降低无机盐相变蓄冷剂过冷度的方法研究.doc

摘 要:蓄冷剂在提高食品保鲜质量和供应链冷藏环节的运输包装方面的研究较少.无机盐相变蓄冷剂一般都存在过冷现象，冷却到凝固点时并不结晶，而须到凝固点以下的一定温度时才开始结晶，同时使温度迅速上升到凝固点，这样就会浪费较多的能量.因此研究降低无机盐相变蓄冷剂过冷度具有较高的理论和实用意义.目前对于无机盐相变蓄冷剂的研究报道较少.

氯化钠溶液具有较高的相变潜热，相变温度范围大且可调，故本文采用的蓄冷剂主要以氯化钠溶液为主储能材料.本文主要研究降低过冷度的方法是添加成核剂法，通过实验得出了较为高效的成核剂配方.通过降温曲线，对添加成核剂对无机盐相变蓄冷剂过冷度的影响进行了探究性的研究和试验，以相变温度和过冷度为评价指标.蓄冷剂的基质，我们采用淀粉系吸水树脂（SAP），同时可做增稠剂防止相分离及提高在运输中的保型性.通过文献及实验验证，发现随着盐溶液浓度的增加，过冷度随之变大.添加饱和SAP能有效降低氯化钠溶液过冷度，本文最终确定的成核剂配方：在加入饱和吸水树脂的5%NaCl，7%NaCl，10%NaCl ，15%NaCl等溶液中添加重量比添加0.02%的硅藻土，在添加饱和吸水树脂的13%的NaCl溶液中添加重量比为3%的硼砂能显著降低其过冷度.

关键词：过冷度；成核剂；相变材料；相变温度；蓄冷剂

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 温控供应链-1

1.1.1 温控供应链的概况-1

1.1.2 低温运输包装形式-1

1.1.3 凝胶包的概念及作用-3

1.1.4 低温运输系统的条件-3

1.2 相变材料的概况-4

1.2.1相变材料的定义及分类-4

1.2.2 相变材料的蓄冷机理-4

1.2.3 相变材料的研究概况-4

1.2.4 相变材料的应用范围-5

1.3 蓄冷剂的概况-5

1.3.1 蓄冷剂的定义以及分类-5

1.3.2 蓄冷剂的特点及应用-7

1.3.3 无机盐相变蓄冷剂-8

1.4 国内外研究现状-9

1.4.1 国外研究现状-9

1.4.2 国内研究现状-10

1.5 课题研究内容及目的-10

1.5.1 课题来源-10

1.5.2 课题的研究意义和目的-10

1.5.3 课题研究计划-11

第二章 过冷现象和成核剂的选取-13

2.1 过冷现象-13

2.1.1 过冷定义及机理-13

2.1.2 过冷的危害与解决方法-14

2.2无机盐的选取及成核剂的选取-14

2.2.1 成核剂的定义-14

2.2.2 成核剂的分类-14

2.2.3 成核剂的选择-15

2.2.4 无机盐相变储能材料的选择-15

2.3 实验材料和仪器-15

2.3.1 实验材料-15

2.3.2 实验仪器-16

2.3.3 实验材料用量的计算方法-16

2.4 过冷度实验测定-17

2.4.1无机盐溶液过冷度的测定-17

2.4.2 成核剂对无机盐溶液过冷度的影响-19

2.4.3 最佳成核剂配方-20

2.5 结论分析-21

第三章 吸水树脂的制备与其吸盐水率的测定-23

3.1 实验材料与仪器-23

3.1.1 实验材料-23

3.1.2 实验仪器-23

3.2 实验方法-23

3.2.1 淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的制备-23

3.2.2 SAP的吸水机理及其吸水率的测定-24

3.3 实验数据分析-25

3.3.1 对淀粉类吸水树脂吸盐水率性能的测定-25

3.3.2 淀粉类吸水树脂吸盐水率结果分析-26

第四章 降低无机盐相变蓄冷剂过冷度的测试-27

4.1 无机盐相变蓄冷剂-27

4.2 实验材料与仪器-27

4.2.1 实验材料-27

4.2.2 实验仪器-27

4.3 实验方法-28

4.3.1 具体实验步骤-28

4.3.2淀粉类吸水树脂对无机盐溶液过冷度的影响-29

4.3.3最佳成核剂对无机盐相变蓄冷剂过冷度的影响-30

4.4 等量淀粉类吸水树脂对无机盐溶液过冷度影响-33

4.4.1 过冷度的测定-33

4.4.2 结果分析与探讨-33

第五章 结论以及研究展望-35

5.1 结论-35

5.2 研究展望与不足之处-35

参考文献-37

致谢-39

附录-40