血袋的“智能温控”:相变材料如何维持2-6℃恒温运输

血袋在运输过程中需维持2 - 6℃恒温,相变材料通过其独特的相变特性实现这一目标,具体方式如下:

1. 相变材料特性:相变材料在物质发生相变(通常指一级相变)过程中,可吸收或释放大量能量(即相变焓),且在一级相变过程中理论上温度不变。这种特性使其在温度调节方面具有优势,能够在相变过程中吸收或释放大量能量,同时保持温度相对稳定。

血袋的“智能温控”:相变材料如何维持2-6℃恒温运输

2. 相变材料在血袋运输中的应用方式

封装使用:先由封装有分子合金相变储能材料的紧身袋包裹血袋,然后再将该紧身袋装入牢固的塑料提包中。封装有分子合金相变储能材料的保温设备在保温时,先将封装有分子合金相变储能材料的紧身袋放入冰箱中,使其中的分子合金相变储能材料完全由液态转变为固态,然后将血袋装入封装有分子合金相变储能材料的紧身袋中备用。

温度调节原理:在室温下,紧身袋中的相变储能材料会吸收外界环境的热量发生相变,从而使得血袋的温度一直保持在4℃±2℃的范围内,即分子合金相变储能材料在其发生相变的过程中,保证了血袋本身一直处于一个近似等温的状态,直至保温提包中的分子合金相变储能材料完全转变成液态,从而达到保温的效果。

3. 实验验证效果

高温实验:相变材料保持温度为 - 20℃12h,放入的储存血液(装于血袋中)为4℃,环境温度为30℃。血液放入后24h,温度为4℃;放入后48h,温度为6℃;放入后72h,温度为9℃。该实验说明,由定形相变材料进行温度调节的运血箱可在较热环境下72h内保持血液温度在4℃ - 10℃范围,保存的血液适于使用。

低温实验:相变材料保持温度为20℃12h,放入的储存血液(装于血袋中)为8℃,环境温度为 - 20℃。血液放入后24h,温度为4℃;放入后48h,温度为3℃;放入后72h,温度为1℃。该实验说明,由定形相变材料进行温度调节的运血箱可在较冷环境下72h内保持血液温度在4℃ - 1℃范围,保存的血液适于使用。