PVA纺丝原液中合成的相变微胶囊储能纤维制备与表征

本文主要探讨了一种创新的能源存储技术，即利用聚乙烯醇（PVA）纺丝原液作为分散介质，结合常温相变材料RT27石蜡作为芯材，以及正硅酸乙酯（TEOS）作为聚合单体，实现了原位聚合的方法来制备含有相变微胶囊的PVA纺丝原液。这项研究由中国科技论文在线发布，由李佳佳、陆艺超等人合作完成，其中李佳佳专注于功能纤维的研究，而姜猛进作为通信联系人，是高性能纤维及功能纤维领域的讲师。 研究人员首先通过优化正交实验，确定了微胶囊粒径的关键影响因素，确保了所制备的微胶囊在纺丝过程中的适宜粒度。他们使用先进的分析工具，如衰减全反射傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜/X-射线能谱仪，来表征纤维和微胶囊的化学组成以及形态特征。此外，差示扫描量热仪和热重分析仪被用来评估微胶囊的包覆率以及PVA储能纤维的储能性能和热稳定性。 实验结果显示，PVA纺丝原液中成功合成了一种由SiO2凝胶包裹的相变微胶囊，平均粒径为1.39微米，这个尺寸既适合于纺丝过程，又具备良好的相变性能。储存的能量密度相当高，纤维的相变焓值达到了45.39焦耳/克，表明其在能量存储方面有显著的优势。同时，石蜡的包裹率高达94.72%，这进一步证实了其作为高效储能材料的潜力。这项研究的结果对于开发高性能的储能纤维具有重要意义，可以应用于节能、温控等领域，且可能推动相关行业的技术进步。 关键词：聚乙烯醇、石蜡、微胶囊、原位聚合、纺丝原液、储能纤维。该研究不仅展示了科技在能源存储方面的创新应用，也为后续的研究提供了重要的理论基础和技术参考。