一种智能调温微胶囊纤维素膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纤维素膜技术领域，具体涉及一种储能调温微胶囊及其制备方法、纤维素膜及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的储能调温微胶囊，包括囊壁和囊芯，所述囊芯的材料包括相变材料和纳米成核剂；囊壁的材料为聚丙烯腈。本发明专利技术提供的储能调温微胶囊的囊芯材料中包括纳米成核剂，所述纳米成核剂作为晶核能够促进结晶，降低相变过程中的过冷度，提高相变材料储能调温的效率。本发明专利技术提供的纤维素膜，包括纤维素和储能调温微胶囊。本发明专利技术提供的纤维素膜以纤维素为基体，将储能调温微胶囊均匀分布于纤维素膜中，赋予纤维素膜良好的温度调节功能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种智能调温微胶囊纤维素膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纤维素膜
，具体涉及一种储能调温微胶囊及其制备方法、纤维素膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，薄膜是用量最大的塑料包装材料。近年来，技术的进步使得塑料包装薄膜的功能化发展趋势日渐明显，高要求、高技术含量的塑料包装薄膜正成为许多企业的支柱产业和研发目标，其包装功能是多样的，除对一般薄膜的抗静电、抗粘连和爽滑性要求外，主要通过原材料、助剂或工艺的调整赋予包装薄膜某些特殊的功能。由于温度对产品，特别是蔬菜水果等食品的耐久性和储存性影响较大，因而具有调温储能功能的塑料包装膜的发展和应用受到越来越多的关注。现有的调温储能薄膜主要是在基体中添加相变材料，相变材料是一类特殊的含能材料，在发生相变的过程中，吸收和释放能量，温度可以几乎保持恒定。利用这一特点，将一定量的相变材料与基体材料复合后制成的相变复合材料，成为近年来的研究热点。常见的方法主要有两种：一种是共混，另一种是采用封装技术，将载体基质做成微胶囊、三维结构等，然后将工作物质灌注于其中，这也是目前的主要技术研究方向。
[0003]中国专利技术专利201711156112.6公开了一种复合包装膜及其制备方法，涉及低温包装
，以减缓冰激凌在较高室温下的融化速度。该复合包装膜的制备方法包括：在纸基层的上表面形成电镀铝层，在电镀铝层背离所述纸基层的表面形成相变吸热层；在形成有电镀铝层和相变吸热层的纸基层外包裹一层保护膜。但存在相变层导热效果较差，调温储能性能不理想的缺点。r/>[0004]现有的利用微胶囊技术制得的具有调温储能性能的相变复合塑料膜，大多以PVC、PET、PE薄膜为基体，普遍存在相变材料与基体材料界面结合性差，易出现相变材料与基体分离、逸出等问题，从而存在复合塑料导热性差，调温储能效率低等缺点。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种储能调温微胶囊及其制备方法、纤维素膜及其制备方法和应用，本专利技术提供的储能调温微胶囊的囊芯材料包括纳米成核剂，纳米成核剂起降低过冷度的作用提高了储能调温微胶囊的调温储能效率；本专利技术提供的纤维素膜以纤维素为基体，储能调温微胶囊均匀分布于纤维素膜的内部或表面提高了储能调温微胶囊在纤维素膜中的稳定性。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种储能调温微胶囊，包括囊壁和囊芯，所述囊芯的材料包括相变材料和纳米成核剂；囊壁的材料为聚丙烯腈。
[0007]优选的，所述纳米成核剂包括纳米二氧化钛、纳米碳酸钙或纳米二氧化硅；
[0008]所述纳米成核剂的粒径为15～50nm；
[0009]所述相变材料和纳米成核剂的质量比为100:2～5。
[0010]本专利技术提供了上述技术方案所述储能调温微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将囊芯材料、乳化剂和水进行第一混合，得到第一乳化液；所述囊芯材料包括相变材料和纳米成核剂；
[0012]将所述第一乳化液和丙烯腈单体进行第二混合，得到第二乳化液；
[0013]将所述第二乳化液和引发剂溶液进行第三混合发生聚合反应，得到储能调温微胶囊。
[0014]优选的，所述第一乳化液中囊芯材料的质量浓度为15～22％；
[0015]所述第二乳化剂中囊芯材料和丙烯腈单体的总质量和乳化剂的质量比100：1.0～2.5；
[0016]所述第二乳化液中囊芯材料与丙烯腈单体的质量比为7:3～7；
[0017]所述引发剂溶液中引发剂和丙烯腈单体的质量比为0.05～0.3：10。
[0018]优选的，所述第三混合的温度为55～70℃，时间为40～60min。
[0019]本专利技术还提供了一种纤维素膜，包括纤维素和储能调温微胶囊，所述储能调温微胶囊为上述技术方案所述储能调温微胶囊或上述技术方案所述制备方法制备得到的储能调温微胶囊。
[0020]优选的，所述纤维素和储能调温微胶囊的质量比为100:7.6～12.3；
[0021]所述纤维素膜中还包括植物抗菌剂；所述纤维素和植物抗菌剂的质量比为100:1.5～2.5。
[0022]本专利技术还提供了上述技术方案所述纤维素膜的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将粘胶原液和储能调温微胶囊混合，得到纤维素膜成型共混溶液；
[0024]将所述纤维素膜成型共混溶液进行成型，得到所述纤维素膜。
[0025]优选的，所述成型后还包括：将成型后产物通过抗菌处理浴液，进行抗菌处理；所述抗菌处理浴液中包括植物抗菌剂。
[0026]本专利技术还提供了上述技术方案所述纤维素膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的纤维素膜在包装材料中的应用。
[0027]本专利技术提供了一种储能调温微胶囊，所述储能调温微胶囊的囊芯材料为相变材料和纳米成核剂；囊壁材料为聚丙烯腈。本专利技术提供的储能调温微胶囊的囊芯材料中包括纳米成核剂，所述纳米成核剂作为晶核能够促进结晶，降低相变过程中的过冷度，提高了相变材料储能调温的效率。
[0028]本专利技术还提供了一种纤维素膜，包括纤维素和储能调温微胶囊，所述储能调温微胶囊为上述技术方案所述储能调温微胶囊或上述技术方案所述制备方法制备得到的储能调温微胶囊。本专利技术提供的纤维素膜以纤维素为基体，将储能调温微胶囊均匀分布于纤维素膜中，赋予纤维素膜良好的温度调节功能。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种储能调温微胶囊，包括囊壁和囊芯，所述囊芯的材料包括相变材料和纳米成核剂；囊壁的材料为聚丙烯腈。
[0030]在本专利技术中，所述相变材料优选为正十八烷、正十九烷或正二十烷。在本专利技术中，所述纳米成核剂优选包括纳米二氧化钛、纳米碳酸钙或纳米二氧化硅，更优选为纳米二氧化钛。在本专利技术中，所述纳米成核剂的粒径优选为15～50nm，更优选为25～35nm。在本专利技术
中，所述相变材料和纳米成核剂的质量比优选为100:2～5，更优选为100:3.5～4。
[0031]本专利技术还提供了上述技术方案所述储能调温微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
[0032]将囊芯材料、乳化剂和水进行第一混合，得到第一乳化液；所述囊芯材料包括相变材料和纳米成核剂；
[0033]将所述第一乳化液和丙烯腈单体进行第二混合，得到第二乳化液；
[0034]将所述第二乳化液和引发剂溶液进行第三混合发生聚合反应，得到储能调温微胶囊。
[0035]本专利技术将囊芯材料、乳化剂和水进行第一混合，得到第一乳化液；所述囊芯材料包括相变材料和纳米成核剂。在本专利技术中，所述囊芯材料优选按照如下方法制备得到：将相变材料和纳米成核剂进行第四混合，得到所述囊芯材料。在本专利技术中，所述相变材料和纳米成核剂的质量比优选为100～2～5，更优选为100～3.5～4。在本专利技术中，所述第四混合的温度优选为35～40℃，更优选为37～39℃；所述第四混合优选在搅拌的的条件下进行，所述搅拌的转速优选为600～850r/min，更优选为755～800r/min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能调温微胶囊，包括囊壁和囊芯，其特征在于，所述囊芯的材料包括相变材料和纳米成核剂；囊壁的材料为聚丙烯腈。2.根据权利要求1所述储能调温微胶囊，其特征在于，所述纳米成核剂包括纳米二氧化钛、纳米碳酸钙或纳米二氧化硅；所述纳米成核剂的粒径为15～50nm；所述相变材料和纳米成核剂的质量比为100:2～5。3.权利要求1或2所述储能调温微胶囊的制备方法，包括以下步骤：将囊芯材料、乳化剂和水进行第一混合，得到第一乳化液；所述囊芯材料包括相变材料和纳米成核剂；将所述第一乳化液和丙烯腈单体进行第二混合，得到第二乳化液；将所述第二乳化液和引发剂溶液进行第三混合发生聚合反应，得到储能调温微胶囊。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述第一乳化液中囊芯材料的质量浓度为15～22％；所述第二乳化剂中囊芯材料和丙烯腈单体的总质量和乳化剂的质量比100：1.0～2.5；所述第二乳化液中囊芯材料与丙烯腈单体的质量比为7:3～7；所述引发剂溶液中引发剂和丙烯腈单体的质量比为0.05～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，
申请(专利权)人：青岛尼希米生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：