CN101070463A - 雪质感蓄热剂及含有该蓄热剂的蓄冷蓄热制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雪质感蓄热剂、蓄热剂的制备方法及含有该蓄热剂的蓄冷蓄热制品。雪质感蓄热剂由纤维素系衍生物或淀粉的衍生物、氯化钠、水三组分组成，其重量比范围为：纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水为3－11∶2－10∶40－220。可作为冷却剂或作为保温剂使用。可制成含有雪质感蓄热剂的各种蓄冷蓄热制品。本发明制作简单、使用方便、应用广泛、价格便宜。该蓄热剂在室温时呈高分子凝胶状态，故具有较好的蓄存热量的能力；在冷冻后呈雪质感状态，升温时比通常所用的液态和固态冷却剂多了一个相变过程，因此吸收热量多，保冷效果好。

Description

雪质感蓄热剂及含有该蓄热剂的蓄冷蓄热制品

【技术领域】

本发明涉及一种蓄冷蓄热技术，具体地说是提供一种冷冻后具有雪质感的蓄热剂及含有该蓄热剂的蓄冷蓄热制品，用于人们生活、工作、旅游或医疗等活动中。

【背景技术】

在人们日常生活、工作、旅游等方面使用物理方法进行冷热调控应用的越来越广泛。在劳动保护，防暑降温，医疗救护，高烧降温，消炎止痛，扭摔伤，手术后护理，以及在食品保鲜，观赏鱼、药品，生化试剂，疫苗等的运输中蓄热蓄冷节省能源等方面也得到广泛应用。特别是医疗方面，在临床应用中取得了很好的效果。现有技术中的冷热袋的工作原理基本上可以分为三类：

一是靠袋内物质的自身溶解、相变等过程所伴随的热效应，来实现致冷或致热，如溶解热。众所周知一些盐类溶解于水中常伴随着吸热或放热过程，这些盐类便是人们所称的致冷剂或致热剂。如硝酸铵、硝酸钠、氯化钾、氯化钙、氯化铵、硫酸钠、碳酸钠等化合物与水混合，即可发生吸热反应，使环境温度下降。此类致冷、致热方法，常被称为化学致冷或致热。如致冷方面的CN1087417A、CN86206124U、CN2054158U、CN1066724A、CN1442123A、CN85204323A、CN1173675C等。优点是在无能源环境下使用方便，可以快速致冷或致热；缺点是运输、存放时欠安全，易失效，易发生化学烧伤。同时，在此低温状态下，这些制冷剂会冻成硬邦邦的冰块，使用中不能与被敷物体充分接触，影响了效果。因此为了防结块和易于反应，就需要将致冷剂制成颗粒状物，较为麻烦。

另外一类冷热袋，是内部装有蓄热材料，将袋置于冰柜冷冻室或加热设备中，借助于外部提供的能量，对其冷冻或加热，当使用时，将袋拿出，蓄热材料与周围环境进行热交换，达到降温或升温的目的，如CN1101251A、CN1640371A、CN2036759U、CN1069647A等。其优点是蓄热量大；运输、存放安全不易失效；当需要时，从冷冻或加热设备中拿出即可使用，迅速而方便；缺点是须依靠外部能源实现冷却或加热。

此外，还有一种完全不冻的防冻液。它虽然具有保冷性能，但其没有从固态转变成为液态时的相变过程，因此制冷效率低，持续时间短。

第三类是属电器制品，如热宝、降温毯等。价格贵，操作、使用不方便，欠安全；遇仃电时立刻不能使用，缺少延时性。

【发明内容】

本发明的目的旨在为克服现有技术的不足，而提供一种制作简单、使用方便、应用广泛、价格便宜的雪质感蓄热剂及含有该蓄热剂的蓄冷蓄热制品。该蓄热剂在室温时呈高分子凝胶状态，故具有较好的蓄存热量的能力；在冷冻后呈雪质感状态，升温时比通常所用的液态和固态冷却剂多了一个相变过程，因此吸收热量多，保冷效果好。

本发明为解决上述问题提出了一种雪质感蓄热剂，其特征在于由纤维素系衍生物或淀粉的衍生物、氯化钠、水三组分组成，其重量比范围为：纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水为3-11∶2-10∶40-220。

本发明所述雪质感蓄热剂的制备方法，其特征在于取纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水按重量比的范围，按如下步骤配制：

(1)将氯化钠和水搅拌混合，完全溶解，制得氯化钠水溶液；

(2)将纤维素系衍生物和氯化钠水溶液混合，静置，充分溶胀，制得呈凝胶状的雪质感蓄热剂。

本发明所述的雪质感蓄热剂的用途，其特征在于作为冷却剂或作为保温剂使用。

本发明所述的含有雪质感蓄热剂的蓄冷蓄热制品，其特征在于所说的凝胶状雪质感蓄热剂封装在防漏质的柔性或硬性容器中。

本发明的蓄热剂及含有该蓄热剂的蓄冷蓄热制品具有以下优点：

1.当作冷却剂使用时，灌入软包装袋内密封好成为冰袋，放入普通家用冰柜中，按正常速度充分冷冻，可达-18℃，从冰柜内取出冰袋时，会看到冰袋是软的、可弯曲的，蓄热剂被冻成雪状，而不是被冻成硬冰块。可敷在人体任何部位，随体形可塑，与人体很好地接触，用手指按压时，有雪质感。

2.本发明的冰袋B中雪质物从固态转变成为液态时，多了一个相变过程，即要消耗相变热，从而要从周围环境中比A吸收更多的热量，即本发明的蓄热剂克服了冰块的缺点，却兼有着冰块吸热量大、持冷时间长的优点。

3.除了作冷却剂之外，也是良好的蓄热材料，水与CMC结合形成高含水凝胶，对其加热，如太阳照射，由于凝胶的存在，因此升温比纯水高，达到最高温度的时间比水稍长，放热达到最低温度也较慢，即其蓄热能力强，保温性好。故本发明的蓄热剂，装进黑色软袋作为保温袋使用，挂在园林大棚中，当中午阳光充分照射时，黑袋吸热温度上升到最大值，在春秋季节早、晚温差大时，当日落后苫盖住大棚，大棚内温度开始下降，此时温度较高的保温袋，与周围环境缓慢地进行热交换，逐渐放出热量调节温度，有助于棚内植物防止霜冻。

4.制备工艺简单，成本低廉，使用安全，无毒，无味，无腐蚀性，不污染环境，蓄热剂可在自然环境中分解消失，不污染环境。

【具体实施方式】

以下结合本发明的实施例进行详细叙述。

本发明雪质感蓄热剂，纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水的比较好的重量比范围为：4-9∶3-9∶50-210。所说的纤维素系衍生物是羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧丙基纤维素或羟丙基纤维素中的一种或两种及两种以上的混合物，比较好的是羧甲基纤维素。所说的淀粉的衍生物是羧甲基淀粉或羟乙基淀粉中的一种或两种及两种以上的混合物。

含有雪质感蓄热剂的蓄冷蓄热制品，是将凝胶状雪质感蓄热剂封装在柔韧的防漏质的柔性或硬性容器中。柔性或硬性容器可以采用聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯(无毒聚氯乙烯)等材料。容器因用途不同而异，可以为冰袋、眼罩、头带、冰头巾、冰围巾、冰枕、旅游帽、冰袋背心、腰带、面具垫、酒套、保温盒、保温箱、热袋、暖手袋或保温袋等。

如为中暑病人头部降温，可使用与额部长宽相近的长方形扁袋，存放在冰柜中，使用时从冰柜中取出，袋外套上绒布外套，放在仰卧病人的额头上，病人会感到舒适、无极冷刺激，同时冰袋由于外套保护，吸热缓慢，升温持续时间长。

如暑天驾车携家人旅游，可使用夹层式冷却盒、箱，此盒、箱的构造是：盒体、或箱体、上盖均由内外层构成，中间的夹道空隙中，灌满本发明所述的蓄热剂，使用时从冰柜中取出，将包装好的食品放入盒中或箱中，盖紧上盖，套上发泡塑料外套即可。

本发明蓄热剂(制品)可以被加热，在高于室温时，将该蓄热剂置于自然环境中，蓄热剂将与四周环境进行热交换，是一个缓慢放热降温过程，即用来保温。反之，蓄热剂被冷冻，在低于室温时，将其置于自然环境中，则是一个缓慢吸热升温过程。所以本发明的蓄热剂，因为用途不同，既可以当作冷却剂，也可以当保温剂使用，既可以制蓄冷制品也可以制蓄热制品。

上述蓄热剂安全无毒、无味，无腐蚀性，不会污染环境。如果使用的CMC是食品级产品，万一发生误食入口，也不会发生危险。

实施例1

(1).将NaCl 3g、、H₂O 50g，在容器内混合，充分溶解后，再与CMC 4g搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚氯乙烯袋中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

实施例2.

(1).将NaCl 9g、、H₂O 210g，在容器内混合，充分溶解后，再与羟乙基纤维素9g搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚氯乙烯软袋中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

实施例3.

(1).将NaCl 6g、、H₂O 100g，在容器内混合，充分溶解后，再与羧乙基纤维素7g搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚乙烯夹层式冷却盒中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

实施例4.

(1).将NaCl 5g、H₂O 140g，在容器内混合，充分溶解后，再与羧丙基纤维素6g搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚丙烯软袋中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

实施例5.

(1).将NaCl 3g、、H₂O 210g，在容器内混合，充分溶解后，再与CMS 9g搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚氯乙烯袋中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

实施例6.

(1).将NaCl 9g、、H₂O 50g，在容器内混合，充分溶解后，再与羟乙基淀粉4g搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚氯乙烯软袋中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

实施例7.

(1).将NaCl 10g、、H₂O 55g，在容器内混合，充分溶解后，再与羟乙基淀粉2g、羧甲基纤维素2.5g，放在一起搅拌混匀，静置，充分溶胀，呈凝胶状，待用。

(2).将(1)中配制的凝胶液，灌入聚氯乙烯软袋中，排出空气，封口，存放在冰柜中充分冷冻后即可使用，手捏袋体有雪质感。

Claims (10)

1、一种雪质感蓄热剂，其特征在于由纤维素系衍生物或淀粉的衍生物、氯化钠、水三组分组成，其重量比范围为：纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水为3-11∶2-10∶40-220。

2、根据权利要求1所述的雪质感蓄热剂，其特征在于所说的纤维素系衍生物是羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧丙基纤维素或羟丙基纤维素中的一种或两种及两种以上的混合物。

3、根据权利要求1或2所述的雪质感蓄热剂，其特征在于所说的纤维素系衍生物是羧甲基纤维素。

4、根据权利要求1或2所述的雪质感蓄热剂，其特征在于所说的淀粉的衍生物是羧甲基淀粉或羟乙基淀粉。

5、根据权利要求1或2所述的雪质感蓄热剂，其特征在于所说的纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水为4-9∶3-9∶50-210。

6、一种根据权利要求1所述的雪质感蓄热剂的制备方法，其特征在于取纤维素系衍生物或淀粉衍生物∶氯化钠∶水按重量比的范围，按如下步骤配制：

(1)将氯化钠和水搅拌混合，完全溶解，制得氯化钠水溶液；

(2)将纤维素系衍生物和氯化钠水溶液混合，静置，充分溶胀，制得呈凝胶状的雪质感蓄热剂。

7、一种根据权利要求1所述的雪质感蓄热剂的用途，其特征在于作为冷却剂或作为保温剂使用。

8、一种根据权利要求1或7所述的含有雪质感蓄热剂的蓄冷蓄热制品，其特征在于所说的凝胶状雪质感蓄热剂封装在防漏质的柔性或硬性容器中。

9、根据权利要求8所述的蓄冷蓄热制品，其特征在于所说的柔性或硬性容器是聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯材料的。

10、根据权利要求8或9所述的蓄冷蓄热制品，其特征在于所说的容器为冰袋、眼罩、头带、冰头巾、冰围巾、冰枕、旅游帽、冰袋背心、腰带、面具垫、酒套、保温盒、保温箱、热袋、暖手袋或保温袋。