具有长相变时间性能的可过冷组合物,制备和过冷该组合物的方法以及包含该组合物的制件技术

根据本发明专利技术的一个实施方式生产的一制件中包含冷却芯体、冷却体和可过冷组合物。冷却芯体包括芯腔，冷却体就位于芯腔内，可过冷组合物也装在芯腔内，并且至少一部分的冷却体被可过冷组合物所包埋。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及可过冷组合物，更具体地是涉及一种具有长相变时间性能的可过冷组合物，一种制备该可过冷组合物的方法，一种过冷该可过冷组合物的方法，以及包含该可过冷组合物的制件。
技术介绍
在很多情况下较好，虽不一定必须，将一物品，例如用于移植的捐赠器官、食品或生物样品保存在一特定的热条件下。此时热条件的例子包括维持一预定的温度、在一预定的温度范围内或低于预定的温度。如若不能将物品保存在该特定的热条件下，将对该物品的生存能力、新鲜度和/或使用性造成有害的影响。传统的隔热容器有一些措施能使所装的物品保存在一个特定的热条件下。被动型隔热容器包含绝热材料，从而降低装载的物品与外界环境之间传热速率。除了这种绝热材料之外，并无其他措施来使装载的物品保存在一个特定的热条件下。主动型隔热容器则包含绝热材料和气氛维持装置。气氛维持装置能主动地将容器内的空间维持在一个特定的热条件下。装有动力的冷却装置和传统热质体(如冰袋)是气氛维持装置的一些例子。传统隔热容器有一些不足，使得它们不能长时间地维持特定的热条件，也难以达到/维持极端的热条件。这些不足包括，传统热质体能保持结冰或冷却状态的时间有限，传统热质体致使的过冷程度不够，便携式电源维持电动冷却装置的运行的时间有限，以及该电动冷却装置的工作效率、重量和体积有限。这些缺陷就降低了传统绝热容器和/或传统热质体的效用和使用范围。因此，能克服上述缺陷的，一种具有长相变时间性能的可过冷组合物，一种制备该可过冷组合物的方法，一种过冷该可过冷组合物的方法，以及包含该可过冷组合物的制件，无论单独的和/或联合的，都是有用的。附图简述附图说明图1是本专利技术一个实施方式的可过冷组合物制备方法流程图。图2是本专利技术第二个实施方式的绝热容器的透视图，其中该容器包括一个外部绝热冷却芯组合体。图3是沿图2中线3-3的截面图。图4是沿图3中线4-4的截面图。图5是沿图2中线5-5的截面图。图6是图3中部位6的放大截面图。图7是本专利技术一个实施方式的外部绝热冷却芯组合体的截面图，其中的冷却芯组分体具有单一结构，无冷却体。图8是本专利技术一个实施方式的内绝热冷却芯组合体的截面图。图9是图8中的内绝热冷却芯组合体的第一冷却芯衬里和第二冷却芯衬里的一个联合装置截面图。图10是本专利技术一个实施方式的热质体的透视图，其中该热质体包括一个外部绝热冷却芯组合体。图11是沿图10中线11-11的截面图。图12是图11中部位12的放大截面图。图13是本专利技术一个实施方式的热质体的截面图，其中该热质体包括一个内热冷却芯组合体。图14是图13中部位14的放大截面图。图15是本专利技术一个实施方式的冷却装置的简图。图16是能对本专利技术一个实施方式的制件进行冷却的本专利技术一个实施方式的方法流程图。详细叙述依照本专利技术各种实施方式，图1到图16表示了一种可过冷组合物，一种制备该可过冷组合物的方法，一种过冷该可过冷组合物的方法，以及包含该可过冷组合物的制件。这种可过冷组合物和它的制备、过冷方法和包含该组合物的制件具有优越的性能和特征。具体地说，该可过冷组合物性能持续时间非常长，在过冷和解冻后能够恢复到凝固前的凝胶稠度。这里所述的可过冷材料的配方能适合这些特定的要求和/或用途，在被过冷后，能维持所需温度(低于凝固点)长达50小时之久。本专利技术中的制件能通过在包埋于可过冷组合物中的冷却体中通入过冷的冷却液，来对可过冷组合物进行过冷。冷却体能很方便地对可过冷组合物进行初始的过冷操作，使可过冷组合物达到过冷状态。冷却体也可进行随后的过冷操作，使得全部或部分解冻的可过冷组合物再重新恢复到过冷状态。本专利技术的制件的例子有便携式和可移动的冷却器型制件，便携式和可移动的致冷单元以及放置生物和病理学样品和/或药品的可移动式容器。图1描述了本专利技术第一实施方式的可过冷组合物的制备方法100。在方法100中，进行102操作，得到包含水和乙醇的第一混合物。水和乙醇的比例由所希望的凝固温度决定。乙醇比例越高，凝固温度越低。可使用或不使用饮用水，这由具体的用途决定。将水和乙醇搅拌和混合是形成第一混合物的方法的例子。乙醇也可用其他物质替代，例如甲基化酒精，盐基溶液等。102操作制得第一混合物后，进行104操作，调节第一混合物的pH，这样得到了pH已调节的第一混合物。可在第一混合物中加入碱性或酸性物质来调节它的pH。例如，碳酸氢钠就是一种弱碱性物质。在102操作的一个实施方式中，是将第一个混合物的pH调节到8.0左右。在调节好第一混合物的pH(104操作)后，进行106操作，形成包含已调节pH的第一混合物与粘合剂的第二混合物。搅拌与混合粘合剂和pH已调节的第一混合物得到第二混合物。纤维素酯，例如DOW化学品公司生产的Methocel牌纤维素酯，就是一种商业化了的水溶性粘合剂。甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素是两种不同类型纤维素酯的例子。对于包含30重量％左右乙醇和70重量％左右水的混合物，最好加入约3重量％的纤维素酯。如混合物几乎不含乙醇，最好加入1重量％到2重量％的纤维素酯。包含上述含量的纤维素时，pH最好在8左右。然而，如果对组合物有特定要求，pH也可以不是8。调节pH至所需的水平的重要性在于pH能影响混合物形成凝胶的时间。经106操作得到第二混合物后，进行108操作，搅拌第二混合物，直到其粘度增大，成奶油状。搅拌的方法例如有搅拌和混合。第二混合物是一种可过冷组合物，它包含水、乙醇、一种能将水和乙醇混合物的pH调节至8左右的物质和水溶性粘合剂。实施施1-制备一种凝固点在-18℃左右的可过冷组合物约30重量％的乙醇和约70重量％的饮用水混合形成第一混合物。然后加入足量的碳酸氢钠，调节乙醇和水混合物的pH至8左右，从而得到pH调节好的第一混合物。之后，在搅拌pH已调节的第一混合物中，搅拌加入Mehtocel牌纤维素酯，加入的纤维素酯量为水、乙醇和碳酸氢钠混合物重量的3％左右。一直搅拌第二混合物，直到成奶状均匀。第二混合物是一种包含水、乙醇、碳酸氢钠和纤维素酯的可过冷组合物。在得到奶状均匀溶液后约10分钟，第二混合物就开始凝胶。因此，在得到奶油状粘稠液体后的10分钟之内，把第二混合物灌入最后使用的容器中。依照本专利技术的实施方式来混合制备可过冷材料的配方是不同的，由要求的相变温度来决定。上述的实施方式仅仅是依照本专利技术制备可过冷材料的许多实施方式中的一个。图1和实施例1的可过冷组合物具有长相变时间性能，经过过冷和解冻后，又能恢复到凝固前的凝胶稠度。在将该组合物过冷到-18℃或更低的温度，然后又第一次融化后，不会出现液体层的分离。液体层不分离是有利的，因为在第一次冷却和融化循环后的随后的冷却循环中，将会增加组合物的溶解。当对该组合物进行过冷操作时，组合物中的一部分水处于潜热过冷状态，并不凝固。水凝固时通常释放的热量(也称为熔化热)因过冷而减小。图2到6对依照本专利技术另一个实施方式的绝热容器200的各个方面进行了表示。绝热容器200包括容器体202和容器盖204。容器盖204可以在P1位置和P2位置之间移动。当容器盖204在位置P1时，容器腔可以存取物品；当容器盖204在位置P2时，容器腔则不能存取物品。可移动式盖和铰接式盖的设计是使得容器盖能在P1和P2位置之间移动的设计的两个例子。绝热容器200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备可过冷组合物的方法，该方法包括：形成包含水和乙醇的第一混合物，该第一混合物具有第一ｐＨ值；将第一混合物的ｐＨ值调节到与第一ｐＨ值不同的另一个ｐＨ值；将水溶性粘合剂与第一混合物混合得到第二个混合物。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩伍德，阿伦J卡塞尔，
申请(专利权)人：苏帕契勒技术控股有限公司，布莱恩伍德，阿伦J卡塞尔，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]