CN105838330A - 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺 - Google Patents

一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105838330A
CN105838330A CN201610005041.9A CN201610005041A CN105838330A CN 105838330 A CN105838330 A CN 105838330A CN 201610005041 A CN201610005041 A CN 201610005041A CN 105838330 A CN105838330 A CN 105838330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
temperature phase
cold
low
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610005041.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王阳光
白冬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Ocean University ZJOU
Original Assignee
Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Ocean University ZJOU filed Critical Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority to CN201610005041.9A priority Critical patent/CN105838330A/zh
Publication of CN105838330A publication Critical patent/CN105838330A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括纳米铜粒子的制备、有机/无机储冷液的制备、低温相变材料的制备、低温处理和包装储存等步骤。本发明采用多种无机盐组成的共晶盐溶液和有机高分子相变材料，制作了一种具有高结晶焓值、导热效果优良的低温相变材料，具有稳定性好、不易分解、成本较低、安全无毒、具有一定的可塑性等特点，并且该储冷材料可以有效延长水产品的保质期2～3天。同时添加具有抗菌抑菌作用的纳米金属粒子，够有效杀死或抑制水产品自身所带腐败菌，甚至潜在食源性致病菌的生长繁殖，有利于提高水产品的品质和质量安全性。

Description

一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺
技术领域
本发明涉及相变储能材料领域，尤其是涉及一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺。
背景技术
我国水产品资源丰富，种类众多，水产品营养丰富、味道鲜美，深受人们喜爱。但是水产品pH值接近中性，肌肉中结缔组织较少，而且在捕捞、加工、贮运和销售过程中由于受到各种微生物的影响，很容易发生腐败变质，结果水产品肌肉容易变为碱性，失去营养价值。而且，水产品也较陆地产品容易发生食源性致病菌事件，所以如何保鲜水产品一直以来是水产行业关注的重点问题。
水产品保鲜的方法有低温保鲜、保鲜剂保鲜、气调保鲜、辐照保鲜和高压保鲜等，其中低温保鲜法是水产品保鲜方式中最传统、最直接有效和常用的方法，低温保鲜能够最大限度地抑制水产品中微生物和酶的活性，最大程度地保持鱼肉的鲜度和品质。但是低温保鲜中冻藏法因保鲜温度过低(-18℃或更低)，容易造成水产品肌肉冷冻变性，而且冻藏保鲜法能耗高，已不适应现今社会“节能、减排”社会发展需求。低温保鲜方法中的冷藏保鲜法根据保鲜水产品方式不同，又分为冰藏保鲜、冷海水保鲜、冰温保鲜、微冻保鲜等，虽然这几种保鲜方式都能不同程度地延长水产品的保鲜期，但均存在一定不足之处，如：以冰或流化冰为介质的冰藏保鲜技术为了维持鱼体低温需用不断地补充冰量，而且需要配套降温设备；冷海水保鲜因为水产品浸泡在水中而膨胀，所以鲜度下降速度快，且对船舱的制作要求高；冰温保鲜能利用的温度区间很小，对温度管理要求极其严格；微冻保鲜技术中冰盐混合及低温盐水微冻需要直接接触水产品，同样不可避免水产品吸水膨化而品质变劣，而且盐水的吸入导致水产品偏咸，吹风微冻易造成水产品失水过多而干燥，且需要附属冷风设备。只有对水产品传统的低温保鲜技术进行革新，采用高效、低成本的低温方法保鲜水产原料，才能真正意义上保障水产品的质量安全性。
中国专利申请公布号CN103740335A，专利公布日2014年4月23日，公开了一种冷藏车用低温相变蓄冷材料，包括乙二醇和正庚醇，其中，乙二醇和正庚醇质量比为10-35:90-65。一种稳定性好、不易分解、安全无毒、成本较低的蓄冷材料。膨胀石墨/乙二醇/正庚醇的优选组合下其潜热和相变温度为102kJ/kg、-43.3℃。膨胀石墨/乙二醇/正庚醇相变蓄冷材料的密度为0.68g/cm3，导热系数为0.8357W/m×K，比热容为529J/kg×K。但是该种低温相变蓄冷材料的相变焓较低，保持低温的时间较短，只适合于近距离的冷藏运输，无法满足长距离的海上水产品保鲜运输，而且该低温相变蓄冷材料没有进行外包装，使用时直接与冷藏品接触，会带来污染水产品的隐患。
发明内容
本发明提供了一种相变焓较高、高效、无毒、稳定且保冷效果好的结晶焓高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)纳米铜粒子的制备：取100mL水冷却到在4～8℃，先加入10～20g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌5～10min，再加入50～60mL10wt％的CuSO4溶液，接着滴加90～100mL20wt％的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为30～60滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到100～150mL1wt％的硫醇溶液中，超声分散10～20分钟，静置15～20分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子。
抗坏血酸钠是一种易得、高效、安全的还原剂，与抗坏血酸相比无酸味，水溶性更强，可以更高效的进行还原反应；十二烷基苯磺酸钠是一种常见的表面活性剂，并且表面活性的效果好。在用还原剂抗坏血酸钠还原硫酸铜的过程中，适当添加表面活性剂可以使所制得的纳米铜粒子更加的均匀，纳米铜粒子也更接近于均匀的球状，这样微球状的纳米铜粒子可以更好的起到增加本低温相变材料的热导率，使本低温相变材料的保冷效率与保冷效果更佳，可以更好的保存水产品。控制还原剂抗坏血酸的滴加速率，可以使纳米铜粒子生成的更均匀。
硫醇是一类有机表面活性物质，虽然其在水中的溶解度很低，只有1wt％左右，但是其表面活性的效果佳，特别是对于纳米铜颗粒的分散效果比其他表面活性剂的效果好。
(2)有机/无机储冷液的制备：按重量份取80～140份25wt％的戊二醛水溶液与40～60份的柠檬酸粉末在重量份为150～200份的水中配成有机储冷液；按重量份取25～45份NaCl、10～20份NaF和10～30份Na2B4O7在重量份为100～140份的水中配成无机储冷液。
无机储冷液中的NaCl、NaF与Na2B4O7溶于水后可以形成共晶盐溶液，根据成分不同其相变温度点在-24～-17℃之间；有机蓄冷液中的戊二醛一方面具有改进低温相变的功能，另一方面可以辅助柠檬酸与步骤(3)中的聚乙烯醇在反应后形成凝胶。
(3)低温相变材料的制备：先向步骤(2)中制得的无机储冷液中添加重量份为44～68份的聚乙烯醇粉末，并在60～100℃水浴条件下加入热搅拌0.5～1小时，再加入步骤(1)制得的重量份为20～50份的纳米铜粒子和重量份为30～50份的纳米TiO2，超声分散20～40分钟后，向其中缓慢倒入步骤(2)中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌2～5小时制得凝胶状的低温相变材料。
聚乙烯醇粉末是该步骤中形成凝胶的主要成分，先加入聚乙烯醇进行短时间的搅拌，可以是聚乙烯醇部分溶解，这样既可以缩短聚乙烯醇溶解的时间，也可以改善之后加入的纳米TiO2的分散性，使TiO2分散更均匀；纳米铜粒子和纳米TiO2都是作为增加导热性的物质加入配方中，纳米铜粒子的导热性能更加，纳米TiO2虽然导热性能不及纳米铜粒子，但是其还具有抗菌的功效，在满足导热性的要求下，还能避免本低温相变材料滋生细菌。
(4)低温处理：将步骤(3)中制得的凝胶状的低温相变材料按所需形状进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料冷却到-20～-30℃，再在此温度下冷处理2～4小时的。
(5)包装储存：将经步骤(4)冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-20～-30℃环境下储存。
作为优选，步骤(1)所添加的硫醇为乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇或1,8-辛二硫醇中的一种或多种的混合物。低级的硫醇具有强烈且令人厌恶的气味，二硫醇和高级的硫醇的气味则浅显一些，而如1,8-辛二硫醇及更高级的硫醇则会表现出令人愉快的气味。为了减少生成过程与使用过程中对操作人员的损害，应该采用高级的硫醇。
作为优选，步骤(2)中，按重量份取30～40份NaCl、10～15份NaF和10～15份Na2B4O7在重量份为110～125份的水中配成无机储冷液溶液；
作为优选，步骤(3)中所添加的纳米TiO2为锐钛矿型纳米TiO2或金红石型纳米TiO2中的一种。TiO2具有锐钛矿型、板钛矿型和金红石型三种晶型，其中锐钛矿型和金红石型的活性较强，选用这两种可以更好的起到抑菌作用，而金红石型则比锐钛矿型更加稳定。
作为优选，步骤(4)中的冷处理具体步骤为在5～15℃/min的冷却速率下将凝胶状的低温相变材料速冷到-20～-30℃，并进行持续的恒温冷处理。
按照通常的冷却速率将制得的低温相变材料进行冷却处理，由于降温速率慢，晶体生长缓慢，易生成晶粒较大的晶体，而较大尺寸的晶粒在低温相变材料中是不利的，可能会损坏外包装，也会造成整体尺寸的变形，使其丧失可塑性，造成报废，因此需要通过极冷，使其在降温处理时无法生成大尺寸晶粒。
作为优选，步骤(5)中所采用的包装袋为PU、PA6、PA66、HDPE或LDPE包装袋中的一种。
PU、PA6、PA66、HDPE和LDPE都是高分子包装材料中热导率较大的材料，选用这些材料作为本低温相变材料的包装材料，可以充分的发挥本低温相变材料的储冷效果，使所需冷藏的商品与本低温相变材料间更快的进行热传递，使商品持续保持在一个低温的状态下。
因此，本发明具有以下有益效果：
(1)稳定性好、不易分解、成本较低，安全无毒，不会对保存物造成污染；
(2)结晶焓值高，可以在较长时间内维持低温状态，能够满足水产品远距离的冷藏保存；
(3)产品为凝胶状，具有一定的可塑性，可以适应多种环境的使用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)纳米铜粒子的制备：取100mL水冷却到在4℃，先加入10g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌～10min，再加入50mL10wt％的CuSO4溶液，接着滴加90mL20wt％的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为3～60滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到100mL1wt％的乙二硫醇溶液中，超声分散10分钟，静置15分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子；
(2)有机/无机储冷液的制备：按重量份取80份25wt％的戊二醛水溶液与40份的柠檬酸粉末在重量份为150份的水中配成有机储冷液溶液；按重量份取25份NaCl、10份NaF和10份Na2B4O7在重量份为100份的水中配成无机储冷液溶液；
(3)低温相变材料的制备：先向步骤(2)中制得的无机储冷液中添加重量份为44份的聚乙烯醇粉末，并在60℃水浴条件下加入热搅拌0.5小时，再加入步骤(1)制得的重量份为20份的纳米铜粒子和重量份为30份的锐钛矿型纳米TiO2，超声分散20分钟后，向其中缓慢倒入步骤(2)中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌2小时制得凝胶状的低温相变材料；
(4)低温处理：将步骤(3)中制得的凝胶状的低温相变材料按所需形状进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料在5℃/min的冷却速率下速冷到-20℃，再在此温度下恒温冷处理2小时的；
(5)包装储存：将经步骤(4)冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-20℃环境下储存；所采用的包装袋为PU包装袋。
实施例2
一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)纳米铜粒子的制备：取100mL水冷却到在5℃，先加入12g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌6min，再加入52mL10wt％的CuSO4溶液，接着滴加92mL20wt％的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为36滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到110mL1wt％的丙二硫醇溶液中，超声分散12分钟，静置16分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子；
(2)有机/无机储冷液的制备：按重量份取92份25wt％的戊二醛水溶液与44份的柠檬酸粉末在重量份为160份的水中配成有机储冷液溶液；按重量份取29份NaCl、12份NaF和14份Na2B4O7在重量份为108份的水中配成无机储冷液溶液；
(3)低温相变材料的制备：先向步骤(2)中制得的无机储冷液中添加重量份为48份的聚乙烯醇粉末，并在70℃水浴条件下加入热搅拌0.6小时，再加入步骤(1)制得的重量份为26份的纳米铜粒子和重量份为34份的锐钛矿型纳米TiO2，超声分散24分钟后，向其中缓慢倒入步骤(2)中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌2.5小时制得凝胶状的低温相变材料；
(4)低温处理：将步骤(3)中制得的凝胶状的低温相变材料按所需形状进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料在7℃/min的冷却速率下速冷到-22℃，再在此温度下恒温冷处理2.4小时的；
(5)包装储存：将经步骤(4)冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-22℃环境下储存；所采用的包装袋为PA6包装袋。
实施例3
一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)纳米铜粒子的制备：取100mL水冷却到在6℃，先加入14g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌7min，再加入54mL10wt％的CuSO4溶液，接着滴加94mL20wt％的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为42滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到120mL1wt％的丁二硫醇溶液中，超声分散14分钟，静置17分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子；
(2)有机/无机储冷液的制备：按重量份取104份25wt％的戊二醛水溶液与48份的柠檬酸粉末在重量份为170份的水中配成有机储冷液溶液；按重量份取33份NaCl、14份NaF和18份Na2B4O7在重量份为116份的水中配成无机储冷液溶液；
(3)低温相变材料的制备：先向步骤(2)中制得的无机储冷液中添加重量份为54份的聚乙烯醇粉末，并在78℃水浴条件下加入热搅拌0.7小时，再加入步骤(1)制得的重量份为32份的纳米铜粒子和重量份为38份的金红石型纳米TiO2，超声分散28分钟后，向其中缓慢倒入步骤(2)中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌3小时制得凝胶状的低温相变材料；
(4)低温处理：将步骤(3)中制得的凝胶状的低温相变材料按所需形状进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料在9℃/min的冷却速率下速冷到-24℃，再在此温度下恒温冷处理3小时的；
(5)包装储存：将经步骤(4)冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-24℃环境下储存；所采用的包装袋为PA66包装袋。
实施例4
一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)纳米铜粒子的制备：取100mL水冷却到在7℃，先加入18g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌9min，再加入58mL10wt％的CuSO4溶液，接着滴加98mL20wt％的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为48滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到140mL1wt％的1,8-辛二硫醇溶液中，超声分散18分钟，静置19分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子；
(2)有机/无机储冷液的制备：按重量份取128份25wt％的戊二醛水溶液与52份的柠檬酸粉末在重量份为190份的水中配成有机储冷液溶液；按重量份取37份NaCl、18份NaF和26份Na2B4O7在重量份为124份的水中配成无机储冷液溶液；
(3)低温相变材料的制备：先向步骤(2)中制得的无机储冷液中添加重量份为63份的聚乙烯醇粉末，并在92℃水浴条件下加入热搅拌0.9小时，再加入步骤(1)制得的重量份为44份的纳米铜粒子和重量份为42份的金红石型纳米TiO2，超声分散36分钟后，向其中缓慢倒入步骤(2)中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌4小时制得凝胶状的低温相变材料；
(4)低温处理：将步骤(3)中制得的凝胶状的低温相变材料按所需形状进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料在5～15℃/min的冷却速率下速冷到-28℃，再在此温度下恒温冷处理3.5小时的；
(5)包装储存：将经步骤(4)冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-28℃环境下储存；所采用的包装袋为LDPE包装袋。
实施例5
一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)纳米铜粒子的制备：取100mL水冷却到在8℃，先加入20g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌10min，再加入60mL10wt％的CuSO4溶液，接着滴加100mL20wt％的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为60滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到150mL1wt％的1,8-辛二硫醇溶液中，超声分散20分钟，静置20分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子；
(2)有机/无机储冷液的制备：按重量份取140份25wt％的戊二醛水溶液与60份的柠檬酸粉末在重量份为200份的水中配成有机储冷液溶液；按重量份取45份NaCl、20份NaF和30份Na2B4O7在重量份为140份的水中配成无机储冷液溶液；
(3)低温相变材料的制备：先向步骤(2)中制得的无机储冷液中添加重量份为68份的聚乙烯醇粉末，并在100℃水浴条件下加入热搅拌1小时，再加入步骤(1)制得的重量份为50份的纳米铜粒子和重量份为50份的金红石型纳米TiO2，超声分散40分钟后，向其中缓慢倒入步骤(2)中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌5小时制得凝胶状的低温相变材料；
(4)低温处理：将步骤(3)中制得的凝胶状的低温相变材料按所需形状进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料在15℃/min的冷却速率下速冷到-30℃，再在此温度下恒温冷处理4小时的；
(5)包装储存：将经步骤(4)冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-30℃环境下储存；所采用的包装袋为LDPE包装袋。
性能测试：
将实施例1-5中所制得的具有高结晶焓值的低温相变纳米储冷材料进行性能测试。结晶焓值采用差示扫描量热法(DSC)进行测试；导热系数通过瞬态热线法进行测试。
性能测试结果如表1所示：
性能参数 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
相变温度(℃) -26.3 -27.6 -27.9 -29.8 -29.2
结晶焓值(KJ/kg) 180.6 187.9 196.3 206.5 213.9
导热系数(W·m-1·K-1) 0.5361 0.5390 0.5452 0.5692 0.5703
从表1中可以看出通过本发明制得的低温相变材料的相变温度基本维持在-27℃左右；结晶焓值保持字在180KJ/kg以上，具有较高的结晶焓值，可以更长时间的保持低温状态；导热系数为0.55W·m-1·K-1左右，具有较高的导热系数，可以快速的调节温度，使环境温度保持在低温状态。
保冷效果测试：
将实施例1-5中所制得的具有高结晶焓值的低温相变纳米储冷材料进行实际的水产品储冷效果测试。按相变材料与水产品质量比1：2的比例储藏，水产初始温度为10℃.
测试效果显示，在符合国家卫生标，而且品质维持在一级鲜的标准下，水产品可以保存20天以上，现有通过冰鲜保存保质期延长2-3天。
同时，本发明中的低温相变材料利用金属纳米粒子的抗菌效应，将低温相变纳米储冷作用和抗菌作用合二为一，该纳米储冷材料能够有效杀死或抑制水产品自身所带腐败菌，甚至潜在食源性致病菌的生长繁殖，有利于提高水产品的品质和质量安全性，同时有助于降低水产品保藏能耗，符合当今社会节能减排要求。

Claims (8)

1.一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料，其特征在于由以下重量份的组分制成：20～50份纳米铜粒子，145～235份无机储冷液，270～400份有机储冷液，44～68份聚乙烯醇粉末，30～50份纳米TiO2；
其中，无机储冷液由以下重量份的组分组成：25～45份NaCl，10～20份NaF，10～30份Na2B4O7，100～140份水；有机储冷液由以下重量份的组分组成：80～140份25wt%戊二醛水溶液，40～60份柠檬酸粉末，150～200份水。
2.根据权利要求1所述的一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料，其特征在于：所述的无机储冷液由以下重量份的组分组成，30～40份NaCl，10～15份NaF，10～15份Na2B4O7 ，110～125份水。
3.根据权利要求1所述的一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料，其特征在于：所述的纳米TiO2为锐钛矿型纳米TiO2或金红石型纳米TiO2中的一种。
4.一种根据权利要求1所述的结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺：其特征在于包括以下步骤：
（1）纳米铜粒子的制备；
（2）有机/无机储冷液的制备：取25wt%的戊二醛水溶液、柠檬酸粉末和水配成有机储冷液溶液，取NaCl、NaF、Na2B4O7和水配成无机储冷液溶液；
（3）低温相变材料的制备：先向步骤（2）中制得的无机储冷液中添加聚乙烯醇粉末，并在60～100℃水浴条件下加入热搅拌0.5～1小时，再加入步骤（1）制得的纳米铜粒子和纳米TiO2，超声分散20～40分钟后，向其中缓慢倒入步骤（2）中所制得的有机储冷溶液，最后将所得的混合液搅拌2～5小时制得凝胶状的低温相变材料；
（4）低温处理：将步骤（3）中制得的凝胶状的低温相变材料进行裁切，并先将裁切后的凝胶状低温相变材料冷却到-20～-30℃，再在此温度下冷处理2～4小时的；
（5）包装储存：将经步骤（4）冷处理后的低温相变材料装进包装袋中，并置于-20～-30℃环境下储存。
5.根据权利要求4所述的一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，其特征在于所述的步骤（1）具体如下：
取100mL水冷却到在4～8℃，先加入10～20g十二烷基苯磺酸钠粉末并搅拌5～10min，再加入50～60mL10wt%的CuSO4溶液，接着滴加90～100mL20wt%的抗坏血酸钠溶液，滴加速率为30～60滴/分钟，待反应完全后通过离心分离并清洗获得纳米铜；取制得的纳米铜，加入到100～150mL1wt%的硫醇溶液中，超声分散10～20分钟，静置15～20分钟后，通过离心分离获得纳米铜粒子。
6.根据权利要求4或5所述的一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤（2）所添加的硫醇为乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇或1,8-辛二硫醇中的一种或多种的混合物。
7.根据权利要求4所述的一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤（5）中的冷处理具体步骤为在5～15℃/min的冷却速率下将凝胶状的低温相变材料速冷到-20～-30℃，并进行持续的恒温冷处理。
8.根据权利要求4所述的一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺，其特征在于：所述的步骤（6）中所采用的包装袋为PU、PA6、PA66、HDPE或LDPE包装袋中的一种。
CN201610005041.9A 2016-01-04 2016-01-04 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺 Pending CN105838330A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610005041.9A CN105838330A (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610005041.9A CN105838330A (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105838330A true CN105838330A (zh) 2016-08-10

Family

ID=56580457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610005041.9A Pending CN105838330A (zh) 2016-01-04 2016-01-04 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105838330A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2595662A (en) * 2020-06-01 2021-12-08 Hubbard Products Ltd Phase change material

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251581A (ja) * 1988-08-12 1990-02-21 Takasugi Seiyaku Kk ゲル状瞬間蓄冷鮮度保持剤
JPH11124571A (ja) * 1997-10-24 1999-05-11 Polytec Design:Kk 蓄冷材および蓄冷具
CN1803352A (zh) * 2005-09-29 2006-07-19 江苏大学 一种制备纳米铜的方法
CN1944566A (zh) * 2006-10-12 2007-04-11 东莞市广大制冷有限公司 空调相变蓄冷剂及其制造方法
CN101824304A (zh) * 2010-04-14 2010-09-08 安徽省煤炭科学研究院 矿用降温蓄冷剂及制备方法
CN101966590A (zh) * 2010-10-09 2011-02-09 朱光明 一种水相电弧放电制备金属纳米铜粉的方法
CN102703034A (zh) * 2012-05-24 2012-10-03 范忠娟 一种含纳米粒子的降温垫用蓄冷材料
CN104861933A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 上海理工大学 低过冷度凝胶蓄冷剂

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0251581A (ja) * 1988-08-12 1990-02-21 Takasugi Seiyaku Kk ゲル状瞬間蓄冷鮮度保持剤
JPH11124571A (ja) * 1997-10-24 1999-05-11 Polytec Design:Kk 蓄冷材および蓄冷具
CN1803352A (zh) * 2005-09-29 2006-07-19 江苏大学 一种制备纳米铜的方法
CN1944566A (zh) * 2006-10-12 2007-04-11 东莞市广大制冷有限公司 空调相变蓄冷剂及其制造方法
CN101824304A (zh) * 2010-04-14 2010-09-08 安徽省煤炭科学研究院 矿用降温蓄冷剂及制备方法
CN101966590A (zh) * 2010-10-09 2011-02-09 朱光明 一种水相电弧放电制备金属纳米铜粉的方法
CN102703034A (zh) * 2012-05-24 2012-10-03 范忠娟 一种含纳米粒子的降温垫用蓄冷材料
CN104861933A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 上海理工大学 低过冷度凝胶蓄冷剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩德权: "《发酵工程》", 31 May 2008, 黑龙江大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2595662A (en) * 2020-06-01 2021-12-08 Hubbard Products Ltd Phase change material
WO2021245404A1 (en) * 2020-06-01 2021-12-09 Hubbard Products Limited Phase change material
GB2595662B (en) * 2020-06-01 2022-09-28 Hubbard Products Ltd Phase change material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Piñeiro et al. Effects of newer slurry ice systems on the quality of aquatic food products: a comparative review versus flake-ice chilling methods
Zhou et al. Cryoprotective effects of trehalose and sodium lactate on tilapia (Sarotherodon nilotica) surimi during frozen storage
Feng et al. Research progress of phase change cold energy storage materials used in cold chain logistics of aquatic products
CN102871200B (zh) 一种用电解冰保鲜水产品的方法
Meng et al. Development and application of phase change material in fresh e-commerce cold chain logistics: A review
CN105860935A (zh) 一种有抑菌作用的低温相变纳米储冷材料的制备工艺
US4840034A (en) Method of freezing vital body fluids
CN108795392A (zh) 一种用于食品保鲜的不冻液
Li et al. Review on research and application of phase change materials in cold storage refrigerator
Lyu et al. Progress of ice slurry in food industry: application, production, heat and mass transfer
JP2002115945A (ja) 生鮮食品の鮮度保持方法とそれに使用する塩含有氷の製造方法と生鮮食品の鮮度保持システム
CN103271131B (zh) 一种远洋船上水产品的保鲜试剂及其制备方法和应用
CN105838330A (zh) 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺
CN103053668A (zh) 一种超冷却海水保鲜海水鱼的方法
KR102172791B1 (ko) 미성숙기 따개비류의 냉동보존
CN106857790A (zh) 一种含竹醋液保鲜剂的流化冰保藏鲳鱼的方法
Lin et al. The importance of supercooled stability for food during supercooling preservation: a review of mechanisms, influencing factors, and control methods
NL2026475B1 (en) Phase change cold storage agent for strawberry preservation and method for preparing the same
CN107647245A (zh) 一种盐水喷淋速冻装置
Liu et al. Application of super-cooled storage of aquatic products: A review
JPS6049740A (ja) 生鮮食品の保存方法
CN106665791B (zh) 一种食品微冻保鲜用的冰
Lee et al. Impact of supercooling storage on physical and chemical properties of yellowfin tuna (Thunnus albacares)
US20020106443A1 (en) Method of freezing salted meat products
JPS6144466B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160810