CN115386347A - 一种适用于0℃以下的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及相变蓄冷剂技术领域，尤其涉及一种适用于0℃以下的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂。本发明相变蓄冷剂由特定配比的SAP高分子树脂、尿素和水制成。本发明相变蓄冷剂呈凝胶型，不易流动，即使冰袋破袋，也不容易泄漏造成商品污染，另外，本发明相变蓄冷剂配方简单，同时简化了生产工艺及设备，制备时无需专门的高速搅拌及均质设备，在降低了生产成本的前提下，大幅提高了生产效率，有利于扩大生产规模，促进市场推广。经测试实验证实，本发明速配凝胶型相变蓄冷剂具有较高的相变焓值，现有蓄冷剂，在相变温度为‑14℃时，相变焓值小于300J/g，而本发明蓄冷剂，在相变温度为‑14℃时，相变焓值约为329J/g。
Description
技术领域
本发明涉及相变蓄冷剂技术领域，尤其涉及一种适用于0℃以下的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂。
背景技术
随着网上购物和快递行业的发展，越来越多的商家选择在网上销售或快递蔬果、鱼、肉、鸡鸭、蛋、奶等生鲜食品，以及药物和生物制剂。在冰袋冷藏保鲜的条件下，快递上述物品已成为可能。
现有冰袋的种类很多(-25℃相变、-18℃相变、-12℃相变、-6℃相变、0℃相变等)，不同温度的环境可选择使用合适温度相变的冰袋。目前，使用较多的冰袋内蓄冷剂的形态一般有两种，一种呈粘稠的液体状，一种呈凝胶颗粒状。但是，在使用过程中，一旦出现冰袋破裂的情况，蓄冷剂泄漏会造成食品或药品污染。另外，在生产0℃以下相变冰袋的过程中，配料时大多需要进行高速搅拌或剪切均质，操作过程较为繁琐，生产速度慢，效率低下，而且生产车间必须配置相应的设备，增加了制造成本，从而难以扩大生产规模，影响了市场推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于0℃以下的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂，以解决冰袋破袋蓄冷剂泄漏造成食品污染以及冰袋生产过程中工艺复杂且对搅拌和均质设备性能要求过高的问题。
为解决上述问题，本发明人基于长期生产实践经验，并通过反复筛选和对比测试，最终发现利用特定配比的SAP高分子树脂(高吸水树脂，Super Absorbent Polymer)+尿素+水组成配方，可以很好地克服目前生产中遇到的上述困难，对简化生产工艺和设备、降低成本、提高生产效率都有很大帮助。
具体而言，本发明采用了以下技术方案：
首先，本发明提供了一种适用于0℃以下的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂，所述相变蓄冷剂由下述质量百分数的原料制成：
SAP高分子树脂0.1％～2％；
尿素8％～14％；
其余为水。
优选地，本发明相变蓄冷剂配方中所述SAP高分子树脂为聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系高分子吸水树脂中的任一种或一种以上的组合物。
进一步地，本发明相变蓄冷剂适用于-14℃的温度环境。
进一步地，根据本发明的一些实施例，本发明相变蓄冷剂由下述质量百分数的原料制成：
SAP高分子树脂0.1％；
尿素12％；
其余为水。
进一步地，根据本发明的一些实施例，本发明相变蓄冷剂的制备方法如下：
(1)将配方量的尿素加入配方量的水中，搅拌至完全溶解得到尿素溶液；
(2)将配方量的SAP高分子树脂加入到上步得到的尿素溶液中；
(3)室温下静置1～5分钟，得到速配凝胶型相变蓄冷剂，测定产品的相变温度和相变焓值。
此外，本发明还涉及上述相变蓄冷剂在制备速冻冰袋及保鲜冰袋中的用途。
以及，上述相变蓄冷剂在制备医用冰袋中的用途。
本发明的有益效果为：
(1)本发明相变蓄冷剂呈凝胶型，不易流动，即使冰袋破袋，也不容易泄漏造成商品污染。
(2)本发明相变蓄冷剂配方简单，同时简化了生产工艺及设备，制备时无需专门的高速搅拌及均质设备，在降低了生产成本的前提下，大幅提高了生产效率，有利于扩大生产规模，促进市场推广。
(3)本发明速配凝胶型相变蓄冷剂具有较高的相变焓值，现有蓄冷剂，在相变温度为-14℃时，相变焓值小于300J/g，而本发明蓄冷剂，在相变温度为-14℃时，相变焓值约为329J/g。
(4)本发明解决了水盐类晶合相变蓄冷剂增稠剂选择困难的问题(大多数增稠剂不耐盐)，本相变蓄冷剂配方中采用了SAP高分子树脂+尿素，尿素属于非盐类有机物，不影响SAP高分子树脂的吸水性和增稠性能，且相对于硼砂等作为交联剂制备的冰袋，本产品使用安全性更高。
(5)本发明速配凝胶型相变蓄冷剂其形态利于装袋，生产效率得到了提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是针对本发明述及的具体实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据下述附图获得其他的附图。
图1为本发明配方中尿素加入量筛选试验结果图(图中横坐标表示时间，每2分钟记录一次，纵坐标表示温度)。
图2为本发明实施例1产品理化性能测试结果图(该试样相变温度-13.4℃，相变焓值约为329J/g)。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员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与功能。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义，本发明中使用的所有技术术语与本领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本领域技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，若无特别说明，所有的设备和原料均可从商业途径得到或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种适用于-14℃的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂，由下述质量百分数的原料制成：
SAP高分子树脂0.1％；
尿素12％；
水87.9％。
制备方法如下：
(1)将120克尿素加入879克水中，搅拌至完全溶解得到尿素溶液；
(2)将1克SAP高分子树脂加入到上步得到的尿素溶液中；
(3)室温下静置5分钟，得到速配凝胶型相变蓄冷剂，测定产品的相变温度和相变焓值。
检测结论：
1、本相变蓄冷剂产品呈凝胶态，胶体呈现固态且富有弹性；
2、本相变蓄冷剂产品适用于-14℃的温度环境；
3、本相变蓄冷剂产品相变温度约为-14℃，相变焓值约为329J/g(测试结果见附图2)。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种适用于0℃以下的速配凝胶型高焓值相变蓄冷剂，其特征在于，所述相变蓄冷剂由下述质量百分数的原料制成：
SAP高分子树脂0.1％～2％；
尿素8％～14％；
其余为水。
2.根据权利要求1所述的相变蓄冷剂，其特征在于，所述SAP高分子树脂为聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系高分子吸水树脂中的任一种或一种以上的组合物。
3.根据权利要求1所述的相变蓄冷剂，其特征在于，所述相变蓄冷剂适用于-14℃的温度环境。
4.根据权利要求1所述的相变蓄冷剂，其特征在于，所述相变蓄冷剂由下述质量百分数的原料制成：
SAP高分子树脂0.1％；
尿素12％；
其余为水。
5.根据权利要求1所述的相变蓄冷剂，其特征在于，所述相变蓄冷剂的制备方法如下：
(1)将配方量的尿素加入配方量的水中，搅拌至完全溶解得到尿素溶液；
(2)将配方量的SAP高分子树脂加入到上步得到的尿素溶液中；
(3)室温下静置1～5分钟，得到速配凝胶型相变蓄冷剂，测定产品的相变温度和相变焓值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的相变蓄冷剂在制备速冻冰袋及保鲜冰袋中的用途。
7.根据权利要求1-5任一项所述的相变蓄冷剂在制备医用冰袋中的用途。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221125 |
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