相変化蓄冷は、無動力で低温環境を維持し、果物、野菜、生鮮などの生物由来農産物の腐敗変質を防止する重要な保存技術である。水は最も一般的に使用される相変化材料であるが、氷が融けて水になると流れやすく漏れやすいため、環境の清浄度が高いコールドチェーン輸送には適用が難しい。本研究では、環境に優しいポリビニルアルコール（PVA）基新規コールドチェーン材料を紹介し、PVAの水和作用を利用して水の状態を調整し、高吸水性樹脂（SAP）を導入して系の蓄水量を増加させた。自主開発のPVA熱可塑性水発泡加工技術により、多孔質構造と大きな比表面積を有するPVA基フォーム材料を調製した。現場重合により多重水素結合と多層ネットワーク構造を構築し、毛細管作用と結合して系の吸水・保水能力を向上させた。氷が融解したり一定の外力が加わっても水は流れず、総合性能に優れたPVA基新規コールドチェーン材料を得た。相変化潜熱は324.7 J/gに達し、均一で安定した温度場を維持でき、保冷効果は氷より優れている。また、所望の形状に成形可能で再利用でき、中国において現在急成長している果物・生鮮コールドチェーン物流に重要な応用を持つ。

コールドチェーン材料;ポリビニルアルコール;相変化材料;発泡;水和作用