「一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來」，為吃到千裡之外的新鮮荔枝，古代人設計了簡易保溫的可移動「保鮮箱」：先製作裡外雙層木箱，將棉花羊毛填充在兩個木箱中間，將藏在地窖的寒冰墊在裡箱內，再放入新鮮荔枝，輔以棉花保溫。在一日千裡的運輸中需要不斷更換寒冰以保持荔枝的新鮮度。荔枝保鮮箱可算是當時冷庫的雛形，而快馬加鞭加入全程「低溫」的荔枝運輸隊伍，也算是較早的「冷鏈」系統。
在高度發達便利的現代社會，冷鏈物流運輸越來越快捷高效，已與人們的日常生活息息相關。作為保溫隔熱緩衝功能的發泡材料非常完美地配合冷鏈物流，將新鮮食品安全快速送到人們家中。發泡材料應用場景非常豐富，配合冰袋使用可冷藏運輸各種生物冷凍試劑，錫膏、禽藥、藥品、血漿、疫苗、水產、家禽、觀賞魚及長距離的外貿保鮮食品。發泡材料提高了冷鏈設備的隔熱保溫效果，進而有效降低運送環節中食品的損失率。
圖源：京東冷鏈官網
發泡材料在冷鏈運輸中可謂是一種理想的包裝材料，目前使用最廣泛的是聚氨酯發泡材料、聚丙烯發泡材料和聚苯乙烯發泡材料，在冰箱冷櫃、冷藏展示櫃、冷藏拖車、冷藏貨櫃和冷藏庫中隨處可見。成型工藝，可根據需要加工成各種形狀、不同厚度的包裝產品。在負荷較高的情況下，這三種發泡材料通過變形、吸能、分解能量等達到緩衝、減震的作用，同時具有保溫、隔熱的功能。
聚氨酯硬質發泡材料（PU Foam），是以異氰酸酯和聚醚為主要原料，在發泡劑、催化劑、阻燃劑等多種助劑的作用下，通過專用設備混合，經高壓噴塗現場發泡而成的高分子聚合物。兼具保溫與防水功能，是目前所有有機保溫材料中導熱係數最低的。適合於製作廂體，目前被廣泛應用於冷藏車及冷庫隔熱材等。全球約95%以上的冰箱或冷藏設備都使用聚氨酯硬泡作為隔熱材料。
Baytherm系列聚氨酯發泡材料 圖源：Covestro
聚丙烯發泡材料（EPP），是一種性能卓越的高結晶型聚合材料，也是目前增長最快的新型環保抗壓緩衝隔熱材料。以PP為主要原料，採用物理髮泡技術製成發泡珠粒。聚丙烯發泡製品具有十分優異的抗震吸能性能、形變後恢復率高、很好的耐熱性、耐化學品、耐油性和隔熱性，是冷鏈物流中的必選材質。另外，其質量輕，可大幅度減輕物品重量。具有韌性好，不易破裂，緩衝性能好。可回收再利用，不會造成白色汙染。
聚苯乙烯發泡材料(EPS)，經過預發、熟化、成型、烘乾和切割等工藝製成。它既可製成不同密度、不同形狀的發泡材料製品，在冷鏈物流中具有良好的保溫、包裝、冷凍效果。但具有韌性不是很好，易破裂，緩衝性能一般。加工成泡沫包裝後在0-70°範圍的性質是穩定的，如果溫度超高70°，聚苯乙烯就會產生有害物質。在低溫條件下，聚苯乙烯發泡箱不會釋放有毒物質，但如果是一次性快餐熟食盒，就要選用其他材質了。
在冷鏈運輸中目前已投入使用的新型包裝有複合保溫紙箱、複合瓦楞紙箱、聚丙烯發泡材料保溫箱等，無論從功能角度還是環境保護角度都能較好地滿足未來冷鏈物流包裝的需求。從環保角度，未來聚丙烯發泡材料箱有望取代聚氨酯和聚苯乙烯兩類發泡材質的保溫箱。
除了以上三種發泡材質的保溫箱，還有三種材質的發泡保溫紙箱，可以複合多種內外層材料，整合了包括傳統紙箱、發泡保溫箱、高密度發泡塑料保溫箱各自的優勢，且兼備高強度、保溫防潮性能、保溫時效能超過48小時，輔助冷劑、加厚材料，多層嵌套可以達到更加久的保溫效果。
大閘蟹EPP箱 圖源：蘇州德龍
除了在高效快捷的冷鏈運輸端，在貯藏體量大、時間久的冷庫系統中，發泡材料肩負著巨大的保溫使命。隔熱設計是冷庫的生命，冷庫圍護結構、保溫層的傳熱量佔冷庫總熱負荷的20％一35％ 。所以要減少圍護結構的熱負荷，來達到節能的目的。選擇熱導率小的保溫材料，增加保溫層的厚度，降低圍護結構單位熱流量。
聚氨酯發泡材料、聚苯乙烯發泡材料滿足了冷庫的設計硬標準，是冷庫保溫系統中用量最廣的發泡材料產品。不僅可單獨使用，也可根據具體情況組合使用。聚氨酯發泡材料保溫性能及耐久性優於其他材料，更適於做冷庫的牆、頂保溫隔熱材料；擠塑聚苯乙烯發泡板保溫性能、抗壓性能更優，做冷庫地面保溫較理想。
圖源：美通社
近年來冷庫火災時有發生，不僅會造成經濟損失，也會造成安全問題。而聚氨酯發泡材料與聚苯乙烯發泡材料也是造成火災的主因之一。從性能可靠性升級上比，第一代EPS保溫板和第二代PU保溫板難以勝任冷庫的防火設計，除非進行阻燃性升級。第三代冷庫PIR保溫板正在興起。PIR，是一種新型的保冷絕熱的發泡材料，全稱聚異氰脲酸酯發泡材料，由聚醚多元醇或聚酯多元醇與異氰酸酯反應而成。在三聚催化劑作用下，過量的異氰酸酯反應生成六元環，給發泡提供交聯的同時還通過自身的六元環分子結構促使燃燒結焦成炭，阻止火焰的燃燒，耐火焰貫穿性好，燃燒時發煙量低，提高了發泡體系的防火性能。聚異氰脲酸酯發泡材料性能如下：
導熱性能極優,為所有保冷材料之首；防火性能符合GB8624，難燃B1級、美國ASTM E 84標準；在超低溫環境下使用具有抗壓性強、導熱係數低、尺寸穩定性極佳等優異性能；裁切成型可滿足各種厚度的複合式多層機構設計要求,確保施工質量；使用溫度範圍可達-196°C～+130°C
PIR 圖源：浙江振陽絕熱科技
除了作為第三代冷庫保溫隔熱材料的聚異氰脲酸酯發泡材料外，另外一種新型安全的保溫防火節能材料——酚醛發泡材料（Phenolic Foam， 簡稱PF）也被重視。酚醛發泡材料最突出的特點是不燃、低煙、抗高溫歧變，以酚醛樹脂和阻燃劑、抑煙劑、固化劑、發泡劑、及其它助劑等多種物質，經科學配方製成的閉孔型硬質發泡材料。它克服了聚氨酯發泡材料與聚苯乙烯發泡材料易燃、多煙、遇熱變形的缺點，保留了質輕、施工方便等特點。酚醛發泡材料可作為冷庫彩鋼板保溫芯材，較其他的保溫材料具有以下多種優異的特性。
優異的防火性能：燃燒性能最高達A級，最高使用溫度為180℃（允許瞬時250℃）；優良的絕熱性能：導熱係數低（＜0.025W/m×K，為聚苯的2倍多，與聚氨酯相近；抗腐蝕抗老化：幾乎能夠耐所有無機酸、有機酸、有機溶劑的侵蝕；密度小、重量輕：密度為80㎏/m以下，可達到50㎏/m左右；吸聲性能：酚醛發泡具有優良的吸聲性能，開孔型的發泡結構更有利於吸聲；環保：巖棉、玻璃棉對環境和人有傷害，聚氨酯、聚苯乙烯燃燒受熱時會分解出氰化氫、一氧化碳等劇毒氣體。而酚醛發泡採用無氟發泡技術，無纖維，符合國家、國際的環保要求；使用壽命長：聚苯乙烯發泡板和聚氨酯發泡板材的使用壽命一般在10年左右，耐候性比較差，而酚醛發泡不收縮不變形，使用壽命可高達30年；價格低廉，易於施工。
酚醛發泡板 圖源：中安科貿官網
針對一些貯藏條件苛刻的冷庫，如在絕熱、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學侵蝕等苛刻環境下可以考慮無機發泡材料構成的保溫絕熱產品，如發泡水泥板和發泡玻璃板。
發泡水泥板，又稱發泡混凝土，是一種新型輕質、保溫、隔熱材料。用物理機械方法將發泡劑水溶液製備成發泡，再將發泡加入由水泥、水等製成的料漿中，經均勻混合，澆注成型養護而成。由於冷庫地面隔熱層在整個冷庫隔熱系統中起著極其重要的作用，發泡水泥板將地面向上傳遞的熱量隔絕，使冷庫內溫度分布更趨合理，可減少能耗，達到更好的節能效果。同時發泡水泥板在隔熱層可承載室內固定荷載與活動荷載，不易出現變形或塌落。因其具有熱傳導率低、防火不燃、綠色環保，在防火方面也是一流的，具體性能參數如下：
密度小：常用的發泡水泥密度等級為300～1200㎏/m3範圍內，相當於普通混凝土的1/5～1/10；耐火、環保、耐候性能強：發泡水泥是無機材料，不會燃燒，具有良好的耐火性；熱傳導性能低，熱遷移慢，從而能保護其他構件不受火災的影響。由於發泡水泥原材料為水泥和發泡劑，發泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質，在高溫下也不產生有害氣體，因此是良好的環保材料；隔熱性能優良：由於發泡水泥中含有大量封閉的細小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。發泡水泥熱導率較低，通常密度等級在300～1200㎏/m3之間的發泡水泥，導熱係數常在0.08～0.3w/m.k之間，熱阻約為普通混凝土的10-20倍；隔音性能好：發泡水泥屬多孔材料，其吸音性能比磚牆大約高5～10倍；吸水率低：相對封閉的氣泡及良好的整體性使其具有一定的防水性能；使用壽命較長，基本與建築物主體同壽命；成本低廉、施工方便。
由於冷庫圍護結構熱負荷與保溫層厚度成反比，增加保溫層厚度將減少冷庫的運行費用，但會增加初投資成本，因此需在冷庫建設時根據冷庫使用年限確定最佳經濟厚度。經濟厚度是指為獲得最佳經濟效果，使隔熱層的初投資、經營管理費月之和食品乾耗損失費用之和為最小時的保溫層厚度。發泡玻璃板作為一種高級的保溫絕熱產品，可以為高標準長年限的冷庫獲得最佳經濟效果。
發泡玻璃，被稱為節能工程的黑珍珠，是一種具有隔熱、防潮、防火、防腐的作用的新型材料，以磨細玻璃粉為主要原料，通過添加發泡劑，經燒熔發泡和退火冷卻加工處理後，製得的具有均勻的獨立閉孔氣隙結構的新型無機材料。發泡玻璃板可作為冷庫的土建主體結構+保溫材料，使用溫度在-200-500攝氏度之間，非常適用於超低溫度領域，且具有長期使用性能不劣化的優點。參數如下：
容重輕，在150kg/m3左右;導熱係數小，在0.060 W/m.k(38℃)以下，導熱性能穩定;不透溼，吸水率小,0.2%左右;不燃燒，A級防火；不黴變、腐蝕、不受鼠咬;強度高，抗壓強度≥0.7MPa,抗折強度≥0.5Mpa; 能耐酸性腐蝕(氟化氫除外);本身無毒，不含CFC(氟氯化炭)和HCFC(氫氟氯酸)物理化學性能穩定,尺寸穩定。對於有高性能指標的冷庫設計，發泡玻璃板是不錯的選擇。廉價的保溫隔熱材料可以減少初期投資，但優質的保溫隔熱材料更能帶來長期的運營效益。在倡導高質量發展的今天，高效節能已成為冷鏈物流行業發展的主題，使用高品質的發泡材料建設環保節能型冷庫、冷鏈物流系統，仍是今後行業大力倡導的方向。
沃爾瑪冷庫 圖源：美通社
關鍵詞：Interfoam發泡材料展、聚氨酯發泡材料（PU Foam）、聚丙烯發泡材料（EPP）、聚苯乙烯發泡材料（EPS）、聚異氰脲酸酯發泡材料/PIR保溫板、酚醛發泡材料（PF）、發泡水泥板/發泡混凝土、發泡玻璃