溴化铜湿度指示卡制造技术

本发明专利技术包含一种湿度指示的方法，该方法包含提供基底和包含溴化铜、溴化物盐、染料和纤维素纤维的湿度指示区域。在本发明专利技术的另一实施方案中，本发明专利技术包含湿度指示阵列，其包含在基底上含有多个湿度指示区域的基底，其中每一区域包含溴化铜、染料和溴化物盐，其中区域内溴离子与铜离子的摩尔比为约7.5∶1。

【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指示环境中相对湿度的湿度指示器，更具体地，涉及在环境中不同相对湿度下改变颜色的溴化铜湿度指示器。相关技术描述现存多种湿度指示器。一种类型的湿度指示器是湿度指示卡，用于多种目的，包括确定运输容器和包装中的相对湿度，诸如封装电子 设备和通信产品。通常用湿度敏感的组合物浸溃湿度指示卡并干燥。现在制造的大多数湿度指示卡使用氯化钴作为指示剂，其基于氯化钴水合的水平改变颜色。氯化钴可从蓝色(此时其具有一水的水合)变化为粉色(此时其具有六水的水合)。即，随着每一另外的水合的水增加，蓝色渐变为红色。因此，可基于卡上呈现的颜色确定近似湿度。可在卡上包括湿度指示区域的阵列，其中需要递增的湿度水平将卡上不同的指示区域从蓝色变为粉色。使用氯化钴的湿度指示器的问题为氯化钴是已知的刺激物和毒素。另外，当用于食品和药物产品时，氯化钴的使用受到控制。因此，氯化钴湿度指示器具有有限的应用且在食品和药物工业中不可用。某些类型的湿度指示卡浸溃卤化物或其他可释放Cu2+离子的盐类。国际公布号WO02/44712公开了用铜盐、协同盐和染料浸溃的湿度试纸。其他类型的湿度指示器包括湿度指示凝胶的使用。在美国专利申请公布号2004/0051081中，Moreton公开了用铜和溴化物浸溃的硅胶材料以提供相对湿度指示器。在美国专利号6，655，315中，Gattiglia公开了用氯化铜和吸湿盐浸溃的硅胶，其中硅胶改变颜色以指示水分的存在。仍然需要提供容易被发现的颜色变化且无毒的改进的湿度指示器。专利技术概述本专利技术包含湿度指示的方法，其包含提供基底和包含溴化铜、溴化物盐、染料和纤维素纤维的湿度指示区域。在本专利技术的另一实施方案中，本专利技术包含湿度指示阵列，其包含在基底上具有多个湿度指示区域的基底，其中每一区域包含溴化铜、染料和溴化物盐，其中区域内溴离子与铜离子的摩尔比为约7. 5 I。附图的若干视图简述图I是本专利技术的湿度指示卡的俯视图。专利技术描述本专利技术克服了先前实践的缺点。本专利技术提供无毒湿度指示器。本专利技术也提供可用于食品和药物产品包装的装置。另外，本专利技术提供指示何时干燥剂需要更换的装置。本专利技术也提供在卡或其他基底的区域中容易被使用者发现的颜色变化。另外，本专利技术允许人们改变指示区域的颜色。这些和其他优点从以下详细叙述将是显而易见的。本专利技术包括含有至少一个湿度指示区域的湿度指示装置。在一个优选的形式中，本专利技术包括湿度指示阵列，其在基底上包含多个湿度指示区域。每一湿度指示区域具有能在特定相对湿度改变颜色的组合物。湿度指示组合物包括溴化铜、溴化物盐和染料的有效组合，它们将与水蒸汽反应以提供2+离子。在一个优选的形式中，组合物可通过将五水合硫酸铜(II)、溴化钠、纤维素纤维、染料和水混合在一起而制得。含有增加量的五水合硫酸铜(II)和溴化钠以及相同量的染料和纤维素纤维的溶液的阵列被流延在基底的分离区域上。染料通常被吸入纸中，且只有在2+离子呈现浅黄褐色时可见，如下所述。五水合硫酸铜II和溴化钠反应形成溴化铜络合物，其以无水的形式提供深棕色外观并遮盖染料。当溴化铜接触特定的相对湿度时，环境中的水蒸汽分子与溴化铜络合物中的铜结合，形成2+离子，其中2+离子为浅黄褐色且基本上是无色的。这些2+离子不能遮盖染料。因此，当达到特定的相对湿度时，2+离子的存在赋予湿度指示区域以颜色变化，从溴化铜络合物的深棕色变为通常不可见的浅黄褐色。随后染料颜色可见。组合物中硫酸铜II和溴化钠的量可在每一湿度指示区域增加或减少，以控制发生颜色变化的相对湿度水平。即，增加组合物中存在的溴化铜和溴化钠的量可增加观察到颜色变化时的相对湿度水平，这部分因为组合物中过量的溴化物与水竞争并延缓2+离子的形成。在某些情况下，可期望将单一溶液(而不是溶液阵列)流延在基底上，以形成单一的相对湿度指示区域。对于单一指示区域，基于颜色是否发生改变，可确定相对湿度是高于还是低于特定的相对湿度。或者，可通过将湿度指示区域的颜色与含有一组染料的卡上的区域比较，而确定湿度水平。这组染料显示在特定相对湿度下应出现什么颜色。例如，当环境中的相对湿度达到30%时，指示区域的颜色可从棕色变为黄色。因此，基底上的区域应包括可与湿度指示区域比较的黄色染料点和棕色染料点。代替一组染料，基底可仅包括一种染料颜色，以显示当达到特定相对湿度时指示区域应有的颜色。优选与溴化物混合的硫酸铜是五水合硫酸铜II，因为这种材料，当与溴化物盐混合时，干燥时产生深色，且达到预设湿度水平时产生浅黄褐色，且不与食品染料反应。其他适合于本专利技术的硫酸铜II材料为无水硫酸铜II或水合硫酸铜II。其他典型的硫酸铜为氨基硫酸铜(硫酸铜，氨化)和三盐基硫酸铜。优选与硫酸铜II混合的溴化物盐为溴化钠或溴化钾，因为这些材料，当与硫酸铜II混合时，干燥时提供深色，且达到预设湿度水平时产生浅黄褐色，且不与食物染料反应。其他适合于本专利技术的溴化物盐为溴化钙、溴化镁、溴化锌或溴化铵。意外地，将溴化铜用作溴化物盐不产生容易发现的颜色变化。其他典型可用的盐类包括氯化铜、碘化铜、氟化铜、硝酸铜、铬酸盐和高锰酸盐。虽然任何种类的食品着色剂可用作染料，应理解FD&C染料是优选的，因为它们容易得到且用于食品、化妆品和药物是安全的。优选的染料为FD&C黄#5和FD&C红#40的组合，因为它在达到某一相对湿度时提供容易发现的颜色变化。另一优选的染料为FD&C绿#3和FD&C黄#5的组合。在这种情况下，当达到某一相对湿度时，基底将从棕色变为绿色。然而，仅使用FD&C黄#5、FD&C绿#3或FD&C红#40是合适的。应理解除棕色染料外的其他染料，也可在本专利技术中使用。优选地，湿度指示溶液包括纤维素溶液。例如，可以使用Klucel 羟丙基纤维素jf，由Hercules，Inc.生产。Klucel 羟丙基纤维素jf是粒径为99%通过20%目筛(851微米)或85%通过30%目筛￠00微米)的粉末。纤维素溶液增加湿度指示溶液的粘度，防止当溶液流延在湿度指示卡上时溶液迁移太远。认为纤维素还使溴化铜络合物的聚集极小化，以提供均匀的颜色分布并防止由溴化铜络合物形成暗点。纤维素纤维溶液容纳湿度指示溶液，使得每一湿度指示区域更小，允许卡上包括更多数目的相对湿度检测区域。另外，由于溴化铜络合物和染料处于更集中和均匀的区域，颜色改变更容易被发现。湿度指示溶液中优选的纤维素纤维浓度范围为约0. 8% -I. 2%，因为它提供适合的粘度以保持硫酸铜II和溴化物盐溶液在湿度指示卡上要求的区域内。然而，湿度指示溶液中纤维素纤维合适的范围为约0. 5% -I. 5%。其他增稠剂适合增加湿度指示溶液的粘度，其包括羧甲基纤维素、羧丙基纤维素角叉菜胶、瓜尔胶或黄原胶。在本专利技术的一个优选实施方案中，使用的基底为吸墨纸，因为它容易吸收染料并迅速地干燥。不过，应理解可使用其他种类的基底。例如，该湿度指示化学品可用于其他种类的纸、粘性贴纸(stamp)、塑料片、膜或衬底材料上的涂层 ，诸如在诸如金属的基底上的聚合物或纤维涂层。另外，湿度指示化学品可以固体形式使用，或在材料诸如树脂聚合物和热熔性胶黏剂中使用。更具体地，聚乙酸乙烯酯乙烯乙酸乙烯酯、尼龙、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·E·麦克迪，
申请(专利权)人：多种吸附技术公司，
类型：发明
国别省市：