CN112538232A - 一种保冷用泡沫材料、其制作方法及保冷袋 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种保冷用泡沫材料、其制作方法及保冷袋，属于保冷材料技术领域。每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂22～28kg、硅油0.4～0.8kg、渗透剂JFC 0.11～0.66kg、十二烷基苯磺酸钠0.11～0.66kg、发泡剂2.5～4kg、增韧剂0.6～2kg、固化剂4.5～6kg。本发明的保冷用泡沫材料对人体安全无毒，具有吸水性好，保水率高的特点。本发明的保冷袋冷源释放均匀且缓慢，能较长时间维持低温，具有保冷时效好的特点，能大幅度降低腐坏率；冷冻后不鼓包，塑形好，即任何方向的放置都不会堆积；可重复使用，节能环保，大幅降低了冷链运输成本。

Description

一种保冷用泡沫材料、其制作方法及保冷袋
技术领域
本发明实施例涉及保冷材料技术领域，具体涉及一种保冷用泡沫材料、其制作方法及保冷袋。
背景技术
现有的冷链低温配送过程采用以下几种方式：
冷藏车制冷机组，能耗大，污染大，适合大批量的低温货物的长途配送。
干冰的制冷模式，曾被广泛应用于保存温度在0度以下的生物制品、食品、水产品等的配送与保存，但干冰在使用过程中会产生800倍于自己体积的二氧化碳气体，存在爆炸的安全隐患，另外，干冰的采购、储存与使用都十分不方便。
相变蓄冷材料的低温配送模式，以蓄冷材料(冰袋或干冰)作为冷源的低温配送模式是利用蓄冷材料在相变过程中释放冷量来维持货物的低温，适用于小批量、少量、多次的货物低温配送，具有节能环保、使用安全可靠的优点。
但是在相变蓄冷材料的低温配送模式中，一般使用水质冰袋和其他液态或半液态的生物冰袋作为蓄冷材料，水质冰袋存在以下缺陷：释冷速度快，不能长时间、长距离保持低温；塑形差，冷源释放不均匀；冰块在释冷时会产生水渍，容易使货物受潮而影响质量。其他液态或半液态冰袋的生物释冷速度较慢一些，但和水质冰袋一样塑形差，不同方向的放置会产生不同程度的堆积，冷源释放不均匀，而且价格相对较高，大幅度提高了冷链运输的成本。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种保冷用泡沫材料、其制作方法及保冷袋，以解决现有蓄冷材料存在的释冷速度较快、塑形差而导致的不能长时间、长距离保持低温以及冷源释放不均匀等的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供了一种保冷用泡沫材料，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂22～28kg、硅油0.4～0.8kg、渗透剂JFC 0.11～0.66kg、十二烷基苯磺酸钠0.11～0.66kg、发泡剂2.5～4kg、增韧剂0.6～2kg、固化剂4.5～6kg。
进一步地，所述发泡剂选自正戊烷、正己烷中的一种或两种。
进一步地，所述增韧剂选自高岭土、硫酸钡中的一种或两种。
进一步地，所述固化剂由重量比为25：9～10：3～6：8～12的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
进一步地，每立方米保冷用泡沫材料的原料还包括色料0.2～0.8kg。
根据本发明实施例的第二方面，本发明实施例提供了一种上述的保冷用泡沫材料的制作方法，所述方法包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、硅油、渗透剂JFC、十二烷基苯磺酸钠、发泡剂和增韧剂在26～28℃下混合并搅拌均匀得到A料，固化剂的温度控制在20～28℃；
2)所述A料和固化剂通过各自的计量泵进入发泡共挤模具，控制发泡反应的温度在40～45℃；
3)脱模，按照所需求的体积进行分解切割。
根据本发明实施例的第三方面，本发明实施例提供了一种保冷袋，将上述的保冷用泡沫材料浸泡于制冷剂中或注入制冷剂直至吸附达到饱和状态，然后用塑料袋封装即可。
进一步地，所述制冷剂包括盐水溶液，作为优选，盐与水的重量比为15-40：200-600；乙二醇水溶液，作为优选，乙二醇与水的重量比为60-150：100-600g；甘油水溶液，作为优选，甘油与水的重量比为10-60：120-750g；乙醇水溶液，作为优选，乙醇水溶液浓度不超过40％。
进一步地，所述盐水溶液中盐选自氯化钠、氯化钙、氯化镁、硝酸钠、亚硝酸钠中的一种或多种
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明的保冷用泡沫材料对人体安全无毒，其孔径范围为0.2～5nm，开孔率为96.5～98.5％，具有吸水性好，保水率高的特点。
2、本发明的保冷袋冷源释放均匀且缓慢，能较长时间维持低温，具有保冷时效好的特点；冷冻后不鼓包，塑形好，即任何方向的放置都不会堆积；可重复使用，节能环保，大幅降低了冷链运输成本。
3、本发明的保冷袋可用于水产品、鲜活品、加工食品、化学药剂、生物制品、电子等产品的远途冷冻运输业，在运输过程中保持低温，有效防止物品变质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种保冷袋的保冷体的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的保冷袋的结构示意图；
图中：
1-保冷体；2-孔；3-袋体；4-提手。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1和图2，保冷袋包括袋体3和保冷体1，袋体3具有容纳空间，用于置放保冷体1，保冷体1呈相互连通的多孔构造体，如海绵结构，且孔2内填充有制冷剂。
制冷剂作为保冷袋的相变蓄冷材料，其在低温下吸收并储存大量冷量，在温度较高时又能放出大量冷量，从而较长时间保持自身及周围小范围内的低温环境。在一个优选的实施例中，孔2内填充的制冷剂为盐水溶液、乙二醇水溶液、甘油水溶液或乙醇水溶液。
保冷体1的孔径范围为0.2～5nm，开孔率为96.5～98.5％。袋体3的材质为聚乙烯、聚丙烯、尼龙或聚酯，其厚度为0.18～0.3mm，保冷体1可以根据需要呈现不同的形状，如长方体、正方体、圆柱体。
冷冻后的保冷袋表面温度将会达到较低的温度，避免在使用过程中被冻伤皮肤，袋体3外侧边缘设有提手4。
保冷体的制作方法：通过将保冷用泡沫材料浸泡于制冷剂中或注入制冷剂直至保冷用泡沫材料吸附达到饱和状态即可。
作为优选，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂22～28kg、硅油0.4～0.8kg、渗透剂JFC 0.11～0.66kg、十二烷基苯磺酸钠0.11～0.66kg、发泡剂2.5～4kg、增韧剂0.6～2kg、固化剂4.5～6kg。
发泡剂选自正戊烷、正己烷中的一种或两种。
增韧剂选自高岭土、硫酸钡中的一种或两种。
固化剂由重量比为25：9～10：3～6：8～12的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
每立方米保冷用泡沫材料的原料还包括色料0.2～0.8kg。
保冷用泡沫材料的制作方法包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、硅油、渗透剂JFC、十二烷基苯磺酸钠、发泡剂、增韧剂及色料(如果有的话)在26～28℃下混合并搅拌均匀得到A料，固化剂的温度控制在20～28℃；
2)所述A料和固化剂通过各自的计量泵进入发泡共挤模具，控制发泡反应的温度在40～45℃；
3)开模出模具，按照所需求的体积进行分解切割。
进一步地，保冷体采用塑料袋封装即得到保冷袋。
实施例2
本实施例的保冷用泡沫材料，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂26kg、硅油0.5kg、渗透剂JFC 0.45kg、十二烷基苯磺酸钠0.11kg、正戊烷3.2kg、高岭土2kg、固化剂5.2kg，其中，固化剂由重量比为25：10：4：10的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
实施例3
本实施例的保冷用泡沫材料，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂22kg、硅油0.7kg、渗透剂JFC 0.11kg、十二烷基苯磺酸钠0.52kg、正戊烷1.5kg、正己烷1kg、硫酸钡1.2kg、固化剂5.5kg，其中，固化剂由重量比为25：9：6：8的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
实施例4
本实施例的保冷用泡沫材料，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂24kg、硅油0.65kg、渗透剂JFC 0.66kg、十二烷基苯磺酸钠0.28kg、正戊烷3.6kg、高岭土0.3kg、硫酸钡0.3kg、固化剂5.8kg，其中，固化剂由重量比为25：10：4：11的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
实施例5
本实施例的保冷用泡沫材料，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂28kg、硅油0.4kg、渗透剂JFC 0.32kg、十二烷基苯磺酸钠0.66kg、正己烷2.8kg、高岭土2kg、固化剂4.5kg、绿色浆0.4kg，其中，固化剂由重量比为25：9：5：12的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
实施例6
本实施例的保冷用泡沫材料，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂26kg、硅油0.8kg、渗透剂JFC 0.56kg、十二烷基苯磺酸钠0.36kg、正戊烷2kg、乙二醇：0.3kg、正己烷2kg、高岭土0.9kg、固化剂6kg、黑色浆0.3kg，其中，所述固化剂由重量比为25：10：6：12的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
测试例1
对实施例2-6制得的保冷用泡沫材料进行有害物质检测，检测依据：RoHS指令2011/65/EU附录2的修正指令(EU)2015/63。检测结果如下(报告编号：STD-20180719-102N)：
镉、汞、六价铬、一溴联苯、二溴联苯、三溴联苯、四溴联苯、五溴联苯、六溴联苯、七溴联苯、八溴联苯、九溴联苯、十溴联苯、多溴二苯醚总和、一溴二苯醚、二溴二苯醚、三溴二苯醚、四溴二苯醚、五溴二苯醚、六溴二苯醚、七溴二苯醚、八溴二苯醚、九溴二苯醚、十溴二苯醚，以上物质均未检出。
铅含量为59.12mg/kg。(铅含量上限为0.1％)
结果表明，本发明实施例的保冷用泡沫材料对人体安全无毒。
测试例2
吸水倍率的测定方法：称取保冷用泡沫材料1g放入盛有自来水的l000mL烧杯中，常温下放置24h，用尼龙布袋滤去表面的自由水后称重。吸水倍率计算式为：Q＝(m2-m1)/m1，式中：Q为吸水倍率；m2为保冷用泡沫材料充分吸水后的质量；m1为保冷用泡沫材料吸水前的质量。
保水率的测定方法：称取50g充分吸水的保冷用泡沫材料，置于100目金属筛子网中，滤出多余的水，称重，放入100mL的烧杯中在36℃的恒温烘箱中干燥，每间隔1h测定保冷用泡沫材料质量。保水率计算式为：保水率＝(干燥一定时间后的保冷用泡沫材料的质量/干燥前的保冷用泡沫材料质量)×100％。
对实施例2-6的保冷用泡沫材料的吸水倍率和保水率进行测试，结果见表1。
表1
Figure BDA0002209418060000071
由表1可知，本发明实施例2-6的保冷用泡沫材料的吸水性好，保水率高。
测试例3
热稳定性测试
分别将实施例2-6制得的保冷用泡沫材料(50g)浸泡于浓度为28％的乙醇水溶液直至吸附达到饱和状态，取出，放入-20℃的冰箱中冷冻过夜，然后再加热到15℃，这样反复进行冷却、加热循环50次，结果显示：本发明实施例的保冷材料在多次的冷却和加热循环过程中其凝固点的变化范围比较小(±1.2-2℃)，满足蓄冷材料能反复使用的要求。
测试例4
保冷效果测试
将保冷用泡沫材料(21g)浸泡于浓度为28％的乙醇水溶液直至吸附达到饱和状态，取出，放入-18℃的冰箱中冷冻过夜(冷冻后长23cm、宽13cm、厚2.8cm)。
(1)室内测试
室内温度为25℃，容器(体积为48*28*48cm)中预先放置需要保温产品(鲜猪肉重量是20.5kg)，将保冷袋放入容器中，对容器内的温度进行监测，并记录容器内温度不超过-5℃的持续时间。
(2)室外测试
室内温度为36℃，容器(体积为48*28*48cm)中预先放置需要保温产品(鲜猪肉重量是20.5kg)，将保冷袋放入容器中，对容器内的温度进行监测，并记录容器内温度不超过-5℃的持续时间。
作为对照，将28％的乙醇水溶液放置-18℃的冰箱中冷冻过夜，得到相同尺寸(长23cm、宽13cm、厚2.8cm)的蓄冷材料。
实施例2-6制得的保冷用泡沫材料制成相应的保冷袋后进行上述测试，结果见表2。
表2
Figure BDA0002209418060000081
由表2可知，与相同体积的制冷剂相比较，本发明实施例的保冷体在冰冻后，冷源释放均匀且缓慢，具有更持久的保冷和释冷效果。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种保冷用泡沫材料，其特征在于，每立方米保冷用泡沫材料由以下重量的原料制成：酚醛树脂22～28kg、硅油0.4～0.8kg、渗透剂JFC 0.11～0.66kg、十二烷基苯磺酸钠0.11～0.66kg、发泡剂2.5～4kg、增韧剂0.6～2kg、固化剂4.5～6kg。
2.根据权利要求1所述的保冷用泡沫材料，其特征在于，所述发泡剂选自正戊烷、正己烷中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的保冷用泡沫材料，其特征在于，所述增韧剂选自高岭土、硫酸钡中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的保冷用泡沫材料，其特征在于，所述固化剂由重量比为25：9～10：3～6：8～12的甲苯磺酸、水、苯酚磺酸和磷酸组成。
5.根据权利要求1所述的保冷用泡沫材料，其特征在于，每立方米保冷用泡沫材料的原料还包括色料0.2～0.8kg。
6.一种权利要求1所述的保冷用泡沫材料的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、硅油、渗透剂JFC、十二烷基苯磺酸钠、发泡剂和增韧剂在26～28℃下混合并搅拌均匀得到A料，固化剂的温度控制在20～28℃；
2)所述A料和固化剂通过各自的计量泵进入发泡共挤模具，控制发泡反应的温度在40～45℃；
3)脱模，按照所需求的体积进行分解切割。
7.一种保冷袋，其特征在于，将权利要求1所述的保冷用泡沫材料浸泡于制冷剂中或注入制冷剂直至吸附达到饱和状态，然后用塑料袋封装即可。
8.根据权利要求7所述的保冷袋，其特征在于，所述制冷剂包括盐水溶液、乙二醇水溶液、甘油水溶液或乙醇水溶液。
9.根据权利要求8所述的保冷袋，其特征在于，所述盐水溶液中的盐选自氯化钠、氯化钙、氯化镁、硝酸钠、亚硝酸钠中的一种或多种。
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