本發明專利技術屬于蓄冷劑用具技術領域，尤其涉及一種非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑及其制備方法。本發明專利技術公開了非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑，由肉豆蔻醇、十四烷組成，肉豆蔻醇的重量百分比為5.26%~8.74%，十四烷的重量百分比為91.26%～94.74%。本發明專利技術針對疫苗等生物制品和乳酸菌飲料這一類特殊產品研制而成，這類產品附加值高，因此相變溫度為4.5℃的蓄冷劑具有廣闊應用前景。
Two phase organic phase change refrigerant in non freezing low temperature region and its preparation method
The invention belongs to the technical field of refrigerant appliances, in particular to a two phase organic phase change cold storage agent in non freezing low temperature region and a preparation method thereof. The invention discloses a two element organic phase change cool storage agent in the non frozen low temperature region, consisting of myristic alcohol and fourteen alkanes, the weight percentage of myristic alcohol is 5.26%~8.74%, and the weight percentage of fourteen alkane is 91.26% ~ 94.74%. The invention has been developed for the special products such as biological products such as vaccines and lactic acid bacteria drinks, which have high value added, so the cold storage agent with phase change temperature of 4.5 C has a broad application prospect.
【技術實現步驟摘要】
非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑及其制備方法
本專利技術屬于蓄冷劑用具
，尤其涉及一種非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑及其制備方法。
技術介紹
物料運輸涉及很多對溫度敏感的商品，如生鮮果蔬、疫苗、益生菌飲料等，冷鏈物流能保障其品質。冷鏈運輸是具有以保持低溫環境為核心要求的供應鏈系統，是以冷凍工藝學為基礎、以制冷技術為手段的低溫物流過程。蓄冷技術利用相變材料由固體變為液體時，吸收熱量的原理來降低周圍環境的溫度，可以應用于冷鏈物流中。然而，目前冷鏈物流多采用耗電制冷設備，投資成本高、能源消耗大。經濟與環境和諧可持續發展對冷鏈物流的創新提出了要求。顯然采用耗電制冷設備會帶來資源緊缺、環境污染等問題。在資源節約型和環境保護型社會，蓄冷劑已經在某些領域代替直接制冷設備，蓄冷技術已經成為一門國內外在能源利用和材料學方面的新興技術。隨著蓄冷技術的深入研究，相變蓄冷材料已經廣泛應用于蓄冷空調、制冷、化工、食品、醫藥、生鮮電商等行業，蓄冷已成為冷鏈物流的重要技術，尤其“最后一公里”中較好地保證了網購生鮮的品質。按蓄冷劑的應用溫度領域可以將其劃分為：冷凍溫區蓄冷劑、非冷凍低溫區蓄冷劑、中高溫區蓄冷劑。中國專利CN201510182702.0公開了一種復合相變蓄冷劑，相變溫度為-4℃～4℃，由聚乙烯亞胺、硅藻土、氯化鈉、氧化鋅和植物膠等組成，成分復雜，且高分子材料成本較高且不可降解；專利CN201410021345.5公開了一種復合有機物水溶液相變蓄冷劑，組成為甘氨酸2.97~5.88%，山梨醇3.62%，其余為水，相變溫度為－7.7~－5.1℃，原材料安全無毒，但相變溫度低于0度，直接接觸有造成疫苗等生物制品和乳酸菌飲料出現凍結的可能；專利200810204632.4公開了一種共晶鹽蓄冷材料，相變溫度為8.47℃，相變潛熱為136.07~182.73J/g，過冷度為2.41℃，該蓄冷劑相變溫度高于8℃，無法應用于非冷凍低溫區來維持產品生物活性，有較大的過冷度且相變潛熱低；專利CN201510794363.1公開了一種高分子和無機鹽等混合物組成的蓄冷劑，氯化鉀為主儲能材料,蒙脫土作為成核劑，不僅需要添加成核劑控制過冷度，而且需配備指定蓄冷箱調控箱內溫度達到2~8℃才能用來來運輸疫苗，成本較高，重復使用率低，應用困難。同時，我們發現，有機物為主的相變蓄冷劑，在凍結時體積會有明顯收縮，在固定形狀硬質容器中，這種體積變化會導致容器承受負壓變型，反復使用后容易損壞而影響使用壽命。因此有必要研制一種蓄冷劑：相變溫度在2~8℃間、低過冷度、具有較高相變潛熱、且凍融體積變化率相對較小。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決以上所述的技術問題，提供一種相變潛熱較高，且無過冷度，凍融體積變化率低、成本較低，可重復使用，制備工藝簡單，原材料可降解，使用安全，無毒、無腐蝕性的非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑及其制備方法，其技術方案如下：非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑，其特征在于，由肉豆蔻醇、十四烷組成，肉豆蔻醇的重量百分比為5.26%~8.74%，十四烷的重量百分比為91.26%～94.74%。非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑的制備方法，稱取一定比例的肉豆蔻醇、十四烷放置于容器中，置于50℃的恒溫水浴中融化，然后用漩渦震蕩儀混合，用超聲波進一步將二者混合，直至二者充分混勻，且無分離現象即可。優選方式為，蓄冷劑的相變溫度為2℃~8℃，相變潛熱為207.90~212.32J/g。優選方式為，蓄冷劑的相變溫度為4.5℃。本專利技術與
技術介紹
相比，具有的有益效果是：1）本專利技術蓄冷劑相變溫度為4.5℃左右，相變溫度在2~8℃區間，相變潛熱為207.90~212.32J/g，相變潛熱較高，且無過冷度，凍融體積變化率低。2）本專利技術的蓄冷劑成本較低，可重復使用，制備工藝簡單，原材料可降解，使用安全，無毒、無腐蝕性。3）本專利技術針對疫苗等生物制品和乳酸菌飲料這一類特殊產品研制而成，這類產品附加值高，因此相變溫度為4.5℃的蓄冷劑具有廣闊應用前景。附圖說明圖1是十四烷的DSC曲線。圖2是肉豆蔻醇的DSC曲線。圖3是肉豆蔻醇重量百分比含量為5.27%時的DSC曲線。圖4是肉豆蔻醇重量百分比含量為8.74%時的DSC曲線。圖5所示是肉豆蔻醇含量為8.74%時復合相變蓄冷劑的T-t曲線。具體實施方式下面結合圖1至圖5具體說明實施例：本專利技術屬于二元復配物，以肉豆蔻醇、十四烷兩種物質為原料，肉豆蔻醇重量百分比為5.26%~8.74%，十四烷重量百分比為91.26%～94.74%，二者混合而成。其相變溫度為4.5℃左右，相變潛熱為207.90~212.32J/g。圖1是十四烷的DSC曲線，相變溫度4.57℃，相變潛熱200.13J/g。圖2是肉豆蔻醇的DSC曲線，相變溫度36.15℃，相變潛熱197.13J/g。大量研究表明，肉豆蔻醇性能優異，價格低廉，是一種常用的有機相變蓄冷劑。十四烷相變溫度和相變潛熱符合要求，但十四烷的相變溫度固定，且單獨使用情況下凍融體積變化率過大，對成型蓄冷劑產品使用壽命有較大影響。因此將其與肉豆蔻醇復配，以期得到相變溫度在4~6℃之間，成本較低、相變潛熱較高、且顯著降低凍融體積變化率的復合有機相變蓄冷劑。實施例1：稱取肉豆蔻醇5.26克，十四烷94.74克，置于容器中，在50℃的恒溫水浴中融化3min，然后用漩渦震蕩儀混合，用超聲波進一步將二者混合，直至二者充分混勻，且無分離現象即可。圖3是肉豆蔻醇重量百分比含量為5.26%時的二元有機相變蓄冷劑DSC曲線，相變溫度4.46℃，相變潛熱207.90J/g。實施例2：稱取肉豆蔻醇8.74克，十四烷91.26克，置于容器中，在50℃的恒溫水浴中融化3min，然后用漩渦震蕩儀混合，用超聲波進一步將二者混合，直至二者充分混勻，且無分離現象即可。圖4是肉豆蔻醇重量百分比含量為8.74%時二元有機相變蓄冷劑的DSC曲線，相變溫度4.53℃，相變潛熱212.32J/g。以上兩個實施例中，二元復配物基本無過冷度和相分離現象，且潛熱大于210J/g，是一種可以應用于非冷凍低溫區的較為理想的相變蓄冷劑。圖5所示是肉豆蔻醇含量為8.74%時復合相變蓄冷劑的T-t曲線，結果表明該二元復配物基本無過冷度，在4℃左右凍結速率明顯減緩，結果與DSC測試相符。凍結曲線表明蓄冷劑均能達到共融，基本無過冷現象。理化性能較穩定。表1是十四烷、94.74%十四烷+5.27%肉豆蔻、91.26%十四烷+8.74%肉豆蔻等三種材料的凍融體積變化率對比，表明在肉豆蔻醇重量百分比含量為5.27%～8.74%時，本專利技術所述的二元有機相變蓄冷劑的凍融體積變化率比十四烷降低35.5%～39.7%，顯著增強了產品的使用穩定性和使用壽命。表1蓄冷劑融化體積（ml,10℃）凍結體積（ml,2℃）凍融變化率(%)相對于十四烷的變化率（%）十四烷10093.2-6.8094.74%十四烷+5.27%肉豆蔻10095.6-4.4-35.391.26%十四烷+8.74%肉豆蔻10096.1-4.1-39.7表1是三種蓄冷劑的凍融體積變化率對比。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑，其特征在于，由肉豆蔻醇、十四烷組成，肉豆蔻醇的重量百分比為5.26%~8.74%，十四烷的重量百分比為91.26%～94.74%。
【技術特征摘要】
1.非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑，其特征在于，由肉豆蔻醇、十四烷組成，肉豆蔻醇的重量百分比為5.26%~8.74%，十四烷的重量百分比為91.26%～94.74%。2.權利要求1所述的非冷凍低溫區的二元有機相變蓄冷劑的制備方法，其特征在于：稱取一定比例的肉豆蔻醇、十四烷放置于容器中，置于50℃的恒溫水浴中融化，然...
【專利技術屬性】
技術研發人員：應鐵進，盛況，李劍，
申請(專利權)人：浙江蓄冷能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33
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