Die Mikrostrahlentechnologie ist eine sehr effiziente, kontrollierte Mikrokapsel-Methode, die sich besonders für die Herstellung von Mikrokapseln mit gleichmäßiger Partikelgröße und stabiler Leistung eignet.

Einer, Was ist eine Mikrokapsel?

PhasenwechselmaterialVeränderungen in der Physik (z.B.Im Prozess (Flüssigkeit, Flüssigkeit, Gas) können erhebliche Mengen potenzieller Wärme aufgenommen oder freigegeben werden. In Mikrokapseln werden häufig feste-flüssige Phasenwechselmaterialien wie Paraffinen, Fettsäuren, hydratisiertes Salz usw. verwendet.

MikrokapselnEine Technologie, bei der kleine Flüssigkeitströpfchen oder feste Partikel (als Kern bezeichnet) in eine kontinuierliche Schicht (als Wandmaterial bezeichnet) eingewickelt werden, um einen Mikrobehälter zu bilden.

Phasenwechselmaterial MikrokapselPhasenwechselmaterial als Kernmaterial verpacken. So gemacht.VorteileJa:

1. Leckage verhindernWenn das Phasenwechselmaterial schmilzt, kann das Wandmaterial es auf das Innere beschränken und verhindern, dass es fließt und die Umwelt verschmutzt.

2. Erhöhung der WärmeübertragungsflächeKleine Kapseln bieten eine riesige Vergleichsfläche und verbessern die Effizienz des Wärmeaustauschs.

3. Verbesserte StabilitätSchutz des Kernmaterials vor der äußeren Umgebung (z. B. Sauerstoff, Feuchtigkeit).

4. Einfach zu bearbeitenMikrokapseln im festen Zustand können einfacher in Fasern, Beschichtungen, Kunststoffe und andere Substrate integriert werden.

Zwei, Mikrostrahlentechnologie

Die Mikrostrahltechnik ist eine Partikelbehandlungstechnik, die auf der Hochdruckflüssigkeitsdynamik basiert. Seine Kernausrüstung istMikrostrahlhomogeneizer.

ArbeitsprinzipDie zu behandelnde Flüssigkeit ist unter hohem Druck (in der Regel erreichbar)40.000 psi oder ~2.750 bar) wird in eine speziell entwickelte "Wechselwirkungskammer" (Diamant-Wechselwirkungskammer) gepumpt. Innerhalb des Hohlraums bildet die Flüssigkeit einen hohen Geschwindigkeitsstrahl durch extrem kleine Kanäle (z. B. Typ Z oder Y). Dieser Hochgeschwindigkeitsstrahl hat drei Haupteffekte:

1. Hohe Schärkraft: Der innere Geschwindigkeitsgradient der Flüssigkeit ist sehr groß, was eine starke Schnerkraft erzeugt.

2. LöchereffektDrastische Druckänderungen führen zur sofortigen Bildung und Zerstörung von Mikroblasen in der Flüssigkeit, die eine starke Stoßwelle erzeugen.

3. Kollisionseffekt: inIn der Y-Kammer kollidieren zwei Hochgeschwindigkeitsströme miteinander und erzeugen riesige Energie.

Die Kombination dieser Effekte ermöglicht es, Tropfen auf Mikron- oder sogar Nanonebene zu brechen und die Mischung und Reaktion äußerst effizient und gleichmäßig zu machen.

Drei, Prozess zur Herstellung von Mikrokapseln für phasenwechselnde Materialien

Die Mikrostrahlentechnologie führt in der Regel den gesamten Mikrokapselprozess nicht allein durch, sondern alsEmulsionundZusammenziehenSchlüsselausrüstung in den Schritten, in Verbindung mit dem chemischen Polymerisationsprozess. Ein typischer Prozess ist wie folgt:

Schritte1: Rezeptdesign

Kernmaterial: Wählen Sie das gewünschte Phasenwechselmaterial, wie Positoran, Positoran, Paraffin usw.

WandmaterialAuswahl eines Polymerenmaterials, das eine stabile Folie bilden kann. Häufig verwendet werden:

1. Melamin- FormaldehydharzHohe Härte, gute Dichte, ist einer der häufig verwendeten Wandmaterialien.

2. Harnstoffharz: niedrigere Kosten.

3. Arabischer Baumkleim/ Gelatine: Natürliche Wandmaterialien für die Re-Kondensationsmethode.

4. Polyurethane、Polystyrenwie synthetische Polymere.

5. Emulgatoren: Tropfen zur Stabilisierung der vorläufigen Emulsion, um sie zu verhindern Zusammenfassung (coalescence).

Schritte2: Voremulsion

Durch Mischen von Kernmaterial (Phasenwechselmaterial), Wandmonomeren (oder Prepolymeren), Emulgatoren und Wasser wird eine vorläufige Emulgation mit einer Hochgeschwindigkeitsschneidemaschine oder einem normalen Homogenisierer zu einer rauen, breit verteilten Partikelgrößen-Emulsion (O/W-Lösung). Ziel dieses Schrittes ist es, eine gleichmäßige Zufuhr für den nächsten Schritt der Mikrostrahlbehandlung bereitzustellen.

Schritte3: Mikrostrahlenmulgation (Kernschritt)

Durchführen der Emulsion nach VoremulsionMikrostrahlhomogeneizerunter festgelegtem Druck (z.B. 10.000 - 30.000 psi) zur Umlaufverarbeitung.

Rolle：

1. Effizientes Zerbrechen: Die Schärkraft und der Hohlloch-Effekt des Mikrostrahls zerbrechen große Phasenwechselmaterialtropfen in gleichmäßige, kleine Mikrotropfen.

2. Homogenisierung: Erhalten Sie eine bessere monodispersive, stabile Nano/ Submikrometer-Emulsion.

3. Schnittstellenreaktion erleichtert: Intensive Mischung und Mikromischung Effekt, so dass die Wandmaterial in der Wasserphase monomer mit Öl- Der vollständige Kontakt der Wassergrenzfläche bildet eine solide Grundlage für die nachfolgende Grenzflächenpolymerisierung oder in situ-Polymerierung.

Dieser Schritt ist der Schlüssel zur Erzielung einer gleichmäßigen und leistungsstarken Mikrokapsel.

Schritte4: Polymerisierungsreaktion

Übertragen der feinen Emulsion nach der Mikrostrahlbehandlung in den Reaktor bei kontrollierter Temperatur,Die Reaktion erfolgt bei pH und Rührgeschwindigkeit.

Für die Aggregation vor OrtDurch Heizung oder RegulierungpH， Auslösen Sie die Polymerisierung von Wandmonomeren auf der Oberfläche des Kernmaterials, um eine vollständige Wandhülle zu bilden.

Für die Interface-AggregationNormalerweise muss ein zweites Reaktionsmonomer in die Wasserphase hinzugefügt werden, und beide Monomere reagieren an der Tropfengrenzfläche des Kernmaterials.

Schritte5: Nachbearbeitung

Nach Abschluss der Reaktion wird das endgültige Mikrokapselpulver des Phasenwechselmaterials durch Filtrieren, Zentrifugieren, Waschen und Trocknen (normalerweise Gefriertrocknen, um die Struktur zu erhalten) erhalten.

Vier, Vorteile der Mikrostrahlentechnologie

Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden (z. B. mechanisches Rühren, Ultraschallemulsion) hat die Mikrostrahltechnik bei der Herstellung von Mikrokapseln erhebliche Vorteile:

1. Einheitliche Partikelgröße, hohe Kontrolle: In der Lage, eine sehr gute Mikrokapsel mit einer sehr engen Partikelgrößenverteilung herzustellen. Durch die Einstellung des Betriebsdrucks und der Anzahl der Bearbeitungen kann die Größe der endgültigen Mikrokapsel genau gesteuert werden.

2. Hohe Verpackungseffizienz: Die gebildeten Tropfen der Emulsion sind klein und stabil und bieten die ideale Schablone für eine gleichmäßige Ablagerung des Wandmaterials, wodurch die Abdeckungsrate des Kernmaterials verbessert wird.

3. Wandmaterial dicht und stabilDie intensive Mischung macht das Wandmonomer auf der Schnittstelle gleichmäßiger verteilt, die gebildete Wandhülle ist dichter und robuster, verhindert effektiv Kernleckage und verbessert die Stabilität des Wärmekreislaufs.

4. Gute Reproduzierbarkeit des ProzessesAls mechanischer Prozess können die Parameter des Mikrostrahls (Druck, Durchfluss) leicht präzise gesteuert werden, was eine hohe Konsistenz zwischen den Chargen gewährleistet.

5. Hohe Effizienz, leicht zu vergrößernSchnelle Verarbeitung und geringe Vergrößerungseffekte von der Laborproduktion bis zur industriellen Produktion.

Fünf, Anwendungsbereiche

Die hergestellten Mikrokapseln aus hochleistungsfähigen Phasenwechselmaterialen werden weit verbreitet in:

1. Energieeinsparung im Gebäude: In Gipsplatten, Beton oder Beschichtungen für die Temperaturregelung vermischt.

2. TextilbekleidungEntwicklung intelligenter Textilien (Outlast ® Technik ist ein bekanntes Beispiel).

3. Wärmemanagement für elektronische Geräte: Als Füllstoff für wärmeleitende Verbundstoffe zur Absorption von Impulswärme durch Chips.

4. Kühlkettentransport für Lebensmittel und MedikamenteAufrechterhaltung der Temperaturstabilität als Isolationsmaterial.

5. SolarwärmespeicherWärmespeicherung, bei Bedarf freigegeben.

Zusammenfassung

Die Mikrostrahlentechnologie bietet durch ihr einzigartiges Prinzip der Hochdruckflüssigkeitsdynamik eine Möglichkeit zur Herstellung von Mikrokapseln für hochleistungsstarke PhasenwechselmaterialeAußergewöhnliche Emulsionsmittel. Es ermöglicht nicht nur eine gleichmäßige Partikelgröße der Mikrokapsel.Das "Leichtgerät" ist ein Schlüsselprozess zur Verbesserung der Mikrokapselverschichtung, der Dichtbarkeit und der Wärmestabilität. Mit der ständigen Verbesserung der Anforderungen an die Leistung von Mikrokapseln wird die Anwendung der Mikrostrahlentechnologie auf diesem Gebiet immer breiter und vertiefter werden.