WO2004078323A1 - Dessiccant a fibres allochroiques, processus de preparation de ce dernier et utilisations correspondantes - Google Patents

Dessiccant a fibres allochroiques, processus de preparation de ce dernier et utilisations correspondantes Download PDF

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Definitions

  • Color-changing fiber desiccant and manufacturing method and application thereof
  • the invention relates to a desiccant, in particular to a color-changing fiber desiccant, and a manufacturing method and application thereof. Background technique
  • Desiccants are commonly used as moisture-proof items, such as in foods, medicines, or packaging that is generally prone to moisture.
  • the use of desiccants can extend the shelf life of the items or prevent corrosion.
  • the main types of desiccants currently used in the market are silica gel, bentonite, molecular sieves, calcium oxide, alumina, and fiber-type desiccants.
  • the other desiccant forms are mainly granular or powder. And then packed in breathable bags.
  • packaging bags may sometimes be broken due to poor quality of the package or being bumped, which will cause the desiccant to leak out and contaminate the article or product. More seriously, the contaminated food will be eaten by accident. May cause harm to the human body.
  • the purpose of the present invention is to provide a color-changing fiber desiccant with rich indication colors, harmless to human body, and environmentally friendly, as well as its manufacturing method and use, in order to overcome the defects existing in the prior art.
  • a color-changing fiber desiccant which includes high-adhesion fibers, characterized in that the high-adsorption fibers have a functional auxiliary adsorbed therein, and the functional auxiliary is composed of calcium chloride, sodium chloride, polyacrylamide, and a dyeing indicator. ⁇ ⁇ Agent composition.
  • a small molecule is removed, and the product is hydrolyzed and carboxylated in an alkaline solution to form a carboxylated product, that is, a high-absorption fiber.
  • the formula is:
  • R and R ' represent a hydrocarbon chain
  • X represents an N molecular functional group, such as -Cl, -OH, -NH 2 ;
  • the raw fiber includes wood fiber, cotton fiber, hemp fiber, reed, cellulose derivative hygroscopic plant fiber, and the cellulose derivative hygroscopic plant fiber is modified plant fiber.
  • the alkaline solution includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and sodium hypochlorite solution, and the concentration of the solution is 0.1 to 40% by weight.
  • the composition of the functional assistant is 3 to 60% by weight of calcium chloride, 0.1 to 20% by weight of sodium chloride, 0.1 to 15% by weight of polyacrylamide, and 0.001 to 6% by weight of the dyeing indicator.
  • the pH value of the auxiliary agent can be adjusted to 4 ⁇ 6 by hydrochloric acid or citric acid.
  • the soaking time of the high-adsorption fiber in the functional auxiliary agent is 5 ⁇ 15 minutes.
  • the drying temperature is 100 ⁇ 110 ° C.
  • the preparation and functionalization of the high-adsorption fiber are performed under normal pressure.
  • a manufacturing method of a discoloration fiber desiccant includes the following process steps:
  • the prepared high-adhesion fiber is cut into a desired shape, and then immersed in a functional assistant, which is a solution containing calcium chloride, sodium chloride, polyacrylamide, and a dyeing indicator, so that the fiber is sufficient
  • a functional assistant which is a solution containing calcium chloride, sodium chloride, polyacrylamide, and a dyeing indicator, so that the fiber is sufficient
  • the solute in the solution is adsorbed and then dried to obtain a color-changing fiber desiccant.
  • the raw fiber includes wood fiber, cotton fiber, hemp fiber, reed, cellulose derivative hygroscopic plant fiber, and the cellulose derivative hygroscopic plant fiber is modified plant fiber.
  • the alkaline solution includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and sodium hypochlorite solution, and the concentration of the solution is 0.1 to 40% by weight.
  • the drying temperature is 100 ⁇ 110 ° C.
  • the preparation and functionalization of the high-adsorption fiber are performed under normal pressure.
  • the color-changing fiber desiccant prepared by the above manufacturing method includes high-adsorption fiber, and the high-adsorption fiber has a functional auxiliary adsorbed therein.
  • the functional auxiliary is composed of calcium chloride, sodium chloride, polyacrylamide, Staining indicator composition.
  • the dyeing indicator is selected from one or more of methyl orange, methyl red, neutral red, and bromocresol green.
  • the moisture absorption of the product obtained in this example is as follows:
  • the discoloration performance of the product obtained in this example is as follows: concentration
  • the color-changing fiber desiccant obtained in this example can be used in the storage and transportation of leather products, bags, shoes and hats, textiles, clothing, medicines, tea, industrial products, and daily necessities. Protect from moisture.
  • Example 2
  • the manufacturing method of the high-adhesion fiber is the same as that of the first embodiment.
  • 10 kg of a functionalized solution containing 3% by weight of calcium chloride, 0.1% by weight of sodium chloride, and 0.1% by weight of polyacrylamide is first prepared, and then 0.001 to 0.005 are added to the prepared solution, respectively.
  • Kilograms of neutral red, and the pH value of the solution was adjusted with hydrochloric acid to 4-6, to obtain a functional auxiliary for use.
  • the highly-adsorbent reed fiber is added to the above-mentioned functional assistant, and after 15 minutes of adsorption, it is dried and sterilized at 110 ⁇ to obtain a color-changing fiber desiccant.
  • the moisture absorption of the product obtained in this example is as follows:
  • the discoloration performance of the product obtained in this example is as follows:
  • the manufacturing method of a high-adhesion fiber is the same as that of Example 1.
  • 10 kg of a functionalized solution containing 50% by weight of calcium chloride, 10% by weight of sodium chloride, and 10% by weight of polyacrylamide is first prepared, and then 0.001-0.0025 are added to the prepared solution, respectively.
  • the high-adhesion cotton fiber is added to the above-mentioned functional assistant, and after being adsorbed for 5 minutes, it is dried and sterilized at 10CTC to obtain a color-changing fiber drying agent.
  • the product of this example measures its moisture absorption as follows-at a temperature of 25 ° C and a relative humidity of 20%, it is 30%;
  • the discoloration performance of the product obtained in this example is as follows:
  • bromocresol green / methyl red in a ratio of 1 to 1.5 / 1 is added to the prepared functionalized solution, and then the pH value of the solution is adjusted to 4 to 6 with hydrochloric acid to obtain a functional auxiliary agent to be prepared.
  • a functional auxiliary agent to be prepared.
  • the discoloration properties of the obtained product are as follows: indicator (bromomethyl concentration
  • bromcresol green / neutral red is added to the prepared functionalized solution at a ratio of 1 to 1.5 / 1, and then the pH value of the solution is adjusted to 4 to 6 with hydrochloric acid or citric acid to obtain a functionalized solution.
  • Additives are ready for use. Add the highly absorbent cotton fiber to the above-mentioned functionalizing aid, and after drying for 5 to 15 minutes, dry and sterilize it at 100-110 ° C to obtain a color-changing fiber desiccant.
  • the discoloration properties of the obtained product are as follows:
  • bromophenol blue / methyl orange is added to the prepared functionalized solution in a ratio of 1 to 1.5 / 1 to 1.5, and then the pH of the solution is adjusted to 4 to 6 with hydrochloric acid to obtain a functionalized auxiliary. stand-by.
  • the discoloration properties of the obtained product are as follows: Indicator (bromophenol concentration

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Description

一种变色纤维干燥剂及其制造方法和用途 技术领域
本发明涉及干燥剂， 尤其涉及一种变色纤维干燥剂及其制造方法和用途。 背景技术
干燥剂是很常用的防湿物品， 例如在食品、 药品或一般容易潮湿的包装 中使用， 使用干燥剂可延长物品的保存期或防止腐化。 目前市场上使用的干 燥剂主要类型是硅胶、 膨润土、 分子筛、 氧化钙、 氧化铝以及纤维型干燥剂 等， 除纤维型干燥剂外， 其它的干燥剂的形态主要以颗粒状或粉末状为主， 然后再以透气性袋包装， 但是， 这样的包装袋有时会因为包装的品质不良或 被碰撞而破裂， 导致干燥剂外泄而污染到物品或产品， 更严重的是误食被污 染的食品后可能会对人体造成伤害。
在实践中， 最好能通过颜色变化直观地反映干燥剂吸湿程度或包装环境 的干燥程度， 这样的干燥剂很少， 最常见的是在硅胶中加入氯化钴 （俗称蓝 胶） 来实现的， 颜色由蓝色 （最大干燥活性） 变至粉红色 （无干燥剂活性） 。 但是， 经国外有关部门研究， 氯化钴已被列为二类致癌物， 因为在蓝胶的制 造过程或长期使用过程中会对生产者、 使用者的健康产生危害， 且对环保不 利， 另外其颜色指示比较单调， 仅限于蓝色与粉红色之间转换， 所以目前一 些国家已逐步停止使用蓝胶。 发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可选择 的指示颜色丰富、 对人体无害、 有利于环保的变色纤维干燥剂及其制造方法 和用途。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种变色纤维干燥剂， 包括高吸附力纤维， 其特征在于， 所述的高吸附力 纤维中吸附有功能助剂， 该功能助剂由氯化钙、 氯化钠、 聚丙烯酰胺、 染色 指示剂组成。
所述的染色指示剂选自甲基橙、 甲基红、 中性红、 溴甲酚绿中的一种或几 种。 一种变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 该制造方法包括以下工艺 步骤：
(1) 高吸附力纤维的制备
X
先将原料纤维与带有 -c = o 键的有机化合物反应. 脱去一个小分子， 并 经碱性溶液中水解和羧基化处理， 制成羧基化产物， 即高吸附力纤维， 其处 理通式表示为：
0 0
II II
R-C-X÷HO-R'→R-C-0-R' + HX
R-
Figure imgf000003_0001
其中， R和 R'代表碳氢链， X代表 N分子官能团， 如 -Cl， -OH, -NH2;
(2) 高吸附力纤维的功能化
将制备好的高吸附力纤维切割成所需的形状， 然后浸泡在功能助剂中， 该 功能助剂为含有氯化钙、 氯化钠、 聚丙烯酰胺、 染色指示剂的溶液， 使纤维 充分吸附溶液中的溶质， 再将其烘干， 即制得变色纤维干燥剂。
所述的原料纤维包括木纤维、 棉纤维、 麻纤维、 芦苇、 纤维素衍生物类吸 湿性植物纤维， 所述的纤维素衍生物类吸湿性植物纤维为改性植物纤维。
X
所述的带有 - -O 键的有机化合物为酰类化合物， 包括丙烯酰胺、 聚丙 烯酰胺、 阳离子或阴离子聚丙烯酰胺、 非离子丙烯酰胺、 聚酰胺衍生物， 其 溶液浓度为 0.5〜25重量％。
所述的碱性溶液包括氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化钙、 次氯酸钠溶液， 该 溶液的浓度为 0.1〜40重量％。
所述的功能助剂的组成为含氯化钙 3〜60重量％、 氯化钠 0.1〜20重量％、 聚丙烯酰胺 0.1〜15重量％以及染色指示剂 0.001〜6重量％， 所述的功能助剂 可通过盐酸或柠檬酸将其 PH值调节为 4〜6，·所述的高吸附力纤维在功能助 剂中的浸泡时间为 5〜15分钟。 所述的烘干温度为 100〜110°C。
所述的高吸附力纤维的制备及功能化处理均在常压下进行。
一种变色纤维干燥剂的用途， 其特征在于， 该干燥剂用于皮革制品、 箱包、 鞋帽、 纺织品、 服装、 药品、 茶叶以及工业品、 日常生活用品的储存、 运输 过程中的防潮。
与现有技术相比， 本发明的优点在于选用了甲基橙、 甲基红、 中性红、 溴甲酚绿等染色指示剂用作干燥剂的变色指示剂， 而摒弃了使用氯化钴这类 致癌物， 通过一种或几种染色指示剂的使用， 来反映干燥剂的吸湿程度或干 燥程度， 该指示剂的外观色泽可以随着含水程度的不同而可逆变化， 其指示 颜色的范围不局限于蓝色和红色之间的变化， 可选择的颜色范围很广。 本发 明所述的纤维干燥剂的吸湿能力可依溶液中有效成分的改变而改变， 从而制 造出不同吸湿能力的纤维干燥剂。 本发明的变色纤维干燥剂吸湿后， 可再置 于干燥烘箱内干燥， 或者其它的方法干燥后， 去除已吸湿的水份， 即可还原 为原来的颜色及吸湿能力， 达到重复使用的效果。 具体实施方式
下面将结合具体实施例， 对本发明作进一步说明。
实施例 1
一种变色纤维干燥剂的制造方法， 该制造方法包括以下工艺步骤：
(1) 高吸附力纤维的制备
X
先将原料纤维与带有 键的有机化合物反应， 脱去一个小分子， 并 经碱性溶液中水解和羧基化处理， 制成羧基化产物， 即高吸附力纤维， 其处 理通式表示为： '
0 0
II II
R-C-X + HO-R'->R-C-0-R' + HX
0 0
OH
R-C-0-R'- R'—C—0—+R— OH 其中， R和 R'代表碳氢链， X代表 N分子官能团， 如 -Cl， -OH, -NH2;
( 2 ) 高吸附力纤维的功能化
将制备好的高吸附力纤维切割成所需的形状， 然后浸泡在功能助剂中， 该 功能助剂为含有氯化钙、 氯化钠、 聚丙烯酰胺、 染色指示剂的溶液， 使纤维 充分吸附溶液中的溶质， 再将其烘干， 即制得变色纤维干燥剂。
所述的原料纤维包括木纤维、 棉纤维、 麻纤维、 芦苇、 纤维素衍生物类吸 湿性植物纤维， 所述的纤维素衍生物类吸湿性植物纤维为改性植物纤维。
X
所述的带有- 0= O 键的有机化合物为酰类化合物， 包括丙烯酰胺、 聚丙 烯酰胺、 阳离子或阴离子聚丙烯酰胺、 非离子丙烯酰胺、 聚酰胺衍生物， 其 溶液浓度为 0.5〜25重量％。
所述的碱性溶液包括氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化钙、 次氯酸钠溶液， 该 溶液的浓度为 0.1〜40重量％。
所述的烘干温度为 100〜110°C。
所述的高吸附力纤维的制备及功能化处理均在常压下进行。
釆用以上制造方法制得的变色纤维干燥剂， 包括高吸附力纤维， 所述的高 吸附力纤维中吸附有功能助剂， 该功能助剂由氯化钙、 氯化钠、 聚丙烯酰胺、 染色指示剂组成。
所述的染色指示剂选自甲基橙、 甲基红、 中性红、 溴甲酚绿中的一种或几 种。
在本实施例中， 首先配制含氯化钙 30重量％、 含氯化钠 10重量％、 含聚 丙烯酰胺 5重量％的功能化溶液 10公斤， 然后在配制好的溶液中分别加入 0.0005〜0.002公斤的甲基红， 再用盐酸或柠檬酸调节溶液的 pH值为 4〜6， 得到功能化助剂待用。 将 2公斤采用上述方法得到的高吸附力棉纤维浸泡在 其中 15分钟， 取出， 在 105°C干燥消毒， 即可得到变色纤维干燥剂。
本实施例所得产品测其吸湿率如下：
在温度 25°C , 相对湿度 20%时， 为 25%;
在温度 25°C， 相对湿度 60%时， 为 70%;
在温度 25°C， 相对湿度 80%时， 为 110%。
本实施例所得产品的变色性能如下： 浓度
编号 指示剂 ( g/ 100ml) 使用的酸 p H值 干态颜色 湿态颜色
1 甲基红 0.02 柠檬酸 5 红 橙黄
2 甲基红 0.02 盐酸 4 红 橙黄
3 甲基红 0.01 6 粉红 淡黄
4 甲基红 0.005 盐酸 4 粉红 淡黄 本实施例所得变色纤维干燥剂可用于皮革制品、 箱包、 鞋帽、 紡织品、 服装、 药品、 茶叶以及工业品、 日常生活用品的储存、 运输过程中的防潮。 实施例 2
高吸附力纤维的制造方法与实施例 1相同。
在本实施例中， 首先配制含氯化钙 3重量％、 含氯化钠 0.1重量％、 含聚 丙烯酰胺 0.1 重量％的功能化溶液 10 公斤， 然后在配制好的溶液中分别加入 0.001〜0.005公斤的中性红， 再用盐酸调节溶液的 pH值为 4〜6， 得到功能化 助剂待用。 将高吸附性芦苇纤维加入上述功能化助剂中， 吸附 15 分钟后， 在 110Ό干燥消毒， 即可得到变色纤维干燥剂。
本实施例得到的产品测其吸湿率如下：
在温度 25° (：， 相对湿度 20%时， 为 10%;
在温度 25°C， 相对湿度 60%时， 为 25%;
在温度 25°C， 相对湿度 80%时， 为 50%。
本实施例所得产品的变色性能如下：
Figure imgf000006_0001
实施例 3
高吸附力纤维的制造方法与实施例 1相同。 在本实施例中， 首先配制含氯化钙 50重量％、 含氯化钠 10重量％、 含聚 丙烯酰胺 10 重量％的功能化溶液 10 公斤， 然后在配制好的溶液中分别加入 0.001-0.0025公斤的甲基橙， 然后用盐酸或柠檬酸调节溶液的 pH值至 4~6, 得到功能化助剂待用。 将高吸附力棉纤维加入上述功能化助剂中， 吸附 5 分 钟后， 在 10CTC下干燥消毒， 即可得到变色纤维千燥剂。
本实施例产品测其吸湿率如下- 在温度 25°C， 相对湿度 20%时， 为 30%;
在温度 25°C， 相对湿度 60%时， 为 80%;
在温度 25°C， 相对湿度 80%时， 为 130%。
本实施例所得产品的变色性能如下：
Figure imgf000007_0001
实施例 4
高吸附力纤维的制造方法以及功能化溶液的配制与实施例 1相同。
本实施例中， 在配制好的功能化溶液中加入比例为 1〜1.5/1 的溴甲酚绿 / 甲基红， 然后用盐酸调节溶液的 pH值至 4~6， 得到功能化助剂待用。 将高吸 附性棉纤维加入上述功能化助剂中， 吸附 5~15 分钟后， 在 100~110Ό干燥消 毒， 即可得到变色纤维干燥剂。 所得产品的变色性能如下： 指示剂 （溴甲 浓度
编号 使用的酸 p H值 干态颜色 湿态颜色 酚绿 /甲基红） (g/100ml)
13 3： 2 0.05 6 深紫褐 深墨绿
14 3： 2 0.01 6 浅紫褐 深绿
15 1： 1 0.05 6 紫灰 绿 16 1： 1 0.01 6 浅紫灰 淡绿
17 1： 1 0.01 盐酸 5 紫 暗绿
18 1： 1 0.01 盐酸 4 紫 暗绿 本实施例的其它性能与实施例 1相同。 实施例 5
高吸附力纤维的制造方法以及功能化溶液的配制与实施例 1相同。
本实施例中， 在配制好的功能化溶液中加入比例为 1〜 1.5/1 的溴甲酚绿 / 中性红， 然后用盐酸或柠檬酸调节溶液的 pH值至 4~6， 得到功能化助剂待用。 将高吸附性棉纤维加入上述功能化助剂中， 吸附 5~15分钟后， 在 100-110°C 干燥消毒， 即可得到变色纤维干燥剂。 所得产品的变色性能如下：
Figure imgf000008_0001
本实施例的其它性能与实施例 1相同。 实施例 6
高吸附力纤维的制造方法以及功能化溶液的配制与实施例 1相同。
本实施例中， 在配制好的功能化溶液中加入比例为 1〜1.5/1〜1.5 的溴酚 兰 /甲基橙， 然后用盐酸调节溶液的 pH值至 4~6， 得到功能化助剂待用。 将高 吸附性木纤维加入上述功能化助剂中， 吸附 5-15 分钟后， 在 100~110°C干燥 消毒， 即可得到变色纤维干燥剂。 所得产品的变色性能如下： 指示剂 （溴酚 浓度
编号 使用的酸 p H值 干态颜色 湿态颜色 兰 /甲基橙） ( g/100ml)
24 3： 2 0.05 盐酸 4 兰紫 深兰
25 3： 2 0.01 6 淡紫
26 2： 3 0.05 6 紫 红
27 2： 3 0.01 盐酸 4 淡紫 淡红
28 1： 1 0.02 6 红 本实施例的其它性能与实施例 1相同。

Claims

权利要求
1. 一种变色纤维干燥剂， 包括高吸附力纤维， 其特征在于， 所述的高吸附 力纤维中吸附有功能助剂， 该功能助剂由氯化钙、 氯化钠、 聚丙烯酰胺、 染 色指示剂组成。
2. 根据权利要求 1所述的变色纤维干燥剂， 其特征在于， 所述的染色指示 剂选自甲基橙、 甲基红、 中性红、 溴甲酚绿中的一种或几种。
3. 一种变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 该制造方法包括以下工 艺步骤：
(1) 高吸附力纤维的制备 先将原料纤维与带有
Figure imgf000010_0001
键的有机化合物反应， 脱去一个小分子， 并 经碱性溶液中水解和羧基化处理， 制成羧基化产物， 即高吸附力纤维， 其处 理通式表示为：
0 0
II II
R-C-X + HO-R'→R-C-0-R' + HX 0 0
II 0H- II
R-C-0-R'— - ~ >R、—C—0_ +R-OH 其中， R和 R'代表碳氢链， X代表 N分子官能团， 如 -Cl， -OH, -NH2;
(2) 高吸附力纤维的功能化
将制备好的高吸附力纤维切割成所需的形状， 然后浸泡在功能助剂中， 该 功能助剂为含有氯化钙、 氯化钠、 聚丙烯酰胺、 染色指示剂的溶液， 使纤维 充分吸附溶液中的溶质， 再将其烘干， 即制得变色纤维干燥剂。
4. 根据权利要求 3所述的变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 所述 的原料纤维包括木纤维、 棉纤维、 麻纤维、 芦苇、 纤维素衍生物类吸湿性植 物纤维。
5. 根据权利要求 3所述的变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 所述
X
的带有 -
Figure imgf000010_0002
键的有机化合物为酰类化合物， 包括丙烯酰胺、 聚丙烯酰胺、 阳离子或阴离子聚丙烯酰胺、 非离子丙烯酰胺、 聚酰胺衍生物， 其溶液浓度 为 0.5〜25重量％。
6. 根据权利要求 3所述的变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 所述 的碱性溶液包括氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化钙、 次氯酸钠溶液， 该溶液的 浓度为 0.1〜40重量％。
7. 根据权利要求 3所述的变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 所述 的功能助剂的组成为含氯化钙 3〜60重量％、 氯化钠 0.1〜20重量％、 聚丙烯 酰胺 0.1〜15重量％以及染色指示剂 0.001〜6重量％， 所述的功能助剂可通过 盐酸或柠檬酸将其 PH值调节为 4〜6， 所述的高吸附力纤维在功能助剂中的 浸泡时间为 5〜15分钟。
8. 根据权利要求 3所述的变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 所述 的烘干温度为 100〜110°C。
9. 根据权利要求 3所述的变色纤维干燥剂的制造方法， 其特征在于， 所述. 的高吸附力纤维的制备及功能化处理均在常压下进行。
10. 一种变色纤维干燥剂的用途， 其特征在于， 该干燥剂用于皮革制品、 箱包、 鞋帽、 纺织品、 服装、 药品、 茶叶以及工业品、 日常生活用品的储存、 运输过程中的防潮。
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