吸湿混合物的制作方法

专利名称：吸湿混合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸湿混合物，尤其是涉及能够快速吸收用于货物运输的集装箱内由于冷凝产生的水分的超干燥剂。
背景技术：
由远洋轮船运输的货物和产品常常会遇到在货物上有冷凝和排汗的问题。这种问题在用于货物运输的集装箱上以及当货物在世界上不同气候的地区之间运输时特别普遍。冷凝作用会导致对货物的严重毁坏，而且如果这个问题没有得到足够地解决，冷凝作用会导致分配货物的总损失。
在货物运输时有多个因素导致冷凝和排汗。根据物理学的基本理论，空气的相对湿度(RH)是空气中水蒸气的量与在一定温度下空气能容纳的水蒸气的量的比率。另一种方式相对湿度可被定义为表示空气中的含水量相对于在给定温度下空气中理论上可容纳的含水量。以百分比表示的相对湿度(RH)由空气中可容纳的水蒸气的量除以相同温度下的空气量，然后乘以100计算出来。例如50％RH表示空气中包含了其在给定温度下可容纳的水蒸气的50％。因此，也就是说如果在一定温度下能够获得100％的相对湿度(RH)，也就意味着达到了露点，在这一点上产生冷凝。露点是部分蒸气压力变为饱和的温度点。
在货物运输时由于多种因素相对湿度RH等级会经常并急剧地变化。这些因素中的一些包括集装箱或密封箱所处的世界性的区域、季节性天气的变化、本地气候的变化、温度变化、航程持续的时间、与产生湿气和提高湿度的源头即湖泊或沿海环境的接近程度。小型便携箱或密封箱由于要从室内被移到户外，从房屋内被移动到汽车或飞机等上，因此它们易受到其它导致相对湿度RH快速变化的因素的影响。
从根本上说在货物运输时要经历两种不同的冷凝。第一个是众所周知的货物汗湿。这一现象发生在将货物从寒带或温带移动到热带时，在货物本身内的湿气从货物中蒸发出来冷凝在其包装上。第二种冷凝被称为集装箱汗湿，这一现象是当集装箱从热带或温带移到更冷的地区时集装箱内空气中水蒸气冷凝在集装箱的内表面。
在测定需要清除的水分含量或相对湿度时，必须考虑这种采用干燥剂产品和方法保护的货物。这例如取决于航行期间的天气、航行周期、货物类型、集装箱内的商品或材料、集装箱内部条件、货物的灵敏度以及在所采用的底板和/或木制或其它形式的货盘或包装材料固有的湿气。
通常，在货物内的湿气/水分的相对量是货物的本质因素以及在装载集装箱时周围空气的相对湿度。显然，热带空气比温带空气具有更高的相对湿度量。因此，装载到集装箱内的货物包含湿气或水分，同时在容器内的空气中具有水蒸气。
发生在包装产品本身内的冷凝通常是最差的情况。这种情况对湿气损坏的效果提供了最明显的目视观察。在更多情况下包装专家关注的是将湿度等级保持在一定极限值水平以下，通常实质上低于产生冷凝以及产品或其它元件的稳定性受到影响的水平。有效的干燥剂可从包装内空气中吸收水蒸气，以将相对湿度降低到冷凝不再产生或在所述包装暴露的条件下相对湿度从不会超出极限相对湿度的程度。在运输和存储过程中，湿气通过从用于支承或保持产品的货垫(木制品、毛毡、泡沫、纸张等)发出；和/或从产品本身发出；和/或透过包装的保护屏障缓慢渗透的方式聚集在包装内。在密封包装内，干燥剂起作用从各个湿气源吸收湿气。一些塑料(例如尼龙)、泡沫、纸张、木制品、毛毡、棉布和聚酯都能包含湿气。木制品、棉布和纸张能够容纳14％或更多的湿气，一些泡沫可达到10％。当干燥剂对其周围的空气层进行干燥或在附近区域内的温度升高时，包含在这些材料内的湿气散发到空气中。所采用的干燥剂的量必须抵得上从这些水分源中发出的水分。
热气候下的空气能够比冷气候容纳更多的水蒸气。如果在温度提高时空气中的蒸发量保持恒定，则相对湿度会降低。相反，如果温度降低，则相对湿度会提高。
当货物在集装箱内(意味着其内部空气中的水蒸气相对恒定)从热带气候地区(如印度尼西亚那样的热带地区)运载到温和或冷气候地区时，一般会产生冷凝问题。温度的变化会使集装箱内的空气不再能容纳其内部的水蒸气。当达到露点(或100％相对湿度RH)时，正如到目的地被打开时在集装箱内壁上看到的那样，水蒸气变为液滴，由于冷凝集装箱被说成是“排汗”以及是潮湿的。
集装箱内相对湿度升高很容易产生侵蚀(特别是对于由金属制成的材料)、对菌类和其它微生物(如农产品等)提供滋生地、并产生其它后果，这些后果通常会降低集装箱内货物的质量。如液滴这样不利的冷凝会使对货物，特别是电子产品、家具、机器等的损害更加恶化。
如果在集装箱内装载的货物包含大量水分，这种情况例如是农产品、其它物品包括木制品/家具、咖啡、茶叶、香料等，则上述问题会变得更复杂。例如，如果在集装箱内有5吨重的家具，则取决于木制品的种类和干燥工艺，家具本身通常具有8-25％的湿量，大致相当于400-1250公升的水。在运输过程中，一些水分将蒸发到集装箱内的空气中，同时使冷凝问题更加恶化。或者这种情况也可相反地产生，即如果周围空气的湿量升高，空气中的部分水分可被货物吸收并促使菌类的生长，从而降低了货物的质量。
在空气的湿量和材料的湿量之间总会发生那样一种吸湿平衡的过程。如果在物体和其周围空气之间没有任何蒸气压力差，则达到了湿量平衡(吸湿平衡)。
任何具有湿量的货物当其实质上存在吸湿时都有特别的问题。货物的湿量总是与周围空气的相对湿度趋于平衡直至湿量和周围相对湿度达到平衡，即如果湿量很高，而集装箱内的相对湿度RH很低，则会产生湿气从货物中的蒸发(解吸收作用)。这一现象通常发生在从温和或冷气候地区运输到热带地区的任何货物上，此时货物和其包装被观察到是潮湿的。如果货物的湿量低，同时集装箱的相对湿度RH高，将会产生货物的吸水作用。这一现象通常发生在从热带地区运输到温和/冷气候地区的任何货物上，由于在集装箱内壁上的冷凝作用，在温和/冷气候地区湿量的升高(加上较高的货物湿量)将导致货物发霉和潮湿。
吸湿平衡过程一直持续发生直至在货物的湿量和集装箱的相对湿度RH之间达到吸湿平衡。在运输过程中导致上述货物的损害和质量恶化的影响因此是(i)内部因素包括货物的种类和特性、货物的初始状态、货物的湿量以及(ii)外部因素(运输环境)包括温度、集装箱内的相对湿度、集装箱内的气体组分、微生物、运输周期、航运过程中的气候条件、集装箱的状况以及所采用的底板/货盘的湿度。
除了上述的内容以外，还应该想到也有另外一个持续发生的过程，这一过程可促使货物状态的恶化。这就是序时过程，这一过程受到货物运输周期的影响。
鉴于在货物运输过程中在集装箱内部产生这些变化的过程和复杂的状况，已经做出巨大的努力来寻找限制、减少或消除上述问题的产品、工艺和方法。关键步骤是要控制由温度变化和存在的吸湿平衡过程导致的集装箱内空气的相对湿度(RH)。
一种在本领域内公知的方法是采用在印度尼西亚专利No.ID0 000 374(申请号为S-20000184)中描述的超干燥剂产品。在该文献中描述的一种干燥剂产品具有包含干燥剂例如CaCl2薄片的分隔间，所述干燥剂位于空的第二分隔间的上部。在使用时，由CaCl2薄片从周围空气中吸收湿气，使得蒸气渗入CaCl2(固态)并以盐溶液的形式从上分隔间滴落到其被保存在的下分隔间内。虽然这一系统在清除不需要的湿气时是有效的，但它也具有问题，当集装箱被扰动时例如在集装箱卸载期间，下分隔间内的液体可从分隔间中泄漏或溢出。

发明内容
因此，本发明的目的是控制集装箱的相对湿度(RH)以防止冷凝并获得理想的集装箱内的吸湿平衡(湿量平衡)。本发明的另一个目的是获得集装箱内的最佳的运输/存储状况，以使货物保持较高的质量。
本发明的另一个目的是提供一种能够控制集装箱相对湿度(RH)以及能够很容易地被放置/安装在任何集装箱或货轮货舱内的干燥剂产品。
本发明和其具体实施例的目的在于解决以上确定的与常规超级干燥剂产品有关的要求和问题。
本发明的干燥剂产品通过采用与一个或多个吸收剂结合在一起的一个或多个干燥剂而克服了液体溢出的问题。这一组合材料特别是当用于适当的包装设备时对湿气的控制非常有效，而且避免了低粘度液体的聚集。
因此，根据本发明提供了一种吸湿混合物，所述混合物包含与一个或多个吸收剂结合在一起的一个或多个干燥剂。
在优选的实施例中，所述干燥剂可是任何具有湿度平衡值的物质或组份例如CaCl2或饱和盐溶液或酸溶液。优选地，所述干燥剂是一种在从空气中清除湿气时产生液体产物的物质。在最优选的实施例中，所述干燥剂是CaCl2，更优选地是CaCl2薄片。
所述混合物具有以下特性，当所述干燥剂的液体产物被吸收剂吸收时，所述合成物是使液体被吸入的固态吸收剂，或者是一种与干燥剂中的液体形成凝胶或高粘度流体的物质。所述合成产物可是胶状的。
所述吸收剂可以是任何能够吸收干燥剂液态产物的物质。优选地，其是一种与干燥剂中的液体形成凝胶或胶状产物的物质。所述物质可是木薯淀粉、其它淀粉类物质、纤维素物质或从海藻中提取的类似的天然物质，它也可是一种例如是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯乙醇或聚丙烯酰胺的合成物。一种优选的物质是麦蛋白聚合物。
在优选的实施例中，本发明的吸湿混合物被密封在包装壳内，所述包装壳由一种允许湿气从包围包装壳的空气中进入包装壳但不允许在包装壳内部的任何液体排出包装壳并进入空气或外部环境的材料制成。在优选的实施例中，用于制造所述包装壳的材料是非织材料，在更优选的实施例中，所述材料是非织聚烯烃材料，更优选地是聚乙烯材料，最优选地是高密度聚乙烯材料。一种适合的材料是Tyvek。Tyvek是一种纺粘的高密度聚乙烯材料，类似于具有高洁白度和特殊强度的蜡纸，这种材料随着湿度的变化能够保持其尺寸和形状不变，并能够被用于食品和药品包装。其不会使灰尘渗入集装箱中，防止污迹和霉变的曼延，并且不会降低其容纳的干燥剂的吸收率。在另一个实施例中，一个或多个具有吸湿混合物的包装壳也被密封在纺粘材料例如非织材料中，最优选地是一种基于非织纺粘的聚丙烯材料。我们也可以将Tyvek材料与其它类别的塑料例如聚丙烯、聚乙烯、层压塑料、尼龙等材料结合在一起，从而只要它们能相互密封在一起时就可用于包装。
所述吸湿混合物可被设置在单个包装壳或多个包装壳内。所述多个包装壳可被密封在容器的纺粘包装例如包装袋内以用作为一种干燥剂产品。可选择地是，各个包装壳可被形成在一起以垫板例如以层状布置的形式或以包装壳列的形式作为各个原料包装袋。
采用单层或优选的双层非织包装壳与本发明的混合物结合在一起提供了一种特别有效的干燥剂产品。这种产品可比常规的CaCl2干燥剂产品更有效300％。更多的湿气可从环境中被清除而没有液体溢出或泄漏。
本发明的干燥剂产品在具有包装的形式下更安全地被用于某些货物。由于其能够以垂直悬挂、水平悬挂以及水平布置的形式被放在多种位置上，因此本发明的干燥剂产品是更灵活的。
设置在其它物品中的本发明的产品好处是其在减少任何集装箱内的水蒸气并实质上防止冷凝方面是非常有效的；由于在使用后其可按照一般废料被处理，因此本发明的这种产品对环保是有利的；以及所述集装箱可被回收并不包含有害物质。由于在处理时不必返还具有固有增加了工艺问题的产品，因此上述可任意处理的特点也是有利的。此外，所述产品不需要用于安装的额外的空间，通过沿着集装箱壳体曲线的垂直悬挂，其可直接被安装在集装箱向外突出的弯曲壁上，或者其可恰好放置在货物本身上或周围。因此，本发明带有包装的产品作为一种全面、全方位的吸收剂是高度通用的。通过采用多用途旋转安全钩(Swivel Snap Hook)本产品的通用性得到了提高。这是一种特别设计的钩，具有多用途功能，其被称为旋转安全钩(Swivel Snap Hook)。
所述包装可被制成许多尺寸和容量的，其取决于对最终产品的设计要求。能够很容易地提供2克、4克、8克、100克、200克、1千克、2千克或其它尺寸的产品。同时我们混合的组份取决于吸收率、我们采用的吸收剂以及我们随后将面临的一些状况。例如，如果我们采用木薯淀粉，那么我们可以采用1∶1的一般组成比例(50％的氯化钙和50％的木薯淀粉)，根据适当的功能提高或降低吸收剂的比例。
我们也可以将这些包装依次结合在一起，使其如同链条。例如，我们可将一些100克的包装依次联合起来，构成总重量大约1.5千克的终产品。


为了更好地理解本发明，并显示相同产品如何被实施，现在如附加的示意图所示，通过例子对本发明的各种具体实施例给予说明，其中图1表示含有本发明吸湿混合物的不同尺寸和形状的单个包装壳，
图2表示含有本发明吸湿混合物的两个本发明相互结合在一起作为小型垫板的包装壳，图3表示含有本发明吸湿混合物的六个本发明相互结合在一起的包装壳，以及图4表示含有本发明吸湿混合物的一系列本发明相互依次结合在一起的包装壳。
本发明的详细描述参照图1，包装壳可是任何适当的形状或尺寸。所采用的尺寸按照设计所需可是不同的。而且所采用的形状可包括矩形、正方形、三角形、圆形、椭圆形等等。
参照图2，两个包装壳被结合、并排地粘贴在一起以作为干燥剂产品的组合垫板。按照需要其实际形状也是可变化和可选择的。这一产品适于被放置在货物上。
参照图3，六个三角形包装壳被结合并相互粘贴，以形成干燥剂产品的平六角形垫板。这一产品适于被放置在货物上。
参照图4，多个实质上为正方形的包装壳被相互依次或连续连接在一起，以形成一长条带干燥剂产品。在该条带顶部的挂钩可由安全钩(创新型挂钩)替换，我们称这种安全钩为多用途旋转安全钩。在这一布置中本发明的产品适于沿集装箱的壁体或穿过集装箱的顶板悬挂，或者适于布置在货物上/下或其周围。
现在通过示例参照以下实施例进一步描述本发明。
实施例薄片、颗粒或粉末形式的77％、93％或其它纯度的氯化钙与添加吸收剂的麦蛋白聚合物混合。这一混合物被用于对密封的Tyvek材料的包装进行填充。然后用非织纺粘聚丙烯材料(Heigen PP非织材料)对所述包装做进一步的防护。
为了示意和说明的目的提出了上述对本发明的描述。显然，在这种情况下能够认识到，通过参照附图以及对它们的改变和变化所做出的描述必须被理解为处于由以下权利要求确定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种吸湿混合物，其包括与一个或多个吸收剂结合的一个或多个干燥剂。
2.如权利要求1所述的混合物，其特征在于，所述吸收剂能吸收干燥剂和湿气中的液体。
3.如权利要求1或2所述的混合物，其特征在于，所述干燥剂是一种在从空气中清除湿气时产生液体产物的物质。
4.如权利要求3所述的混合物，其特征在于，所述干燥剂是CaCl2。
5.如前述任意一项权利要求所述的混合物，其特征在于，所述吸收剂从以下一个或多个物质中选择木薯淀粉、淀粉类物质、纤维素物质、从海藻中提取的物质、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯乙醇、聚丙烯酰胺或麦蛋白聚合物。
6.一种包括前述任意一项权利要求所述的混合物和包装壳的带包装的干燥剂，所述包装壳由一种允许湿气从包围包装壳的空气中进入包装壳但不允许在包装壳内部的任何液体排出包装壳并进入空气或外部环境的材料制成。
7.如权利要求6所述的带包装的干燥剂，其特征在于，所述被用于制造所述包装壳的材料是非织材料。
8.如权利要求7所述的带包装的干燥剂，其特征在于，所述非织材料是聚烯烃材料，更优选地是聚乙烯材料，最优选地是高密度聚乙烯材料。
9.如权利要求6-8任意一项所述的带包装的干燥剂，其特征在于，一个或多个包含吸湿混合物的包装壳进一步被密封在纺粘材料中。
10.如权利要求9所述的带包装的干燥剂，其特征在于，所述材料是非织材料，更优选地是基于非织纺粘材料的聚丙烯。
11.如前述任意一项权利要求所述的带包装的干燥剂，其特征在于，所述带包装的干燥剂是包装壳相连的垫板形式的。
12.如权利要求1-10任意一项所述的带包装的干燥剂，其特征在于，所述包装壳依次被连接在一起。
全文摘要
本发明公开了一种吸湿混合物，其包括与一个或多个吸收剂相结合的一个或多个干燥剂，所述吸湿混合物可被封装在非织包装内，以提供一种用于集装箱内货物的通用的干燥剂产品。
文档编号B01D53/28GK1827206SQ20051009024
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月10日 优先权日2004年8月10日
发明者米卡埃尔·托尔德森 申请人:超级干燥印尼有限公司