有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法。包括二元和三元兩種相變蓄冷劑。二元相變蓄冷劑成分的質(zhì)量分數(shù)為甘氨酸1.50~2.97%，其余為水；相變溫度為－5.1℃，相變潛熱為323.6~325.6J/g。三元相變蓄冷劑成分為甘氨酸2.97~5.88%，山梨醇3.62%，其余為水；相變溫度為－7.7~－5.1℃，相變潛熱為272.7~273.7J/g。本發(fā)明過冷度小，化學(xué)性能穩(wěn)定，具有無機相變蓄冷劑較高相變潛熱，又有有機相變蓄冷劑過冷度小和無相分離現(xiàn)象的優(yōu)點，且原料來源廣泛，成本低廉，無毒無害，制備安全方便，是適用于一般農(nóng)產(chǎn)品的貯運和冷藏保鮮，并且可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療制品等低溫保護。
【專利說明】有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及相變蓄冷劑的制備方法，特別是涉及有一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法。
[0002]背景領(lǐng)域
當(dāng)前，人們的生活水平日益提高，對于果蔬等農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高，所以為保證優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，冷鏈運輸應(yīng)運而生，而相變蓄冷劑在農(nóng)產(chǎn)品的冷鏈運輸中發(fā)揮重要的作用，大大減少了易腐農(nóng)產(chǎn)品在貯運過程中的損耗。
[0003]通過文獻總結(jié)，目前對與固液相變蓄冷劑的研究較多，因為水具有最大的相變潛熱333.88J/g，且成本低，但是相變溫度不可調(diào)，所以研究將一些可行性溶質(zhì)溶解在水中形成水溶液，隨水溶液濃度的升高，相變溫度下降，相變潛熱降低，其中水合鹽的無機相變蓄冷劑占大部分，其相變潛熱大，但存在過冷度和相分離現(xiàn)象，此外其相變溫度的變化無規(guī)律，這不利于蓄冷劑對其相變溫度的調(diào)節(jié)以滿足農(nóng)產(chǎn)品在不同需求溫度下的貯藏，而有機相變材料恰克服了無機材料過冷度和相分離現(xiàn)象的缺點，一般具有規(guī)律的相變溫度變化情況，但目前研究的有機材料普遍存在相變潛熱較小和傳熱系數(shù)較低的缺點，所以如何將二者取長補短，既達到無機相變蓄冷劑較高的相變潛熱，又有有機相變蓄冷劑過冷度小和無相分離現(xiàn)象的優(yōu)點，這可成為今后研究的一個方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服【背景技術(shù)】中各種蓄冷劑存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法，是制備一種過冷度小、相變潛熱大、相變溫度低且符合農(nóng)產(chǎn)品冷藏貯運和保鮮溫度范圍的高效型的蓄冷劑。
`[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
技術(shù)方案之一
當(dāng)制備二元相變蓄冷劑時，其質(zhì)量分數(shù)含量如下:
甘氨酸為1.50~2.97%
其余為水；
配制0.2^0.4mol/L的甘氨酸水溶液，攪拌均勻即可。
[0006]所述二元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.1°C，相變潛熱為323.6~325.6J/g。
[0007]技術(shù)方案之二
當(dāng)制備三元相變蓄冷劑時，其質(zhì)量分數(shù)含量如下:
甘氨酸為2.97~5.88%
山梨醇為3.62%
其余為水；
先配制0.4mol/L的山梨醇水溶液，再配制0.8^1.6mol/L等體積的甘氨酸水溶液，兩者倒入容器中混合，同時用玻璃棒攪拌均勻即可。
[0008]所述三元相變蓄冷劑的相變溫度為一 7.^ - 5.1°C，相變潛熱為272.7~273.7J/g°
[0009]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是:
I)本發(fā)明以冰水相變?yōu)橹鳎梢赃_到較高的相變潛熱，并添加水溶性有機物，具有無機相變蓄冷劑較高的相變潛熱，又有有機相變蓄冷劑過冷度小和無相分離現(xiàn)象的優(yōu)點，相變潛熱值大，相變溫度低，且過冷度小，其中三元相變蓄冷劑的相變溫度為一 7.r -
5.TC，相變潛熱為272.7~273.7J/g，二元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.TC，相變潛熱為323.6~325.6J/g。
[0010]2)本發(fā)明選擇無毒副作用的有機物與水制備相變蓄冷劑，且原料來源廣泛，成本低廉，具有較低相變溫度，較大的相變潛熱，相變可逆性好，過冷度小，性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱性好，相變速度快，無毒，無腐蝕，無污染，使用安全，不易燃易爆或氧化變質(zhì)，制備方便等優(yōu)點。
[0011]3)本發(fā)明制得的相變蓄冷劑相變溫度較低且適宜，適用于一般農(nóng)產(chǎn)品的貯運和冷藏保鮮，并且也可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療制品等低溫保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是二元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為1.50%時的DSC曲線。
[0013]圖2是二元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.97%時的DSC曲線。
[0014]圖3是二元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.24%時的DSC曲線。
[0015]圖4是三元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.97%,山梨醇質(zhì)量分數(shù)為3.62%時的DSC曲線。
`[0016]圖5是三元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為5.88%,山梨醇質(zhì)量分數(shù)為3.62%時的DSC曲線。
[0017]圖6是二元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.24%時的T 一 t曲線。
[0018]圖7是三元相變蓄冷劑中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為5.88%,山梨醇質(zhì)量分數(shù)為3.62%時的T — t曲線。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]本發(fā)明甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為1.50%時，相變溫度為一 5.TC，相變潛熱為325.6J/g(如圖1所示);甘氨酸質(zhì)量分數(shù)含量為2.97%時，相變溫度仍為一 5.1 °C，相變潛熱為323.6J/g (如圖2所示)，所以甘氨酸水溶液的二元相變蓄冷劑具有相變潛熱高，相變潛熱較低，且在制備過程中過冷度小(如圖6所示)等優(yōu)點，是一種適用于一 5°C左右的相變蓄冷劑，但隨著質(zhì)量分數(shù)的增加，其相變溫度無明顯變化，同時在實驗研究得到，山梨醇水溶液的相變溫度與質(zhì)量分數(shù)有較好的線性關(guān)系，所以實驗試圖復(fù)配甘氨酸和山梨醇兩種有機物的水溶液，以得到相變溫度更低而相變潛熱不至于大幅度降低的復(fù)合相變蓄冷劑。
[0021]實施例1:
本發(fā)明中二元相變蓄冷劑，包括甘氨酸和水，其中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為1.50%，其余為水。
[0022]二元相變蓄冷劑在制備時，配制0.2mol/L的甘氨酸水溶液，攪拌均勻即可。
[0023]如圖1所示該二元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.1°C，相變潛熱為325.6J/g。
[0024]實施例2:本發(fā)明中二元相變蓄冷劑，包括甘氨酸和水，其中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.97%，其余為水。
[0025]二元相變蓄冷劑在制備時，配制0.4mol/L的甘氨酸水溶液，攪拌均勻即可。
[0026]如圖2所示該二元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.1°C，相變潛熱為323.6J/g。
[0027]實施例3:
本發(fā)明中二元相變蓄冷劑，包括甘氨酸和水，其中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.24%，其余為水。
[0028]二元相變蓄冷劑在制備時，配制0.3mol/L的甘氨酸水溶液，攪拌均勻即可。
[0029]如圖3所示該二元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.1°C，相變潛熱為324.4J/g。
[0030]如圖6所示為該二元相變蓄冷劑的T - t曲線，曲線顯示該蓄冷劑過冷度小，化學(xué)性能穩(wěn)定。
[0031]實施例4:
本發(fā)明中三元相變蓄冷劑，包括甘氨酸、山梨醇和水，其中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為2.97%，山梨醇為3.62%，其余為水。
[0032]三元相變蓄冷劑在制備時，先配制0.4mol/L的山梨醇水溶液，再配制0.8mol/L等體積的甘氨酸水溶液，兩者倒入容器中混合，同時用玻璃棒攪拌均勻即可。
[0033]如圖4所示該三元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.1°C，相變潛熱為273.7J/g。
[0034]實施例5:` 本發(fā)明中三元相變蓄冷劑，包括甘氨酸、山梨醇和水，其中甘氨酸質(zhì)量分數(shù)為5.88%，山梨醇為3.62%，其余為水。
[0035]三元相變蓄冷劑在制備時，先配制0.4mol/L的山梨醇水溶液，再配制1.6mol/L等體積的甘氨酸水溶液，兩者倒入容器中混合，同時用玻璃棒攪拌均勻即可。
[0036]如圖5所示，該三元相變蓄冷劑的相變溫度為一 7.7°C，相變潛熱為272.7J/g。
[0037]如圖7所示，為該三元相變蓄冷劑的T - t曲線，曲線顯示該蓄冷劑過冷度小，化學(xué)性能穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法，其特征在于:當(dāng)制備二元相變蓄冷劑時，其質(zhì)量分數(shù)含量如下: 甘氨酸為1.50~2.97% 其余為水； 配制0.2^0.4mol/L的甘氨酸水溶液，攪拌均勻即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法，其特征在于:所述二元相變蓄冷劑的相變溫度為一 5.1 °C，相變潛熱為323.6~325.6J/g。
3.一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法，其特征在于:當(dāng)制備三元相變蓄冷劑時，其質(zhì)量分數(shù)含量如下: 甘氨酸為2.97~5.88% 山梨醇為3.62% 其余為水； 先配制0.4mol/L的山梨醇水溶液，再配制0.8^1.6mol/L等體積的甘氨酸水溶液，兩者倒入容器中混合，同時用玻璃棒攪拌均勻即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機物水溶液的復(fù)合相變蓄冷劑的制備方法，其特征在于:所述三元相變蓄冷劑的相變溫度為一 7.-5.1°C，相變潛熱為272.7~273.7J/g。
【文檔編號】C09K5/06GK103773320SQ201410021345
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】朱冰清, 應(yīng)鐵進, 戚曉麗, 盛況, 姜曉坤 申請人:浙江大學(xué)