【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及降溫材料，特別是涉及一種礦用相變降溫材料、制備方法及降溫服。
技術介紹
1、由于部分礦井內的溫度較高，為了使工人能持續在高溫環境下進行工作，工人需要穿戴降溫服，降低高溫對身體的影響。而現有的降溫服如申請號為201320578046.2的技術專利中公開的一種礦井巷道中使用的冷卻降溫服和申請號為200610040352.5的專利技術專利中公開的礦井降溫服裝等，均可實現對工人進行降溫。但是現有的降溫服結構均比較復雜，需要接電或接水，不方便工作人員在狹窄空間使用，并且不方便進行日常維護，導致實用性較差。
2、目前，也有部分不需要額外接電或接水的降溫材料或降溫設備，例如，201811078790.x公開了一種石墨烯微膠囊纖維的制備方法，該方法制得球形的微膠囊具有外殼和內核結構以及連接外殼和內核結構的乳化劑，其中外殼結構由微膠囊壁材組成，內核結構由微膠囊芯材組成，壁材主要為石墨烯，芯材為相變材料，石墨烯為改性石墨烯，相變材料為石蠟，將一定含量的石墨烯溶于水中，加入ph值為3-5的硅烷偶聯劑的乙醇容溶液，攪拌、抽濾、洗滌、干燥后得到改性石墨烯；202310524850.0公開了cnt-pcm礦工降溫服，所述礦工降溫服的胸部、腹部、背部設有多個cnt-pcm封裝袋，所述cnt-pcm封裝袋的制備方法為：將正十八烷與碳納米管通過熔融混合法制得cnt-pcm，將cnt-pcm用pa/pe復合袋進行封裝即可。但是，上述降溫材料使用次數有限，更換頻率高，使用時容易導致使用者活動受限，從而影響工作效率，而且是設置在降溫服的固定位
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種礦用相變降溫材料、制備方法及降溫服，采用礦用相變降溫材料制成降溫機構，將降溫機構放于穿戴機構中，提高降溫效果，避免使用者活動受限，從而提供工作效率。
2、為實現上述目的，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、第一發面，本專利技術提供一種礦用相變降溫材料，以正十八烷和二十烷以及膨脹石墨為基底，在基底上添加石墨片或金屬作為導熱劑制成。
4、作為本專利技術的進一步技術方案，所述金屬為球形銅粉或銀含量5％的鍍銀球形銅粉。
5、作為本專利技術的進一步技術方案，所述石墨片的厚度為0.02mm-0.08mm。
6、第二方面，本專利技術提供一種礦用相變降溫材料的制備方法，具體制備過程包括以下步驟：
7、s1.將2：1比例的固體正十八烷與正二十烷在70℃恒溫水浴加熱中融化混合得到混合石蠟；
8、s2.將膨脹石墨在80℃真空干燥箱中干燥10小時；
9、s3.將干燥完成的膨脹石墨添加到s1制備的混合石蠟中，在70℃水浴加熱中攪拌5小時；
10、s4.將石墨片或金屬分別加入到s3中的混合物中得到石墨片復合相變材料或金屬復合相變材料；
11、s5.將s4所得石墨片復合相變材料或金屬復合相變材料放入干燥箱中70℃干燥5小時得到相變降溫材料。
12、第三方面，本專利技術提供一種礦用相變降溫服，包括穿戴機構；還包括降溫機構；所述穿戴機構包括上身服裝和下身服裝，上身服裝和下身服裝上分別設置有第一隔層和第二隔層，并且第一隔層和第二隔層分別位于上身服裝胸前和下身服裝的雙腿處，第一隔層和第二隔層開口處均設置有魔術貼，上身服裝的中部設置有遮擋條；工人將上身服裝和下身服裝穿戴與身上，通過上身服裝和下身服裝對周圍高溫進行阻擋，并且通過上身服裝上的第一隔層和下身服裝上的第二隔層對分別對多組降溫機構進行儲存，方便降溫機構對工人的身體進行降溫，所述降溫機構由聚氨酯薄膜包裹相變降溫材料制成，相變降溫材料在聚氨酯薄膜內橫向設置。
13、作為本專利技術的進一步技術方案，所述降溫機構的重量和位置能根據實際需要確定。
14、作為本專利技術的進一步技術方案，確定降溫機構重量的過程為：
15、根據熱平衡方程：s＝(m-w±r±c-e)·a·t-q，式中：m為人體新陳代謝量w/m2；w為人所完成的機械功w/m2；r為人體與環境的輻射熱交換w/m2；c為人體與環境的對流熱交換w/m2；e為人體由于呼吸、皮膚表面水分蒸發及出汗所造成的與環境的熱交換w/m2；s為人體的蓄熱量w/m2；a為冷卻服有效作用的人體表面積，m2；t為工作時間，s；q為相變材料的吸熱量，j；根據熱平衡即蓄熱量s＝0，由此計算出規定時間內相變材料所需量。
16、作為本專利技術的進一步技術方案，確定降溫機構位置的過程為：通過在試驗艙中模擬礦井工作環境，測試不同進氣溫度、不同進氣速度、不同進氣相對濕度礦井工人不同部位的熱舒適影響，采用熱舒適性指數pmv-ppd來衡量人體熱舒適性，根據ashrae?180-2018標準，-1≤pmv≤+1，ppd≤20％是適合大部分礦工工作環境范圍，在-3≤pmv≤-1和+1≤pmv≤+3，熱舒適度被認為很差，pmv和ppd指數的公式如下：
17、pmv＝[0.303exp(-0.036m)+0.028]l
18、l＝m-w-{3.96×10-8fcl[(tcl+273)4-(tr+273)4]
19、+fclhc(tcl-t)+3.05×10-3[5733-6.99(m-w)-pa]
20、+0.42(m-w-58.15)+1.7×10-5m(5867-pa)+0.0014m(34-t)}
21、ppd＝100-95×exp[-(0.03353pmv2+0.2179)×pmv2]
22、式中，m為新陳代謝量，w/m2；w為人輸出的外功，w/m2；pa為水蒸氣分壓力，pa；t為當地的空氣溫度，℃；tr為平均輻射溫度，℃；tcl為衣服外表面的溫度，℃；hc為衣服與空氣之間的表面傳熱系數，w/m2℃；fcl為著衣體表面與裸體表面之比。
23、作為本專利技術的進一步技術方案，穿戴機構的第一隔層中降溫機構重量為75g-85g，尺寸為10cm×3cm×2cm,下身服裝的第二隔層中降溫機構重量為100g，尺寸為10cm×5cm×2cm。
24、作為本專利技術的進一步技術方案，所述降溫服的使用方法為：
25、步驟一、對降溫機構的重量的計算以及布置的位置和方向的確定制作成以下降溫防護服；
26、步驟二、將相變降溫材料封裝于高彈性、高輕度、高防水的聚氨酯薄膜中制成降溫機構；
27、步驟三、在使用前將降溫機構置于冰箱、冷水或其它比其相變溫度低的地方；
28、步驟四、使用時將多組降溫機構分別放于上身服裝的第一隔層中和下身服裝的第二隔層中；
29、步驟五、用完后把降溫機構拿出來，并重新冷卻，留待下次使用。
30、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
31、1、選擇相變溫度符合人體溫度的正十八烷和正二十烷為基礎相變材料，添加膨脹石墨和本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種礦用相變降溫材料，其特征在于，以正十八烷和二十烷以及膨脹石墨為基底，在基底上添加石墨片或金屬作為導熱劑制成；所述金屬為球形銅粉或銀含量5％的鍍銀球形銅粉；石墨片的厚度為0.02mm-0.08mm。
2.一種如權利要求1所述礦用相變降溫材料的制備方法，具體制備過程包括以下步驟：
3.一種采用如權利要求2所述相變降溫材料的礦用相變降溫服，包括穿戴機構；其特征在于，還包括降溫機構；所述穿戴機構包括上身服裝和下身服裝，上身服裝和下身服裝上分別設置有第一隔層和第二隔層，并且第一隔層和第二隔層分別位于上身服裝胸前和下身服裝的雙腿處，第一隔層和第二隔層開口處均設置有魔術貼，上身服裝的中部設置有遮擋條；工人將上身服裝和下身服裝穿戴與身上，通過上身服裝和下身服裝對周圍高溫進行阻擋，并且通過上身服裝上的第一隔層和下身服裝上的第二隔層對分別對多組降溫機構進行儲存，方便降溫機構對工人的身體進行降溫，所述降溫機構由聚氨酯薄膜包裹相變降溫材料制成，相變降溫材料在聚氨酯薄膜內橫向設置。
4.根據權利要求3所述礦用相變降溫服，其特征在于，所述降溫機構的重量和位置能根據
5.根據權利要求4所述礦用相變降溫服，其特征在于，確定降溫機構重量的過程為：
6.根據權利要求5所述礦用相變降溫服，其特征在于，確定降溫機構位置的過程為：通過在試驗艙中模擬礦井工作環境，測試不同進氣溫度、不同進氣速度、不同進氣相對濕度礦井工人不同部位的熱舒適影響，采用熱舒適性指數PMV-PPD來衡量人體熱舒適性，根據ASHRAE?180-2018標準，-1≤PMV≤+1，PPD≤20％是適合大部分礦工工作環境范圍，在-3≤PMV≤-1和+1≤PMV≤+3，熱舒適度被認為很差，PMV和PPD指數的公式如下：
7.根據權利要求6所述礦用相變降溫服，其特征在于，穿戴機構的第一隔層中降溫機構重量為75g-85g，尺寸為10cm×3cm×2cm,下身服裝的第二隔層中降溫機構重量為100g，尺寸為10cm×5cm×2cm。
8.根據權利要求3所述礦用相變降溫服，其特征在于，降溫服的使用方法為：
...【技術特征摘要】
1.一種礦用相變降溫材料，其特征在于，以正十八烷和二十烷以及膨脹石墨為基底，在基底上添加石墨片或金屬作為導熱劑制成；所述金屬為球形銅粉或銀含量5％的鍍銀球形銅粉；石墨片的厚度為0.02mm-0.08mm。
2.一種如權利要求1所述礦用相變降溫材料的制備方法，具體制備過程包括以下步驟：
3.一種采用如權利要求2所述相變降溫材料的礦用相變降溫服，包括穿戴機構；其特征在于，還包括降溫機構；所述穿戴機構包括上身服裝和下身服裝，上身服裝和下身服裝上分別設置有第一隔層和第二隔層，并且第一隔層和第二隔層分別位于上身服裝胸前和下身服裝的雙腿處，第一隔層和第二隔層開口處均設置有魔術貼，上身服裝的中部設置有遮擋條；工人將上身服裝和下身服裝穿戴與身上，通過上身服裝和下身服裝對周圍高溫進行阻擋，并且通過上身服裝上的第一隔層和下身服裝上的第二隔層對分別對多組降溫機構進行儲存，方便降溫機構對工人的身體進行降溫，所述降溫機構由聚氨酯薄膜包裹相變降溫材料制成，相變降溫材料在聚氨酯薄膜內橫向設置。
4.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳立榮，王乙帆，張金豪，孫曉文，李聰，李佳敏，
申請(專利權)人：山東科技大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。