本論文は、-23 ℃以下の低温コールドチェーン物流環境を対象に、蟻酸ナトリウム（HCOONa）、塩化アンモニウム（NH4Cl）、水からなる新規複合相変化蓄冷材料SF70（HCOONa-NH4Cl-H2Oの質量比2:1:7）を開発し、SF70を基液としてナノ粒子と増粘剤を添加して過冷度、熱伝導率および相分離現象を最適化した。最適化された材料について循環性能試験および保温箱への応用試験を実施した。結果は、0.4％質量分率のTiO2ナノ粒子の添加が蓄冷材料の過冷度および熱伝導性能を総合的に最も良く改善し、1％質量分率のPAAS増粘剤の添加により複合材料の相分離現象を効果的に解消したことを示した。最終的に最適化された材料はSF70＋0.4％TiO2＋1％PAASで、相変化温度は-29.9 ℃、潜熱は255 kJ/kg、過冷度は2.8 ℃、熱伝導率は0.6522 W/(m・K)である。200回の循環試験後も複合材料の熱性能は安定していた。この複合材料を自作の保温箱に適用したところ、冷凍ミートボールを-23 ℃以下で20時間以上維持でき、短距離コールドチェーン輸送の要求を満たすことができた。

コールドチェーン物流;相変化材料;蓄冷;ナノ粒子;保温箱