CN102942905B - 低温相变蓄冷剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温相变蓄冷剂及其制备方法。该低温相变蓄冷剂含有质量百分比为8~19.5%的氯化铵、0.1~2%的磷酸氢二钾、0.1~1%的羟乙基纤维素钠、0.05~0.1%的纳米二氧化钛和余量的去离子水。制备方法如下:将氯化铵、磷酸氢二钾、纳米二氧化钛加入到去离子水中混合均匀,再将配制的溶液加热到70~80℃,然后在高速搅拌下将羟乙基纤维素钠慢慢加入其中,搅拌均匀,即得。与现有技术相比,本发明的低温相变蓄冷剂具有相转变温度低、无盐晶体析出、相变潜热值高、反复循环无潜热值衰变等优点,原料易得,容易生产,安全无毒,在食品保鲜、生物疫苗冷链运输中具有潜在应用价值。

Description

低温相变蓄冷剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及蓄能技术领域,具体涉及一种低温相变蓄冷剂及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展和人们生活水平的提高,对新鲜水果蔬菜、生物制品的异地冷藏运输的品质要求越来越高,因此需要为产品调控较窄的温度范围,发展低温相变蓄冷剂是实现保冷运输的核心技术。国内蓄冷剂普遍存在相变温度偏高、潜热值低等缺陷,CN101921578公开了一种蓄冷剂,是由高分子和水组成,其相变温度是0℃,无法达到低温;专利号为CN90109434.X的蓄冷剂组成为氯化钾和水,存在相分离而导致衰变率较高;国外低温蓄冷剂价格昂贵,无法推广。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足,提供一种-15℃以下的低温相变蓄冷剂及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现:
本发明涉及一种低温相变蓄冷剂,包括如下质量百分比含量的各组分:
氯化铵                   8~19.5%,
磷酸氢二钾               0.1~2%,
羟乙基纤维素钠           0.1~1%,
纳米二氧化钛             0.05~0.1%,
余量的去离子水。
优选地,所述羟乙基纤维素钠的粘度为20000s、30000s或40000s。
优选地,所述纳米二氧化钛的粒径为10~50nm。
本发明还涉及一种前述的低温相变蓄冷剂的制备方法,包括如下步骤:
A、在室温下,将所述氯化铵、磷酸氢二钾、纳米二氧化钛加入到去离子水中混合并搅拌均匀得澄清溶液;
B、将所述澄清溶液加热至70~80℃,然后在高速搅拌下将羟乙基纤维素钠慢慢加入其中,搅拌均匀,冷却,即得所述低温相变蓄冷剂。
优选地,步骤B中,所述高速搅拌的速度为4000~5000rpm。
优选地,步骤B中,所述高速搅拌的时间为3~4h。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果为:
1、本发明采用氯化铵与磷酸氢二钾复配的方式,其酸碱性呈中性,制成冰袋或冰盒即使泄露对人体无害;纳米二氧化钛的纳米效应能起到抑菌杀菌作用,并能提高氯化铵与磷酸氢二钾复合体系的潜热值,羟乙基纤维素起到增稠作用,有效降低盐溶液的相分离现象;
2、本发明的低温相变蓄冷剂室温下呈无色透明状,相变温度约为-15.5℃,潜热值为305KJ/kg左右,具有相转变温度低、无盐晶体析出、相变潜热值高、反复循环无潜热值衰变等优点,原料易得,容易生产,安全无毒,在食品保鲜、生物疫苗冷链运输中具有潜在应用价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明各实施例的200g低温相变蓄冷剂在-30℃预处理12小时,在室温27℃下的升温曲线对比示意图;其中,A为实施例1,B为实施例2,C为实施例3,D为实施例4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
将19kg氯化铵、400g的磷酸氢二钾、100g的纳米二氧化钛(粒径为20nm)加入到80kg去离子水中,在不锈钢加热炉中加热到70℃,融化后将其搅拌均匀,在5000rpm高速搅拌下慢慢加入500g的粘度为40000s羟乙基纤维素钠,边加边搅拌,直到羟乙基纤维素钠分散均匀,搅拌4小时,冷却到25℃得到产品。取200g低温相变蓄冷剂在-30℃预处理12小时,在室温27℃下的升温曲线对比示意图如图1所示,由图1可知,这样配制的蓄冷剂相变温度为-15.2℃,潜热值为300KJ/Kg。
实施例2
将13kg氯化铵、1kg的磷酸氢二钾、75g的纳米二氧化钛(粒径为30nm)加入到85.1kg去离子水中,在不锈钢加热炉中加热到75℃,融化后将其搅拌均匀,在4500rpm高速搅拌下慢慢加入750g的粘度为30000s羟乙基纤维素钠,边加边搅拌,直到羟乙基纤维素钠分散均匀,搅拌3小时,冷却到25℃得到产品。取200g低温相变蓄冷剂在-30℃预处理12小时,在室温27℃下的升温曲线对比示意图如图1所示,由图1可知,这样配制的蓄冷剂相变温度为-15.5℃,其潜热值为321KJ/Kg。
实施例3
将19.5kg氯化铵、2kg的磷酸氢二钾、80g的纳米二氧化钛(粒径为50nm)加入到77.42kg去离子水中,在不锈钢加热炉中加热到70℃,融化后将其搅拌均匀,在4000rpm高速搅拌下慢慢加入1kg的粘度为20000s羟乙基纤维素钠,边加边搅拌,直到羟乙基纤维素钠分散均匀,搅拌4小时,冷却到25℃得到产品。取200g低温相变蓄冷剂在-30℃预处理12小时,在室温27℃下的升温曲线对比示意图如图1所示,由图1可知,这样配制的蓄冷剂相变温度为-15.5℃,其潜热值为318KJ/Kg。
实施例4
将8kg氯化铵、100g的磷酸氢二钾、50g的纳米二氧化钛(粒径为10nm)加入到91.75kg去离子水中,在不锈钢加热炉中加热到80℃,融化后将其搅拌均匀,在5000rpm高速搅拌下慢慢加入100g的粘度为40000s羟乙基纤维素钠,边加边搅拌,直到羟乙基纤维素钠分散均匀,搅拌3.5小时,冷却到25℃得到产品。取200g低温相变蓄冷剂在-30℃预处理12小时,在室温27℃下的升温曲线对比示意图如图1所示,由图1可知,这样配制的蓄冷剂相变温度为-15.4℃,其潜热值为303KJ/Kg。
在室温下观察上述实施例1~4的低温相变蓄冷剂的性状,其在室温下均呈无色透明状,无盐晶体析出;由附图1可知,相变温度约为-15.5℃,潜热值为305KJ/kg左右;即本发明的低温相变蓄冷剂具有相转变温度低、无盐晶体析出、相变潜热值高、反复循环无潜热值衰变等优点,原料易得,容易生产,安全无毒,在食品保鲜、生物疫苗冷链运输中具有潜在应用价值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种低温相变蓄冷剂,其特征在于,所述低温相变蓄冷剂由如下质量百分比含量的各组分组成:
2.根据权利要求1所述的低温相变蓄冷剂,其特征在于,所述羟乙基纤维素钠的粘度为20000s、30000s或40000s。
3.根据权利要求1所述的低温相变蓄冷剂,其特征在于,所述纳米二氧化钛的粒径为10~50nm。
4.一种根据权利要求1所述的低温相变蓄冷剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、在室温下,将所述氯化铵、磷酸氢二钾、纳米二氧化钛加入到去离子水中混合并搅拌均匀得澄清溶液;
B、将所述澄清溶液加热至70~80℃,在高速搅拌下加入羟乙基纤维素钠,搅拌均匀,冷却,即得所述低温相变蓄冷剂。
5.根据权利要求4所述的低温相变蓄冷剂的制备方法,其特征在于,步骤B中,所述高速搅拌的速度为4000~5000rpm。
6.根据权利要求4所述的低温相变蓄冷剂的制备方法,其特征在于,步骤B中,所述高速搅拌的时间为3~4h。
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