一種滅火微膠囊的制備方法與流程

本發明涉及滅火微膠囊或微球制造的，具體為一種滅火微膠囊的制備方法。

背景技術：

1、滅火微膠囊是一種創新的消防技術，利用微膠囊將滅火劑封裝在聚合物外殼中。這些微膠囊在火災初期受熱時會自動破裂，釋放出滅火劑，從而迅速撲滅火焰，其優點是自動響應、高效滅火和環保安全。

2、在現有技術中，滅火微膠囊一般采用微控流技術，即同軸流動聚焦，使外相液體包裹內相液體并聚焦為射流結構，射流在不穩定環境下破裂為液滴或膠囊，然后對外相液體進行硬化或固化以使其成為包裹內相液體的囊殼，但是在同軸流動聚焦的過程中，縮頸段的長度或尺寸是限定的，會限制液滴生成的靈活性，導致液滴尺寸和生產頻率的不穩定。

技術實現思路

1、本發明提供一種滅火微膠囊的制備方法，能夠提高射流和微液滴的穩定性和均一性，提升滅火微膠囊的制造質量。

2、為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、一種滅火微膠囊的制備方法，包括：

4、s1：將液體滅火囊芯和液體囊材分別注入同軸流動聚焦組件中；

5、s2：液體囊材流體在匯聚區域會被液體滅火囊芯流體剪切并形成射流結構；

6、s3：射流結構進入縮頸段中并破裂為微液滴或微球；

7、s4：縮頸段的長度優化調節，精確控制微液滴的尺寸和提高微液滴的均一度，以滿足不同滅火囊芯和囊材的微液滴成型；

8、s5：微液滴進入固化通道，紫外光組件對囊材進行光固化。

9、可選的，在s2中，還包括：

10、設計在同軸流動聚焦組件中兩相角度控制器，外相液體囊材與內相液體滅火囊芯通過兩相角度匯聚形成射流，兩相角度控制器能調整兩相角度的范圍，以形成穩定的流型。

11、可選的，所述同軸流動聚焦組件包括外相管及位于其軸線上的毛細管，所述毛細管的頂部開口與輸出液體滅火囊芯的內相泵源關聯，所述外相管的頂部開口與輸出液體囊材的外相泵源關聯，所述匯聚區域位于外相管下方，所述外相管的底部安裝有承載座，所述兩相角度控制器裝配于承載座的內部，所述承載座的底部一體成型有裝配管，所述裝配管的底部固定安裝有柔性密封部，所述縮頸段包括滑動裝配在承載座的外壁上的縮頸斗，所述縮頸斗的錐形內壁與柔性密封部的底端緊密貼合，所述柔性密封部受外力擠壓會發生形變，所述縮頸斗向上位移會縮短其位于柔性密封部下方的軸向長度。

12、可選的，所述兩相角度控制器包括固定安裝在外相管底端基礎錐套，所述基礎錐套的錐形內壁上裝配有錐環形的柔性功能件，所述柔性功能件的內部填充有聚合物，所述聚合物在外部驅動器的控制下會發生膨脹或收縮，所述柔性功能件朝向毛細管的環形外壁可以等距膨脹延伸以驅使柔性功能件內錐面的錐度增大。

13、可選的，所述毛細管固定安裝在外相管的內部，所述毛細管外壁與外相管內壁之間固定安裝有螺旋件，所述螺旋件與外相管內壁之間形成多個螺旋的引導槽，外相液體囊材進入外相管后在螺旋件的引導下會螺旋前進。

14、可選的，所述縮頸斗的底部固定安裝有采集部，所述采集部的內壁一體成型有隆起部，所述隆起部與采集部的環形內壁之間形成有容納腔，所述隆起部上貫穿開設有與縮頸斗內部連通的正確通道，所述正確通道與毛細管的軸線共線。

15、可選的，所述容納腔的內部開設有貫穿出采集部外壁的微孔，所述微孔與外部的光電傳感器關聯，所述光電傳感器發射的光信號會穿過微孔進入容納腔內部，液體囊材會吸收光信號。

16、可選的，所述縮頸斗包括縮口部和過渡部，所述過渡部為直筒狀設計，所述過渡部的底部與正確通道連通。

17、可選的，所述隆起部的底部固定安裝有與正確通道連通的出液管，所述出液管為透光性設計，所述出液管的內部固定安裝有球形燈模，所述球形燈模的球形內壁鋪設有光固化燈源，所述固化通道由球形燈模的頂部至底部貫穿開設，所述固化通道與毛細管軸線共線。

18、可選的，所述液體囊材為光固化樹脂復合材料，所述液體滅火囊芯為添加了表面活性劑的全氟乙酮混合物。

19、相比于現有技術，本發明具備以下有益效果：

20、通過調節縮頸段的長度，可以控制微液滴的尺寸，一般較長的縮頸段通常會生成較小的微液滴，而較短的縮頸段則生成較大的微液滴，通過調節優化縮頸段長度能夠提高微液滴的尺寸均一性，減少尺寸分布的波動，且能夠為射流提供更加穩定的流動條件，確保流動形態。

21、柔性功能件朝向毛細管的環形外壁是形變部分，該聚合物在外部驅動器的控制下發生形變，由于形變部分的限制，使得柔性功能件朝向毛細管的環形外壁可以等距膨脹延伸，從而能夠調整兩相角度，提高同軸流動聚焦組件的適應能力，可以使射流生成的更加穩定，且合適的兩相夾角可以避免過度剪切或剪切不足。

22、通過設計螺旋件，在同軸流動聚焦的過程中，外相液體的螺旋前進對包覆有一定的好處，螺旋前進可以增強流體的混合效果，從而提高包覆的均勻性和穩定性。

技術特征：

1.一種滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：包括：

2.根據權利要求1所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：在s2中，還包括：

3.根據權利要求2所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述同軸流動聚焦組件包括外相管（2）及位于其軸線上的毛細管（1），所述毛細管（1）的頂部開口與輸出液體滅火囊芯的內相泵源關聯，所述外相管（2）的頂部開口與輸出液體囊材的外相泵源關聯，所述匯聚區域位于外相管（2）下方，所述外相管（2）的底部安裝有承載座（4），所述兩相角度控制器裝配于承載座（4）的內部，所述承載座（4）的底部一體成型有裝配管（7），所述裝配管（7）的底部固定安裝有柔性密封部（8），所述縮頸段包括滑動裝配在承載座（4）的外壁上的縮頸斗（9），所述縮頸斗（9）的錐形內壁與柔性密封部（8）的底端緊密貼合，所述柔性密封部（8）受外力擠壓會發生形變，所述縮頸斗（9）向上位移會縮短其位于柔性密封部（8）下方的軸向長度。

4.根據權利要求2所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述兩相角度控制器包括固定安裝在外相管（2）底端基礎錐套（5），所述基礎錐套（5）的錐形內壁上裝配有錐環形的柔性功能件（6），所述柔性功能件（6）的內部填充有聚合物，所述聚合物在外部驅動器的控制下會發生膨脹或收縮，所述柔性功能件（6）朝向毛細管（1）的環形外壁可等距膨脹延伸以驅使柔性功能件（6）內錐面的錐度增大。

5.根據權利要求4所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述毛細管（1）固定安裝在外相管（2）的內部，所述毛細管（1）外壁與外相管（2）內壁之間固定安裝有螺旋件（3），所述螺旋件（3）與外相管（2）內壁之間形成多個螺旋的引導槽，外相液體囊材進入外相管（2）后在螺旋件（3）的引導下會螺旋前進。

6.根據權利要求3所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述縮頸斗（9）的底部固定安裝有采集部（11），所述采集部（11）的內壁一體成型有隆起部，所述隆起部與采集部（11）的環形內壁之間形成有容納腔（15），所述隆起部上貫穿開設有與縮頸斗（9）內部連通的正確通道（16），所述正確通道（16）與毛細管（1）的軸線共線。

7.根據權利要求6所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述容納腔（15）的內部開設有貫穿出采集部（11）外壁的微孔，所述微孔與外部的光電傳感器（17）關聯，所述光電傳感器（17）發射的光信號會穿過微孔進入容納腔（15）內部，液體囊材會吸收光信號。

8.根據權利要求6所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述縮頸斗（9）包括縮口部和過渡部，所述過渡部為直筒狀設計，所述過渡部的底部與正確通道（16）連通。

9.根據權利要求6所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述隆起部的底部固定安裝有與正確通道（16）連通的出液管（12），所述出液管（12）為透光性設計，所述出液管（12）的內部固定安裝有球形燈模（13），所述球形燈模（13）的球形內壁鋪設有光固化燈源，所述固化通道由球形燈模（13）的頂部至底部貫穿開設，所述固化通道與毛細管（1）軸線共線。

10.根據權利要求1-9中任意一項所述的滅火微膠囊的制備方法，其特征在于：所述液體囊材為光固化樹脂復合材料，所述液體滅火囊芯為添加了表面活性劑的全氟乙酮混合物。

技術總結
本發明涉及滅火微膠囊或微球制造的技術領域，具體為一種滅火微膠囊的制備方法，S1：將液體滅火囊芯和液體囊材分別注入同軸流動聚焦組件中；S2：液體囊材流體在匯聚區域會被液體滅火囊芯流體剪切并形成射流結構；S3：射流結構進入縮頸段中并破裂為微液滴或微球；S4：縮頸段的長度優化調節，精確控制微液滴的尺寸和提高微液滴的均一度，以滿足不同滅火囊芯和囊材的微液滴成型；S5：微液滴進入固化通道，紫外光組件對囊材進行光固化；在S2中，還包括：設計在同軸流動聚焦組件中兩相角度控制器，外相液體囊材與內相液體滅火囊芯通過兩相角度匯聚形成射流本發明能夠提高射流和微液滴的穩定性和均一性，提升滅火微膠囊的制造質量。

技術研發人員：張廠育,王巍,奚金柱,陳敏華,劉建,劉江磊,杜寶峰
受保護的技術使用者：中鐵高鐵電氣裝備股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14