智能化隔热手提袋的设计与研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇智能化隔热手提袋的设计与研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

［摘 要］人们在生活中会经常携带一些温度敏感性较高的物品，而此类物品需要专用工具来运送，但当前还未出现一种大众化的专用保温工具，这给人们的日常生活带来一定程度的不便利性。本文提出了解决这种局面的较为典型性方案，通过在结构上和材料上的设计与选择，设计一种具有保温功能的手提袋。一旦这种保温手提袋得到大范围应用，那么对于解决上述问题会起到很好的作用。

［关键词］ 隔热 手提袋 结构 材料温度

在日常生活中，我们经常看到人们在超市购买物品，而这些物品往往不宜热或者不宜冷。此时对这些物品的运输和保护便十分重要和迫切了。虽然对于一些物品，人们能够运用较为复杂或者笨重的工具进行必要的保护运送，但是便利性及普及性确实受到局限。在此背景下，我们进行了智能化隔热手提袋的设计与研究。

一、手提袋结构说明

自1951年普.彼德森提出多层反射屏隔热系统以来，已有近三十年的历史，但对其广泛的研究和应用却是在宇航事业得到迅速发展的六十年以后。目前，多层隔热系统在制冷与保温方面已经在人们的社会生活中得到广泛的应用。

热传导有三种方式：导热，对流换热，辐射。此外在一般的制冷设计中较多采用空气层隔热，这种方式在很多情况下都被证明是一种很好的阻止热量传递的有效方式。我们的设计亦采用含有空气层隔热的系统，并且是多层隔热系统。

在多层隔热系统中，材料的选择十分重要。隔热材料可以分从阻止热传导方式上进行分类：反射性隔热材料、低导热系数隔热材料、低对流隔热材料。所有隔热系统都是这三种材料的结合。

在多层隔热系统中，影响隔热效果的因素有很多，包括：材料本身特性、结构因素引起的漏热（接缝、针脚和补丁、横向传热）、层密度、层间隔等。

二、手提袋材料选择

隔热材料按其显微结构、组分、状态和形态的不同，通常可分为纤维型颗粒型、纤维颗粒混合型和多层反射复合型等四大类。它们的共同特点是都含有较多的气孔或间隙,部分固相甚至对热射线还具有不同程度的透射性。下面综合罗列一下多种隔热材料并简单介绍其特性：

玻璃棉制品:质轻导热系数小,一般为0.034 (W/m•k)之间,且随温度而异。该材料，耐高温,是非燃材料,最高使用温度可达300℃，吸水率大。

发泡塑料制品：发泡塑料制品(包括聚乙烯、聚氨脂、聚苯乙烯)具有质轻、密度小；导热系数小,一般在 01017～01027(W/ m•k)之间，吸水率低,具有较强的防水性。

橡塑隔热材料：质轻、弹性好、韧性好、导热系数小、气密性好、抗水、耐腐蚀、抗压、施工性好 ,应用范围比较广。

硅酸盐复合绝热毡：具有密度小、导热系数介于0.040～

0. 045(W/ m•k)之间，热稳定性好、使用温度较高、吸湿率较小。

铝箔绝热材料：具有良好的物理性能及加工性能，耐腐，耐湿，抗磁等特点。铝箔绝热材料的结构不多，单独的铝箔，强度、刚度、韧度都不是很好，为发挥铝箔的绝热作用（反射）一般做成复合材料，而且结构上有特殊要求。

在整个设计中，我们在实验中对上述材料均做测试，并根据各自优缺点，确定手提袋设计的材料选择与结构布置。

三、温度显示装置

袋内温度的显示需要专门的装置，我们考虑数字化温度显示器和能够定性地显示出袋内温度(高、中、低)的温度指示卡，而且尽可能少的受外界影响。后经查阅，如今市场上的温度指示卡的温度指示范围具有一定的局限性，而且其范围不符合设计使用的环境。最后我们决定选择小型数字化温度显示器，这种温度显示器尺寸小，测温精度高，并且长时间不用更换电子。这种温度显示器可以直接附在手提袋外表面并经过引线最终通过探头测得袋内温度。

四、手提袋具体设计

手提袋采用多层隔热系统，具体分为内外两大隔热部分。内外两部分可以是相对独立的。外层隔热部分材料选择高压聚乙烯和反射性铝箔。由于铝箔不能单独存在，需要结构上的支持，我们将铝箔粘附在高压聚乙烯的内侧表面，形成复合隔热结构。随后将这种复合隔热材料对称分布，中间通过间隔性的细条状高压聚乙烯连接， 形成不完全空气层。之所以采用这种空气层，是为了通过细条状高压聚乙烯抵抗手提袋内部压力，以维持空气层的存在。外层隔热系统整体上强度，韧度和柔度都是较高的，能够满足手提袋的设计要求。

内侧部分比较灵活，但是一定注意最内层材料的强度，韧度和不透水性。这里我们采用无毒高分子塑料即可。但是为了达到更好的隔热效果，在内层设计上可以进一步完善。具体方法是将复合硅酸盐隔热毡两侧表面均附有铝箔，然后为了提高内侧隔热部分的整体性和耐水性，再将无毒高强度塑料附在铝箔表面，并且通过热封，抽真空将这三种材料连接为一体。温度显示计的探头和引线可以紧贴塑料内侧表面测得袋内温度，显示器置于易于消费者观察的位置。此外，为了更好地控制袋内温度，可以在袋内通过一定方法，比如放置活性炭来到达湿度控制的目的。内外隔热两部分均可以单独设计封口，均可以采用拉链封合，在封口处采用的材料选择复合硅酸盐保温柔性材料并与铝箔等一些材料复合来达到隔热效果。

五、结束语

现在在社会上还没有看到这种具有隔热效果的手提袋，而且社会急需这种智能化、综合性能较高的手提袋来满足人们日常生活中的要求。一旦这种手提袋应用于现实生活中，将会很大程度上改变人们对手提袋的选择和传统观念。由于隔热手提袋具有保温作用，其在社会生活中应用范围比较广，并且重复使用较高，所以其商业开发价值也比较高。

参考文献：

[1]刘喜生：包装材料学.吉林大学出版社.1997

[2]任亚杰：多层隔热体的设计.汉中师范学院学报.2000.07

[3]管鄂：铝箔绝热材料与节能.现代节能.1991第二期