【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将外壳中的湿度控制在期望范围内的湿度控制设备。更具体地，本专利技术涉及用于控制容器(例如，药品、营养品、或药物容器)中的湿度的湿度控制设备。本专利技术还涉及包括湿度控制设备的容器及制造湿度控制设备的方法。
技术介绍
1、当一些产品暴露在湿度过大或过少的环境中时，它们可能会失去新鲜度或受损甚至无法使用。例如，药用大麻产品，例如，散装药用大麻或预卷药用大麻产品，可以受益于湿度受控的环境。经调节的湿度水平可以保持药用大麻的挥发性药用化合物(诸如，药用大麻素、萜烯、和类黄酮)的保真度，使得药用大麻的治疗效果完好无损，并以高效的方式将剂量输送给患者。以类似的方式，可以在湿度受控的环境中更好地保存例如，草药、软凝胶胶囊、或软糖形式的营养品或药物产品。
2、为了达到产品所需的湿度水平，已知在储存产品的包装或容器内提供干燥剂。然而，干燥剂本身不能将湿度控制在期望范围内。为了将外壳中的湿度保持在给定范围内，已知使用填充有饱和盐水溶液的聚合物薄膜小袋。这种小袋被配置为提供双向湿度控制，即吸收并释放水分。需要不透液的封套来容纳这样的饱和盐水溶液，这不是传统上用于填充有干燥剂的胶囊或包的封套材料的情况。此外，用饱和盐水溶液可以达到的相对湿度范围由盐的化学性质决定。然后，目标湿度范围的变化需要用于饱和盐水溶液的盐的变化。因此，需要几种原材料供应来满足不同的市场，这导致成本增加、验证过程更加复杂，尤其是对于有特殊要求的营养品和制药行业。
3、本专利技术更具体地旨在通过提出一种双向湿度控制设备以及以对成本和质量风险的
技术实现思路
1、为此，根据第一方面，本专利技术的主题是一种湿度控制设备，用于通过吸收或释放水蒸气将外壳中的相对湿度保持在给定范围内，所述湿度控制设备包括封套和布置在封套内的湿度控制剂，其中，封套是防液态水的且是水蒸气可渗透的，其中，该湿度控制剂包括水合超吸收性聚合物，使得水的重量和干燥超吸收性聚合物的重量之和高于或等于湿度控制剂的总重量的90％，优选地高于或等于93％，优选地高于或等于97％，其中，水合超吸收性聚合物具有对应于密封容器中的目标平衡相对湿度水平(erhi)的经调节的含水量，该目标平衡相对湿度水平位于45％rh到90％rh，优选地50％rh到80％rh的范围内。
2、在本专利技术的上下文中，目标平衡相对湿度水平(erhi)被定义为在空的且防潮的封闭玻璃器皿中达到的相对湿度的平衡值，该封闭玻璃器皿包括至少一个所述湿度控制设备，使得该封闭玻璃器皿中的单位空气体积的湿度控制剂的重量高于或等于65g/l。为了确定平衡值，通过湿度探针(例如，罗卓尼克(rotronic)公司出售的hc2a-s湿度探针)测量玻璃器皿内的相对湿度随时间的演变，直到达到平衡值。当玻璃器皿内的相对湿度的变化连续6小时小于±1％rh时，获取相对湿度的平衡值。在本专利技术的框架内，目标平衡相对湿度水平(erhi)是在环境温度(通常为20℃±2℃)下确定的。
3、在本专利技术的意义上，湿度控制剂的含水量(也称为“mc”)与湿度控制剂中吸收的水量(通常表示为重量)相对于所述湿度控制剂的干重量有关。这里，含水量通常以重量百分比表示。
4、在本专利技术的意义上，术语“吸收”、“吸取”、或“吸附”当涉及给定材料时，就水而言，用于涵盖所述材料可以保留水的所有化学和物理现象。特别地，这包括通常被称为“吸收”的膨胀现象(bulk phenomena)(其中，水分子进入材料)或通常被称为“吸附”的表面现象(其中，水分子附着在材料表面)。
5、在本专利技术的上下文下，在40℃、相对湿度为75％rh的环境中测量，防潮的封闭玻璃器皿的水蒸气传输率(wvtr)小于存在于该封闭玻璃器皿中的每克湿度控制剂每24小时1mg。
6、在实践中，为了评估目标平衡相对湿度水平(erhi)(即，意图用所述湿度控制设备进行调节的相对湿度水平)，将适当数量的湿度控制设备放置在防潮的封闭玻璃器皿中，其中，根据封闭玻璃器皿的体积来确定湿度控制设备的适当数量，以达到如上定义的湿度控制剂的最小量，即，在封闭玻璃器皿中每升空气至少65g水合超吸收性聚合物。
7、例如，对于包含1g湿度控制剂的湿度控制胶囊，可以通过将至少20颗胶囊放置在体积为300ml的防潮的封闭玻璃器皿中来评估目标平衡相对湿度水平(erhi)，其中20颗胶囊对应于封闭玻璃器皿内每升空气66.7g湿度控制剂；对于包含500g湿度控制剂的湿度控制袋，可以通过将至少一个袋子放置在体积为7.5l的防潮的封闭玻璃器皿中来评估目标平衡相对湿度水平(erhi)，其中一个袋子对应于封闭玻璃器皿内每升空气66.7g湿度控制剂。
8、有利地，根据本专利技术的湿度控制设备的水合超吸收性聚合物可以在相对湿度高于目标平衡相对湿度水平(erhi)时从周围大气吸收水分，并在相对湿度低于目标平衡相对湿度水平(erhi)时向周围大气释放水分。因此，湿度控制设备是双向湿度控制设备。
9、对于根据本专利技术的湿度控制设备，水的重量和干燥超吸收性聚合物的重量之和高于或等于湿度控制剂的总重量的90％，优选地高于或等于93％，优选地高于或等于97％，这意味着根据本专利技术的湿度控制设备的湿度控制剂包括作为其主要成分的水合超吸收性聚合物。湿度控制剂的组合物中的其他成分可以包括仅以小于10wt％的少量添加的添加剂，其中wt％数提供了添加剂的重量占湿度控制剂的总重量的百分比。根据一个实施例，水合超吸收性聚合物可以是湿度控制剂的唯一成分。
10、专利技术人已经发现，超吸收性聚合物在水吸收和释放方面的性质可以用来形成包括超吸收性聚合物和水作为主要成分的湿度控制剂，即，使得水的重量和干燥超吸收性聚合物的重量之和高于或等于湿度控制剂的总重量的90％，优选地高于或等于93％，优选地高于或等于97％。将根据目标平衡相对湿度(erhi)调节的一定量的液态水添加到基本干燥的超吸收性聚合物中。优选地，在用作湿度平衡剂之前，允许所得到的材料在20℃±5℃下老化和平衡至少15天。添加的液态水的重量在超吸收性聚合物的干重量的10％到150％之间，远低于超吸收性聚合物的总保水能力。
11、可以将少量的添加剂材料添加到湿度控制剂的组合物中来向其提供额外的性能。这样的添加剂材料可以是例如，湿度吸收剂、氧清除剂、气味吸收剂、挥发性嗅觉有机化合物的放射源、香料、抗菌材料、抗真菌材料等。添加剂材料的重量比例被限制最大为湿度控制剂的总重量的10％，并且在50％rh到80％rh的范围内，湿度控制剂的组合物包括添加剂材料的湿度控制设备所达到的平衡相对湿度水平(erhi)基本上等于从以下湿度控制设备获得的平衡相对湿度水平，该湿度控制设备的不同之处仅在于湿度控制剂的组合物不包括添加剂材料。根据一个特征，从湿度控制剂的组合物包括添加剂材料的湿度控制设备获本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种湿度控制设备(1；3；5；7)，用于通过吸收或释放水蒸气将外壳(91；93；97)中的相对湿度保持在给定范围内，所述湿度控制设备包括封套(10；30；50；70)和布置在所述封套内的湿度控制剂，其中，所述封套(10；30；50；70)是防液态水的并且是水蒸气可渗透的，其中，所述湿度控制剂包括水合超吸收性聚合物(6)，使得水的重量和干燥的超吸收性聚合物的重量之和高于或等于所述湿度控制剂的总重量的90％，优选地高于或等于93％，优选地高于或等于97％，其中，所述水合超吸收性聚合物(6)具有经调节的含水量，所述经调节的含水量经选择以在密封容器中提供位于45％RH到90％RH，优选地50％RH到80％RH范围内的目标平衡相对湿度水平(ERHi)。
2.根据权利要求1所述的湿度控制设备，其中，在相对湿度为65％RH的30℃环境中，所述封套(10；30；50；70)的水蒸气传递能力高于每24小时20mg，优选地高于每24小时50mg。
3.根据权利要求1或2所述的湿度控制设备，其中，所述防液态水的封套(10；30；50；70)完全由具有小于30cm3.cm-2
4.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述封套(10；30；50；70)的内部体积与所述湿度控制剂中包含的干燥超吸收性聚合物的体积的比率小于4，优选地小于3，优选地小于2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，当所述平衡相对湿度从ERH1＝50％RH增加到ERH2＝80％RH时，所述湿度控制剂的组合物中的超吸收性聚合物是以每克干燥超吸收性聚合物吸收超过500mg水的超吸收性聚合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述水合超吸收性聚合物(6)具有对应于位于50％RH到80％RH范围内的所述目标平衡相对湿度水平(ERHi)的所述经调节的含水量，能够以每克干燥超吸收性聚合物吸收或释放至少60mg，优选地至少100mg水蒸气，同时将外壳(91；93；97)中的相对湿度保持在所述目标平衡相对湿度水平(ERHi)周围±10％RH范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述超吸收性聚合物基于交联合成(共)聚合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述超吸收性聚合物是包括由部分或完全成盐的丙烯酸单体携带的阴离子电荷的聚合物，所述丙烯酸单体是诸如，交联聚丙烯酸钠、交联聚丙烯酸钾、交联共聚物丙烯酰胺/丙烯酸钾。
9.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述水合超吸收性聚合物(6)具有10％到150％之间、优选10％到120％之间的经调节的含水量，所述水合超吸收性聚合物的含水量是水的重量与干燥超吸收性聚合物的重量的比率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，在包括所述湿度控制设备(1；3；5；7)的外壳(91；93；97)中以±2％RH的误差达到所述目标平衡相对湿度水平(ERHi)的时间小于24小时，优选地小于6小时，更优选地小于2小时。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的湿度控制设备，为湿度控制胶囊(1)或小罐(5)的形式，其中，所述防液态水的封套(10；50)包括被配置为接收所述水合超吸收性聚合物的不透气本体(11；51)和被配置为封闭所述本体以使所述水合超吸收性聚合物(6)保留在所述封套内的至少一个透气盖(16；56，59)。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的湿度控制设备，为用于封闭容器的开口的湿度控制封闭件(7)的形式，其中，所述防液态水的封套(70)包括所述封闭件的壁(72，73)和至少一个透气盖(76)，所述壁限定被配置为接收所述水合超吸收性聚合物的不透气本体(71)，所述透气盖被配置为封闭所述本体(71)使得所述水合高吸收性聚合物(6)保留在所述封套内。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的湿度控制设备，为湿度控制包或袋(3)的形式，其中，所述防液态水的封套(30)包括透气膜(31)，所述透气膜被配置为包裹所述水合超吸收性聚合物(6)，所述透气膜例如是，无纺织物或多孔聚合物薄膜。
14.一种可封闭容器(91；93；97)，包括至少一种敏感产品(81；83)，例如，药品、营养品、或医药产品，以及至少一个湿度...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种湿度控制设备(1；3；5；7)，用于通过吸收或释放水蒸气将外壳(91；93；97)中的相对湿度保持在给定范围内，所述湿度控制设备包括封套(10；30；50；70)和布置在所述封套内的湿度控制剂，其中，所述封套(10；30；50；70)是防液态水的并且是水蒸气可渗透的，其中，所述湿度控制剂包括水合超吸收性聚合物(6)，使得水的重量和干燥的超吸收性聚合物的重量之和高于或等于所述湿度控制剂的总重量的90％，优选地高于或等于93％，优选地高于或等于97％，其中，所述水合超吸收性聚合物(6)具有经调节的含水量，所述经调节的含水量经选择以在密封容器中提供位于45％rh到90％rh，优选地50％rh到80％rh范围内的目标平衡相对湿度水平(erhi)。
2.根据权利要求1所述的湿度控制设备，其中，在相对湿度为65％rh的30℃环境中，所述封套(10；30；50；70)的水蒸气传递能力高于每24小时20mg，优选地高于每24小时50mg。
3.根据权利要求1或2所述的湿度控制设备，其中，所述防液态水的封套(10；30；50；70)完全由具有小于30cm3.cm-2.s-1，优选地小于20cm3.cm-2.s-1的弗雷泽透气度的透气材料(31)制成，或者由至少一部分不透气材料(11；51；71)和至少一部分具有小于30cm3.cm-2.s-1，优选地小于20cm3.cm-2.s-1的弗雷泽透气度的透气材料(16；59；76)制成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述封套(10；30；50；70)的内部体积与所述湿度控制剂中包含的干燥超吸收性聚合物的体积的比率小于4，优选地小于3，优选地小于2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，当所述平衡相对湿度从erh1＝50％rh增加到erh2＝80％rh时，所述湿度控制剂的组合物中的超吸收性聚合物是以每克干燥超吸收性聚合物吸收超过500mg水的超吸收性聚合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述水合超吸收性聚合物(6)具有对应于位于50％rh到80％rh范围内的所述目标平衡相对湿度水平(erhi)的所述经调节的含水量，能够以每克干燥超吸收性聚合物吸收或释放至少60mg，优选地至少100mg水蒸气，同时将外壳(91；93；97)中的相对湿度保持在所述目标平衡相对湿度水平(erhi)周围±10％rh范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述超吸收性聚合物基于交联合成(共)聚合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述超吸收性聚合物是包括由部分或完全成盐的丙烯酸单体携带的阴离子电荷的聚合物，所述丙烯酸单体是诸如，交联聚丙烯酸钠、交联聚丙烯酸钾、交联共聚物丙烯酰胺/丙烯酸钾。
9.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，所述水合超吸收性聚合物(6)具有10％到150％之间、优选10％到120％之间的经调节的含水量，所述水合超吸收性聚合物的含水量是水的重量与干燥超吸收性聚合物的重量的比率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的湿度控制设备，其中，在包括所述湿度控制设备(1；3；5；7)的外壳(91；93；97)中以±2％rh的误差达到所述目标平衡相对湿度水平(erhi)的时间小于24小时，优选地小于6小时，更优选地小于2小时。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的湿度控制设备，为湿度控制胶囊(1)或小罐(5)的形式，其中，所述防液态水的封套(10；50)包括被配置为接收所述水合超吸收性聚合物的不透气本体(11；51)和被配置为封闭所...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·奥洛，V·洛格尔，
申请(专利权)人：艾尔诺沃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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