[发明专利]具有多级自我指示功能的吸湿剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有多级自我指示功能的吸湿剂及其制造方法的相关技术，更详细地说，涉及这样的多孔吸湿剂及其制造方法，在硅胶等防潮除臭剂上涂抹或者浸渍作为多级自我指示剂的特定有机染料混合液的酸性溶液，之后使之干燥，从而吸湿剂具有能够根据多级色度变化较准确地判断吸湿剂的吸湿程度的多级自我指示功能，以用于干透以及/或者调湿。

背景技术

吸湿剂一般存放于食品包装容器和药品包装容器里，通过吸收容器内部气体介质的湿气使产品在保存、流通、使用等过程中水汽含量稳定地保持在规定的水汽含量标准以下，因此广泛用于防止食物受潮变质、保持食物的新鲜度、风味、口感等处于良好的初始状态，或者用于半导体芯片、印刷电路板以及含有这些部件的对湿度敏感的精密电气电子产品的防潮。

作为典型的吸湿剂，使用硅胶(silica gel：SiO₂·H₂O)、硅酸铝盐珠(alumino-silicate beads)、蒙脱石(montmorillonite)之类的粘土和作为分子筛的沸石(zeolite：Na₁₂AlO₃SiO₂·12XH₂O)、活性炭、氧化钙(CaO)、硫酸钙(CaSO₄)等。

硅胶具有显著的吸附量且无毒、无腐蚀性，不潮解、不溶于水，操作容易、价格低廉，不用考虑其引发的污染问题，所以被最广泛的使用。

高岭土变成铝硅酸镁的珠状形式的吸附剂比较常见，在粉末状时价格便宜却易污染，其吸水能力与硅胶相比有所逊色，这是高岭土的缺点，但是相对而言其优点为价格最低。

沸石具有网状的微球形构造，非表面面积在700～800m²/g左右，所以其优点亦如硅胶和粘土：不会随着温度的上升而向包装内产品释放水汽，其缺点为价格相对较高。

活性炭有非常大的200～1200m²/g左右的非表面面积，吸附力超强，但具有产品污染性，所以基本不作为一般用途的吸湿剂使用。

氧化钙作为具有吸附28.5wt％以下水汽能力的煅烧、再煅烧类型的石灰，在非常低的相对湿度下仍有能力吸附湿气，所以主要用于冷藏或者冷冻食品的吸湿食品包装。

商业上作为燥石膏所广知的硫酸钙，其化学性质稳定且不具有非崩解性、毒性及腐蚀性，也不会随着温度的上升释放已吸收的水汽。但其水汽吸附能力只在10wt％左右，此为其缺点，所以主要使用在有限的范围内。

上述多种吸湿剂中，特别是硅胶在性能及费用方面比其他的吸湿剂优秀，所以不仅在食品、医药用品及各种电子产品的包装里使用，也广泛运用于所有领域的产业。由高纯度无结晶的二氧化硅分子构成的硅胶，其特征为：根据粒子内部被大幅度扩展的工艺结构，其非表面面积很大，不会发生化学变化，无溶解性，不易被腐蚀，不溶于水，呈球形体时，粒子透明且坚硬，无色无臭，对人体无害，对水分和气体有显著的吸附力，吸湿后无变化，在工业应用中耐水性强，与水接触时破碎率低，安全性高。

另一方面，以往就开始提议将水汽吸附指示功能赋予上述吸湿剂的多种形式的吸湿剂。这种具有水汽吸附指示功能的吸湿剂，可以除去食品、医药用品以及精密电子产品等包装容器中的湿气，并使其保持在干燥状态。与此同时，随着吸湿剂所吸收水分的增加其色度就会发生变化，所以用肉眼可以容易地掌握水分的吸收程度，或者可作为气体干燥柱的湿度变化指示剂使用，或者用于对变压器换气孔、电路换气孔以及电机电子远距离通信系统进行除湿、保护、修理、维护提供防潮指示剂使用，或者作为实验室的干燥器中的防湿指示剂使用，据推测，随着生活的多样化和高级化，其需求量将进一步增加。

以往具有水汽吸收指示功能的典型吸湿剂广泛使用含有钴指示剂的吸湿剂，例如，USP2,460,071(含氯化钴的吸湿剂)、USP 2,460,069(含布洛姆化钴的吸湿剂(ブロ一ム化コバルト含み吸湿剤))、USP2,460,073(含碘化钴的吸湿剂)、USP 2,460,074(含硫氰酸钴的吸湿剂)、USP2,460,065(含硫酸钴的吸湿剂)及USP2,460,070(含磷酸钴的吸湿剂)等。

所述含有钴指示剂的吸湿剂一般是制成为无水粒状的蓝色胶滞体，通过将湿润的硅胶或者硅凝胶浸渍在钴卤化物溶液中使其含有至少0.5wt％的钴卤化物，在吸收水汽时色调由蓝色变成粉红色。