木制品湿度控制系统的制作方法_2

文档序号:9492824阅读:来源:国知局

[0030] 该溶液的pH可用常用的酸或碱调节,例如但不限于柠檬酸、乙酸、甲酸、磷酸盐、 氢氧化钠或氢氧化钾。优选的pH范围是约6. 5-9. 5。
[0031] 较佳的但非必须的是,湿度控制溶液用黏度控制剂增稠,所述黏度控制剂选自但 不限于诸如二氧化硅、氧化铝、化学改性的纤维素和黄原胶之类的物质。活性炭也可添加到 湿度控制溶液中。
[0032] 操作
[0033] 在使用中,本发明的湿度控制设备可放入装有要通过控制湿度来保护的物品的密 封盒或其他类似地方。例如,如图2所示,可将一个或多个小袋30放入装有乐器50的吉他 盒或小提琴盒40中。类似的,可将一个或多个小袋放入内含艺术品或博物馆文物的密封橱 内。从理论上讲,倘若小袋的尺寸合适,并且橱或盒密封完好,则肯定能维持受控湿度。然 而,实际环境达不到理想状态,盒和橱易于泄漏,而且可能时不时打开。因此,指定的小袋会 获取水或失去水,使贵重物品凸起,直到小袋获取或失去的水超过其传湿量。此极限容易通 过测量盒或橱内的相对湿度或者小袋的重量变化来确定。
[0034] 将湿度控制小袋装入要控制的环境的优选方法是将其置于Gortex?或类似材料 制成的大袋(bag)内,这种材料能够截住任何可能的溶液泄漏,但能方便地转移水蒸气。 实施例
[0035] 实施例1
[0036] 在本发明的一个优选的实施方式中,包含乙酸钾的甲酸钠饱和水溶液制备如下: 将470克甲酸钠加入355克水和170克含50%乙酸钾和50%水(重量)的乙酸钾溶液,将 黄原胶Danisco SM(3克)分散到所得混合物中。将此混合物加热至160° F(71. 1°C ),然 后冷却至120° F(48. 9°C )。将此溶液注入由纸质基材上的Kytrel',膜(杜邦公司)(厚 1.5x10 3英寸)构成的小袋中。pH为8. 9,相对湿度为53% (水活度为0.53)。当置于吉 他盒里的干燥气氛(10% RH)中时,在达到40% RH限度之前,此设备释放32%溶液重量的 湿气。当置于湿润气氛(85% RH)中时,在达到60% RH(0. 60水活度)的上限之前,此溶液 吸收湿气的量为小袋内容物重量的15%。这些结果是非常令人满意的;在多个高湿和低湿 条件下测试时,装有70克此溶液的小袋能够将装有吉他的吉他盒里的所需湿度维持数月。 此湿度控制系统还通过了欧迪放气性能测试。
[0037] 实施例1A
[0038] 包含乙酸钾的甲酸钠饱和水溶液制备如下:将470克甲酸钠加入355克水和170 克乙酸钾溶液(50%水),如实施例1所述。将此混合物加热到100° F(37. 8°C ),加入35 克Aerosir 200亲水性气相法二氧化硅(Eronik),并充分混合。pH为7. 2,湿度为52% (水 活度为0. 52)。当暴露于同等的环境条件时,此制剂释放和吸收水的特性类似于实施例1。 此湿度控制系统也通过了欧迪放气性能测试。
[0039] 实施例1B
[0040] 除了加入60克氧化错(Aeroxide? Alu 130)气相法氧化错(Eronik)代替 Aefo::si#外,完全如实施例1A所述制备包含乙酸钾的甲酸钠饱和水溶液。pH为8. 7,水活 度为0.52。此溶液的性能基本上与实施例1A相同。此湿度控制系统通过了欧迪放气性能 测试。
[0041] 实施例2
[0042] 包含乳酸钠的甲酸钠饱和水溶液制备如下:将470克甲酸钠、125克60 %乳酸钠溶 液(40%水)(重量)和5克黄原胶加入400克水中。在连续混合的过程中,将此混合物加 热至160° F(71. 1°C )。此溶液的pH为8. 2,水活度为0. 54。在达到0. 43水活度的下限之 前,此溶液的传湿量为初始溶液重量的36% ;直至达到60% RH(0. 60水活度),它在高湿环 境中获得12%溶液重量。当置于吉他盒里时,三个70克小袋将盒内的相对湿度维持三个月 以上。此湿度控制系统也通过了欧迪放气性能测试。
[0043] 实施例3
[0044] 包含梓檬酸钾的甲酸钠饱和水溶液制备如下:将430克甲酸钠和142克一水合梓 檬酸三钾加入430克水中。初始水活度为0.53, pH为8. 3。研究显示,在低湿环境(10% RH)中,在达到0. 40的水活度之前,基于初始溶液的重量,此溶液失去35%的水。
[0045] 实施例4
[0046] 控制高湿环境的制剂
[0047] 包含乳酸钠的甲酸钠饱和水溶液制备如下:将400克甲酸钠加入300克60%乳酸 钠(40%水)(重量)中。此混合物包含显著过量的甲酸钠晶体。该溶液的水活度为0.44, pH为7. 8。当此溶液暴露于大于85% RH的气氛时,在达到60 %相对湿度(0. 60的水活度) 的上限之前,基于溶液重量,此溶液获得58 %的水。此湿度控制系统也通过了欧迪放气性能 测试。
[0048] 实施例5
[0049] 控制高湿环境的制剂
[0050] 包含乙酸钾的甲酸钠饱和水溶液制备如下:将150克甲酸钠加入290克50%乙酸 钾水溶液中。水活度显示为0. 38, pH为9. 07。在达到0. 60的水活度之前,基于初始混合 物重量,此包含过量晶体的溶液获得45%的水。此湿度控制系统也通过了欧迪放气性能测 试。
[0051] 本文已经相当详细地描述了本发明,其目的是与专利法规相符,并为本领域技术 人员应用所述创新原则以及根据需要构建和利用实施例的各种实施方式提供所需的信息。 但应当理解,本发明可通过具体不同的设备实施,各种改进形式可以在不偏离本发明自身 范围的情况下完成。
【主权项】
1. 一种用于封闭环境的湿度控制设备,用来将所述封闭环境中的相对湿度维持在 40% -60%的通用范围内,所述设备包含: (a) 由可渗透水蒸气但不渗透液态溶液的薄壁聚合物材料形成的小袋; (b) 密封在所述小袋内的包含饱和水性盐溶液的湿度控制溶液,所述饱和水性盐溶 液包含一定量选自甲酸钠和甲酸钾及其组合的碱金属甲酸盐,其中所述盐溶液包含约 30% -90 %的盐;以及 (c) 其中所述小袋具有这样的水蒸气渗透性:当暴露于相对湿度小于10%的气氛 时,所述小袋在24小时的时间里传出水蒸气的传湿量至少约为初始小袋内容物重量的 1% -50% ;当暴露于相对湿度大于85%的气氛时,吸收水蒸气的传湿量至少约为初始小袋 内容物重量的1% -50%。2. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液还包含含有一 种或多种选自下组的盐的水溶液:乳酸钠、乳酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、乙酸钠和乙酸钾。3. 如权利要求2所述的湿度控制设备,其特征在于,所述碱金属甲酸盐是甲酸钠。4. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液用一定量的一 种或多种相容性黏度控制剂增稠。5. 如权利要求3所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液用一定量的一 种或多种相容性黏度控制剂增稠。6. 如权利要求4所述的湿度控制设备,其特征在于,所述一种或多种黏度控制剂选自 下组:二氧化硅、氧化铝、化学改性的纤维素和黄原胶。7. 如权利要求5所述的湿度控制设备,其特征在于,所述一种或多种黏度控制剂选自 下组:二氧化硅、氧化铝、化学改性的纤维素和黄原胶。8. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述设备通过欧迪放气测试合格。9. 如权利要求5所述的湿度控制设备,其特征在于,所述设备通过欧迪放气测试合格。10. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液包含一定量的 活性炭。11. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液包含含有一定 量乙酸钾的甲酸钠水溶液。12. 如权利要求11所述的湿度控制设备,其特征在于,所述甲酸钠水溶液是饱和的。13. 如权利要求12所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制设备还包含一定 量的黄原胶。14. 如权利要求12所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制设备还包含一定 量的氧化铝。15. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液包含含有一定 量乳酸钠的甲酸钠饱和水溶液。16. 如权利要求15所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液包含过量的 甲酸钠晶体。17. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液包含含有一定 量乙酸钾的甲酸钠饱和水溶液。18. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液的pH在约 6. 5-9. 5的范围内。19. 如权利要求18所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制溶液的pH通过加 入一定量选自下组的酸或碱来调节:柠檬酸、乳酸、甲酸、磷酸、磷酸盐、氢氧化钠或氢氧化 钾。20. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述小袋的所述聚合物材料选自 下组:聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚氟代烃、聚乳酸酯、聚乙烯-氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚 对苯二甲酸乙二酯、苯乙烯-丁二烯共聚物及其组合。21. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制设备还包含用来容 纳所述小袋的可渗透水蒸气的外小袋,用来进一步防止泄漏。22. 如权利要求1所述的湿度控制设备,其特征在于,所述湿度控制设备还包含用来容 纳所述小袋的大袋。23. 如权利要求20所述的湿度控制设备,其特征在于,所述小袋的所述聚合物材料包 含聚酯。24. -种控制封闭环境中的相对湿度的方法,所述方法包括:将一个或多个如权利要 求1所述的湿度控制设备放入所述封闭环境,并定时监测该环境中的相对湿度。25. 如权利要求24所述的方法,其特征在于,所述方法包括监测所述一个或多个湿度 控制设备的重量。
【专利摘要】一种用于保持木质乐器、艺术品和博物馆文物所需湿度的湿度控制设备,该设备包括可渗透水蒸气的小袋和饱和水溶液,该饱和水溶液具有适用于这些物品的湿度控制点。
【IPC分类】B01D53/30, B01D53/28, B01D53/26
【公开号】CN105246579
【申请号】CN201480027883
【发明人】D·C·艾戈伯格, R·L·埃瑟
【申请人】波凡达股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年2月10日
【公告号】CA2905563A1, EP2969133A1, US8748723, WO2014158383A1
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