冷鏈運(yùn)輸相變材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷鏈運(yùn)輸相變材料及其制備方法，該相變材料由以下重量百分比的各組分制備而成：硫酸鈉30-37%；水40-50%；氯化銨4-20%；氯化鉀0.25-20%；硼砂1-3%；定型劑1-5%。該相變材料的制備方法包括以下步驟：A、將上述組分中的水加熱到60-70℃后，加入硫酸鈉，攪拌均勻，形成硫酸鈉溶液；B、將氯化銨、氯化鉀和硼砂分別加入到步驟A的硫酸鈉溶液中，攪拌均勻，并將溶液溫度控制在60-70℃；C、將定型劑加入到步驟B的溶液中，攪拌均勻，溶液溫度控制在50-60℃時灌裝到塑料容器中儲存。本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料用于冷鏈運(yùn)輸時維持2-8℃保溫時間長，保證藥品，疫苗，血液制品和醫(yī)療器械的冷鏈配送的質(zhì)量。
【專利說明】冷鏈運(yùn)輸相變材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷鏈運(yùn)輸相變材料；具體地說，本發(fā)明涉及一種相變溫度為2-80C的冷鏈運(yùn)輸相變材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相變材料是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供內(nèi)部潛熱的物質(zhì)，相變材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱，因此相變材料作為能量存儲器，在節(jié)能、溫度控制等領(lǐng)域有著重大的意義。
[0003]隨著中國冷鏈物流，特別是醫(yī)藥、疫苗專業(yè)化冷鏈物流的高度發(fā)展，相變材料用于冷鏈運(yùn)輸已經(jīng)日益成為中國物流界一個引人注目的焦點(diǎn)。在食品和藥品等冷鏈運(yùn)輸過程中，相變材料能使食品和藥品處于低溫環(huán)境中，解決運(yùn)輸過程中儲運(yùn)溫度的波動，有效控制產(chǎn)品的質(zhì)量。藥品，疫苗，血液制品和醫(yī)療器械的冷鏈運(yùn)輸，特別是疫苗的運(yùn)輸具有嚴(yán)格的規(guī)定，疫苗運(yùn)輸過程中的溫度通常需要保持在2-8°C，如果存在著溫度的偏差，將喪失疫苗應(yīng)有的作用。
[0004]現(xiàn)在的藥品，疫苗，血液制品和醫(yī)療器械的冷鏈運(yùn)輸，通常依靠以水為原料制成冰盒，也有采用有機(jī)材料等為原料，但是，以水為原料因為水相變溫度為0°c，不能有效解決冬季低溫和夏季高溫運(yùn)輸問題。而目前市面上以有機(jī)材料為原料制備相變材料冰盒，存在重大安全隱患，易燃燒，易滲漏，而且由于相變材料相變潛熱小，性能不穩(wěn)定，使用效果不好，會影響藥品，疫苗，血液制品和醫(yī)療器械的冷鏈配送的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述問題的冷鏈運(yùn)輸相變材料，冷鏈運(yùn)輸在冬季低溫和夏季高溫時的冷鏈運(yùn)輸溫度保持在2-8°C，并且無毒無安全隱患。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料，由以下重量百分比的各組分制備而成:硫酸鈉30-37% ;水40-50% ;氯化銨 4-20% ;氯化鉀0.25-20% ;硼砂1_3% ;定型劑1_5%，上述各組分的重量百分比之和為100%。
[0008]硫酸鈉、氯化銨、硼砂為相變材料生產(chǎn)常規(guī)原料，一定配比的硫酸鈉和氯化銨能夠制備出相變溫度在8-10°C的相變材料。
[0009]本發(fā)明在氯化鉀和水作用下，將硫酸鈉和氯化銨的相變材料能夠降低溫度到2-8°C，而且氯化鉀和氯化銨能形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的水合物，延長相變溫度時間，增大相變潛能。本發(fā)明的氯化鉀和水作為溫度控制劑，氯化鉀作為溫度控制劑是單向的，有條件的，因為氯化鉀和氯化銨形成復(fù)雜水合物起作用。水作為溫度控制劑是雙向的，增加一定量的水可以降低相變溫度，但在某些條件下(主要是定型劑保水原理)，增加一定量的水卻增加相變溫度，因此本發(fā)明的水的重量百分比選為40-50%。
[0010]成核劑和定型劑添加為了提高相變材料潛熱，重復(fù)使用次數(shù)和延長產(chǎn)品存儲時間。成核劑是1-3%的硼砂，主要作用是降低相變材料過冷度。
[0011]定型劑首先為了提高相變材料的物理狀態(tài)，延長產(chǎn)品儲存時間，方便生產(chǎn)和存儲，而且相同配方的凝固狀態(tài)相變潛能大于液體狀態(tài)。
[0012]定型劑第二個作用是提高相變潛能，提高重復(fù)使用次數(shù)。在重復(fù)相變條件下，相同配方的凝固狀態(tài)相變潛能優(yōu)于液體狀態(tài)，且與前一次相變差異小。
[0013]定型劑的第三個作用是調(diào)控溫度。水作為溫度控制劑的條件是要有一定自由度，增加水的自由度可以降低相變材料溫度，但是定型劑如果將水全部鎖定，相變材料的溫度反而會增加。
[0014]所述定型劑為羧甲基纖維素鈉、黃原膠、白炭黑的兩種或三種的混合物。還有其它可替代的定型劑為瓜爾豆膠、瓜爾膠、卡拉膠、海藻酸鈉、刺槐豆膠、魔芋膠、阿拉伯膠，果膠、瓊脂、明膠，還有膨潤土、硅藻土等。本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料的制備方法，包括以下步驟:
[0015]A、將上述組分中的水加熱到60_70°C后，加入硫酸鈉，攪拌均勻，形成硫酸鈉溶液；
[0016]B、將氯化銨、氯化鉀和硼砂分別加入到步驟A的硫酸鈉溶液中，攪拌均勻，并將溶液溫度控制在60-70°C ；
[0017]C、將定型 劑加入到步驟B的溶液中，攪拌均勻，溶液溫度控制在50_60°C時灌裝到
塑料容器中儲存。
[0018]所述步驟C中將定型劑加入到步驟B的溶液中時，定型劑分成多份分別加入并攪拌，每一份定型劑在完全溶解后再加入另一份定型劑，直至全部加完。定型劑分成多份分別加入，可以避免在加入時出現(xiàn)大懸浮物。
[0019]通過本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料及其制備方法，相變材料能夠在2_8°C的范圍內(nèi)發(fā)生相變，適用于冷鏈運(yùn)輸，能在冷鏈箱配置中起到很好的溫度調(diào)節(jié)和控制作用。本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料以無機(jī)鹽為原料的價格比有機(jī)相變材料便宜(僅為有機(jī)原料價格30~45%)，生產(chǎn)原料無毒無安全隱患，生產(chǎn)設(shè)備投資額低，工藝操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制。
[0020]本發(fā)明相變材料可以做成的冰盒在冬季低溫和夏季高溫下用于冷鏈運(yùn)輸，節(jié)省包裝費(fèi)用，運(yùn)輸，倉儲和操作費(fèi)用。本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料用于冷鏈運(yùn)輸時維持2-8°C保溫時間長，保證藥品，疫苗，血液制品和醫(yī)療器械的冷鏈配送的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的相變材料和石蠟相變材料在環(huán)境溫度較高時的溫度變化曲線；
[0022]圖2是本發(fā)明的相變材料和石蠟相變材料在環(huán)境溫度較低時的溫度變化曲線。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明的冷鏈運(yùn)輸相變材料的相變溫度為2_8°C，其具體實施例的各組分的重量百分比含量如表一所不:
[0024]表一:
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種冷鏈運(yùn)輸相變材料，其特征在于，由以下重量百分比的各組分制備而成: 硫酸鈉 30 - 37 %; 水40 - 50 %; 氯化銨 4 - 20 %; 氯化鐘 0.25 - 20 %; 硼砂 1-3 %; 定型劑 1-5 %， 上述各組分的重量百分比之和為100%。
2.如權(quán)利要求1所述的冷鏈運(yùn)輸相變材料，其特征在于，所述定型劑為羧甲基纖維素鈉、黃原膠、白炭黑的兩種或叁種的混合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冷鏈運(yùn)輸相變材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、將上述組分中的水加熱到60-70°C后，加入硫酸鈉，攪拌均勻，形成硫酸鈉溶液； B、將氯化銨、氯化鉀和硼砂分別加入到步驟A的硫酸鈉溶液中，攪拌均勻，并將溶液溫度控制在60-70°C ； C、將定型劑加入到步驟B的溶液中，攪拌均勻，溶液溫度控制在50-60°C時灌裝到塑料容器中儲存。
4.如權(quán)利要求3所述的冷鏈運(yùn)輸相變材料的制備方法，其特征在于，所述步驟C中將定型劑加入到步驟B的溶液中時，定型劑分成多份分別加入并攪拌，每一份定型劑在完全溶解后再加入另一份定型劑，直至全部加完。
【文檔編號】C09K5/06GK103756645SQ201410033422
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】熊建平 申請人:熊建平