[發(fā)明專利]一種冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811561101.0
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109679586A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳嵐
• 申請（專利權）人: 北京埃瑪科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 嚴歡

本發(fā)明涉及一種冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料及其制備方法，由質量百分數(shù)為94%~97%的二氧化硅納米流體和質量百分數(shù)為3%~6%的凝膠助劑復合而成，制備步驟如下：（1）二氧化硅微球在堿性溶液中溶解、分散、稀釋和攪拌制成初始納米流體；（2）將經(jīng)過步驟（1）獲得的初始納米流體與水按照質量比1:（10~12）的比例稀釋后形成稀釋納米流體；（3）取經(jīng)過步驟（2）獲得的稀釋納米流體，其中加入凝膠助劑混合均勻并經(jīng)過超聲分散后形成混合溶液，凝膠助劑包括羧甲基纖維素鈉、成核劑和導熱增強劑；（4）將界面調節(jié)劑加入經(jīng)過步驟（3）形成的混合溶液中，依次加入甲酸和入氯化鈉，攪拌均勻，在室溫條件下陳化8~24h后形成冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料。

技術領域

本發(fā)明涉及納米流體及相變儲能領域，是材料科學、納米技術與能源科學的交叉領域，具體涉及一種冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料及其制備方法。

背景技術

冷鏈物流泛指冷藏冷凍類食品在生產(chǎn)、貯藏運輸、銷售，到消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質量，減少食品損耗的一項系統(tǒng)工程。它是隨著科學技術的進步、制冷技術的發(fā)展而建立起來的，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。

生鮮食物的冷鏈物流比一般常溫物流系統(tǒng)要求的更高、更復雜，運輸過程中溫度的變化會直接影響生鮮食物的質量與安全，因此需要對溫度進行嚴格的管理和控制，但是現(xiàn)有技術中在生鮮食物的冷鏈運輸過程中，尤其是冷鏈運輸?shù)淖詈箅A段，由于溫度的波動往往會對食物的品質造成不良影響。因此，尋找合適的蓄冷材料使生鮮食物在冷鏈運輸全程都始終處于規(guī)定的溫度狀態(tài)下是生鮮食物冷鏈物流行業(yè)亟需解決的問題。授權公告號為CN104830283B 的中國專利公開了一種低溫相變蓄冷材料及其制備方法，具體公開了由氯化鈉、硝酸鉀、水、四硼酸鈉、苯甲酸鈉和聚乙烯醇制成的相變溫度在-20℃～-25℃適用于冷凍食品蓄冷運輸?shù)牟牧稀Ｉ暾執(zhí)枮镃N201610031278.4的中國專利公開了一種中低溫相變蓄冷材料及其制備方法，具體公開了在一定條件下通過調控壬醇、正十五烷和水之間的比例組成混合液體，將所述液體機械混合均勻，冷卻至室溫后得到中低溫相變蓄冷材料，該蓄冷材料相變溫度在0℃～10℃適用于冷藏食品運輸，在室溫下為液態(tài)。綜上所述，現(xiàn)有的蓄冷材料一般適用于冷凍或者冷藏運輸中，而冷凍或冷藏運輸并不適用于水產(chǎn)品、鮮肉及需要微凍保鮮的生鮮冷鏈物流的保溫配送，且上述相變蓄冷材料均為液體或半液體狀態(tài)，在使用過程中存在泄露的問題。

冰溫是僅次于冷凍和冷藏的第三種保鮮技術，是適用于水產(chǎn)品、鮮肉及需要微凍保鮮的生鮮食物冷鏈運輸技術。水產(chǎn)品、鮮肉及需要微凍保鮮的生鮮食物都存在一個區(qū)分生死的冰溫點，也叫臨界溫度，從冰溫點到凍結點的溫度范圍叫冰溫區(qū)，處于冰溫區(qū)的需要運輸?shù)漠a(chǎn)品能夠保持休眠狀態(tài)，呼吸和新陳代謝非常緩慢，為保活的運輸提供了有利條件。因此，實現(xiàn)冰溫運輸?shù)年P鍵是冰溫的控制。其中，冰溫相變蓄冷材料是實現(xiàn)冰溫控制的一種新型儲能材料，主要利用物質在相態(tài)變化(多為固態(tài)與液體的轉變)過程中，吸收或釋放大量潛熱的特性來達到蓄冷控溫的目的，冰溫相變蓄冷材料最大的優(yōu)點就是在相變的過程中，溫度基本保持不變，同時作為能量的貯存體能較好的解決熱能的平穩(wěn)輸入和輸出問題，最大程度地保持生鮮食物的營養(yǎng)成分。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料及其制備方法，制備所得的相變蓄冷材料的相變溫度在-6℃～6℃，適用于水產(chǎn)品、鮮肉及需要微凍保鮮的生鮮食物的冰溫冷鏈運輸，能夠很好的控制冰溫范圍，最大程度地保持食物的營養(yǎng)成分。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料，由二氧化硅納米流體和凝膠助劑復合而成，所述二氧化硅納米流體占質量百分數(shù)為94％～97％，凝膠助劑占質量百分數(shù)為3％～6％。

本發(fā)明還包括一種冰溫定型納米流體復合凝膠相變材料的制備方法，具體步驟如下：