دانشنامه جامع کمپرس یخ14
فصل ۱۴
دانشنامه جامع کمپرس یخ و ژلپک
مقایسه انواع فرمولاسیونهای سردکننده؛ آب، ژلهای پلیمری، محلولهای نمکی و مواد تغییر فازدهنده
مقدمه
در فصل سیزدهم، مسیر ساخت یک ژلپک از انتخاب مواد اولیه تا ساخت نمونه و آزمون عملکرد بررسی شد. اکنون لازم است یک سؤال اساسیتر را بررسی کنیم:
آیا همه ژلپکها از یک نوع ماده داخلی استفاده میکنند؟
پاسخ منفی است.
محصولی که در بازار با نام ژلپک، آیسپک، کمپرس سرد، بسته سردکننده یا حتی PCM شناخته میشود، میتواند از نظر ماده داخلی، ساختار و عملکرد حرارتی تفاوت زیادی با محصول دیگری داشته باشد.
برخی محصولات عمدتاً بر پایه آب هستند، برخی از پلیمرهای جاذب آب استفاده میکنند، برخی حاوی محلولهای نمکی یا ترکیباتی برای تغییر نقطه انجماد هستند و برخی نیز بر اساس مواد تغییر فازدهنده یا PCM طراحی میشوند.
انتخاب میان این گزینهها باید بر اساس کاربرد انجام شود.
—
۱۴-۱ ـ سادهترین سیستم؛ آب و یخ
آب از قدیمیترین و سادهترین مواد مورد استفاده برای سرمایش است.
وقتی آب منجمد میشود، انرژی از آن خارج شده و به یخ تبدیل میشود. سپس هنگام ذوب شدن، انرژی گرمایی محیط را جذب میکند.
مزیت بزرگ آب عبارت است از:
قیمت پایین
دسترسی آسان
ظرفیت گرمایی مناسب
تغییر فاز شناختهشده
رفتار قابل پیشبینی.
به همین دلیل حتی با وجود توسعه ژلپکهای جدید، آب همچنان یک معیار مهم برای مقایسه عملکرد مواد سردکننده است.
—
۱۴-۲ ـ محدودیت آب خالص
با وجود مزایای زیاد، آب خالص محدودیتهایی دارد.
مهمترین آنها:
پس از ذوب به مایع تبدیل میشود.
در صورت پارگی بسته، نشت میکند.
یخ نسبتاً سخت است.
شکلدهی آن محدودتر است.
ممکن است برای بعضی محصولات سرمای بیش از حد ایجاد کند.
به همین دلیل، ژلپکهای پلیمری برای برخی کاربردها طراحی شدهاند.
—
۱۴-۳ ـ ژل آبی چیست؟
ژل آبی را میتوان سامانهای دانست که در آن آب درون یک شبکه یا ساختار دیگر نگه داشته میشود.
این ساختار میتواند به وسیله یک پلیمر جاذب ایجاد شود.
در نتیجه، به جای اینکه آب بهصورت یک مایع آزاد حرکت کند، بخشی از آن در ساختار ژلهای نگهداری میشود.
این ویژگی میتواند کار با بسته را آسانتر کند.
—
۱۴-۴ ـ ژلپک پلیمری
در ژلپک پلیمری معمولاً آب بخش قابل توجهی از جرم داخلی را تشکیل میدهد و پلیمر وظیفه ایجاد ساختار ژلهای را بر عهده دارد.
از دیدگاه طراحی باید میان این دو بخش تعادل برقرار شود.
افزایش بیش از حد پلیمر ممکن است ژل را بسیار سفت کند.
کاهش بیش از حد پلیمر ممکن است آب آزاد را افزایش دهد.
بنابراین هدف، رسیدن به ساختاری است که هم از نظر مکانیکی و هم حرارتی مناسب باشد.
—
۱۴-۵ ـ پلیآکریلات سدیم
پلیآکریلات سدیم یکی از پلیمرهای جاذب شناختهشده است.
این ماده میتواند مقدار زیادی آب جذب کند و متورم شود.
ساختار آن به گونهای است که آب را در شبکه پلیمری نگه میدارد.
اما برای استفاده در ژلپک باید مشخصات واقعی ماده مورد بررسی قرار گیرد.
مهم است بدانیم:
پلیآکریلات سدیم کشنده سرما نیست؛ بلکه عمدتاً آب را در یک ساختار ژلهای نگه میدارد.
ظرفیت سرمایشی عمدتاً از آب و رفتار حرارتی کل سامانه ناشی میشود.
—
۱۴-۶ ـ آیا هر پلیآکریلاتی مناسب است؟
خیر.
پلیآکریلاتها میتوانند از نظر:
وزن مولکولی
میزان شبکهای شدن
اندازه ذرات
خلوص
سرعت جذب
ظرفیت جذب
مقدار مواد محلول
با یکدیگر متفاوت باشند.
دو محصول که هر دو با عنوان «سوپرجاذب» فروخته میشوند ممکن است در ساخت ژلپک رفتار کاملاً متفاوتی داشته باشند.
—
۱۴-۷ ـ اثر یونها بر ژل پلیمری
یکی از ویژگیهای مهم پلیمرهای جاذب این است که حضور یونها میتواند رفتار تورم آنها را تغییر دهد.
آب دارای نمکهای محلول میتواند نسبت به آب خالص، جذب کمتری ایجاد کند.
بنابراین اگر در فرمولاسیون ژلپک از محلول نمکی استفاده شود، باید جذب واقعی پلیمر در همان محلول اندازهگیری شود.
نمیتوان ظرفیت جذب اعلامشده در آب خالص را بدون آزمون به محلولهای دیگر تعمیم داد.
—
۱۴-۸ ـ محلولهای نمکی
دسته دیگری از مواد سردکننده، محلولهای نمکی هستند.
افزودن یک ماده محلول به آب میتواند خواص فیزیکی آن، از جمله دمای انجماد را تغییر دهد.
این ویژگی در برخی بستههای سردکننده مورد استفاده قرار میگیرد.
اما طراحی چنین سیستمهایی نیازمند شناخت دقیق ماده حلشونده و غلظت آن است.
—
۱۴-۹ ـ چرا کاهش نقطه انجماد اهمیت دارد؟
فرض کنیم آب خالص در یک شرایط مشخص منجمد شود.
با افزودن ماده محلول، ممکن است نقطه انجماد پایینتر بیاید.
این موضوع میتواند امکان ایجاد یک ماده سردکننده با دمای عملکرد پایینتر را فراهم کند.
اما یک نکته مهم وجود دارد:
پایینتر بودن دمای انجماد به معنی بهتر بودن ماده سردکننده برای هر کاربرد نیست.
—
۱۴-۱۰ ـ ظرفیت سرمایشی در برابر دمای پایین
دو محصول را در نظر بگیریم.
محصول اول میتواند به دمای بسیار پایینی برسد، اما ظرفیت جذب گرمای آن کم باشد.
محصول دوم در دمای بالاتری کار کند، اما مقدار زیادی گرما جذب کند.
برای یک کاربرد خاص، ممکن است محصول دوم عملکرد مناسبتری داشته باشد.
بنابراین هنگام مقایسه مواد باید حداقل دو ویژگی جداگانه بررسی شوند:
دمای عملکرد
و
ظرفیت جذب انرژی حرارتی.
—
۱۴-۱۱ ـ غلظت محلول
در فرمولاسیونهای نمکی، غلظت اهمیت زیادی دارد.
افزایش ماده حلشونده میتواند نقطه انجماد را تغییر دهد، اما همزمان ممکن است:
چگالی را تغییر دهد.
ویسکوزیته را تغییر دهد.
هزینه را افزایش دهد.
خوردگی را تحت تأثیر قرار دهد.
یا رفتار حرارتی متفاوتی ایجاد کند.
بنابراین غلظت باید با آزمون تعیین شود.
—
۱۴-۱۲ ـ خطر خوردگی
برخی محلولهای نمکی میتوانند برای فلزات خورنده باشند.
اگر ژلپک در کنار:
قطعات فلزی
تجهیزات
اتصالات
یا بستهبندیهای خاص
استفاده شود، سازگاری شیمیایی باید بررسی شود.
این مسئله یکی از دلایلی است که انتخاب ماده سردکننده تنها بر اساس دمای انجماد آن انجام نمیشود.
—
۱۴-۱۳ ـ خطر نشتی محلول نمکی
در صورت آسیب پوسته، محلول نمکی میتواند خارج شود.
بنابراین علاوه بر انتخاب ماده داخلی، مقاومت پوسته و کیفیت آببندی اهمیت زیادی دارد.
برای محصولات حساس، باید پیامدهای احتمالی نشت نیز بررسی شود.
—
۱۴-۱۴ ـ مواد تغییر فازدهنده یا PCM
یکی از مفاهیم مهم در فناوری سرمایش، Phase Change Material یا PCM است.
PCM مادهای است که هنگام تغییر فاز میتواند مقدار قابل توجهی انرژی را جذب یا آزاد کند.
برای مثال:
جامد → مایع
مایع → جامد.
در کاربردهای سرمایشی، ماده هنگام گرم شدن بخشی از انرژی محیط را جذب میکند.
—
۱۴-۱۵ ـ تفاوت PCM با ژلپک معمولی
هر ژلپکی الزاماً PCM تخصصی نیست.
یک ژلپک ممکن است صرفاً یک ژل آبی باشد که پس از انجماد و ذوب، سرمای مورد نیاز را فراهم کند.
اما PCMها معمولاً برای یک محدوده دمایی مشخص طراحی یا انتخاب میشوند.
هدف اصلی در PCM این است که تغییر فاز در محدوده دمایی مورد نیاز اتفاق بیفتد.
—
۱۴-۱۶ ـ مزیت مهم PCM
یکی از مزایای مهم PCM این است که میتوان مادهای را انتخاب کرد که در محدوده دمایی مشخص تغییر فاز دهد.
برای مثال اگر یک کاربرد نیازمند حفظ دمای نزدیک به یک محدوده خاص باشد، PCM مناسب میتواند در آن محدوده انرژی زیادی جذب کند.
به همین دلیل PCMها در برخی سیستمهای مدیریت حرارتی کاربرد گستردهای دارند.
—
۱۴-۱۷ ـ PCMهای آلی
برخی مواد تغییر فازدهنده از خانواده مواد آلی هستند.
از جمله گروههایی مانند:
پارافینها
برخی اسیدهای چرب
و مواد آلی خاص دیگر.
هر گروه ویژگیهای خاص خود را دارد.
مواردی مانند:
دمای ذوب
گرمای نهان
چگالی
اشتعالپذیری
پایداری
قیمت
باید بررسی شود.
—
۱۴-۱۸ ـ PCMهای معدنی
گروه دیگری از PCMها شامل مواد معدنی یا ترکیبات غیرآلی است.
نمونه مهم این گروه، برخی هیدراتهای نمکی هستند.
این مواد میتوانند ظرفیت گرمای نهان قابل توجهی داشته باشند، اما ممکن است مشکلاتی مانند:
جدایش فازها
خوردگی
تغییر حجم
فوقسردشدن
یا کاهش عملکرد در چرخههای متعدد
داشته باشند.
بنابراین انتخاب آنها نیازمند بررسی دقیق است.
—
۱۴-۱۹ ـ آب نیز یک PCM است
از دیدگاه علمی، آب و یخ نیز یک سیستم تغییر فازدهنده محسوب میشوند.
آب در دمای مشخصی در فشار معمول، بین حالت جامد و مایع تغییر میکند.
بنابراین میتوان گفت:
یخ آب یکی از سادهترین PCMهای طبیعی است.
تفاوت PCMهای تخصصی با آب در این است که میتوان برخی از آنها را برای دماهای انتقال فاز مختلف انتخاب کرد.
—
۱۴-۲۰ ـ PCM برای دمای خاص
فرض کنید هدف طراحی بستهای باشد که دمای داخلی آن در یک محدوده مشخص باقی بماند.
در چنین شرایطی میتوان مادهای را انتخاب کرد که تغییر فاز آن در نزدیکی آن محدوده رخ دهد.
این کار میتواند نسبت به استفاده از مادهای با دمای انتقال فاز نامناسب، عملکرد حرارتی مطلوبتری ایجاد کند.
—
۱۴-۲۱ ـ اهمیت گرمای نهان
در تغییر فاز، ماده میتواند مقدار زیادی انرژی دریافت کند بدون اینکه دمای آن به همان نسبت افزایش پیدا کند.
این انرژی را میتوان بهصورت ساده با مفهوم گرمای نهان توضیح داد.
رابطه پایه:
Q = m × L
که در آن:
Q انرژی
m جرم
L گرمای نهان ویژه
است.
این رابطه یکی از اصول اساسی در طراحی سیستمهای PCM است.
—
۱۴-۲۲ ـ ترکیب گرمای محسوس و نهان
در یک سیستم واقعی، تنها تغییر فاز وجود ندارد.
قبل و بعد از تغییر فاز نیز دمای ماده تغییر میکند.
بنابراین انرژی کل را میتوان بهصورت ترکیبی از:
گرمای محسوس + گرمای نهان
در نظر گرفت.
این موضوع هنگام محاسبه ظرفیت واقعی بسته اهمیت دارد.
—
۱۴-۲۳ ـ چگالی ماده
چگالی نیز یکی از پارامترهای مهم است.
دو ماده ممکن است گرمای نهان مشابهی داشته باشند، اما یکی چگالی بیشتری داشته باشد.
در نتیجه در یک حجم مشخص، انرژی بیشتری ذخیره کند.
برای طراحی بستههای فشرده، ظرفیت حرارتی حجمی اهمیت زیادی دارد.
—
۱۴-۲۴ ـ حجم در برابر وزن
در حملونقل، گاهی وزن معیار اصلی است.
اما در برخی کاربردها حجم محدودیت مهمتری است.
مثلاً در یک جعبه کوچک ممکن است فضای کافی برای تعداد زیادی ژلپک وجود نداشته باشد.
در این شرایط باید ظرفیت سرمایشی به ازای حجم نیز بررسی شود.
—
۱۴-۲۵ ـ شکل ژلپک
ژلپکها میتوانند در شکلهای مختلف تولید شوند:
مستطیلی
مربعی
باریک
ضخیم
استوانهای
یا شکل اختصاصی.
شکل مناسب به کاربرد بستگی دارد.
یک ژلپک باریک ممکن است برای قرار گرفتن بین محصولات مناسب باشد.
یک ژلپک ضخیم ممکن است ظرفیت حرارتی بیشتری در واحد سطح داشته باشد.
—
۱۴-۲۶ ـ نسبت سطح به حجم
نسبت سطح به حجم بر سرعت تبادل حرارت تأثیر میگذارد.
ژلپک نازک سطح بیشتری نسبت به حجم خود در تماس با محیط دارد و میتواند سریعتر گرما را دریافت یا از دست بدهد.
ژلپک ضخیمتر ممکن است رفتار حرارتی متفاوتی داشته باشد.
بنابراین ضخامت نیز بخشی از طراحی حرارتی است.
—
۱۴-۲۷ ـ ژلپک نازک
ژلپک نازک معمولاً انعطافپذیرتر است.
میتوان آن را در فضاهای محدود قرار داد.
اما ممکن است سریعتر با محیط به تعادل حرارتی برسد.
در نتیجه برای کاربردهای طولانی، طراحی عایق اطراف آن اهمیت بیشتری پیدا میکند.
—
۱۴-۲۸ ـ ژلپک ضخیم
ژلپک ضخیمتر میتواند جرم بیشتری از ماده سردکننده را در خود جای دهد.
اما انتقال حرارت از مرکز آن به سطح متفاوت است.
ممکن است بخش بیرونی زودتر گرم شود، در حالی که قسمت داخلی هنوز سرد است.
این پدیده باید در آزمونها بررسی شود.
—
۱۴-۲۹ ـ ژلپک انعطافپذیر
انعطافپذیری یکی از مزیتهای مهم بستههای سرد ژلهای است.
یک ژلپک انعطافپذیر میتواند با شکل محصولات داخل جعبه تطبیق پیدا کند.
این موضوع باعث میشود تماس بیشتری ایجاد شود و فضای خالی کاهش پیدا کند.
اما انعطافپذیری باید با مقاومت مکانیکی متعادل باشد.
—
۱۴-۳۰ ـ ژلپک سخت
برخی بستههای سرد پس از انجماد بسیار سخت میشوند.
این ویژگی ممکن است برای بعضی کاربردها مطلوب باشد، اما برای برخی دیگر مشکل ایجاد کند.
مثلاً اگر محصول شکننده باشد، یک بلوک سخت یخ میتواند فشار نقطهای ایجاد کند.
در چنین شرایطی استفاده از ساختار انعطافپذیرتر ممکن است مناسبتر باشد.
—
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
—
۱۴-۳۱ ـ مقایسه چهار گروه اصلی مواد سردکننده
برای درک سادهتر میتوان چهار گروه را کنار هم قرار داد:
نوع ماده اصلی مزیت محدودیت
یخ آب آب ارزان و ساده پس از ذوب مایع میشود
ژل آبی آب + ژلکننده انعطافپذیری و کنترل آب آزاد فرمولاسیون باید بهینه شود
محلول نمکی آب + ماده محلول امکان تغییر نقطه انجماد خوردگی و ملاحظات شیمیایی
PCM ماده تغییر فازدهنده قابلیت طراحی برای محدوده دمایی خاص قیمت و پیچیدگی بیشتر
این جدول یک مقایسه عمومی است و برای انتخاب صنعتی باید مشخصات واقعی مواد بررسی شود.
—
۱۴-۳۲ ـ کدام ماده برای همه کاربردها مناسب است؟
هیچ مادهای برای همه کاربردها بهترین نیست.
برای یک کاربرد ارزان و ساده، آب میتواند گزینه بسیار مناسبی باشد.
برای بستهای که نیازمند انعطافپذیری است، ژل آبی ممکن است مزیت داشته باشد.
برای برخی کاربردهای دمای پایین، محلولهای خاص ممکن است بررسی شوند.
برای کنترل دقیقتر دمای انتقال فاز، PCMها میتوانند گزینهای تخصصیتر باشند.
—
۱۴-۳۳ ـ انتخاب ماده بر اساس دمای هدف
یکی از بهترین روشهای انتخاب، شروع از دمای هدف است.
مثلاً:
دمای هدف → محدوده مجاز → زمان حمل → جرم محصول → شرایط محیط → ماده سردکننده
این روش از انتخاب تصادفی مواد جلوگیری میکند.
—
۱۴-۳۴ ـ انتخاب ماده بر اساس هزینه
در محصولات عمومی، قیمت نقش بسیار مهمی دارد.
اگر یک PCM تخصصی چند برابر ماده ساده قیمت داشته باشد، استفاده از آن برای یک محصول ارزانقیمت ممکن است اقتصادی نباشد.
در مقابل، اگر محصول ارزش بالایی داشته باشد و کنترل دما اهمیت زیادی داشته باشد، استفاده از یک ماده تخصصی میتواند توجیه اقتصادی بیشتری پیدا کند.
بنابراین قیمت باید در کنار عملکرد بررسی شود.
—
۱۴-۳۵ ـ انتخاب ماده بر اساس ایمنی
ایمنی باید یکی از معیارهای اصلی باشد.
ماده داخلی نباید صرفاً به دلیل عملکرد حرارتی مناسب انتخاب شود.
باید بررسی شود:
آیا ماده قابل اشتعال است؟
آیا خورنده است؟
آیا سمی است؟
آیا بخار یا گاز ایجاد میکند؟
در صورت پارگی چه خطری دارد؟
آیا با فیلم بستهبندی واکنش دارد؟
این موارد بهخصوص برای محصولاتی که در محیط خانگی یا کنار مواد غذایی استفاده میشوند اهمیت دارند.
—
۱۴-۳۶ ـ انتخاب ماده بر اساس چرخه عمر
اگر محصول چندبارمصرف باشد، تعداد چرخهها اهمیت پیدا میکند.
یک ماده ممکن است در اولین استفاده بسیار خوب باشد، اما پس از دهها چرخه عملکرد آن کاهش یابد.
بنابراین برای محصول چندبارمصرف باید:
عملکرد چرخه اول
با
عملکرد چرخههای بعدی
مقایسه شود.
—
۱۴-۳۷ ـ آزمون مقایسهای برای پادنار
برای توسعه یک ژلپک تجاری میتوان سه مسیر را همزمان بررسی کرد:
مسیر A
آب + ساختار ژلهای
مسیر B
آب + پلیمر جاذب
مسیر C
ماده تغییر فازدهنده تخصصی.
سپس هر سه مسیر در شرایط یکسان آزمایش شوند.
این روش میتواند مشخص کند کدام مسیر از نظر عملکرد و هزینه برای محصول هدف مناسبتر است.
—
۱۴-۳۸ ـ یک اشتباه در تبلیغات ژلپک
نباید تنها با گفتن:
«ژلپک ما بسیار سرد میشود»
محصول را معرفی کرد.
مشتری معمولاً به سؤالهای دیگری نیز نیاز دارد:
چند ساعت کار میکند؟
وزن آن چقدر است؟
چند بار قابل استفاده است؟
چگونه باید منجمد شود؟
در چه دمایی نگهداری شود؟
آیا نشتی دارد؟
برای چه کاربردی طراحی شده است؟
این اطلاعات ارزش فنی بیشتری دارند.
—
۱۴-۳۹ ـ اهمیت آزمون واقعی
در نهایت، هیچ فرمولی صرفاً بر اساس نام ماده نمیتواند عملکرد نهایی را تضمین کند.
باید محصول واقعی ساخته شود و در شرایط واقعی آزمایش شود.
برای مثال:
ژلپک + جعبه + محصول آزمایشی + دماسنج + دمای محیط
باید بهصورت یک سیستم بررسی شوند.
—
۱۴-۴۰ ـ طراحی محصول اقتصادی
برای بازار عمومی ممکن است یک فرمول ساده بر پایه آب و پلیمر مناسب، از یک PCM بسیار گرانقیمت اقتصادیتر باشد.
برای بازار تخصصی ممکن است شرایط متفاوت باشد.
بنابراین بهتر است محصول در چند رده توسعه داده شود:
مدل اقتصادی
مدل حرفهای
مدل تخصصی
البته مشخصات واقعی هر مدل باید بر اساس آزمون تعیین شود.
—
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
—
۱۴-۴۱ ـ نقش پوسته در انتخاب ماده
گاهی ماده داخلی بسیار مناسب است، اما پوسته مناسب نیست.
برای مثال مادهای که هنگام انجماد منبسط میشود، نیازمند پوستهای با طراحی مناسب است.
بنابراین ماده داخلی و پوسته باید همزمان طراحی شوند.
نمیتوان ابتدا ماده را انتخاب کرد و سپس بدون بررسی سازگاری، هر نوع فیلمی برای آن استفاده کرد.
—
۱۴-۴۲ ـ سازگاری شیمیایی
مواد داخلی باید با فیلم و لایههای آببندی سازگار باشند.
در غیر این صورت ممکن است در طول زمان:
فیلم متورم شود.
شکننده شود.
تغییر رنگ دهد.
چسبندگی تغییر کند.
یا محل دوخت ضعیف شود.
به همین دلیل آزمون پایداری در تماس با بستهبندی اهمیت دارد.
—
۱۴-۴۳ ـ آزمون پیرسازی
برای بررسی دوام، نمونه را میتوان برای مدت مشخص در شرایط کنترلشده نگهداری کرد.
پس از دوره آزمایش، موارد زیر بررسی شوند:
ظاهر
وزن
نشتی
شکل
کیفیت آببندی
و عملکرد حرارتی.
این کار میتواند اطلاعاتی درباره عمر انباری محصول ارائه دهد.
—
۱۴-۴۴ ـ نگهداری ژلپک قبل از مصرف
ژلپک نیز مانند هر محصول دیگری باید شرایط نگهداری مشخص داشته باشد.
شرایط مناسب میتواند به مواردی مانند:
دمای انبار
تابش مستقیم خورشید
فشار روی بستهها
رطوبت
و مدت نگهداری
وابسته باشد.
اگر محصول برای مدت طولانی زیر وزن زیاد قرار گیرد، ممکن است شکل آن تغییر کند.
—
۱۴-۴۵ ـ حمل ژلپک قبل از فروش
حمل خود ژلپک معمولاً نباید با حمل محصولی که نیازمند زنجیره سرد است اشتباه گرفته شود.
ژلپک در حالت عادی میتواند بهعنوان یک محصول غیرسرد حمل شود و سپس توسط مصرفکننده آماده استفاده شود، مشروط بر اینکه مشخصات ماده و بستهبندی چنین شرایطی را اجازه دهد.
این ویژگی میتواند هزینه توزیع را کاهش دهد.
—
۱۴-۴۶ ـ ژلپک خشک
یک ایده مهم در تولید صنعتی، عرضه ژلپک به شکل خشک و فعالسازی آن با آب است.
در این حالت، ماده جاذب میتواند پیش از استفاده ذخیره و سپس آماده شود.
اما این روش فقط زمانی عملی است که:
فرآیند آمادهسازی ساده باشد.
مقدار آب دقیق قابل کنترل باشد.
ژل نهایی عملکرد یکنواختی داشته باشد.
و زمان آمادهسازی برای مصرفکننده قابل قبول باشد.
—
۱۴-۴۷ ـ مزیت حمل ماده خشک
اگر محصول بهصورت خشک عرضه شود، وزن و حجم اولیه ممکن است کمتر باشد.
همچنین نگرانی درباره نشت مایع در مرحله حمل اولیه کاهش پیدا میکند.
اما مصرفکننده باید آب مورد نیاز را بهدرستی اضافه کند.
بنابراین این مدل برای همه بازارها مناسب نیست.
—
۱۴-۴۸ ـ ژلپک آماده مصرف
در مقابل، ژلپک آماده مصرف نیاز به آمادهسازی ندارد.
کاربر تنها آن را طبق دستورالعمل سرد یا منجمد کرده و استفاده میکند.
این مدل برای بازار عمومی سادهتر است، اما:
حجم حمل بیشتر
وزن بیشتر
و هزینه توزیع بالاتر
ممکن است داشته باشد.
—
۱۴-۴۹ ـ آینده ژلپکها
آینده این صنعت فقط به ساخت ژل سردکننده محدود نمیشود.
روندهای مهم میتوانند شامل:
مواد تغییر فازدهنده دقیقتر
بستهبندی سبکتر
مواد زیستپایه
قابلیت استفاده مجدد بیشتر
کنترل دمای بهتر
کاهش مصرف پلاستیک
و سیستمهای هوشمند پایش دما
باشند.
—
۱۴-۵۰ ـ جمعبندی فصل چهاردهم
مواد سردکننده را نمیتوان فقط بر اساس میزان سرد شدن مقایسه کرد.
آب، ژلهای پلیمری، محلولهای نمکی و PCMها هرکدام ویژگیهای خاص خود را دارند.
آب ساده و اقتصادی است.
ژل پلیمری میتواند شکلپذیری و کنترل آب آزاد را بهبود دهد.
محلولهای نمکی میتوانند برای تغییر نقطه انجماد مورد بررسی قرار گیرند، اما ملاحظات خوردگی و ایمنی آنها باید جدی گرفته شود.
PCMها امکان طراحی برای محدودههای دمایی مشخص را فراهم میکنند، ولی معمولاً پیچیدگی و هزینه بیشتری دارند.
برای توسعه محصول پادنار، مناسبترین روش این است که چند فرمولاسیون با شرایط یکسان ساخته شوند و سپس بر اساس ظرفیت سرمایشی، مدت حفظ دما، قیمت، دوام، ایمنی و قابلیت تولید انبوه مقایسه شوند.
در فصل پانزدهم، میتوان وارد موضوع بسیار مهم محاسبه ظرفیت سرمایشی ژلپک و تعیین تعداد و وزن ژلپک مورد نیاز برای یک جعبه، بر اساس جرم محصول، دمای محیط، زمان حمل و ضخامت عایق شد.
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
۰ دیدگاه