高效静电纺丝技术制备的纳米超分子复合相变储能纤维

节能降耗，发展低碳经济是未来社会经济发展的趋势。本项目拟将相变储能节能材料与静电纺丝纤维制造技术相结合，同时引入一系列对功能分子，离子有键合能力的超分子受体或功能基团，利用经过改进的高效静电纺丝装置，开发具有优良储能调温性能的纳米、微米级超分子复合纤维。系统研究这些复合储能纤维的超分子组装形态，储能机理，并分析受体分子与储能工作组分之间的分子间相互作用对于相变储能材料的热学性能，导热效率等的影响及相应的变化规律。本项目的主要创新点在于将能够键合功能分子，离子的超分子受体或功能基团引入到相变储能电纺丝纤维材料中。另外，本项目设计改进的高效多喷孔的连续供液静电纺丝装置也是一大特色。本项目拟设计制备六种以上纳米、微米级超分子复合相变储能纤维并系统研究其热学性能和储能机理。研究成果对于相变储能纤维在特种服装，空调蓄冷、蓄热材料等领域的应用以及静电纺丝技术向产业化迈进具有非常重要的意义。

本项目将相变储能节能材料与静电纺丝纤维制造技术相结合，在构建新型多喷孔连续静电纺丝装置的基础上，完成了a-环糊精的PEG-CA超分子储能超细纤维，以及含葫芦脲的壳聚糖-PEG超分子储能超细纤维等几个系列的超分子复合超细纤维的制备。研究了超分子受体与储能工作组分之间的分子间相互作用力对于复合纤维热学和储能性能的影响及其变化规律。同时，我们还研究了醋酸纤维素、聚丙烯腈为基底的超分子组装核壳结构电纺丝中工作组分的结晶性能和热性能分析。本项目已发表SCI收录论文3篇，核心期刊论文2篇，申请中国发明专利2项，项目执行情况已达到预期目标。本项目研究成果在常温环境下的工农业热能存储和节能领域具有很好的应用前景，为静电纺丝技术的产业化提供了有效途径。