一種相變溫度為5-8℃的水合鹽蓄冷劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水合鹽蓄冷劑，適用于果蔬、食品等的冷鏈運輸和生物醫藥制品的低溫保護。本發明還涉及一種水合鹽蓄冷劑的制備方法，屬于包裝材料技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，蓄冷技術的應用多集中于空調和蓄冷等領域，但隨著經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，消費者對于新鮮、優質及冷凍加工食品的需求越來越大。冷鏈運輸過程中同樣需要合適溫度的蓄冷劑對產品進行降溫保鮮，從而延長產品的保質期，減少消費前的損失量。
[0003]但目前市面上的蓄冷劑普遍存在很多問題，如蓄冷量不足，保冷時間短，無法達到產品在運輸過程中的溫度需要。此外，有些蓄冷劑制備工藝復雜，使用成本高，而且運輸過程中一旦破袋，內容物容易溢出，污染被包裝產品，本發明提供一種水合鹽蓄冷劑及其制備方法，所制備的蓄冷劑的相變溫度在5?8°C之間可調節，相變潛熱較高，保冷時間長，制備工藝簡單，成本低，并且無毒無味、無污染，呈凝膠狀，可廣泛用于果蔬和生物醫藥制品等的冷鏈運輸。
【發明內容】
[0004]針對目前市面上同等溫度范圍內的蓄冷劑存在的問題，如相變潛熱較低，制備工藝復雜和使用成本高等，本發明主要提供一種水合鹽蓄冷劑，該蓄冷劑的相變溫度在5?8°C之間可調節，相變潛熱在120?140J/g之間，呈凝膠狀，有利于在運輸過程中保持蓄冷劑的形態，同時不易從包裝袋中流出，從而更好地保護包裝產品。
[0005]本發明的目的通過如下技術方案實現：
[0006]—種相變溫度為5?8°C的蓄冷劑，其組成為：重量百分比為68. 5?86. 9%的主儲能劑、重量百分比為1?3%的防過冷劑、重量百分比為1?3%的酸堿中和劑、重量百分比為1?5%的增稠劑、重量百分比為10?20%的降溫劑、重量百分比為0. 1?0. 5%的晶習改變劑和與十水硫酸鈉等摩爾比的游離水。
[0007]本發明所述主儲能劑為十水硫酸鈉；所述防過冷劑為硼砂；所述酸堿中和劑為硼酸；所述增稠劑為自制環保可降解淀粉系高吸水性樹脂和氣相白炭黑；所述降溫劑為不同比例的氯化鉀和氯化銨；所述晶習改變劑為六偏磷酸鈉。
[0008]本發明所述蓄冷劑的制備方法包括以下步驟：
[0009](1)將濃度為5%的68. 5?86. 9%的玉米淀粉在80°C下進行糊化，然后將中和度為80%的丙烯酸溶液與丙烯酰胺混合，并攪拌均勻。在80°C下，向糊化的淀粉中加入引發劑過硫酸銨，再加入混合溶液和交聯劑N’ N-亞甲基雙丙烯酰胺，反應后得到膠凍狀產物，將膠凍狀產物剪碎并烘干，粉碎得到粉末狀耐鹽性高吸水性樹脂；
[0010](2)將重量百分比為68. 5?86. 9%的主儲能劑十水硫酸鈉、重量百分比為1?3%的防過冷劑硼砂、重量百分比為1?3%的酸堿中和劑硼酸、重量百分比為1?5%的增稠劑耐鹽性高吸水性樹脂和氣相白炭黑、重量百分比為10?20%的降溫劑氯化鉀和氯化錢、重量百分比為0. 1?0. 5%的晶習改變劑六偏磷酸鈉和游離水在35?40°C的恒溫下攪拌均勻，冷卻，得到水合鹽蓄冷劑。
[0011]本發明蓄冷劑的相變溫度為5?8°C，相變潛熱為120?140J/g。
[0012]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0013](1)通過添加不同比例的降溫劑，使得水合鹽蓄冷劑的溫度在5?8°C之間可調，相變潛熱在120?140J/g之間，與市面上同等溫度范圍內的水合鹽蓄冷劑相比，相變潛熱大，蓄冷效果良好；
[0014](2)使用硼砂作為防過冷劑，能夠解決水合鹽蓄冷劑的過冷問題；
[0015](3)使用硼酸作為酸堿中和劑，制備出中性的蓄冷劑；
[0016](4)混合使用兩種增稠劑，能夠有效解決水合鹽蓄冷劑的相分離問題；
[0017](5)安全無毒，不添加對人體有害的物質；
[0018](6)能夠多次重復使用。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明要求保護的內容不限于此。
[0020]實施例1
[0021]具體組分及質量比例為：8. 0g的十水硫酸鈉水合鹽、0. 25g的硼砂、0. 25g的硼酸、0. 15g的高吸水性樹脂和0. lg的氣相白炭黑、0. 5g的氯化鉀和0. 75g的氯化銨，0. Olg的六偏磷酸鈉，以及與十水硫酸鈉摩爾比為1 : 1的游離水，在36°C下攪拌均勻，冷卻后得到凝膠狀水合鹽蓄冷劑。
[0022]所制備的蓄冷劑的相變溫度為6. 5°C，相變潛熱為125. 6J/g。
[0023]實施例2
[0024]具體組分及質量比例為：7. 5g的十水硫酸鈉水合鹽、0. 25g的硼砂、0. 25g的硼酸、0. 15g的高吸水性樹脂和0. lg的氣相白炭黑、0. 85g的氯化鉀和0. 9g的氯化銨，0. 03g的六偏磷酸鈉，以及與十水硫酸鈉摩爾比為1 : 1的游離水，在38°C下攪拌均勻，冷卻后得到凝膠狀水合鹽蓄冷劑。
[0025]所制備的蓄冷劑的相變溫度為5. 3°C，相變潛熱為121. 9J/g。
[0026]實施例3
[0027]具體組分及質量比例為：8. 5g的十水硫酸鈉水合鹽、0. 25g的硼砂、0. 25g的硼酸、
0.15g的高吸水性樹脂和0. lg的氣相白炭黑、0. 15g的氯化鉀和0. 6g的氯化銨，0. 05g的六偏磷酸鈉，以及與十水硫酸鈉摩爾比為1 : 1的游離水，在40°C下攪拌均勻，冷卻后得到凝膠狀水合鹽蓄冷劑。
[0028]所制備的蓄冷劑的相變溫度為7. 7°C，相變潛熱為135. lj/g。
【主權項】
1.一種相變溫度為5?8°C的水合鹽蓄冷劑，其特征在于，所述蓄冷劑的組成成分為:重量百分比為68.5?86.9%的主儲能劑、重量百分比為I?3%的防過冷劑、重量百分比為I?3%的酸堿中和齊I」、重量百分比為I?5%的增稠劑、重量百分比為10?20%的降溫劑、重量百分比為0.1?0.5%的晶習改變劑和與十水硫酸鈉等摩爾比的游離水。2.一種制備如權利要求1所述的水合鹽蓄冷劑，其特征在于，所述防過冷劑為硼砂；所述酸堿中和劑為硼酸；所述增稠劑為自制環保可降解淀粉系高吸水性樹脂和氣相白炭黑；所述降溫劑為不同比例的氯化鉀和氯化銨；所述晶習改變劑為六偏磷酸鈉。3.一種制備如權利要求1所述的水合鹽蓄冷劑，其制備方法包括以下步驟: (1)將濃度為5%的68.5?86.9%的玉米淀粉在80°C下進行糊化，然后將中和度為80%的丙烯酸溶液與丙烯酰胺混合，并攪拌均勻。在80°C下，向糊化的淀粉中加入引發劑過硫酸銨，再加入混合溶液和交聯劑N’ N-亞甲基雙丙烯酰胺，反應后得到膠凍狀產物，將膠凍狀產物剪碎并烘干，粉碎得到粉末狀耐鹽性高吸水性樹脂； (2)將重量百分比為68.5?86.9%的主儲能劑十水硫酸鈉、重量百分比為I?3%的防過冷劑硼砂、重量百分比為I?3%的酸堿中和劑硼酸、重量百分比為I?5%的增稠劑耐鹽性高吸水性樹脂和氣相白炭黑、重量百分比為10?20%的降溫劑氯化鉀和氯化銨、重量百分比為0.1?0.5%的晶習改變劑六偏磷酸鈉和游離水在35?40°C的恒溫下攪拌均勻，冷卻，得到水合鹽蓄冷劑。
【專利摘要】本發明涉及一種相變溫度在0～5℃的水合鹽蓄冷劑及其制備方法。本發明的蓄冷劑的組成為重量百分比為68.5～86.9％的主儲能劑、重量百分比為1～3％的防過冷劑、重量百分比為1～3％的酸堿中和劑、重量百分比為1～5％的增稠劑、重量百分比為10～20％的降溫劑、重量百分比為0.1～0.5％的晶習改變劑和與十水硫酸鈉等摩爾比的游離水。本發明蓄冷劑的相變溫度在5～8℃之間可調節，相變潛熱在120.0J/g～140J/g之間，保冷時間長，制備工藝簡單，成本低，并且無毒無味、無污染，呈凝膠狀，可廣泛用于果蔬和生物醫藥制品等的冷鏈運輸。
【IPC分類】C09K5/08
【公開號】CN105038715
【申請號】CN201510348594
【發明人】盧立新, 梁田, 蔡瑩, 丘曉琳
【申請人】江南大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月23日