技术领域
[0001] 本
发明属于蓄冷剂领域，具体涉及一种具有自主温度指示的温敏变色蓄冷剂。
背景技术
[0002] 随着果蔬海鲜、
生物医药制品等冷链运输需要的快速增长，各类低温保温箱都需要通过填充蓄冷剂来实现。
[0003] 在中国
专利CN107216861A、CN107057652A、CN1067532690A、CN106433569A等专利中，通过采用不同的配方组合，都达到了蓄冷剂的蓄冷效果。
[0004] 上述蓄冷剂存在的问题的是当外部因素导致蓄冷剂温度变化超过某个不可接受的临界值时，使用者并不能快速直观地得知此时温度变化的信息，其结果是可能导致所冷冻或冷藏物品的变质损坏。如果能在运输过程中，随时直观简便地观测掌控蓄冷剂及其环境的温度，将可以更好地保证运输过程中物品的品质。
发明内容
[0005] 针对上述问题，本发明提出了一种自主温度指示的温敏变色蓄冷剂。
[0006] 本发明的第一方面在于公开一种具有自主温度指示的温敏变色蓄冷剂，至少由
水、氯化物储能剂、凝胶基质、醇和温敏变色剂组成，所述氯化物储能剂与温敏变色剂的重量比为1-20:0.01-1.0。
[0007] 优选的，所述氯化物储能剂为
氯化钠、氯化
钾、
氯化铵、氯化镁、氯化
钙中的一种或几种。
[0008] 优选的，所述温敏变色剂为聚
氧乙烯醚类变色剂、聚丙烯酰胺类变色剂、聚丙烯吡咯烷
酮类变色剂中的一种或几种。
[0009] 优选的，所述凝胶基质为
纤维素衍生物，所述醇为丙二醇、丙三醇、聚乙二烯醇中的一种或几种。
[0010] 进一步优选的，所述氯化物储能剂的
质量百分比为1％-20％，所述凝胶基质的质量百分比为5％-15％，所述醇的质量百分比为0.1％-10％，所述温敏变色剂的质量百分比为0.01％-1.0％。
[0011] 更进一步优选的，所述氯化物储能剂为氯化钠，所述凝胶基质为羧甲基
纤维素钠，所述醇为丙三醇，所述温敏变色剂为聚氧乙烯醚类变色剂与聚丙烯酰胺类变色剂的混合物或聚氧乙烯醚类变色剂与聚丙烯吡咯烷酮类变色剂的混合物或聚氧乙烯醚类变色剂、聚丙烯酰胺类变色剂和聚丙烯吡咯烷酮类变色剂的混合物。
[0012] 再进一步优选的，所述氯化钠的质量百分比为15％，所述
羧甲基纤维素钠的质量百分比为10％，所述丙三醇的质量百分比为1％，所述聚氧乙烯醚类变色剂与聚丙烯酰胺类变色剂的质量百分比分别为0.02％和0.03％。
[0013] 优选的，所述氯化钠的质量百分比为1％，所述羧甲基纤维素钠的质量百分比为10％，所述丙三醇的质量百分比为3％，所述聚氧乙烯醚类变色剂与聚丙烯吡咯烷酮类变色剂的质量百分比分别为0.1％和0.1％。
[0014] 优选的，所述氯化钠的质量百分比为8％，所述羧甲基纤维素钠的质量百分比为10％，所述丙三醇的质量百分比为2％，所述聚氧乙烯醚类变色剂、聚丙烯酰胺类变色剂和聚丙烯吡咯烷酮类变色剂的质量百分比分别为0.06％、0.015％和0.05％。
[0015] 本发明的第二方面在于公开第一方面的温敏变色蓄冷剂在果蔬海鲜、生物医药制品冷链运输中的应用。
[0016] 在一些实施方式中：
[0017] 本发明的目的是在于研究配制出这样一种蓄冷剂，当蓄冷剂及其环境的温度高于或低于某个临界值时，蓄冷剂即出现某种显著的变化，用于提示使用者的注意，及时采取对应措施。在本发明中，通过添加独特的温敏材料，可使蓄冷剂在某个温度点产生显著的
颜色变化，这种显著的颜色的变化，将使得使用者能够及时了解冷冻或冷藏物品的状况。本发明的另一个目的，是通过不同的配方，研制出可在不同的温度点发生颜色变化的蓄冷剂，以便符合不同的使用要求。本发明以
传热学、热
力学相平衡、功能高分子材料理论为
基础，通过调整有效蓄冷成份的组合和浓度，研制了一系列可在特定温度区间
凝固、融化的蓄冷剂；同时，通过选择与不同的温敏变色材料的协同作用，蓄冷剂可在设定的温度点发生颜色变化，便于使用者随时掌握被保温物品的温度变化，防止被保温物品的变质。
[0018] 本发明的一种蓄冷剂，由8-20％(重量百分数)的氯化物，10％(重量百分数)羧甲基纤维素钠，1-2％(重量百分数)醇类，其余为水所组成。这种蓄冷剂简称TH-365A系列。该系列的凝固点可达到-25℃以下。
[0019] 本发明的另一种蓄冷剂，由1-8％(重量百分数)的氯化物，10％(重量百分数)羧甲基纤维素钠，2-5％(重量百分数)醇类，其余为水所组成。这种蓄冷剂简称TH-365B系列。该系列的凝固点可达到-10℃以下。
[0020] 所用的氯化物可以是氯化钠、
氯化钾、氯化铵、氯化镁、
氯化钙中的一种或几种，又以氯化钠为佳。
[0021] 羧甲基纤维素类中，考虑成本和可操作性，以羧甲基纤维素钠为佳。
[0022] 所用的醇类可以是丙二醇、丙三醇、聚乙二烯醇中的一种或几种。又以丙三醇为佳。
[0023] 为了使蓄冷剂能够在设定的温度点产生颜色变化，可加入0.01-1.0％(重量百分数)的温敏变色剂。
[0024] 所用的温敏变色剂可以为聚氧乙烯醚类变色剂、聚丙烯酰胺类变色剂、聚丙烯吡咯烷酮类变色剂的一种或几种。
[0025] 在TH-365A系列中，加入0.02-0.20％(重量百分数)的聚氧乙烯醚类变色剂、聚丙烯酰胺类变色剂混合物，可使蓄冷剂在4±1℃时由无色变为橙色到红色。得到的蓄冷剂简称为TH-365AR系列.
[0026] 在TH-365B系列中，加入0.05—0.80％(重量百分数)的聚氧乙烯醚类变色剂、聚丙烯吡咯烷酮类变色剂混合物，可使蓄冷剂在9±1℃时由无色变为蓝色到黄色。得到的蓄冷剂简称为TH-365BG系列。
[0027] 将TH-365AR系列和TH-365BG系列按照1：1重量混合可得到在4±1℃和9±1℃有两个温度变色点的蓄冷剂。
[0028] 有益效果：
[0029] 本发明的蓄冷剂可随温度变化呈现不同的颜色，可直观快速地判断所保鲜、冷冻物品的温度状况，因而可广泛应用于对温度变化控制严格的
疫苗、奶制品、果蔬、海鲜保存和冷链运输。本发明的蓄冷剂蓄冷量大，性质稳定，无毒无味；可反复使用；配制方法简单；成本低廉。
附图说明
[0030] 图1为实验例中
实施例1维持低温环境的温度随时间变化曲线；
[0031] 图2为实验例中实施例3维持低温环境的温度随时间变化曲线。
具体实施方式
[0032] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但足本领域技术人员将会理解，下列实施例仅于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用
试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0033] 实施例1
[0034] 将1480克
自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入300克氯化钠(15％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、20克丙三醇(1％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体，即蓄冷剂TH-365A。
[0035] 实施例2
[0036] 将1479克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入300克氯化钠(15％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、20克丙三醇(1％重量百分数)、0.4克的聚氧化甲基乙烯醚(0.02％重量百分数)、0.6克聚N-异丙基丙烯酰胺(0.03％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟。得到半透明液体，即蓄冷剂TH-365AR。
[0037] 实施例3
[0038] 将1720克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入20克氯化钠(1％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、60克丙三醇(3％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟。得到半透明液体，即蓄冷剂TH-365B。
[0039] 实施例4
[0040] 将1716克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入20克氯化钠(1％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、60克丙三醇(3％重量百分数)、2克聚氧化甲基乙烯醚(0.1％重量百分数)、2克聚丙烯吡咯烷酮(0.1％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟。得到半透明液体，即蓄冷剂TH-365BG。
[0041] 实施例5
[0042] 将实施例2、实施例4的产品按照1：1重量百分比混合，所得到的蓄冷剂。
[0043] 对照例1
[0044] 将1479克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入300克氯化钠(15％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、20克丙三醇(1％重量百分数)、1.0克的聚乙烯基异丁酞胺(0.05％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体。
[0045] 对照例2
[0046] 将1716克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入20克氯化钠(1％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、60克丙三醇(3％重量百分数)、4.0克聚乙烯吡咯烷酮(0.2％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体。
[0047] 对照例3
[0048] 将1479克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入300克氯化钠(15％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、20克丙三醇(1％重量百分数)、1.0克聚氧化甲基乙烯醚(0.05％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体。
[0049] 对照例4
[0050] 将1716克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入20克氯化钠(1％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、60克丙三醇(3％重量百分数)、4克聚丙烯吡咯烷酮(0.2％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体。
[0051] 对照例5
[0052] 将1479克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入300克氯化钠(15％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、20克丙三醇(1％重量百分数)、0.2克的聚氧化甲基乙烯醚(0.01％重量百分数)、0.8克聚N-异丙基丙烯酰胺(0.04％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体，即蓄冷剂。
[0053] 对照例6
[0054] 将1479克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入300克氯化钠(15％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、20克丙三醇(1％重量百分数)、0.7克的聚氧化甲基乙烯醚(0.035％重量百分数)、0.3克聚N-异丙基丙烯酰胺(0.015％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体，即蓄冷剂。
[0055] 对照例7
[0056] 将1716克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入20克氯化钠(1％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、60克丙三醇(3％重量百分数)、0.5克聚氧化甲基乙烯醚(0.025％重量百分数)、3.5克聚丙烯吡咯烷酮(0.175％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体，即蓄冷剂。
[0057] 对照例8
[0058] 将1716克自来水放入5000毫升容器中，在匀速搅拌下慢慢依次加入20克氯化钠(1％重量百分数)、200克羧甲基纤维素钠(10％重量百分数)、60克丙三醇(3％重量百分数)、3克聚氧化甲基乙烯醚(0.15％重量百分数)、1克聚丙烯吡咯烷酮(0.05％重量百分数)，待全部溶解后继续搅拌10分钟，得到半透明液体，即蓄冷剂。
[0059] 试验例1
[0060] 试验过程：将本发明实施例和对照例的半透明液体状态的蓄冷剂装入PE材质
冰盒中，于-20℃
冰箱中冰冻24小时，得到预处理冰冻蓄冷剂。在气温25℃下，将装有1500克预处理冰冻蓄冷剂的冰盒，放入一个有效容积为30升的保温箱中。冰盒放入保温箱后计时，每1h测试一次保温箱内温度，绘制温度随时间变化曲线。结果见表1。
[0062] 保持温度/℃ 保持温度时间/h
对照例2 10 15
对照例3 5 20
实施例1 5 24
实施例2 5 24
实施例3 10 18
实施例4 10 18
[0063] 试验结果：
[0064] 如图1所示，实施例1的TH-365A可使保温箱内温度保持在5℃以下长达24小时以上。如图2所示，实施例3的TH-365B可使保温箱内温度保持在10℃以下长达18小时以上。
[0065] 从表1可以看出，实施例2的TH-365AR蓄冷剂可使保温箱内温度保持在5℃以下长达24小时以上。与实施例2相对，对照例3的蓄热能力显著下降，可使保温箱内温度保持在5℃以下的时间从24h以上变为20h以下。实施例4的TH-365BG蓄冷剂可使保温箱内温度保持在10℃以下长达18小时以上。与实施例4相对，对照例2在温度上升到9±1℃时，蓄冷剂颜色无变化。对照例4的蓄热能力同样显著下降，可使保温箱内温度保持在10℃以下的时间从18h以上变为15h以下。
[0066] 试验例2
[0067] 试验过程：将本发明实施例和对照例的半透明液体状态的蓄冷剂装入PE材质冰盒中，于-20℃冰箱中冰冻24小时，得到预处理冰冻蓄冷剂。在气温25℃下，将装有1500克预处理冰冻蓄冷剂的冰盒，放入一个有效容积为30升的保温箱中。观察并记录1次蓄冷剂初始颜色。冰盒放入保温箱后计时，每1h测试一次保温箱内温度，在3±1℃到5±1℃，每0.5h观察并记录1次蓄冷剂颜色。结果见表2。
[0068] 表2本发明蓄冷剂各实施例的颜色及变色情况
[0069]
[0070] 试验结果：
[0071] 从表2可以看出，实施例2的TH-65AR蓄冷剂在温度上升到4±1℃时，蓄冷剂颜色由鲜艳的粉色变化为无色。对照例1在温度上升到4±1℃时，蓄冷剂颜色无变化。对照例5和对照例6则不能得到鲜艳的粉色且在温度上升到4±1℃时颜色发生变化不显著，肉眼不容易分别。
[0072] 实施例4的TH-365BG蓄冷剂在温度上升到9±1℃时，该蓄冷剂由鲜艳的绿色变为无色。对照例7和对照例8不能得到鲜艳的绿色且在温度上升到9±1℃时颜色发生变化不显著，肉眼不容易分别。
[0073] 实施例5的蓄冷剂，当温度上升到4±1℃时，颜色将从鲜艳的橙色变化为鲜艳的绿色，当温度继续上升到9±1℃时，颜色从鲜艳的绿色变化为无色，辨识度非常高。
[0074] 尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种
修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附
权利要求及其任何等同物给出。
