一种相变温度为5-8℃的水合盐蓄冷剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水合盐蓄冷剂，适用于果蔬、食品等的冷链运输和生物医药制品的低温保护。本发明还涉及一种水合盐蓄冷剂的制备方法，属于包装材料技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，蓄冷技术的应用多集中于空调和蓄冷等领域，但随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，消费者对于新鲜、优质及冷冻加工食品的需求越来越大。冷链运输过程中同样需要合适温度的蓄冷剂对产品进行降温保鲜，从而延长产品的保质期，减少消费前的损失量。
[0003]但目前市面上的蓄冷剂普遍存在很多问题，如蓄冷量不足，保冷时间短，无法达到产品在运输过程中的温度需要。此外，有些蓄冷剂制备工艺复杂，使用成本高，而且运输过程中一旦破袋，内容物容易溢出，污染被包装产品，本发明提供一种水合盐蓄冷剂及其制备方法，所制备的蓄冷剂的相变温度在5?8°C之间可调节，相变潜热较高，保冷时间长，制备工艺简单，成本低，并且无毒无味、无污染，呈凝胶状，可广泛用于果蔬和生物医药制品等的冷链运输。
【发明内容】
[0004]针对目前市面上同等温度范围内的蓄冷剂存在的问题，如相变潜热较低，制备工艺复杂和使用成本高等，本发明主要提供一种水合盐蓄冷剂，该蓄冷剂的相变温度在5?8°C之间可调节，相变潜热在120?140J/g之间，呈凝胶状，有利于在运输过程中保持蓄冷剂的形态，同时不易从包装袋中流出，从而更好地保护包装产品。
[0005]本发明的目的通过如下技术方案实现：
[0006]—种相变温度为5?8°C的蓄冷剂，其组成为：重量百分比为68. 5?86. 9%的主储能剂、重量百分比为1?3%的防过冷剂、重量百分比为1?3%的酸碱中和剂、重量百分比为1?5%的增稠剂、重量百分比为10?20%的降温剂、重量百分比为0. 1?0. 5%的晶习改变剂和与十水硫酸钠等摩尔比的游离水。
[0007]本发明所述主储能剂为十水硫酸钠；所述防过冷剂为硼砂；所述酸碱中和剂为硼酸；所述增稠剂为自制环保可降解淀粉系高吸水性树脂和气相白炭黑；所述降温剂为不同比例的氯化钾和氯化铵；所述晶习改变剂为六偏磷酸钠。
[0008]本发明所述蓄冷剂的制备方法包括以下步骤：
[0009](1)将浓度为5%的68. 5?86. 9%的玉米淀粉在80°C下进行糊化，然后将中和度为80%的丙烯酸溶液与丙烯酰胺混合，并搅拌均匀。在80°C下，向糊化的淀粉中加入引发剂过硫酸铵，再加入混合溶液和交联剂N’ N-亚甲基双丙烯酰胺，反应后得到胶冻状产物，将胶冻状产物剪碎并烘干，粉碎得到粉末状耐盐性高吸水性树脂；
[0010](2)将重量百分比为68. 5?86. 9%的主储能剂十水硫酸钠、重量百分比为1?3%的防过冷剂硼砂、重量百分比为1?3%的酸碱中和剂硼酸、重量百分比为1?5%的增稠剂耐盐性高吸水性树脂和气相白炭黑、重量百分比为10?20%的降温剂氯化钾和氯化钱、重量百分比为0. 1?0. 5%的晶习改变剂六偏磷酸钠和游离水在35?40°C的恒温下搅拌均匀，冷却，得到水合盐蓄冷剂。
[0011]本发明蓄冷剂的相变温度为5?8°C，相变潜热为120?140J/g。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0013](1)通过添加不同比例的降温剂，使得水合盐蓄冷剂的温度在5?8°C之间可调，相变潜热在120?140J/g之间，与市面上同等温度范围内的水合盐蓄冷剂相比，相变潜热大，蓄冷效果良好；
[0014](2)使用硼砂作为防过冷剂，能够解决水合盐蓄冷剂的过冷问题；
[0015](3)使用硼酸作为酸碱中和剂，制备出中性的蓄冷剂；
[0016](4)混合使用两种增稠剂，能够有效解决水合盐蓄冷剂的相分离问题；
[0017](5)安全无毒，不添加对人体有害的物质；
[0018](6)能够多次重复使用。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明要求保护的内容不限于此。
[0020]实施例1
[0021]具体组分及质量比例为：8. 0g的十水硫酸钠水合盐、0. 25g的硼砂、0. 25g的硼酸、0. 15g的高吸水性树脂和0. lg的气相白炭黑、0. 5g的氯化钾和0. 75g的氯化铵，0. Olg的六偏磷酸钠，以及与十水硫酸钠摩尔比为1 : 1的游离水，在36°C下搅拌均匀，冷却后得到凝胶状水合盐蓄冷剂。
[0022]所制备的蓄冷剂的相变温度为6. 5°C，相变潜热为125. 6J/g。
[0023]实施例2
[0024]具体组分及质量比例为：7. 5g的十水硫酸钠水合盐、0. 25g的硼砂、0. 25g的硼酸、0. 15g的高吸水性树脂和0. lg的气相白炭黑、0. 85g的氯化钾和0. 9g的氯化铵，0. 03g的六偏磷酸钠，以及与十水硫酸钠摩尔比为1 : 1的游离水，在38°C下搅拌均匀，冷却后得到凝胶状水合盐蓄冷剂。
[0025]所制备的蓄冷剂的相变温度为5. 3°C，相变潜热为121. 9J/g。
[0026]实施例3
[0027]具体组分及质量比例为：8. 5g的十水硫酸钠水合盐、0. 25g的硼砂、0. 25g的硼酸、
0.15g的高吸水性树脂和0. lg的气相白炭黑、0. 15g的氯化钾和0. 6g的氯化铵，0. 05g的六偏磷酸钠，以及与十水硫酸钠摩尔比为1 : 1的游离水，在40°C下搅拌均匀，冷却后得到凝胶状水合盐蓄冷剂。
[0028]所制备的蓄冷剂的相变温度为7. 7°C，相变潜热为135. lj/g。
【主权项】
1.一种相变温度为5?8°C的水合盐蓄冷剂，其特征在于，所述蓄冷剂的组成成分为:重量百分比为68.5?86.9%的主储能剂、重量百分比为I?3%的防过冷剂、重量百分比为I?3%的酸碱中和齐I」、重量百分比为I?5%的增稠剂、重量百分比为10?20%的降温剂、重量百分比为0.1?0.5%的晶习改变剂和与十水硫酸钠等摩尔比的游离水。2.一种制备如权利要求1所述的水合盐蓄冷剂，其特征在于，所述防过冷剂为硼砂；所述酸碱中和剂为硼酸；所述增稠剂为自制环保可降解淀粉系高吸水性树脂和气相白炭黑；所述降温剂为不同比例的氯化钾和氯化铵；所述晶习改变剂为六偏磷酸钠。3.一种制备如权利要求1所述的水合盐蓄冷剂，其制备方法包括以下步骤: (1)将浓度为5%的68.5?86.9%的玉米淀粉在80°C下进行糊化，然后将中和度为80%的丙烯酸溶液与丙烯酰胺混合，并搅拌均匀。在80°C下，向糊化的淀粉中加入引发剂过硫酸铵，再加入混合溶液和交联剂N’ N-亚甲基双丙烯酰胺，反应后得到胶冻状产物，将胶冻状产物剪碎并烘干，粉碎得到粉末状耐盐性高吸水性树脂； (2)将重量百分比为68.5?86.9%的主储能剂十水硫酸钠、重量百分比为I?3%的防过冷剂硼砂、重量百分比为I?3%的酸碱中和剂硼酸、重量百分比为I?5%的增稠剂耐盐性高吸水性树脂和气相白炭黑、重量百分比为10?20%的降温剂氯化钾和氯化铵、重量百分比为0.1?0.5%的晶习改变剂六偏磷酸钠和游离水在35?40°C的恒温下搅拌均匀，冷却，得到水合盐蓄冷剂。
【专利摘要】本发明涉及一种相变温度在0～5℃的水合盐蓄冷剂及其制备方法。本发明的蓄冷剂的组成为重量百分比为68.5～86.9％的主储能剂、重量百分比为1～3％的防过冷剂、重量百分比为1～3％的酸碱中和剂、重量百分比为1～5％的增稠剂、重量百分比为10～20％的降温剂、重量百分比为0.1～0.5％的晶习改变剂和与十水硫酸钠等摩尔比的游离水。本发明蓄冷剂的相变温度在5～8℃之间可调节，相变潜热在120.0J/g～140J/g之间，保冷时间长，制备工艺简单，成本低，并且无毒无味、无污染，呈凝胶状，可广泛用于果蔬和生物医药制品等的冷链运输。
【IPC分类】C09K5/08
【公开号】CN105038715
【申请号】CN201510348594
【发明人】卢立新, 梁田, 蔡莹, 丘晓琳
【申请人】江南大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月23日