一种果蔬保鲜用蓄冷材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及相变蓄冷材料，具体是一种果蔬保鲜用蓄冷材料及其制备方法，属于相变材料领域。


背景技术：

2.现有果蔬运输采用机械式制冷模式，费用较高且干耗严重，相变蓄冷材料在相变过程中吸收或释放大量的潜热，可在低谷电蓄冷，峰平电放冷，是节能环保的最佳绿色环保载体。现有果蔬蓄冷，多采用水作为蓄冷材料，但水的相变温度为0℃，放冷时无法将环境温度稳定在一个较低的温度区间内，且水的过冷度较大，有5～7℃，对充冷设备的要求较高。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种粘度适中，过冷度小，导热性能好，无相分离，安全无毒，可应用于果蔬保鲜冷链运输的相变蓄冷材料。
4.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
5.一种果蔬保鲜用蓄冷材料，包括如下按质量份计的原料：
6.氯化钠0.4～1.2份；
7.苯甲酸钠0.4～1份；
8.水90～97份；
9.二氧化硅0.5～1.5份；
10.二氧化钛0.2～0.6份；
11.氧化镁0.3～1.2份；
12.膨胀石墨0.5～1份；
13.羧甲基纤维素钠0.5～3份；
14.黄原胶0.2～0.5份。
15.其中，氯化钠水溶液为主相变材料，二氧化硅、二氧化钛为形核剂，能够减小材料过冷度，降低对充冷条件的的需求，羧甲基纤维素钠，黄原胶为悬浮剂，能够为形核剂提供良好的悬浮环境，不易分层，氧化镁与膨胀石墨可以缓解因悬浮剂添加带来的导热降低，通过这几个组分的合理配比可以组成适用于果蔬保鲜2～8℃范围的相变材料，其焓值较大，过冷度小，导热好，无毒无腐蚀。
16.优选地，该果蔬保鲜用蓄冷材料，包括如下按质量份计的原料：
17.氯化钠0.9份；
18.苯甲酸钠0.6份；
19.水95.3份；
20.二氧化硅1份；
21.二氧化钛0.2份；
22.氧化镁0.3份；
23.膨胀石墨0.5份；
24.羧甲基纤维素钠1份；
25.黄原胶0.2份。
26.进一步地，本发明还给出上述果蔬保鲜用蓄冷材料的制备方法，具体包括如下步骤：
27.(1)取氯化钠、苯甲酸钠一同加入到40℃恒温纯水中，斜叶桨式搅拌溶解，配成溶液；
28.(2)将步骤(1)所得溶液保持温度不高于45℃，向溶液中依次加入二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、膨胀石墨，搅拌分散均匀，得到分散液；
29.(3)向步骤(2)所得分散液中依次加入羧甲基纤维素钠和黄原胶，搅拌混合均匀即得。
30.其中，步骤(1)中，采用斜叶桨式搅拌溶解。
31.步骤(2)中，步骤(1)所得溶液通过容器外加冷却水的夹套，由于材料搅拌时产生热量，为了保证悬浮剂物理性能的稳定，需保证溶液温度不高于45℃。
32.步骤(2)中，搅拌分散采用双折叶桨式搅拌机进行，搅拌速率为300～500rpm，搅拌时间15～30min。
33.步骤(3)中，搅拌的速率为4000～8000rpm，搅拌时间0.5～1h。
34.有益效果：
35.本发明制备的保鲜用相变储冷材料，相变温度
‑
4～
‑
2℃，可应用于果蔬2～8℃的鲜场景；相变焓大于280kj/kg，蓄冷时间长；粘度适中，运输过程中不易晃动且为纳米颗粒创造良好的悬浮环境；过冷度小，对充冷设备的要求降低，无相分离，使用寿命久，导热性能好，配方均采用食品级原料，安全无毒，可应用于果蔬保鲜冷链运输。
附图说明
36.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
37.图1为实施例1所得蓄冷材料的dsc曲线图。
38.图2为实施例2所得蓄冷材料的dsc曲线图。
39.图3为实施例3所得蓄冷材料的dsc曲线图。
具体实施方式
40.根据下述实施例，可以更好地理解本发明。
41.实施例1
42.步骤一：取9g氯化钠，6g苯甲酸钠溶于加入到95.3g的40℃恒温纯水中，斜叶桨式搅拌溶解，配成溶液；
43.步骤二，在装有步骤一溶液的容器外部外加冷却水夹套，保证溶液温度不高于45℃，在溶液中依次加入10g二氧化硅，2g二氧化钛，3g氧化镁，5g膨胀石墨，采用双折叶桨式搅拌机搅拌分散均匀，搅拌速率300rpm，搅拌时间15min；
44.步骤三，继续加入10g羧甲基纤维素钠，2g黄原胶进行搅拌，搅拌速率8000rpm，搅拌时间0.5h，得到蓄冷材料。
45.本实施例所得蓄冷材料的dsc图，如图1所示，从图中可以看出材料相变点为
‑
4.05℃，相变焓为294kj/kg。
46.实施例2
47.步骤一：取4g氯化钠，10g苯甲酸钠溶于加入到95g的40℃恒温纯水中，斜叶桨式搅拌溶解，配成溶液；；
48.步骤二，在装有步骤一所得溶液的容器外部外加冷却水夹套，保证溶液温度不高于45℃，在溶液中依次加入8g二氧化硅，3g二氧化钛，4g氧化镁，5g膨胀石墨，采用双折叶桨式搅拌机搅拌分散均匀，，搅拌速率300rpm，搅拌时间30min；
49.步骤三，继续加入7g羧甲基纤维素钠，3g黄原胶进行搅拌，搅拌速率8000rpm，搅拌时间0.5h，得到蓄冷材料。
50.本实施例所得蓄冷材料的dsc图，如图2所示，从图中可以看出材料相变点为
‑
1.89℃，相变焓为306kj/kg。
51.实施例3
52.步骤一：取12g氯化钠，5g苯甲酸钠溶于加入到93.5g的40℃恒温纯水中，斜叶桨式搅拌溶解，配成溶液；
53.步骤二，在装有步骤一所得溶液的容器外部外加冷却水夹套，保证溶液温度不高于45℃，在溶液中依次加入5g二氧化硅，3g二氧化钛，3g氧化镁，5g膨胀石墨，采用双折叶桨式搅拌机搅拌分散均匀，，搅拌速率500rpm，搅拌时间15min；
54.步骤三，继续加入6g羧甲基纤维素钠，3g黄原胶进行搅拌，搅拌速率4000rpm，搅拌时间1h，得到蓄冷材料。
55.本实施例所得蓄冷材料的dsc图，如图3所示，从图中可以看出材料相变点为
‑
0.26℃，相变焓为312kj/kg。
56.本发明提供了一种果蔬保鲜用蓄冷材料及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。


技术特征：
1.一种果蔬保鲜用蓄冷材料，其特征在于，包括如下按质量份计的原料：氯化钠0.4～1.2份；苯甲酸钠0.4～1份；水90～97份；二氧化硅0.5～1.5份；二氧化钛0.2～0.6份；氧化镁0.3～1.2份；膨胀石墨0.5～1份；羧甲基纤维素钠0.5～3份；黄原胶0.2～0.5份。2.根据权利要求1所述的果蔬保鲜用蓄冷材料，其特征在于，包括如下按质量份计的原料：氯化钠0.9份；苯甲酸钠0.6份；水95.3份；二氧化硅1份；二氧化钛0.2份；氧化镁0.3份；膨胀石墨0.5份；羧甲基纤维素钠1份；黄原胶0.2份。3.权利要求1或2所述的果蔬保鲜用蓄冷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取氯化钠、苯甲酸钠一同加入到40℃恒温纯水中，搅拌溶解，配成溶液；(2)将步骤(1)所得溶液保持温度不高于45℃，向溶液中依次加入二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、膨胀石墨，搅拌分散均匀，得到分散液；(3)向步骤(2)所得分散液中依次加入羧甲基纤维素钠和黄原胶，搅拌混合均匀即得。4.根据权利要求3所述的果蔬保鲜用蓄冷材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用斜叶桨式搅拌溶解。5.根据权利要求3所述的果蔬保鲜用蓄冷材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，步骤(1)所得溶液通过容器外加冷却水的夹套，保证溶液温度不高于45℃。6.根据权利要求3所述的果蔬保鲜用蓄冷材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，搅拌分散采用双折叶桨式搅拌机进行，搅拌速率为300～500rpm，搅拌时间15～30min。7.根据权利要求3所述的果蔬保鲜用蓄冷材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，搅拌的速率为4000～8000rpm，搅拌时间0.5～1h。

技术总结
本发明公开了一种果蔬保鲜用蓄冷材料，包括按质量份计的氯化钠0.4～1.2份、苯甲酸钠0.4～1份、水90～97份、二氧化硅0.5～1.5份、二氧化钛0.2～0.6份、氧化镁0.3～1.2份、膨胀石墨0.5～1份、羧甲基纤维素钠0.5～3份、黄原胶0.2～0.5份。取氯化钠、苯甲酸钠一同加入到40℃恒温纯水中，斜叶桨式搅拌溶解，配成溶液；所得溶液保持温度不高于45℃，向溶液中依次加入二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、膨胀石墨，搅拌分散均匀，得到分散液；依次加入羧甲基纤维素钠和黄原胶，搅拌混合均匀即得。本发明制备的保鲜用相变储冷材料，相变温度


技术研发人员：姜琳 丁玉龙 姜金玉 聂彬剑 裴培
受保护的技术使用者：江苏金合能源科技有限公司
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021/9/9