PL229095B1 - Zastosowanie bromku 1‑dodecylo‑3- metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej - Google Patents
Zastosowanie bromku 1‑dodecylo‑3- metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącejInfo
- Publication number
- PL229095B1 PL229095B1 PL406045A PL40604513A PL229095B1 PL 229095 B1 PL229095 B1 PL 229095B1 PL 406045 A PL406045 A PL 406045A PL 40604513 A PL40604513 A PL 40604513A PL 229095 B1 PL229095 B1 PL 229095B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- dodecyl
- bromide
- vest
- methylimidazolium
- floating
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 5
- QWLSTCVUGYAKLE-UHFFFAOYSA-M 1-dodecyl-3-methylimidazol-3-ium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 QWLSTCVUGYAKLE-UHFFFAOYSA-M 0.000 title 1
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 8
- WMVOLWCNQIESCJ-UHFFFAOYSA-N 1-dodecyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[NH+]1CN(C)C=C1 WMVOLWCNQIESCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 238000002135 phase contrast microscopy Methods 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 2
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 2
- PBLNBZIONSLZBU-UHFFFAOYSA-N 1-bromododecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCBr PBLNBZIONSLZBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- -1 PCM compound Chemical class 0.000 description 1
- 241000196251 Ulva arasakii Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 241001233061 earthworms Species 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008789 oxidative DNA damage Effects 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest wykorzystanie bromku 1-dodecylo-3-mefyloimidazolu, jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej.
Description
Przedmiotem wynalazku jest nowe zastosowanie bromku 1-dodecylo-3-metyloimidazolu
[C12MIM]Br.
Związki zmiennofazowe (inaczej: materiały przemiany fazowej) absorbują, akumulują oraz uwalniają duże ilości energii w zakresie temperatur przemiany fazowej (temperatura topnienia i krzepnięcia). Podczas przemiany w stan ciekły (temperatura topnienia) PCM pochłaniają i akumulują duże ilości ciepła od najbliższego otoczenia. Przez cały czas, gdy ciepło jest pochłaniane, temperatura PCM jest stała. Związki te mogą zatem być używane np. do ochrony organizmu człowieka przed wytwarzaną nadmierną ilością ciepła. Bardzo ważnymi parametrami opisującymi PCM są: entalpia przemiany fazowej (entalpia topnienia i krzepnięcia, zwana inaczej ciepłem utajonym) oraz przewodność cieplna. W czasie procesu zmiany fazy, za możliwości akumulowania bądź oddawania ciepła odpowiada wartość entalpii przemiany fazowej ΔΗ (ciepło utajone; entalpia topnienia i krzepnięcia). Przewodność cieplna odpowiedzialna jest za efektywne pochłanianie lub uwalnianie ciepła nawet przy niewielkich różnicach temperatury. W 1983 r. A. Adhat sklasyfikował materiały magazynujące energię. Podzielił je, uwzględniając źródło ciepła, na 3 klasy główne z uwagi na: ciepło jawne, utajone oraz uzyskane z przemian chemicznych. Podklasy ciepła utajonego zależą od rodzaju przemian fazowych. Interesujące nas PCM przechodzą z fazy stałej do ciekłej (i odwrotnie). Związki te następnie podzielić można na organiczne i nieorganiczne. Do organicznych zaliczamy: parafiny (alkany) oraz kwasy tłuszczowe, do nieorganicznych - uwodnione sole. Obecnie do organicznych materiałów magazynujących energię zalicza się również ciecze jonowe. Parafiny (alkany) cechują się wysokim ciepłem utajonym (ΔΗ=250 kJ/kg), są stabilne chemicznie, ich temperaturę topienia można „kontrolować”, podczas syntetyzowania związku PCM, poprzez regulację liczby atomów węgla w łańcuchu cząsteczki, oraz nie ulegają przechłodzeniu. Wadą parafin jest wysoka cena, niska odporność na Jenie oraz niska przewodność cieplna. Kwasy tłuszczowe charakteryzują się niższym ciepłem utajonym (ΔΗ < 200 kJ/kg) i wysokimi wartościami temperatury topnienia.
Ciecze jonowe są to substancje ciekłe składające się wyłącznie z jonów. Cechują się małą prężnością par, są niepalne, stabilne termicznie oraz przyjazne dla środowiska. Charakteryzuje je jednak niższa wartość ciepła utajonego (AH~160 kJ/kg).
Organiczne PCM mają bardzo wiele zalet, m.in. niski bądź zerowy efekt przechłodzenia podczas przemiany fazowej oraz nie powodują korozji metali. Charakteryzują się jednak niską przewodnością cieplną (0,15-0,30 W/mK), dużą rozszerzalnością objętościową podczas przemian fazowych i są, niestety łatwopalne. Uwodnione sole oraz woda cechują się wysokim ciepłem utajonym (ΔΗη2ο = 330 kJ/kg), lecz nie są stabilne termicznie istnieje też duże prawdopodobieństwo, że ulegną rozdzieleniu faz, wynikiem czego może być nieefektywne działanie danego związku. Charakteryzują się również wyższą pojemnością cieplną w porównaniu z organicznymi PCM. Nieorganiczne PCM często ulegają przechłodzeniu oraz wywołują korozję. Znalazły zastosowanie głównie w urządzeniach służących do magazynowania energii słonecznej. Tak więc istnieje zapotrzebowanie na znalezienie związku zmiennofazowego pozbawionego powyższych wad.
Bromek 1-dodecylo-3-metyloimidazolu o wzorze 1
Br stosowany jest w wielu dziedzinach chemii. Z publikacji „The ameliorating effect of Acadian marinę plant extract against ionic liquids-induced oxidative stress and DNA damage in marinę macroalga Ulva lactuca” Kumar, Manoj; Reddy, C. R. K; Jha, Bhavanath, Journal of Applied Phycology, (2013) 25(2) 369-378, Database CAPLUS DOI:10.1007/s 10811-012-9871-8 znane jest zastosowanie tego związku jako rozpuszczalnika organicznego. Z publikacji „Interactions between ionic liguid surfactant
PL 229 095 Β1
[C12rnim]Br and DNA in dilute brine”, He, Yunfei; Shang, Yazhuo; Liu, Zhenhai; Shao, Shuang; Liu, Honglai Hu, Ying, Colloids and Surfaces, B: Bionterfaces (2013), 101, 398-404, Database: CAPLUS D0l:10.1016/j.colsurfb.2012..07.027 zastosowanie tego związku, jako ciekłego jonowego środka powierzchniowo-czynnego. Znane są również jego właściwości, jako inhibitora systemu antyutleniającego w algach, jako aktywatora enzymów w robakach ziemnych, jako czynnika sprzyjającego sorpcji barwników na włóknach nylonowych, jako środka antybakteryjnego i przeciw grzybiczego jak również, jako katalizatora reakcji chemicznych.
Związek ten otrzymuje się z 1-metyloimidazolu oraz bromku dodecylu w znany sposób.
W celu wyznaczenia wartości temperatury topnienia i krzepnięcia oraz wartości entalpii przemiany fazowej wykonano analizę DSC (Differential Scanning Calorimetry - skaningowa kalorymetria różnicowa). Na podstawie analizy DSC wyznaczono właściwości fizykochemiczne zawarte w tabeli 1.
T a b e I a 1
Właściwości [C12MIM]Br
| Tm [K] | Tc [K] | AHf [kJ/kg] | Cp [J/kg*K] |
| 318,65 | 286 | 82,17 | 1,587 |
Gdzie Tm oznacza temperaturę topnienia, Tc oznacza temperaturę krzepnięcia, AHf oznacza entalpia przemiany fazowej a Cp oznacza ciepło właściwe cieczy.
Wykonano kamizelkę z materiału NB1043 (80%poliester, 20%bawełna). Wyposażona była od środka w tunele zakrywane materiałową nakładką. Kamizelka składa się z tyłu i dwóch analogicznych lustrzanych części przednich. W części przedniej znajdowało się 6 tuneli, natomiast część tylna została podzielona na 2 symetryczne części. W obu częściach tyłu kamizelki znajdowało się 2 x po 6 tuneli (łącznie 12 tuneli). Ciecz jonowa [C12MIM]Br została zamknięta w czterech sylikonowych wężykach A, B, C i D. Szczegółowy opis w tabeli poniżej.
| Wężyk | Masa zamkniętej cieczy jonowej, g | Ciężar wężyka wraz z cieczą jonową, g |
| A | 57,03 | 159 |
| B | 56,66 | 157 |
| C | 56,64 | 158 |
| D | 59,74 | 160 |
Wężyki A i D zostały umieszczone w części przedniej, natomiast wężyki B i C w części tylnej. Kamizelka chłodząca (kamizelka bez wypełnienia - 0,588 kg, kamizelka wypełniona wężykami z cieczą jonową - 1,22 kg) została przetestowana w badaniach z udziałem grupy ochotników. Badania prowadzone były w komorze klimatycznej. Podczas badań ochotnicy ubrani byli w bawełnianą bieliznę (podkoszulek, bokserki, skarpetki), odzież roboczą/ochronną (składającą się bluzy oraz spodni - wykonanych z materiału 94/5/1% Nomex lll/Para-Aramid/Static-Control) oraz lekkie buty sportowe. Do tego w zależności od wariantu badania zakładana była kamizelka bez PCM (ciężar 0,588 kg) lub kamizelka z PCM (cieczą jonową) (ciężar 1,22 kg).
Wyniki badań
Wyniki badań uzyskanych podczas testowania kamizelki chłodzącej porównywano z wynikami dla wariantu badania z kamizelką bez wypełnienia PCM. Analizowano takie wartości jak: temperatura wewnętrzna mierzona w przewodzie pokarmowym, średnia ważona temperatura skóry czy lokalne wartości temperatury i wilgotności względnej mierzone na skórze czy podkoszulku. Wyniki badań przedstawiono na poniższych wykresach.
PL 229 095 Β1
Temp, wewnętrzna
czas, mm
Średnia ważona temperatura skóry
Lokalna wartość temperatury mierzona na skórze
Lokalna wartość temperatury mierzona na podkoszulku
-— bez_PCM -kam_B (PCM_cj)
czas, min
PL 229 095 Β1
Lokalna wartość wilgotności względnej mierzonej w przestrzeni w kamizelce
Zastosowanie kamizelki wypełnionej bromkiem 1-dodecylo-3-metyloimidazolu [C12MIM]Br powodowało zmniejszenie wartości temperatury wewnętrznej mierzonej w przewodzie pokarmowym praktycznie przez cały czas trwania badania. Również w przypadku zastosowania kamizelki odnotowano spadek średniej ważonej temperatury skóry, lokalnej wartości temperatury skóry w okolicy szyi oraz prawej łopatki, jak również lokalnej wartości temperatury mierzonej na bieliźnie w okolicy brzucha ochotników. Również zastosowanie kamizelki powodowało spadek lokalnych wartości wilgotności względnych mierzonych np. na skórze ochotnika w okolicy, prawej łopatki. Wartości wilgotności względnej mierzonej w przestrzeni między bielizną a kamizelką również uległy zmniejszeniu w przypadku zastosowania kamizelki (np. w okolicy brzucha bądź części lędźwiowej kręgosłupa)
Claims (1)
1. Zastosowanie bromku 1-dodecylo-3-metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406045A PL229095B1 (pl) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Zastosowanie bromku 1‑dodecylo‑3- metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406045A PL229095B1 (pl) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Zastosowanie bromku 1‑dodecylo‑3- metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL406045A1 PL406045A1 (pl) | 2014-10-13 |
| PL229095B1 true PL229095B1 (pl) | 2018-06-29 |
Family
ID=51662872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL406045A PL229095B1 (pl) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | Zastosowanie bromku 1‑dodecylo‑3- metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229095B1 (pl) |
-
2013
- 2013-11-14 PL PL406045A patent/PL229095B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL406045A1 (pl) | 2014-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wong-Pinto et al. | Progress on use of nanoparticles in salt hydrates as phase change materials | |
| Yazici et al. | On the effect of eccentricity of a horizontal tube-in-shell storage unit on solidification of a PCM | |
| Zou et al. | Preparation and performance of modified calcium chloride hexahydrate composite phase change material for air-conditioning cold storage | |
| Sharma et al. | Thermal cycle test of binary mixtures of some fatty acids as phase change materials for building applications | |
| Zhang et al. | Preparation and properties of palmitic-stearic acid eutectic mixture/expanded graphite composite as phase change material for energy storage | |
| Brancato et al. | Identification and characterization of promising phase change materials for solar cooling applications | |
| ES2596853T3 (es) | Medios de trabajo novedosos para procesos de refrigeración | |
| CN103242806B (zh) | 无机盐相变蓄冷材料 | |
| Hu et al. | Phase change materials in food: Phase change temperature, environmental friendliness, and systematization | |
| Kumar et al. | Computational and experimental investigation of low ODP and low GWP HCFC-123 and HC-290 refrigerant mixture alternate to CFC-12 | |
| AU2012334406A1 (en) | Mixture for thermal energy storage and device for heat storage and release using said mixture | |
| Jiang et al. | Preparation and thermal properties of Glauber’s salt-based phase-change materials for Qinghai–Tibet Plateau solar greenhouses | |
| CN104720112A (zh) | 一种用于加热不燃烧烟草制品的外接烟嘴 | |
| CN103194183A (zh) | 一种烷醇类自调温相变材料的制备方法 | |
| Lee et al. | Evaluation of ionic liquids as absorbents for absorption refrigeration systems using hydrofluoro-olefin refrigerant | |
| Zhang et al. | Experimental study on the characteristics of ethanol solution’s vacuum flash under adsorption condition | |
| EP2252736A1 (de) | Kondensationstrockner mit einem latentwärmespeicher sowie verfahren zu seinem betrieb | |
| PL229095B1 (pl) | Zastosowanie bromku 1‑dodecylo‑3- metyloimidazolu jako związku zmiennofazowego do zastosowania w odzieży chłodzącej | |
| Luo et al. | Thermodynamic properties and evaluation of the lithium nitrate–imidazole IL–water ternary systems as new working fluids for a double-effect AHP cycle | |
| Çakmak | Experimental investigation of thermal storage in U-tube heat exchanger | |
| Canik et al. | Hexamethylene dilauroyl, dimyristoyl, and dipalmytoyl amides as phase change materials for thermal energy storage | |
| Calviño et al. | Advanced backfilling materials for enhancing the thermal efficiency of ground heat exchangers | |
| JP6898355B2 (ja) | 吸収式冷凍機におけるイオン液体の共融混合物 | |
| Eidan et al. | Effect of enhanced evaporative cooling on the performance of air-conditioning in severe hot weather | |
| WO2019033189A1 (pt) | Composição de fluido refrigerante, uso da composição, aparelho refrigerador, produto envasado e processo de envasamento |