蓄热调温羽绒羽毛的制备与性能
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1.江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏 无锡 214122;2.安徽省生物蛋白纤维复合材料工程研究中心,安徽 六安 237012

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江苏省第六期“333”高层次人才培养工程((2022) 3-16-216); 江苏省大学生创新创业训练计划项目(2022041Z); 六安市海洋羽毛有限公司产学研合作项目(210187)


Preparation and Performance of Thermal Storage and Temperature Regulation Down Feather
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    摘要:

    以羽绒羽毛纤维(down feather)作为基体,在其表面合成聚多巴胺(PDA)并粘附以无机二氧化硅(SiO2)为壳材,以正十八烷为有机芯材的相变微胶囊(MEPCM),制备蓄热调温羽绒羽毛(MEPCM/down feather)。首先利用扫描电子显微镜、粒径分析仪、热重分析仪以及防泄漏测试对微胶囊的形貌结构以及性能进行表征,结果表明,制备的微胶囊平均粒径为421.9nm且成球性能良好;该微胶囊具有良好的包覆性以及形状稳定性。其次,对蓄热调温羽绒羽毛形貌结构及性能进行了测试分析,且考察了MEPCM的添加量对羽绒羽毛性能的影响。结果表明微胶囊均匀且有效粘附在羽绒羽毛上;当MEPCM的比例为10%制得的蓄热调温羽绒羽毛熔融温度为26.3oC、熔融热焓为10.9kJ/kg;且呈现良好的亲水性能、抑菌性能和热管理能力,水洗5次后,熔融热焓仍然能达到8.3kJ/kg。

    Abstract:

    Polydopamine (PDA) was synthesized on the surface of down feather and adhered to phase change microcapsule (MEPCM) consisted of inorganic silica (SiO2) shell and n-octadecane (n-OD) core to prepare thermal storage and temperature regulation down feather (MEPCM/down feather). Firstly, the morphology, structure and properties of microcapsule were characterized by scanning electron microscopy, particle size analysis, thermogravimetric analyzer and leakproof test. The results showed that the average particle size of microcapsule was 421.9nm and displayed excellent spherical shape. The microcapsule exhibited good packing and shape stabilization properties. Secondly, the morphology, structure and properties of fabricated MEPCM/down feather were tested and analyzed, and the effect of the amount of MEPCM on the properties of MEPCM/down feather was also investigated. The results showed that the microcapsule adhered to surface of down feather uniformly and effectively, the fabricated MEPCM/down feather with 10% MEPCM had a melting temperature of 26.3oC and a melting heat enthalpy of is 10.9kJ/kg. Meanwhile, it also demonstrated good hydrophilic property, bacteriostatic performance and thermal management capability, the thermal enthalpy can still reach 8.3kJ/kg after washing 5 times.

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  • 收稿日期:2022-04-06
  • 最后修改日期:2022-06-13
  • 录用日期:2022-06-20
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