FI89209B - Pao faergaendring baserad fuktighetsdetektor - Google Patents

Description

89209 Värimuutokseen perustuva kosteuden ilmaisin 5 *

Keksinnön kohteena on värimuutokseen perustuva kosteuden ilmaisin, jota voidaan käyttää esimerkiksi kosteudelle herkkien tuotteiden varastoinnissa ilmaisemaan jo varastoinnin aikana haitallisen kosteuden pääsy tuotteisiin. Keksinnön kohteena olevassa kosteuden ilmaisimessa on kosteuden vaikutus havaittavissa helposti visuaalisesti 10 ilmaisimessa tapahtuvan värimuutoksen ansiosta.

Värimuutokseen perustuvia kosteuden ilmaisimia on esitetty esimerkiksi US-patentti-julkaisussa 4990284. Tämän julkaisun mukaisessa kosteuden ilmaisimessa värimuutos saadaan aikaan kobolttikloridin avulla. Tällaisia ilmaisimia voidaan julkaisun mukaan 15 käyttää esimerkiksi savukepakkauksissa.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa kosteuden ilmaisimessa värimuutosta ei saada aikaan tunnetulla tavalla esimerkiksi kobolttikloridin avulla, vaan keksinnön mukaiselle värimuutokseen perustuvalle kosteuden ilmaisimelle on tunnusomaista, että ilmaisi-20 messa väriä muuttavana aineena on polyoktyylitiofeeni, joka muuttuu kullankeltaisesta tai kullanvihreästä kosteuden vaikutuksesta tumman ruskeaksi tai tumman siniseksi.

Keksinnön mukaisessa kosteuden ilmaisimessa väriä muuttavaa polyoktyylitiofeenia on aikaisemmin käytetty esim. Fl-patenttihakemusjulkaisuissa 890427 ja 906168, termo-25 plastisia ominaisuuksia vaativissa johdepolymeerisovellutuksissa.

Esillä olevan keksinnön mukaisen, polyoktyylitiofeeni-ilmaisimen värimuutos on e erittäin selvä ja se on helppo havaita visuaalisesti jo parin päivän ilmaisimen kosteudelle alttiina olon jälkeen. Keksinnön mukainen kosteuden ilmaisin soveltuu erityisen 30 hyvin ilmaisemaan esimerkiksi kosteudelle herkkien hienomekaanisten ja elektronisten laitteiden varastoinnin aikana esiintyvää liiallista kosteutta ns. on/off-periaatteella. Keksinnön mukainen polytiofeeni on myös sähköä johtava, joten siitä voidaan valmistaa antistaattisia pakkauksia. Täten keksinnön mukainen polyoktyylitiofeeni toimii paitsi kosteuden ilmaisimena antaa myös antistaattista suojaa, mikä seikka puoltaa sen 2 89209 sopivuutta juuri hienomekaanisten ja elektronisten laitteiden varastoinnin aikaiseen ilmaisinkäyttöön. Mikäli halutaan tällaista antistaattista suojaa, on polyoktyylitiofeenia edullista käyttää laajempana pintana, kuin jos halutaan sen toimivan ainoastaan kosteuden ilmaisimena, jolloin riittää pienempi ilmaisinpinta. Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaiselle kosteuden ilmaisimelle sopivia käyttökohteita ovat mm. kosteudelle herkät kemikaalit, räjähdysaineet, lääkeaineet ja elintarvikkeet.

Keksinnön mukainen kosteuden ilmaisin voidaan valmistaa esimerkiksi ekstruusio-päällystämällä haluttu alustalevy tai kalvo polyoktyylitiofeenilla. Polyoktyylitiofeenista voidaan valmistaa kalvoja ja levyjä myös muilla tunnetuilla muovien työstömenetelmillä; polyoktyylitiofeenista voidaan puhaltaa kalvoja, sitä voidaan puhallus-muovata välikerrokseksi esimerkiksi pulloihin, sitä voidaan käyttää kuiduissa ja kankaissa, sitä voidaan ekstrudoida kerrokseksi esimerkiksi putken sisälle tai siitä voidaan laminoida kerros erilaisille levyille. Kosteutta ilmaiseva polyoktyylitiofeenikalvo tai -kerros voi olla hyvin ohut; jo noin 10 - 100 /im on riittävä, mutta sitä voidaan käyttää myös paksumpina kerroksina. Hyvin ohuita polyoktyylitiofeenikerroksia käytettäessä saadaan polyoktyylitiofeenin kulutus ilmaisinta kohden varsin vähäiseksi, jolloin kustannuksetkin pysyvät kohtuullisina. Kerrospaksuus vaikuttaa tunnetusti kosteuden diffuusioon ja siten myös polyoktyylitiofeeeni-ilmaisimen värin muutosnopeuteen. Valolla tai ilman hapella ei ole merkitystä ilmaisimen värimuutokseen, mikä seikka on selvästi voitu kokein osoittaa.

Esillä olevan keksinnön mukaiset ilmaisimet voidaan asettaa haluttuun paikkaan varastointitiloissa tai ne voidaan sijoittaa tuotepakkauksen sisään, niin että värimuutos ilmaisimessa voidaan nähdä kuitenkin helposti. Polyoktyylitiofeenista voidaan tehdä myös esimerkiksi kalvo varsinaisen barrier-kerroksen jälkeen tuotteeseen päin, jolloin tuotteeseen päin kulkeutunut vesihöyry saa aikaan värimuutoksen polyoktyyli-tiofeenikalvossa.

1 Polyoktyylitiofeenin määrää ilmaisimessa voidaan pienentää seostamalla sen joukkoon muuta polymeeriä. Tällaisen toisen polymeerin osuus ei kuitenkaan saa olla liian suuri, koska muutoin kosteuden vaikutus jää hitaaksi ja toisaalta värimuutos ilmaisimessa ei ole enää niin selvä. Prosessointitavasta riippuen voidaan polyoktyylitiofeenin joukkoon 3 89209 lisätä kuitenkin muita täyteaineita vaikuttamatta ilmaisimen värin muuttumiseen.

Polyoktyylitiofeeni-ilmaisimen herkkyyttä voidaan helposti säädellä lisäämällä siihen erilaisia kosteutta sitovia tai kosteutta imeviä aineita, jolloin keksinnön mukaista 5 kosteuden ilmaisinta on mahdollista käyttää erilaisissa kosteusolosuhteissa tai eri kosteuspitoisuuksille herkkien tuotteiden yhteydessä.

Kosteuden vaikutuksesta väriään muuttanut keksinnön mukainen polyoktyyli-tiofeenikalvo tai -kerros voidaan saattaa helposti uudelleen toimintaan yksinkertaisesti 10 poistamalla hyvin ohut kerros sen pinnasta esimerkiksi hankaamalla tai raaputtamalla, jolloin kosteuden vaikutuksesta tummuneen pinnan alta saadaan esiin alkuperäinen kullankeltainen tai kullanvihreä pinta.

Seuraavissa esimerkeissä selvitetään tarkemmin keksintöä, mutta niitä ei tule pitää 15 keksintöä rajoittavina vaan ne on tarkoitettu kuvaamaan esillä olevan keksinnön mukaista kosteuden ilmaisinta ja sen käyttömahdollisuuksia.

Esimerkki 1 20 Huoneilman kosteuden tai UV-valon vaikutusta polyoktyylitiofeenin värimuutokseen tutkittiin ns. pimeä/valo-testillä seuraavasti: Noin 10cm * 10cm kokoisten metalli-levyjen päälle sulatettiin polyoktyylitiofeenista ohut kerros. Näytelevyjen pinnasta osa peitettiin läpinäkyvällä kosteutta läpäisemättömällä teipillä. Näin käsitellyistä näytelevyistä laitettiin osa säilöön valolta suojattuun tilaan, jossa oli kuitenkin normaali 25 huoneilman kosteus. Loput näytelevyt säilytettiin valossa kosteudeltaan samanlaisessa tilassa kuin valolta suojatut näytteet. Riippumatta säilytystavasta (pimeä/valossa) säilyi näytelevyjen teipillä suojattu alue alkuperäisen värisenä eli kauniin kullanruskeana ja suojaamaton alue muuttui tummaksi jo parissa päivässä huoneilman kosteuden vaikutuksesta. Tämä tilanne oli sama vielä jopa puolen vuoden levyjen säilytyksen jälkeen. 30 Tällä tavoin on voitu osoittaa se, että värimuutos johtuu nimenomaan kosteuden eikä UV-valon vaikutuksesta.

4 69209

Esimerkki 2

Esimerkin 1 suojaamattomat, tummaksi muuttuneet metallilevyt raaputettiin pinnaltaan, jolloin saatiin esiin kirkkaan keltaisenvihreä muuttumaton polyoktyylitiofeenikerros. Näistä levyistä osa laitettiin kuivaan kaappiin ja osa säilytettiin huoneilman kosteus-olosuhteissa. Kuivassa kaapissa säilytetyt levyt pysyivat alkuperäisen kirkkaan vihreän-keltaisina, mutta huoneilmassa säilytetyt levyt muuttuivat tumman sinisen mustiksi kahdessa päivässä. Kuivassa kaapissa säilytetty kalvo siirrettiin huoneilmaan, jonka jälkeen sen väri muuttui tummaksi parissa päivässä.

Tämä koe osoittaa sen lisäksi, että nimenomaan kosteus vaikuttaa polyoktyyli-tiofeenikerroksen värimuutokseen, myös sen, että kosteuden vaikutuksesta muuttunut polyoktyylitiofeenikerroksen pinta voidaan esimerkiksi raaputtamalla saada alkuperäisen väriseksi ja siten saattaa uudelleen toimintakuntoiseksi keksinnön mukaiseksi kosteuden ilmaisimeksi.

t

Claims (6)

1. Värimuutokseen perustuva kosteuden ilmaisin tunnettu siitä, että ilmaisimessa „ 5 väriä muuttavana aineena on polyoktyylitiofeeni, joka muuttuu kullankeltaisesta tai kullanvihreästä ilman kosteuden vaikutuksesta tumman ruskeaksi tai tumman siniseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kosteuden ilmaisin tunnettu siitä, että ilmaisimen herkkyyttä säädetään polyoktyylitiofeenin kerrospaksuutta muuttelemalla, sekoittamalla 10 polyoktyylitiofeenin joukkoon muita muoveja tai täyteaineita tai sekoittamalla siihen kosteutta imeviä tai sitovia kemikaaleja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kosteuden ilmaisin tunnettu siitä, että polyoktyylitiofeenin kerrospaksuus ilmaisimessa on yli 10 μην, edullisesti 10 - 100 Mm. 15

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kosteuden ilmaisin tunnettu siitä, että polyoktyylitiofeeni on laminoitu tai ekstrudoitu kalvolle tai alustalevylle, polyoktyylitiofeeni on puhallusmuovattu muotokappaleeseen, kuten pulloon, välikerrokseksi, polyoktyylitiofeeni on ekstrudoitu kerrokseksi putken muotoiseen kappaleen sisälle tai 20 muilla muovin työstötavoilla saatettu osaksi kokonaisuutta, josta voidaan havaita polyoktyylitiofeenin värimuutos kosteuden vaikutuksesta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen kosteuden ilmaisimen käyttö kosteudelle herkkien tuotteiden varastointivaiheen aikaisen kosteuden ilmaisimena. 25

5 89209

6. Patenttivaatimuksen 5 mukaisen kosteuden ilmaisimen käyttö kosteudelle herkkien tuotteiden varastointivaiheen aikaisen kosteuden ilmaisimena ja antistaattisena suojana. 6 89209 Patenkrav