CN103773319B - 一种复合相变蓄冷剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合相变蓄冷剂的制备方法。由乳酸钙、氯化铵和水三种物质混合而成，各成分的重量百分比含量如下，乳酸钙为3.08%，氯化铵为0.4~0.53%，其余为水。本发明其相变温度为-4℃~-3.7℃，相变潜热为296~306.4J/g，且无过冷度；蓄冷剂成本低，制备工艺简单，且使用浓度极低，在相变过程中体积变化小，使用安全，无毒、无味、无污染、无腐蚀性、不易燃；本发明应用范围广，特别适用于食品、水果、蔬菜、肉类、饮料等在长途运输中的冷藏保鲜，以及医疗药品、生物制品、疫苗等低温保护，防止物品因高温发生变质。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄冷剂的制备方法，特别是涉及一种复合相变蓄冷剂的制备方法。
背景领域
随着人类社会的高速发展，人们对食品的品质要求越来越高，大量新鲜食品、水果、蔬菜异地间长途运输，以及小批量、多品种、多频度、短时间的食品、商品、药品配送要求日益增加，因而，近年来，冷链运输中的冷藏运输技术得到了快速发展。
冷藏运输主要分为自带制冷机组的机械制冷运输和有蓄冷板的蓄冷运输两大类。前者在短距离运输中有可能运用不到以及维护成本过高，而后者在短途运输中的成本将大大低于前者，但其核心技术是提供保冷时间长的蓄冷剂。目前，国内外已经在使用的蓄冷剂有很多种类，如：水、无机盐溶液、有机物、高分子材料，共晶体和复合物，但其各有一定的缺陷。无机盐溶液作为蓄冷剂，相变温度可调，但是存在过冷现象和出现相分离，影响热量的及时释放和利用，如根据中国专利CN85108305中记载，其制冷物质是采用冰、食盐或冰、氯化钙两者混合或冰、食盐、氯化钙三者混合而成，它虽然成本低、加工简单等优点，但其制冷效果不太理想，且对盛装容器具有腐蚀作用，限制了它的应用；在如专利201310170576.8公开了一种无机盐相变蓄冷材料，需要加入四硼酸钠降低蓄冷材料的过冷度，需要加膨润土和聚丙烯酸钠避免相分离现象。高分子材料蓄冷剂作为新型的蓄冷剂，具有很多优点，但是不可降解，专利号为200410034106.X，专利名称为高分子类蓄冷剂的中国专利，其制备工艺复杂，造成制作成本高，还不降解。现有技术中也采用低温共融盐类（如硫酸钠及添加物）相变蓄冷剂，该类蓄冷剂相变温度为4℃-10℃，相变潜热为95J/g左右，该蓄冷剂的缺点就是相变潜热值低；再如专利号为200810204632.4公开了一种共晶盐蓄冷材料，该蓄冷材料的过冷度为2.41℃，相变温度为8.47℃，相变潜热为136.07~182.73J/g，该蓄冷材料有过冷度，且相变潜热值低。因此有必要研发一种蓄冷剂，无过冷度、相变温度低且相变潜热大的高效型的蓄冷剂。
发明内容
为了克服背景技术中各种蓄冷剂存在的问题，本发明的目的在于提供一种复合相变蓄冷剂的制备方法，该方法制备的产品是一种无过冷度、相变温度低且相变潜热大的高效型的蓄冷剂。
本发明采用的技术方案是：
本发明由乳酸钙、氯化铵、水三种物质混合而成，各成分的重量百分比含量如下，乳酸钙为3.08%，氯化铵为0.4~0.53%，其余为水。
所述复合相变蓄冷剂在制备时，先配制0.2mol/L的乳酸钙溶液，再配制0.15~0.2mol/L等体积的氯化铵溶液，两者倒入容器中混合，同时用玻璃棒搅拌，至搅拌均匀即可。
所述复合相变蓄冷剂的相变温度为-4℃~-3.7℃，相变潜热为296~306.4J/g。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
1）本发明比目前广泛使用的冰蓄冷相变温度低，与低温共融盐蓄冷剂相比，相变潜热值大，其相变温度为-4℃~-3.7℃，相变潜热为296~306.4J/g，且无过冷度。
2）本发明的蓄冷剂成本低，制备工艺简单，且使用浓度极低，在相变过程中体积变化小，使用安全，无毒、无味、无污染、无腐蚀性、不易燃。
3）本发明应用范围广，特别适用于食品、水果、蔬菜、肉类、饮料等在长途运输中的冷藏保鲜，以及医疗药品、生物制品、疫苗等低温保护，防止物品因高温发生变质。
附图说明
图1是乳酸钙重量百分比含量为6.16%时的DSC曲线。
图2是乳酸钙重量百分比含量为3.08%时的DSC曲线。
图3是实施例1的乳酸钙重量百分比为3.08%，氯化铵重量百分比为0.4%时的DSC曲线。
图4是实施例2的乳酸钙重量百分比为3.08%，氯化铵重量百分比为0.53%时的DSC曲线。
图5是实施例2的乳酸钙重量百分比为3.08%，氯化铵重量百分比为0.53%时的T-t温度曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明乳酸钙重量百分比含量为6.16%时，相变温度为-2.3℃，相变潜热为310.2J/g（如图1所示）；乳酸钙重量百分比含量为3.08%时，相变温度仍为-2.3℃，相变潜热为327.7J/g（如图2所示），所以纯乳酸钙水溶液时，相变潜热很高，但是相变温度也偏高，因此研制相变潜热在290J/g以上，相变温度偏低的蓄冷剂，需要添加相变温度更低的试剂调节该蓄冷剂的相变温度；查阅文献，获得15%的氯化铵的相变温度在-13℃左右，因此可以考虑用氯化铵做该蓄冷剂的温度调节剂。
实施例1：
本发明属于三元复合物，包括乳酸钙、氯化铵和水，上述各成分的重量百分比含量如下：乳酸钙为3.08%，氯化铵为0.4%，其余均为水。
所述的复合相变蓄冷剂在配制时，先配制0.2mol/L的乳酸钙100mL，再配制0.15mol/L的氯化铵100mL，两者倒入容器中混合，同时用玻璃棒搅拌，至搅拌均匀即可。
如图3所示的复合相变蓄冷剂的相变温度为-3.7℃，相变潜热为306.4J/g。
实施例2：
本发明属于三元复合物，包括乳酸钙、氯化铵和水，上述各成分的重量百分比含量如下：乳酸钙为3.08%，氯化铵为0.53%，其余均为水。
所述的复合相变蓄冷剂在配制时，先配制0.2mol/L的乳酸钙100mL，再配制0.2mol/L的氯化铵100mL，两者倒入容器中混合，同时用玻璃棒搅拌，至搅拌均匀即可。
如图4所示的复合相变蓄冷剂的相变温度为-4℃，相变潜热为296J/g。
如图5所示的复合相变蓄冷剂的T-t曲线，曲线显示该蓄冷剂无过冷度，化学性能稳定。
Claims (3)
1.一种复合相变蓄冷剂的制备方法，其特征在于：由乳酸钙、氯化铵、水三种物质混合而成，各成分的重量百分比含量如下，乳酸钙为3.08%，氯化铵为0.4~0.53%，其余为水。
2.根据权利要求1所述的一种复合相变蓄冷剂的制备方法，其特征在于：所述复合相变蓄冷剂在制备时，先配制0.2mol/L的乳酸钙溶液，再配制0.15~0.2mol/L等体积的氯化铵溶液，两者倒入容器中混合，同时用玻璃棒搅拌，至搅拌均匀即可。
3.根据权利要求1所述的一种复合相变蓄冷剂的制备方法，其特征在于：所述复合相变蓄冷剂的相变温度为-4℃~-3.7℃，相变潜热为296~306.4J/g。
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