滑板与驱动气缸相连，所述驱动气缸驱动收集板11做往复运动。
本发明采用的技术方案中，通过第一计量泵、第二计量泵分别调节熔融材料的流速。加工后得到的相变材料线体直径在2微米至5mm范围内。

Claims (9)

1.一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料，包括熔体材料和芒硝相变材料，其特征在于所述相变材料为丝线状，熔体材料包覆于所述芒硝材料外侧。
2.如权利要求1所述的一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料，其特征在于所述熔体材料为CPET、PBT、PTT中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料，其特征在于所述芒硝材料为液态芒硝相变材料，将芒硝材料加热溶解10-20分钟，温度控制在40-80℃，即可得到液态芒硝相变材料。
4.一种相变材料的制造设备，包括机架，设置于机架上的第一料斗，与第一料斗相连的推进器，与推进器相连的第一针管，所述第一针管与推进器出口端之间设置有第一计量泵，还包括第二料斗，与第二料斗相连的挤出机，所述挤出机与第二针管相连，所述挤出机与第二针管相连的管道上设置有第二计量泵，所述第一针管套于所述第二针管内，所述第一针管与第二针管同轴设置。
5.如权利要求4所述的一种相变材料的制造设备，其特征在于推进器上包覆有加热装置，加热装置加热温度控制在40-80℃，所述挤出机自带加热装置，将熔体材料加热成熔融状态。
6.如权利要求4所述的一种相变材料的制造设备，其特征在于第二针管上部与第二计量泵之间设置有熔体容纳部，所述熔体容纳部包括直径加大的第一圆柱腔，与第一圆柱腔同轴设置的第一圆锥腔，所述第一圆锥腔顶部设置有第二针管，还包括设置于第一计量泵与第一针管之间的圆柱形相变材料容纳腔，所述圆锥形相变材料容纳腔与第一圆柱腔、第一圆锥腔同轴设置并位于第一圆柱腔、第一圆锥腔内部。
7.如权利要求6所述的一种相变材料的制造设备，其特征在于所述熔体容纳部外侧设置有调温风机。
8.如权利要求6所述的一种相变材料的制造设备，其特征在于所述熔体容纳部外侧包覆有冷却装置。
9.如权利要求8所述的一种相变材料的制造设备，其特征在于所述第一针管下方设置有收集板，所述收集板包括设置于机架上的滑轨，通过滑块与所述滑轨相固定的滑板，所述滑板与驱动气缸相连，所述驱动气缸驱动收集板做往复运动。
CN201911051893.1A 2019-10-31 2019-10-31 一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备 Pending CN110747525A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911051893.1A CN110747525A (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911051893.1A CN110747525A (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110747525A true CN110747525A (zh) 2020-02-04

Family

ID=69281501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911051893.1A Pending CN110747525A (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110747525A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112359432A (zh) * 2020-11-03 2021-02-12 太仓荣文合成纤维有限公司 一种pbt纤维生产制造设备及其制备工艺
CN113969142A (zh) * 2021-11-24 2022-01-25 青海大学 一种芒硝基固液复合相变储能材料的制备方法
CN116043345A (zh) * 2022-12-08 2023-05-02 西纺新材料科技(诸暨)有限公司 冰凉锦纶纱丕纱生产设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958890A (zh) * 2006-11-08 2007-05-09 中国科学院广州化学研究所 一种具有核/壳结构的蓄热调温超细复合纤维及其制备方法
CN101906670A (zh) * 2010-08-26 2010-12-08 东华大学 熔纺型固-液复合相变纤维的纺丝设备及其制备方法
CN107675286A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 武汉纺织大学 桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法
CN108570766A (zh) * 2018-03-16 2018-09-25 中国科学院广州能源研究所 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
CN108588870A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 江南大学 一种竹节结构中空单丝及其制备方法
CN109778344A (zh) * 2019-01-02 2019-05-21 华南理工大学 一种非连续相变调温纤维及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958890A (zh) * 2006-11-08 2007-05-09 中国科学院广州化学研究所 一种具有核/壳结构的蓄热调温超细复合纤维及其制备方法
CN101906670A (zh) * 2010-08-26 2010-12-08 东华大学 熔纺型固-液复合相变纤维的纺丝设备及其制备方法
CN107675286A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 武汉纺织大学 桔瓣型调温储能相变纤维及其制备方法
CN108570766A (zh) * 2018-03-16 2018-09-25 中国科学院广州能源研究所 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
CN108588870A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 江南大学 一种竹节结构中空单丝及其制备方法
CN109778344A (zh) * 2019-01-02 2019-05-21 华南理工大学 一种非连续相变调温纤维及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112359432A (zh) * 2020-11-03 2021-02-12 太仓荣文合成纤维有限公司 一种pbt纤维生产制造设备及其制备工艺
CN112359432B (zh) * 2020-11-03 2022-03-08 太仓荣文合成纤维有限公司 一种pbt纤维生产制造设备及其制备工艺
CN113969142A (zh) * 2021-11-24 2022-01-25 青海大学 一种芒硝基固液复合相变储能材料的制备方法
CN113969142B (zh) * 2021-11-24 2024-01-12 青海大学 一种芒硝基固液复合相变储能材料的制备方法
CN116043345A (zh) * 2022-12-08 2023-05-02 西纺新材料科技(诸暨)有限公司 冰凉锦纶纱丕纱生产设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110747525A (zh) 一种利用熔法纺丝技术封装的相变材料及其制造设备
CN104559936B (zh) 一种中温用相变蓄热材料及其制备方法
CN105424740B (zh) 一种熔盐换热/储热设备性能测试装置
CN102636512B (zh) 一种相变储能材料自动化热循环实验方法
CN103344147B (zh) 相变储能装置
Cai et al. Influences of expanded graphite on structural morphology and thermal performance of composite phase change materials consisting of fatty acid eutectics and electrospun PA6 nanofibrous mats
CN206207766U (zh) 一种采用线聚焦太阳能集热的熔盐化盐系统
Cai et al. Structural morphology and thermal performance of composite phase change materials consisting of capric acid series fatty acid eutectics and electrospun polyamide6 nanofibers for thermal energy storage
CN108682919B (zh) 一种基于相变微胶囊悬浮液的锂离子电池组热管理的系统和方法
CN103980863B (zh) 一种侧链型液晶聚合物复合定形相变材料及其制备方法
CN108842303A (zh) 勃姆石/聚丙烯腈复合纳米纤维隔膜及其制备方法与应用
CN112072202A (zh) 一种复合电池热管理系统和延迟冷却方法
CN110669475B (zh) 一种固固相变材料及其制备方法
Bai et al. Emerging PEG/VO2 dual phase change materials for thermal energy storage
CN103834366B (zh) 一种工业中温用相变蓄热材料及其制备方法
CN109297335A (zh) 一种改良式混合蓄热单罐
CN105489910A (zh) 一种热电池电解质片的制备方法
CN107086337B (zh) 均流均热平行流式动力电池水冷板
CN104697373A (zh) 一种泡沫金属换热结构
CN203024632U (zh) 一种组合式相变材料蓄热换热单元管
CN104359240A (zh) 一种相变蓄热型太阳能集热管及调控加热方法
CN202660626U (zh) 相变储能设备与太阳能热水系统一体化装置
CN105783160B (zh) 一种存储空调余冷的环保节能系统
CN205127913U (zh) 一种固态盐初始熔化系统
CN111780298B (zh) 一种基于相变储能蓄冷罐的水蓄冷系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200204

RJ01 Rejection of invention patent application after publication