本发明涉及静电纺丝制膜领域，尤其是涉及一种制备相变纤维膜的静电纺丝装置及其应用。
背景技术：
1、相变纤维作为一种蓄热调温功能纤维，其利用物质相变过程中释放或吸收潜热、但温度保持不变的特性，实现了对温度的精确控制。在太空探索领域，相变纤维的优异性能能够有效地吸收和释放热量，为宇航员提供恒定的温度环境，保障其生命安全。相变纤维除做太空服外，还可以制成滑雪服、滑雪靴、手套、袜类等运动性服装。它根据人体头部或脚部过热与过冷的情况，吸收环境或运动员剧烈运动时产生的大量热量，使人体避免了过快的体温上升而出现的高热现象。在医疗领域，可以制成多种温度段和适合人体部位形态的热敷袋、被褥、服装等，相变材料可以根据环境及人体温度的变化，吸收存储和重新释放热量，对病人的病情起到良好的辅助治疗作用。相变纤维还用于对温度变化要求高的仪器、调温设备等。
2、相变材料因其储能密度大、温度恒定、过程易控、可重复使用等优点，具有很大的发展潜力。相变材料分为有机、无机以及混合相变材料。无机材料包括水合盐、金属合金等；有机材料包括石蜡、羧酸、酯类以及多元醇等。石蜡在外界温度较高时能吸收外界热量由固态变为液态，当外界温度下降时石蜡又从液态变为固态，释放能量，保持温度的稳定。静电纺丝技术是基于电流体动力学的聚合物溶液制造微米尺度到纳米尺度材料的方法，其能够快速、低成本地获得具有高比表面积的纳米纤维。目前，绝大多数的相变材料静电纺丝时主要采用与聚合物直接共混纺丝和微胶囊纺丝法两种。常温下，石蜡基相变材料呈现固态且与纤维聚合物基体相容性差，目前在相变材料或相变胶囊的静电纺制备时，由于装置的限制以及相变材料自身的特性，常规的纺丝装置在相变纤维纺丝时，容易造成纺丝针头堵塞，纤维强力低等问题。
3、中国专利申请cn101033560a公开了一种恒温油浴静电纺丝装置及其工业应用，采用油浴装置和加热介质循环槽等结构对纺丝液进行加热，结构比较复杂、操作较麻烦。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备纤维成型好、纺丝效率高、操作简单的制备相变纤维膜的静电纺丝装置及其应用。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种制备相变纤维膜的静电纺丝装置，该装置包括：
4、纺丝液推进泵；
5、与纺丝液推进泵相连的纺丝液注射器，所述纺丝液注射器前端设有纺丝喷头；
6、设置在纺丝喷头前方的纤维接收辊；
7、套设于纺丝液注射器外壁的绝缘辅助加热装置；
8、连在绝缘辅助加热装置上的绝缘辅助加热装置电源；
9、用于支撑纺丝液推进泵与纺丝液注射器的绝缘底座；
10、所述纺丝喷头还通过导线与电源的正极相连，所述电源的负极与纤维接收辊相连。
11、进一步的，所述纤维接收辊一端与电源的负极相连，另一端通过接地导线接地。
12、进一步的，所述纺丝喷头与纤维接收辊的距离为10-50cm。
13、一种基于上述的装置的应用，该装置用于通过静电纺丝法制备相变纤维膜，制备方法包括：
14、(1)制备相变纤维纺丝液，将高分子聚合物溶解于有机溶液中，后向溶液中加入相变材料，混合均匀得到相变纤维纺丝液；
15、(2)将相变纤维纺丝液装入静电纺丝装置的纺丝液注射器中，打开绝缘辅助加热装置、电源，通过电场的作用将相变纤维纺丝液从纺丝喷头拉出，落在纤维接收辊上，即得到所述相变纤维膜。
16、进一步的，所述纤维接收辊的转速为50～500rpm。
17、进一步的，所述绝缘辅助加热装置的温度为0-100℃。
18、进一步的，所述纺丝液推进泵的推进速度为0.1-5ml/h。
19、进一步的，所述高分子聚合物包括：聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、醋酸纤维素溶液中的一种。
20、进一步的，所述相变材料包括十八烷、二十烷、石蜡、硬脂酸、棕榈酸、na2so4·10h2o、mn(no3)2·6h2o、聚乙二醇等。
21、进一步的，所述有机溶液包括二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯、乙醚、氯仿、醋酸等。
22、与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
23、(1)本发明提供的装置采用与注射器和纺丝针头相连的加热装置，对纺丝液的温度进行控制，使相变材料与聚合物基体之间能够紧密相容，具有纤维成型好、纺丝效率高、操作简单等优点。
24、(2)本发明实现了在设定实验条件下高效率制备出受温度影响的相变纳米纤维。对于相变材料或相变胶囊的静电纺丝制备，通过对纺丝液温度的控制使纺丝液分散均匀并容易的被电场拉出，利用与外界环境的温度差使纤维固化成型。采用本发明制备温控相变纳米纤维，具有纺丝效率高、操作简单、收集方便的优点，为大规模制备相变纳米纤维提供了新的技术途径。
1.一种制备相变纤维膜的静电纺丝装置，其特征在于，该装置包括：
2.根据权利要求1所述的制备相变纤维膜的静电纺丝装置，其特征在于，所述纤维接收辊(13)一端与电源(11)的负极相连，另一端通过接地导线(14)接地。
3.根据权利要求1所述的制备相变纤维膜的静电纺丝装置，其特征在于，所述纺丝喷头(7)与纤维接收辊(13)的距离为10-50cm。
4.一种基于权利要求1-3任一所述的装置的应用，其特征在于，其特征在于，该装置用于通过静电纺丝法制备相变纤维膜，制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备相变纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述纤维接收辊(13)的转速为50-500rpm。
6.根据权利要求4所述的制备相变纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述绝缘辅助加热装置(5)的温度为0-100℃。
7.根据权利要求4所述的制备相变纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述纺丝液推进泵(1)的推进速度为0.1-5ml/h。
8.根据权利要求4所述的制备相变纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述高分子聚合物包括：聚丙烯腈、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、醋酸纤维素溶液中的一种。
9.根据权利要求4所述的制备相变纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述相变材料包括十八烷、二十烷、石蜡、硬脂酸、棕榈酸、na2so4·10h2o、mn(no3)2·6h2o、聚乙二醇等。
10.根据权利要求4所述的制备相变纤维膜的静电纺丝方法，其特征在于，所述有机溶液包括二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯、乙醚、氯仿、醋酸等。
