DD296216C4

DD296216C4 - MOISTURE BUFFER FORMULATION

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Publication number: DD296216C4
Authority: DD
Publication date: 1992-06-04

Description

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Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Die Erfindung betrifft eine Formulierung für einen Feuchtigkeitspuffer, eine Methode zur Erhaltung der relativen Feuchtigkeit in engen Grenzen in einem geschlossenen Behälter trotz Temperaturschwankungen sowie einen die Feuchtigkeitspufferformulierung enthaltenden Behälter.The invention relates to a formulation for a moisture buffer, a method for maintaining the relative humidity within narrow limits in a closed container in spite of temperature fluctuations, and a container containing the moisture buffer formulation.

Hintergrund des FachgebietsBackground of the field

Wird Luft in einem Behälter bei einer gegebenen relativen Feuchtigkeit und Temperatur eingeschlossen, verändert sich bei Temperaturänderungen die relative Feuchtigkeit stark. Wird z. B. Luft mit 50% relativer Feuchtigkeit bei 25°C in einem Behälter eingeschlossen, so erhöht sich ihre relative Feuchtigkeit auf 100%, wenn die Temperatur bei konstantem Druck auf 14⁰C reduziert wird. Unter 14°C kondensiert die Feuchtigkeit im Behälter. Umgekehrt sinkt die relative Feuchtigkeit im Behälter bei einer Temperaturerhöhung über 25^CC.When air is trapped in a container at a given relative humidity and temperature, the relative humidity changes greatly as temperature changes. If z. As air with 50% relative humidity at 25 ° C enclosed in a container, then its relative humidity increased to 100% when the temperature is reduced at constant pressure at 14 ⁰ C. Below 14 ° C the moisture in the tank condenses. Conversely, the relative humidity in the container drops when the temperature rises above 25 ^C C.

Im Fachgebiet ist eine Reihe von Materialien bekannt, die große Mengen Wasser absorbieren (siehe z. B. EP 0268498). Eine Reihe dieser Verbindungen absorbiert 200 bis über 1000g Wasser pro Gramm Material. Die meisten dieser Superabsorptionsmittel sind Copolymere aus Acrylamid oder Acrylnitril oder Salze der Acrylsäure, die als parallele Atomketten in Abständen quervernetzt auftreten und eine treppenähnliche Struktur bilden. Das Copolymer kann auch mit Stärke umgesetzt werden und Pfropfcopolymere aus Stärke und Acrylnitril bilden. Beispiele solcher Produkte werden unter den Handelsbezeichnungen 'Agrosoke', 'Igetagel', 'Terra-Sorb', 'Super-Sorb', 'Super Slurper' und 'Alcosorb' verkauft.A number of materials which absorb large quantities of water are known in the art (see, for example, EP 0268498). A number of these compounds absorb from 200 to over 1000 grams of water per gram of material. Most of these superabsorbents are copolymers of acrylamide or acrylonitrile or salts of acrylic acid, which occur as parallel atomic chains at intervals cross-linked and form a staircase-like structure. The copolymer can also be reacted with starch to form graft copolymers of starch and acrylonitrile. Examples of such products are sold under the trade names 'Agrosoke', 'Igetagel', 'Terra-Sorb', 'Super-Sorb', 'Super Slurper' and 'Alcosorb'.

Es zeigte sich, daß bei Verwendung eines solchen wasserquellfähigen Polymers die Formulierung eines Feuchtigkeitspuffers möglich ist.It has been found that when using such a water-swellable polymer, the formulation of a moisture buffer is possible.

-2- 295 216 Offenbarung der Erfindung-2- 295 216 disclosure of the invention

Folglich besteht die Erfindung in einem ersten Aspekt in einer Feuchtigkeitspufferformulierung, die ein wasserquellfähiges, wasserunlösliches Polymer und eine Mischung aus (1) einer nichtflüchtigen, hydrophilen Flüssigkeit und (2) Wasser umfaßt, wobei das Polymer durch die Mischung quellfähig wird und die relativen Anteile (1) und (2) in der Mischung so ausgewählt werden, daß eine vorausberechnete relative Feuchtigkeit in einem verschlossenen Behälter entsteht.Accordingly, in a first aspect, the invention resides in a moisture buffer formulation comprising a water-swellable, water-insoluble polymer and a mixture of (1) a nonvolatile, hydrophilic liquid and (2) water, which polymer is swellable by the mixture and the relative proportions ( 1) and (2) are selected in the mixture to give a predicted relative humidity in a sealed container.

In einem zweiten Aspekt besteht die Erfindung in einer Methode zur Erhaltung der relativen Feuchtigkeit in einem verschlossenen Behälter auf einer vorausberechneten Höhe, bei der im Behälter eine Feuchtigkeitspufferformulierung bereitgestellt wird, die ein wasserquellfähiges, wasserunlösliches Polymer und eine Mischung aus (1) einer nichtflüchtigen hydrophilen Flüssigkeit und (2) Wasser umfaßt, wobei das Polymer durch die Mischung quellfähig wird und wobei die relativen Anteile von (1) und (2) sich so verhalten, daß die relative Feuchtigkeit auf der vorausberechneten Höhe erhalten bleibt.In a second aspect, the invention resides in a method for maintaining relative humidity in a sealed container at a predicted height, wherein a moisture buffer formulation comprising a water-swellable, water-insoluble polymer and a mixture of (1) a nonvolatile hydrophilic liquid is provided in the container and (2) water, wherein the polymer is swellable by the mixture and wherein the relative proportions of (1) and (2) are such as to maintain the relative humidity at the pre-calculated level.

In einem dritten Aspekt besteht die Erfindung in einem verschlossenen Behälter, in dem die relative tnnenfeuchtigkeit auf einer vorausberechneten Höhe erhalten bleibt, wobei sich der verschlossene Behälter dadurch auszeichnet, daß eine Feuchtigkeitspufferformulierung im Behälter bereitgestellt wird und diese Feuchtigkeitspufferformulierung ein wasserquellfähiges, wasserunlösliches Polymer und eine Mischung aus (1) einer nichtflüchtigen hydrophilen Flüssigkeit und (2) Wasser umfaßt, wobei das Polymer durch die Mischung quellfähig wird und die relativen Anteile von (1) und (2) in der Mischung so ausgewählt wurden, daß eine vorausberechnete Höhe der relativen Feuchtigkeit im verschlossenen Behälter entsteht.In a third aspect, the invention resides in a sealed container in which the relative humidity is maintained at a predicted level, wherein the sealed container is characterized by providing a moisture buffer formulation in the container, and this moisture buffer formulation is a water-swellable, water-insoluble polymer and a mixture of (1) a nonvolatile hydrophilic liquid and (2) water, wherein the polymer is swellable by the mixture and the relative proportions of (1) and (2) in the mixture are selected to give a predicted level of relative humidity in the mixture closed container arises.

In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung enthält die Feuchtigkeitspufferformulierung im ersten, zweiten und dritten Aspekt der Erfindung ein hydrophiles Fasermaterial.In the preferred embodiments of the invention, the moisture buffer formulation in the first, second and third aspects of the invention contains a hydrophilic fibrous material.

Das hydrophile Fasermaterial kann eine aus einer Anzahl im Fachgebiet bekannter Verbindungen sein, die eine Schicht auf der Außenseite des Polymers bilden können, wenn dieses durch die Mischung quillt. Es kann eine Reihe von Natur- und Kunstfasern, einschließlich Cellulose und synthetische Polymerfasern verwendet werden, die so behandelt werden, daß sie eine hydrophile Oberfläche haben. Gegenwärtig wird als hydrophiles Fasermaterial Polyethylenpulpe QP 3850 von DuPont bevorzugt.The hydrophilic fibrous material may be one of a number of compounds known in the art that can form a layer on the outside of the polymer as it swells through the mixture. A variety of natural and synthetic fibers, including cellulose and synthetic polymer fibers, can be used which are treated to have a hydrophilic surface. At present, polyethylene fiber QP 3850 from DuPont is preferred as the hydrophilic fiber material.

Durch den Einschluß von hydrophilem Fasermaterial in der Feuchtigkeitspufferformulierung wird es möglich, die Feuchtigkeitspufferformulierung als rieselfähige Granulate herzustellen. Das beschleunigt und erleichtert ebenfalls die Herstellung der Feuchtigkeitspufferformulierung. Außerdem nimmt die Wirksamkeit des Puffereffekts der Feuchtigkeitspufferformulierung durch die folgliche Vergrößerung des Verhältnisses zwischen Oberfläche der Feuchtigkeitspufferformulierung und ihrem Volumen zu.By including hydrophilic fibrous material in the moisture buffer formulation, it becomes possible to prepare the moisture buffer formulation as flowable granules. This also speeds and facilitates the preparation of the moisture buffer formulation. In addition, the effectiveness of the buffering effect of the moisture buffer formulation increases with the consequent increase in the ratio between the surface of the moisture buffer formulation and its volume.

In einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung eine Feuchtigkeitspufferformulierung in Form einer Folie, die ein festes Trägermaterial und ein wasserquellfähiges, wasserunlösliches Polymer und eine Mischung aus einer (1) nichtflüchtigen hydrophilen Flüssigkeit und (2) Wasser umfaßt, wobei das Polymer durch die Mischung quillt und die reativen Anteile vonIn a fourth aspect, the invention relates to a moisture buffer formulation in the form of a film comprising a solid support material and a water-swellable, water-insoluble polymer and a mixture of one (1) nonvolatile hydrophilic liquid and (2) water, wherein the polymer swells through the mixture and the reative shares of

(1) und (2) in der Mischung so ausgewählt werden, daß eine vorausberechnete relative Feuchtigkeit in einem eingeschlossenen Luftraum entsteht, wobei die Formulierung auf dem festen Trägermaterial fixiert wird, indem ein wasserlösliches Polymer auf dem festen Trägermaterial aufgebracht wird, das mit dem wasserquellfähigen, wasserunlöslichen Polymer und der Mischung beschichtet ist.(1) and (2) are selected in the mixture to give a predicted relative humidity in an enclosed air space, the formulation being fixed on the solid support material by applying a water soluble polymer to the solid support material which is compatible with the water swellable material , water-insoluble polymer and the mixture is coated.

Das Trägermaterial, auf dem die Feuchtigkeitspufferfolie ausgebildet ist oder wo sie sich als Zwischenschicht befindet, kann aus einem beliebigen gewebe- oder gazeähnlichen Material bestehen. Eine Reihe von Natur- oder Kunstfasern kann als Gewebe oder Vliesstoff verwendet werden. Gegenwärtig wird der Polyethylenvliesstoff Tyvec 1622 E von DuPont bevorzugt.The carrier material on which the moisture buffering film is formed or where it is located as an intermediate layer can be made of any fabric or gauze-like material. A range of natural or synthetic fibers can be used as a woven or nonwoven fabric. At present, DuPont Tyvec 1622 E polyethylene nonwoven fabric is preferred.

Mit der Herstellung des Feuchtigkeitspuffers als Folie, deren Zerreißfestigkeit und Abmaße durch Wasseraufnahme oder -abgabe nicht beeinflußt werden, entsteht eine robustere Feuchtigkeitspufferformulierung.With the production of the moisture buffer as a film whose tensile strength and dimensions are not affected by water absorption or release, a more robust moisture buffer formulation results.

Nachfolgend soll der Ausdruck „Vorausberechnete Höhe der relativen Feuchtigkeit" die geforderte Höhe der relativen Feuchtigkeit für jede beliebige Anwendung ausdrucken. Wie Experten des Fachgebietes schnell feststellen werden, variiert die geforderte Höhe der relativen Feuchtigkeit von Fall zu Fall. Zum Beispiel wird bei der Verpackung von frischem Gemüse oder anderen Produkten eine hohe relative Feuchtigkeit von über 90% gefordert, während bei der Konservierung von alten Metallobjekten die geforderte relative Feuchtigkeit im Bereich von 40-45% liegen kann.In the following, the expression "Predicted level of relative humidity" is intended to print the required level of relative humidity for any application As will be appreciated by those skilled in the art, the required level of relative humidity will vary from case to case For fresh vegetables or other products, a high relative humidity of more than 90% is required, while for the preservation of old metal objects, the required relative humidity may be in the range of 40-45%.

Das für die erfindungsgemäße Feuchtigkeitspufferformulierung verwendete wasserquellfähige, wasserunlösliche Polymer kann aus einer ganzen Reihe der im Fachgebiet bekannten Superabsorptionspolymere stammen, wie die unter den Handelsbezeichnungen 'Terra-Sort', 'Agros-oke', 'Igetagel', 'Super-Sorb', 'Super Slurper' und 'Alcosorb' bekannten Produkte.The water-swellable, water-insoluble polymer used for the moisture buffer formulation of the present invention can be derived from a variety of superabsorbent polymers known in the art, such as those sold under the trade designations' Terra-Sort ',' Agros-oke ',' Igetagel ',' Super-Sorb ',' Super Slurper 'and' Alcosorb 'known products.

Gegenwärtig wird jedoch als wasserunlösliches, wasserquellfähiges Polymer ein Acrylnitril-Natriumacrylat-Copolymer bevorzugt, und am günstigsten ist die Verbindung mit der Handelsbezeichnung 'Alcosorb AB3 S'.However, at present, as the water-insoluble, water-swellable polymer, an acrylonitrile-sodium acrylate copolymer is preferred, and most preferable is the compound having the trade name 'Alcosorb AB3 S'.

Die nichtflüchtige hydrophile Flüssigkeit kann aus einer Reihe solcher im Fachgebiet bekannter Verbindungen stammen, die das Quellen des wasserunlöslichen, wasserquellfähigen Polymers bewirken können. Gegenwärtig wird jedoch eine Auswahl dieser nichtflüchtigen hydrophilen Flüssigkeit aus der aus Ethylenglycol, Glycerol, Digol, Dimethylsulfoxid und Dimethylformamid bestehenden Gruppe bevorzugt. Als nichtflüchtige hydrophile Flüssigkeit wird besonders Glycerol bevorzugt.The nonvolatile hydrophilic liquid can be from any of a number of such compounds known in the art that can effect the swelling of the water-insoluble, water-swellable polymer. At present, however, a selection of this nonvolatile hydrophilic liquid from the group consisting of ethylene glycol, glycerol, digol, dimethylsulfoxide and dimethylformamide is preferred. Glycerol is particularly preferred as the nonvolatile hydrophilic liquid.

Die durch die erfindungsgemäße Feuchtigkeitspufferformulierung erhaltene relative Feuchtigkeitshöhe kann über einen großen Bereich durch Variierung der Anteile von Wasser und der verwendeten nichtflüchtigen hydrophilen Flüssigkeit reguliert werden.The relative humidity level obtained by the moisture buffer formulation of the invention can be regulated over a wide range by varying the proportions of water and the nonvolatile hydrophilic liquid used.

Um das Wesen der Erfindung und die Art und Weise, in welcher die Regulierbarkeit erreicht werden kann, besser zu verstehen, werden nachfolgende bevorzugte Formen der Erfindung unter Bezugnahme auf folgende Beispiele erläutert.In order to better understand the nature of the invention and the manner in which adjustability can be achieved, the following preferred forms of the invention are illustrated by reference to the following examples.

example 1 Moisture buffer formulation for 30% relative humidity

Alcosorb AB3S (Allied Colloids Wyong NSW) wird in einem Ofen bei 110⁰C bis zur Massekonstanz getrocknet. Zu 26g von diesem Material werden 65,2g wasserfreies Glycerol und 8,8g destilliertes Wasser zugesetzt. Die Bestandteile werden dann schnell zu einer glatten Paste vermischt und in ein luftdicht abgeschlossenes Druckgefäß gegeben. Danach werden das Gefäß und der Inhalt 24 Stunden lang auf 60⁰C erhitzt. Das Gefäß wird dann langsam (gewöhnlich über 24h) auf die Betriebstemperatur des Feuchtigkeitspuffers abgekühlt, wobei es in einen isolierten Behälter kommt.Alcosorb AB3S (Allied Colloids Wyong NSW) is dried in a furnace at 110 ⁰ C to constant mass. To 26 g of this material is added 65.2 g of anhydrous glycerol and 8.8 g of distilled water. The ingredients are then quickly mixed into a smooth paste and placed in an airtight sealed pressure vessel. Thereafter, the vessel and contents are heated to 60 ^° C. for 24 hours. The jar is then slowly (usually for 24 hours) cooled to the operating temperature of the moisture buffer, where it comes in an insulated container.

-3- 295 216-3- 295 216

Example 2

Feuchtigkeitspufferformulierung für 70% relative FeuchtigkeitMoisture buffer formulation for 70% relative humidity

Es wird das gleiche Verfahren wie unter Beispiel 1 mit folgender Ausnahme hinsichtlich der Massen der Bestandteile durchgeführt:The same procedure is carried out as in Example 1 with the following exception in respect of the masses of the constituents:

Polymer 26gPolymer 26g

Glycerol 39,7 gGlycerol 39.7 g

Wasser 34,3 gWater 34.3 g

Example 3

Feuchtigkeitspufferformulierung für 80% relative FeuchtigkeitMoisture buffer formulation for 80% relative humidity

Polymer 26 gPolymer 26 g

Glycerol 29,0 gGlycerol 29.0 g

Wasser 45,0 gWater 45.0 g

Das sich bildende relativ feste Gel kann zu Partikeln zerkleinert und in Beutel aus Vliesstoff oder anderem wasserdampfdurchlässigen Material gefüllt werden.The forming relatively solid gel can be crushed into particles and filled into bags of nonwoven fabric or other moisture vapor permeable material.

Wird ein Beutel mit einer bestimmten Formulierung in einen Behälter gebracht, dessen Feuchtigkeit reguliert werden soll, dann kann die relative Feuchtigkeit der eingeschlossenen Luft im Bereich von 10% der geforderten relativen Feuchtigkeit über einen Temperaturbereich zwischen 0 und 30X erhalten werden.When a bag of a particular formulation is placed in a container whose humidity is to be regulated, the relative humidity of the trapped air may be maintained in the range of 10% of the required relative humidity over a temperature range between 0 and 30X.

Example 4

Feuchtigkeitspufferformulierung für 50 % relative FeuchtigkeitMoisture buffer formulation for 50% relative humidity

Glycerol wird mit Wasserzu einer Lösung verdünnt, deren Brechungsindex bei 25X1,4365 beträgt. 675 g dieser Lösung werden mit 275g Harz 'Alcosorb AB 3 S' (Allied Colloids Ltd.), das bezogen auf Trockenmasse einen Wassergehalt von 10% aufweist, homogenisiert.Glycerol is diluted with water to a solution whose refractive index is 25X1.4365. 675 g of this solution are homogenized with 275 g of resin 'Alcosorb AB 3 S' (Allied Colloids Ltd.), which has a water content of 10% based on dry matter.

Die Mischung wird über Nacht bei 70⁰C In einem verschlossenen Behälter gehärtet und dann mit 50g Polyethylenpulpe QP 3850 (DuPont) homogenisiert. Die entstandene Feuchtigkeitspufferformulierung besteht aus rieselfähigen weißen Granulaten, die einen eingeschlossenen Luftraum auf eine relative Feuchtigkeit von 50% abpuffem.The mixture is cured overnight at 70 ^° C. in a sealed container and then homogenized with 50 g polyethylene pulp QP 3850 (DuPont). The resulting moisture buffer formulation consists of free-flowing white granules which buffer an enclosed air space to a relative humidity of 50%.

Example 5

Feuchtigkeitspufferformulierung für 90% relative FeuchtigkeitMoisture buffer formulation for 90% relative humidity

Glycerol wird mit Wasserzu einer Lösung verdünnt, deren Brechungsindex bei 25X 1,3643 beträgt. 675g dieser Lösung werden mit 275g Harz 'Alcosorb AB3 S' (Allied Colloids Ltd.), das bezogen auf Trockenmasse einen Wassergehalt von 10% aufweist, und mit 50 g Polyethylenpulpe QP 3850 (DuPont) homogenisiert. Der entstandene Feuchtigkeitspuffer besteht aus rieselfähigen weißen Granulaten, die einen eingeschlossenen Luftraum auf eine relative Feuchtigkeit von 90% abpuffern. Die rieselfähigen Granulate können in Beutel aus Vliesstoff oder anderem wasserdampfdurchlässigen Material gefüllt werden. Wird ein derartiger Beutel in einen Behälter gebracht, dessen Feuchtigkeit reguliert werden soll, kann die relative Feuchtigkeit des eingeschlossenen Luftraumes im Bereich von 10% der geforderten relativen Feuchtigkeit über einen Temperaturbereich zwischen 0 und 3OX gehalten werden.Glycerol is diluted with water to a solution whose refractive index at 25X is 1.3643. 675 g of this solution are homogenized with 275 g of resin 'Alcosorb AB3 S' (Allied Colloids Ltd.), which has a water content of 10% based on dry matter, and with 50 g of polyethylene pulp QP 3850 (DuPont). The resulting moisture buffer consists of free-flowing white granules, which buffer an enclosed air space to a relative humidity of 90%. The free-flowing granules can be filled in bags made of non-woven or other water-vapor-permeable material. When such a bag is placed in a container whose humidity is to be regulated, the relative humidity of the trapped air space may be maintained in the range of 10% of the required relative humidity over a temperature range between 0 and 3OX.

Example 6

Feuchtigkeitspuffer in Folienform für 60% relative FeuchtigkeitMoisture buffer in foil form for 60% relative humidity

Glycerol wird mit Wasser zu einer Lösung verdünnt, deren Brechungsindex bei 25X 1,4562 beträgt (ca. 10% Wasser). 530g dieser Lösung werden mit 289g Harz 'Alcosorb AB 3 S' (Allied Colloids), das bezogen auf Trockenmasse einen Wassergehalt von 10% aufweist, gemischt, bis eine glatte Paste entsteht. Die Paste wird in einer gleichmäßigen Schicht auf 2000cm² faserigem, hydrophilen Polyethylenvlies (Tyvec 1622 E, DuPont) aufgetragen und mit dem gleichen Material bedeckt. Das Feuchtigkeitspuffersandwich zwischen den beiden Schichten des Vliesstoffes wird 2 h lang bei 7OX in einem versiegeltem Gefäß gehärtet, bis eine biegsame Folie entsteht. Eine durch Auflösen von 27 g in 180 g Wasser hergestellte Lösung aus Polyvinylalkohol (mittlere relative Molekülmasse 14000, British Drug Houses) wird gleichmäßig auf beiden Folienseiten des Feuchtigkeitspuffers aufgetragen. Das Wasser wird durch das Gel aus dem Polyvinylalkohol entfernt, so daß die Gelpartikel miteinander und mit der Tyvec-Sandwichfolie durch den Polyvinylalkohol verbunden werden. Dieser Prozeß erfolgt über Nacht durch Härten der Folie bei Zimmertemperatur in einem verschlossenen Gefäß. Nach dem Härten fühlt sich die Feuchtigkeitspufferfolie trocken an und puffert einen abgeschlossenen Raum bei 60% relativer Feuchtigkeit ab.Glycerol is diluted with water to a solution whose refractive index at 25X is 1.4562 (about 10% water). 530 g of this solution are mixed with 289 g of resin 'Alcosorb AB 3 S' (Allied Colloids), which has a water content of 10% based on dry matter, until a smooth paste is formed. The paste is applied in a uniform layer on 2000 cm ² fibrous, hydrophilic polyethylene nonwoven (Tyvec 1622 E, DuPont) and covered with the same material. The moisture buffering sandwich between the two layers of the nonwoven fabric is cured for 2 hours at 7OX in a sealed vessel until a flexible film is formed. A solution of polyvinyl alcohol (average molecular weight 14,000, British Drug Houses) prepared by dissolving 27 g in 180 g of water is applied evenly to both sides of the moisture buffer. The water is removed from the polyvinyl alcohol by the gel so that the gel particles are bonded to each other and to the Tyvec sandwich film by the polyvinyl alcohol. This process is done overnight by curing the film at room temperature in a sealed vessel. After curing, the moisture buffer film will feel dry and buffer a sealed room at 60% relative humidity.

Example 7

Um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Feuchtigkeitspufferformulierung zu demonstrieren, wurde eine Reihe von Formulierungen für eine Vielzahl von relativen Feuchtigkeiten hergestellt, und die in einem verschlossenen Behälter mit diesen Formulierungen erzeugte Feuchtigkeit wurde bei 2OX bewertet.To demonstrate the effectiveness of the moisture buffer formulation of the present invention, a series of formulations were prepared for a variety of relative humidities, and the moisture produced in a sealed container with these formulations was evaluated at 2OX.

Acht Formulierungen, die jeweils 20,34g Alcosorb AB3S bei einem Wassergehalt von 10,5 % und 49,6g Glycerol/Wasser enthielten, wurden hergestellt, wobei das Verhältnis von Glycerol zu Wasser variierte. Die geforderte relative Feuchtigkeit der Brechungsindex der Glycerol/Wassermischung und der prozentuale Anteil des Wassers im Glycerol-Wassergemisch sind in Tabelle 1 aufgeführt.Eight formulations each containing 20.34g of Alcosorb AB3S at 10.5% water and 49.6g glycerol / water were prepared, varying the ratio of glycerol to water. The required relative humidity of the refractive index of the glycerol / water mixture and the percentage of water in the glycerol-water mixture are listed in Table 1.

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Tabelle 1Table 1 Brechungsindexrefractive index Prozentualepercentage Geforderte relaRequired rela derGlycerol/Was-derGlycerol / water Wasserwater tive Feuchtigkeittive moisture sermischungsermischung masse in der Glyce-mass in the glyce in%in% rol/Wassermischungrol / water mixture 1,46601.4660 4,34.3 20%20% 1,45791.4579 9,29.2 30%30% 1,44841.4484 6,46.4 40%40% 1,43681.4368 23,323.3 50%50% 1,42301.4230 32,832.8 60%60% 1,40641.4064 43,943.9 70%70% 1,38681.3868 58,358.3 80%80% 1,36461.3646 72,472.4 90%90%

Die Ergebnisse dieser Experimente sind in der zugehörigen Figur dargestellt, wo die Punkte die tatsächlich erreichte, prozentuale relative Feuchtigkeit und die Linie die idealen Situation zeigen. Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß der Feuchtigkeitspuffer eine relative Feuchtigkeit innerhalb von 5% der geforderten relativen Feuchtigkeit erzeugt.The results of these experiments are shown in the accompanying figure, where the points actually reached, percent relative humidity and the line show the ideal situation. The results clearly show that the moisture buffer produces a relative humidity within 5% of the required relative humidity.

Feuchtigkeitspufferformulierungen zur Regulierung der relativen Feuchtigkeit zwischen 10 und 95% relativer Feuchtigkeit können in analoger Weise durch Erhöhung oder Verringerung des Glycerolanteils in der Formulierung im Verhältnis zum Wasser hergestellt werden, wobei der Anteil des wasserquellfähigen, wasserunlöslichen Polymers konstant bleibt. Wie die o. g. Beispiele zeigen, können wasserquellfähige, wasserunlösliche Polymere verwendet werden, die nicht im Ofen getrocknet wurden, sowie nichtwasserfreies Glycerol, aber in diesen Fällen muß ihr Wassergehalt bestimmt und in der Formulierung berücksichtigt werden.Moisture buffer formulations to regulate the relative humidity between 10 and 95% relative humidity can be prepared in an analogous manner by increasing or decreasing the glycerol content in the formulation relative to the water, with the proportion of the water-swellable, water-insoluble polymer remaining constant. Like the o. G. Examples show that water-swellable, water-insoluble polymers can be used which have not been oven-dried, as well as non-anhydrous glycerol, but in these cases their water content must be determined and taken into account in the formulation.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

Die erfindungsgemäße Feuchtigkeitspufferformulierung wird vielfach in der Industrie angewendet, einschließlich:The moisture buffer formulation of the invention is widely used in the industry, including:

1. Bei der Verpackung frischer Produkte bei hoher Feuchtigkeit. Die Erfindung ermöglicht, verpackte Blumen, Obst und Gemüse bei relativ hoher Feuchtigkeit (über 90%) ohne Gefahr einer Kondensation bei Temperaturabfall zu halten. Diese Kondensation kann oft zur Beschädigung dieser Produkte führen.1. When packaging fresh products in high humidity. The invention enables packaged flowers, fruits and vegetables to be kept at relatively high humidity (over 90%) without the risk of condensation upon temperature drop. This condensation can often lead to damage to these products.

2. Erhaltung von Herbariumexemplaren. Eine relative Feuchtigkeit von 50 bis 55% ist für Schaukästen erforderlich. Das ist in vielen Fällen schwerzu erreichen, aber die erfindungsgemäße Formulierung würde das erlauben. Werden Herbariumexemplare auf dem Feld getrocknet, dann ermöglicht die erfindungsgemäße Formulierung außerdem, daß sie bei richtiger Feuchtigkeit unter variablen Temperaturbedingungen erhalten werden können.2. Conservation of herbarium specimens. A relative humidity of 50 to 55% is required for showcases. This is difficult to achieve in many cases, but the formulation of the invention would allow it. In addition, when herbarium specimens are dried in the field, the formulation of the present invention enables them to be obtained under proper humidity under variable temperature conditions.

3. Im Gartenbau. Wurzelpflanzen ohne Erde, Stecklinge und Pfropfmaterial können per Post in Paketen, die Kissen mit der erfindungsgemäßen Feuchtigkeitspufferformulierung zur Erhaltung der richtigen Feuchtigkeit enthalten, verschickt werden.3. In horticulture. Root crops without soil, cuttings and grafting material can be shipped by mail in packages containing pads with the moisture buffer formulation of the present invention to maintain proper moisture.

4. Konservierung alter Metallobjekte. Alte Bronzeobjekte können mit Feuchtigkeitspufferkissen zur Erhaltung der idealen Feuchtigkeit zwischen 40 und 45% relativer Feuchtigkeit aufbewahrt werden. Salzlösungen wie Lithiumchlorid wurden in diesen Fällen zur Feuchtigkeitsregulierung verwendet, aber dabei besteht die Gefahr des Überlaufens und einer folgenden Korrosion. Die erfindungsgemäße Feuchtigkeitspufferformulierung leidet nicht unter diesen Nachteilen.4. Conservation of old metal objects. Old bronze objects can be stored with moisture buffer pads to maintain the ideal humidity between 40 and 45% relative humidity. Salt solutions such as lithium chloride have been used to control moisture in these cases, but with the risk of overflow and subsequent corrosion. The moisture buffer formulation according to the invention does not suffer from these disadvantages.

5. Konservierung von Holz-, Gewebe- und Lederobjekten in Museen. Das Problem der Abweichung von der idealen Lagerfeuchtigkeit von 50 bis 60% relativer Feuchtigkeit entsteht beim Transport von einem Museum oder Ausstellungsort zum anderen oder innerhalb von Schaukästen. Bei Abweichung der Feuchtigkeit quellen oder schrumpfen die Objekte. Das belastet das Objekt und verursacht schließlich sichtbaren Verfall. Die erfindungsgemäße Feuchtigkeitspufferformulierung ist ideal zur Minimierung des Verfalls aufgrund dieser Ursache.5. Conservation of wood, fabric and leather objects in museums. The problem of deviating from the ideal storage humidity of 50 to 60% relative humidity arises when moving from one museum or exhibition location to another or within showcases. If the humidity deviates, the objects swell or shrink. This burdens the object and eventually causes visible deterioration. The moisture buffer formulation of the invention is ideal for minimizing deterioration due to this cause.

6. Konservierung von Gemälden, Papier und Textilien, wenn diese Materialien bei einer relativen Feuchtigkeit zwischen 50 und 55% aufbewahrt werden müssen.6. Preservation of paintings, paper and textiles when these materials have to be stored at a relative humidity between 50 and 55%.

7. Biotechnologische Anwendung, einschließlich Zucht von Mikroorganismen unter festgelegten Bedingungen der Wasseraktivität. Für diagnostische Zwecke werden oft Bakterien und Pilze isoliert und auf Agarplatten mit festgelegter Wasseraktivität gezüchtet. Um die Wasseraktivität stabil zu halten, muß die relative Feuchtigkeit über der Agarplatte im Gleichgewicht bleiben, d. h. auf gleicher relativer Feuchtigkeit im Ausgleich zur Wasseraktivität in der Agarplatte. In Abhängigkeit von der Anwendung kann dies zwischen 70 und 95% relativer Feuchtigkeit (0,7 bis 0,95 Wasseraktivität) variieren. Zu diesem Zweck werden oft gesättigte Salzlösungen verwendet, aber sie sind kompliziert herzustellen und können leicht überspritzen. Die erfindungsgemäße Feuchtigkeitspufferformulierung kann so hergestellt werden, daß für die erforderlichen Wasseraktivitäten in der Atmosphäre ohne diese Probleme gesorgt wird.7. Biotechnological application, including breeding of microorganisms under specified conditions of water activity. For diagnostic purposes, bacteria and fungi are often isolated and grown on agar plates with fixed water activity. In order to keep water activity stable, the relative humidity over the agar plate must remain in equilibrium, i. H. at the same relative humidity to compensate for water activity in the agar plate. Depending on the application, this may vary between 70 and 95% relative humidity (0.7 to 0.95 water activity). Saturated salt solutions are often used for this purpose, but they are complicated to make and can easily overspray. The moisture buffer formulation of the present invention can be made to provide the required water activities in the atmosphere without these problems.

Aus der vorangegangenen Erläutertung wird deutlich, daß die Erfindung eine vorteilhafte Verbesserung oder Alternative zum gegenwärtigen Stand der Technik darstellt. Weiterhin wird deutlich, daß die Erfindung in anderen spezifischen Formen ohne Änderung ihres Charakters oder wesentlicher Merkmale ausgeführt werden kann. Deshalb sind diese Ausführungsformen in jeder Hinsicht als Beispiel und nicht als Einschränkung anzusehen.From the foregoing, it will be apparent that the invention is an advantageous improvement or alternative to the current state of the art. Furthermore, it will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without altering its character or essential characteristics. Therefore, these embodiments are to be considered in all respects as an example and not as a limitation.

Claims

-1- 295 216 Claims:

A moisture buffer formulation characterized by a water-swellable, water-insoluble polymer and a mixture of (1) a non-volatile hydrophilic liquid and (2) water, which polymer is swellable by the mixture and the relative proportions of (1) and (2) in the Mixture be selected so that a predicted relative humidity is formed in a sealed container.

A moisture buffer formulation in the form of a film characterized by a solid support material, a water-swellable, water-insoluble polymer, and a mixture of (1) a non-volatile hydrophilic liquid and (2) water, which polymer is swellable by the mixture and the relative proportions of ( 1) and (2) are selected in the mixture to give a predicted relative humidity in a confined air space, the formulation being fixed on the solid support material by applying a water-soluble polymer to the solid support material which is compatible with the water-swellable, water-insoluble polymer and the mixture is coated.

A moisture buffering formulation according to claim 1, characterized in that the moisture buffering formulation includes a hydrophilic fibrous material.

4. moisture buffer formulation according to claim 3, characterized in that the hydrophilic fiber material consists of Poyethylenpulpe.

5. moisture buffer formulation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the water-swellable, water-insoluble polymer consists of an acrylonitrile-sodium acrylate copolymer.

A moisture buffering formulation according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the non-volatile hydrophilic liquid is selected from the group consisting of ethylene glycol, glycerol, digol, dimethylsulfoxide and dimethylformamide.

A moisture buffer formulation according to claim 6, characterized in that the nonvolatile hydrophilic liquid is glycerol.

A method for maintaining relative humidity in a sealed container at a predicted height, characterized in that a moisture buffer formulation according to any one of claims 1 to 7 is provided within the container, the relative proportions of (1) and (2) be selected so that the relative humidity is maintained at a pre-calculated level.

9. A sealed container, characterized in that the relative internal humidity is maintained at a pre-calculated level, wherein the sealed container characterized in that a moisture buffer according to one of claims 1 to 7 is provided within the container.