相变微胶囊作为一种特殊的功能材料,其形态与性能的关联一直是行业内关注的焦点。不同制备工艺和材料选择,会造就形态各异的产品,它们在应用中也呈现出不同的特点。今天,我们就从技术角度,聊聊几种常见形态相变微胶囊的特性。
相变微胶囊的核心功能基于芯材相变潜热交换与壳材物理屏障的协同作用:
芯材(如石蜡、脂肪酸等)通过固 - 液或固 - 固相变实现热量的吸收 / 释放,其相变潜热值(单位质量芯材的能量交换量)直接决定储能效率;
壳材(如聚合物、无机材料)需具备力学稳定性(抗破裂)、阻隔性(防芯材渗漏)和化学兼容性(与芯材 / 应用体系不反应)。
评价一款相变微胶囊的优劣,需重点考察:相变潜热、包覆率(芯材占比)、壳材致密度、粒径分布均匀性及应用场景适应性。
无醛相变微胶囊是一种更为环保的微胶囊,通常使用PMMA、PU、有机硅等不含甲醛的树脂作为壳材,采用界面聚合的方式制备,广泛用于贴身衣物、儿童文具、日化产品等与人体直接接触的场景。
核心优势:
环保:不释放甲醛等有害物质;
浆料兼容性强:壳材易改性,可与各种浆料体系匹配,可适应有机硅、丙烯酸、聚氨酯等多种树脂体系;
壳材性能可调性强:可通过调节壳材结构,改善其韧性、强度、耐温等性能,可适用于较高温度、芯材体积变化大的特殊应用场景;
热力学稳定性优异:在- 20℃~180℃范围内,经5000 次以上冷热循环后,相变潜热衰减率通常低于10%。
局限性:
制备工艺较为复杂:界面聚合方式对壳材原料、配方、工艺控制要求较高,控制不当易出现耐压不足、漏油、团聚等问题,影响后续加工生产以及产品稳定性;
粒径调节较难:反应控制难度较高,不易制备粒径超小的微胶囊。
相变储能材料(PCMs)
有机PCMs(石蜡、脂肪酸等)具有相变潜热高、化学稳定性好的特点
无机PCMs(水合盐类)导热性好、成本低,但易出现过冷和相分离
共晶PCMs通过多组分混合实现相变温度的精准调控
相变微胶囊是将特定的相变材料通过特殊工艺包覆成的微胶囊,当外部温度变化时微胶囊内的芯材会发生相变,相变材料吸收或释放大量的潜热,微胶囊自身温度保持恒定,从而达到智能调节温度的效果。采用新型技术所制备的无醛相变微胶囊不含甲醛,焓值、耐压性、过冷度技术指标优良,同时具有高效,高强,耐用性好,健康环保等特点。
广泛应用纺织、热管理、建筑、冷链、电力等纺织:可应用于医疗健康、军事装备、运动及居家用品等领域,实现纺织品的清凉解暑、防寒保暖、动态监测、时尚展示等功能;
热管理;可应用于电子、新能源、纺织、建筑等领域,起到热缓冲、智能控温的功能;
相变材料纳米分散机的工作过程:
①在高速旋转的转子产生的离心力作用下,图中的物料从工作头的上下进料区域同时从轴向吸入工作腔。
②强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中。同时受到离心挤压、撞击等作用力,使物料初步分散乳化。
③在高速旋转的转子外端产生至少15m/s以上的线速度,*可至40ms,并形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂,使物料充分的分散、乳化、均质、破碎、同时通过定子槽射出。乳化机就是通过与发动机连接的均质头的高速旋转,对物料进行剪切,分散,撞击。这样物料就会变得更加细腻,促使油水相融。食品行业中的酱,果汁等。制药行业中的软膏。石油化工,油漆涂料油墨等都会用到乳化机。在实验或工业生产过程中所要进行的混合、搅拌、分散、均质、乳化和研磨的应用。
④物料不断高速地从径向射出,在物料本身和容器壁的阻力下改变流向,与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下,又形成上、下两股强烈的翻动湍流。物料经过数次循环,终完成分散、乳化、均质过程。
设备等级:化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级
电机形式:普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、气动马达
电源选择: 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
材质:SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
表面处理:抛光、耐磨处理
进出口联结形式:法兰、螺口、夹箍
型号 |
标准流量 |
输出转速 |
标准线速度 |
马达功率 |
进出口尺寸 |
ERS2000/4 |
300-1000L/H |
14000rpm |
44m/s |
4kw |
DN25/DN15 |
ERS2000/5 |
1000-1500L/H |
10500rpm |
44m/s |
11kw |
DN40/DN32 |
ERS2000/10 |
3000L/H |
7300rpm |
44m/s |
30kw |
DN50/DN50 |
ERS2000/20 |
8000L/H |
4900rpm |
44m/s |
45kw |
DN80/DN65 |
ERS2000/30 |
20,000L/H |
2850rpm |
44m/s |
75kw |
DN150/DN125 |
ERS2000/50 |
40,000L/H |
2000rpm |
44m/s |
160kw |
DN200/DN150 |
*流量取决于设置的间隙和被处理物料的特性,同时流量可以被调节到#大允许量的10%。
1.表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。
2.处理量取决于物料的粘度,稠度和#终产品的要求。
3.如高温,高压,易燃易爆,腐蚀性等工况,bi须提供准确的参数,以便选型和定制。