CN101393134A - 湿度指示剂 - Google Patents
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Abstract
为提供不含氯化钴的湿度指示剂,本发明提供一种湿度指示剂,包括载体。该载体用溶剂为水、主要组分及其在溶液中的质量分数为:硫酸铜或五水合硫酸铜10%~30%;溴盐0.5%~12%的溶液来变色。这种指示剂指示范围广(可指示5~80%的环境湿度),灵敏度较高。吸湿前呈棕色,吸湿后变为蓝绿色,变色效果明显,灵敏度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于显示湿度的指示剂,具体涉及不含钴的湿度指示剂。
背景技术
目前市场上的湿度指示材料,例如湿度指示卡、变色硅胶等,多以氯化钴做指示剂。而氯化钴已于1998年被欧盟在European Directive 67/548的修改XXV中确定为二类致癌物,故含有氯化钴的湿度指示材料在欧美已被禁止生产而逐步淘汰。为寻找一种或多种能够在功能上替代氯化钴的组分,研究者一直在不懈努力。其中,2002年8月21日公开的CN1365447A号专利申请公开了一种“干燥剂吸收能力的湿度指示剂”。该技术未使用氯化钴,而采用氯化铜作为活性成分且具有含氯离子的增效盐,两者共同作为才能起到较好的变色作用。但是,氯化铜容易和氯离子结合为[CuCl4]2+,而[CuCl4]2+对应的溶剂为黄色,当指示剂吸湿后,它会跟指示剂形成的蓝色介质发生色彩的配置,从而导致吸湿后的指示剂表现为绿色。这种由干燥时的黄色到吸湿后的绿色的颜色变化并不明显,因而影响了指示剂灵敏程度,特别是在湿度较小的环境下,这种情况尤其明显。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种湿度指示剂,其不含氯化钴,颜色变化范围较大,更能适应市场及环境保护的需要。
本发明提供的湿度指示剂,包括载体,该载体用溶剂为水、主要组分及其在溶液中的质量分数为:硫酸铜或五水合硫酸铜10%~30%;溴盐0.5%~12%的溶液来变色。其中,溴盐优选为溴化钠或溴化镁。两者在溶液中的比例可以调整,以配制成可指示不同环境湿度的湿度指示剂。
在本发明的另一实施方式中,湿度指示剂还含有镍盐,如氯化镍,硫酸镍,硝酸镍等。在其他实施方式中,本发明湿度指示剂还含有色素,例如,栀子蓝、栀子绿、叶绿素铜盐或甲基绿等。
所用载体为纤维类产品、硅胶、分子筛、氧化铝或膨润土。
本发明提供的无钴湿度指示剂溶液,干燥后所得湿度指示剂指示范围广(可指示5~80%的环境湿度),灵敏度较高。吸湿前呈棕色,吸湿后变为蓝绿色,变色效果明显,灵敏度高。
具体实施方式
使用硫酸铜和溴盐的组合作为本发明的湿度指示剂主要组分。按下表1所示的组分和含量配制湿度指示剂。
表1:硫酸铜+溴盐作为主要组分的湿度指示剂
编号 | 水 | 硫酸铜 | 溴盐及其重量 | 干燥时颜色 | 吸湿后颜色 | 指示湿度 |
A | 89g | 10g | NaBr 1g | 棕色 | 浅蓝色 | 10% |
B | 76.5g | 20g | NaBr 3.5g | 棕色 | 蓝绿色 | 40% |
C | 64.5g | 30g | NaBr 5.5g | 深棕色 | 蓝绿色 | 50% |
D | 62.5g | 30g | NaBr 7.5g | 深棕色 | 蓝绿色 | 60% |
在上表中,随着硫酸铜和溴盐的含量的增加,干燥时的湿度指示剂颜色逐渐变深,但吸湿后的颜色依然保持蓝绿色,且能够指示的环境湿度随着主要组分的浓度的增加而变大。即使在主要组分的浓度较小时的湿度指示剂A,其变色效果依然明显,容易识别。
使用五水合硫酸铜和溴盐的组合作为本发明的湿度指示剂主要组分。按下表2所示的组分和含量配制湿度指示剂。
表2:五水合硫酸铜+溴盐作为主要组分的湿度指示剂
编号 | 水 | 五水合硫酸铜 | 溴盐及其重量 | 干燥时颜色 | 吸湿后颜色 | 指示湿度 |
E | 80g | 19.5g | NaBr 0.5g | 浅棕色 | 浅蓝色 | 5% |
F | 77.5g | 20g | KBr 2.5g | 棕色 | 浅蓝色 | 10% |
G | 70g | 25g | NaBr 5g | 棕色 | 蓝绿色 | 40% |
H | 62.5g | 30g | MgBr2 7.5g | 深棕色 | 蓝绿色 | 50% |
I | 60g | 30g | NaBr 10g | 深棕色 | 蓝绿色 | 60% |
J | 58 | 30 | NaBr 12g | 深棕色 | 蓝绿色 | 80% |
在上表中,使用五水合硫酸铜代替硫酸铜具有与使用硫酸铜时的相似效果。
在本发明的其他实施方式中,还可以在湿度指示剂中加入镍盐和/或色素,所述镍盐例如氯化镍,硫酸镍,硝酸镍等,所述色素例如栀子蓝、栀子绿、叶绿素铜盐或甲基绿。
在一个实施例中,向上述湿度指示剂A中加入1~5g/100g的硫酸镍和0.001~0.003g/100g的栀子蓝。结果显示干燥时呈明艳的深棕黄色,吸湿后变为明艳的蓝绿色。
使用硫酸铜和溴盐的组合,并加入镍盐和/或色素,作为本发明的湿度指示剂主要组分。按下表3所示的组分和含量配制湿度指示剂。
表3:硫酸铜+溴盐+镍盐+色素作为主要组分的湿度指示剂
编号 | 水 | 硫酸铜 | 溴盐及其重量 | 镍盐及其重量 | 色素及其重量 | 干燥时颜色 | 吸湿后颜色 | 指示湿度 |
K | 88.5g | 10g | NaBr 1g | 硫酸镍 0.5g | 栀子蓝 0.003g | 浅棕色 | 浅蓝绿色 | 10% |
L | 87.5 | 10g | NaBr 1.5g | 硫酸镍 1.0g | 栀子蓝 0.003g | 浅棕色 | 浅蓝绿色 | 20% |
M | 76 | 20g | NaBr 2.5g | 硫酸镍 1.5g | 栀子蓝 0.003g | 棕黄色 | 蓝绿色 | 30% |
N | 74.5g | 20g | NaBr 3.5g | 硫酸镍 2.0g | 栀子蓝 0.003g | 棕黄色 | 蓝绿色 | 40% |
O | 63.0g | 30g | NaBr 5.5g | 硫酸镍 2.5g | 栀子蓝 0.003g | 深棕黄色 | 蓝绿色 | 50% |
P | 59.5g | 30g | NaBr 7.5g | 硫酸镍 3.0g | 栀子蓝 0.003g | 深棕黄色 | 蓝绿色 | 60% |
在上表中,使用硫酸铜和溴盐的组合,并加入镍盐和/或色素,作为本发明的湿度指示剂主要组分,变色情况优于硫酸铜和溴盐的单一组合,指示剂变色前后颜色比较明艳。
用配制好的湿度指示剂浸渍纸张、无纺布或其他纤维类产品,烘干后可制得具有湿度指示功能的卡片,我们称之为湿度指示卡;也可用配制好的湿度指示剂浸渍硅胶,获得同样具有湿度指示功能的变色硅胶。本领域技术人员熟知的载体还可以是分子筛、氧化铝、膨润土等。
以上给出的仅是本发明的优选实施方式,本领域的技术人员在阅读本发明的内容后,很容易对本发明作出修改而不超过本发明要求保护的范围,申请人有意将这些显而易见的修改包括在本发明的范围内。
Claims (10)
1.湿度指示剂,包括载体,该载体用溶剂为水、主要组分及其在溶液中的质量分数为:硫酸铜或五水合硫酸铜10%~30%;溴盐0.5%~12%的溶液来变色。
2.如权利要求1所述的湿度指示剂,其特征在于,所述溴盐为溴化钠或溴化镁。
3.如权利要求2所述的湿度指示剂,其特征在于,所述溴盐为溴化钠。
4.如权利要求1所述的湿度指示剂,其特征在于,所述湿度指示剂还含有镍盐。
5.如权利要求4所述的湿度指示剂,其特征在于,所述镍盐选自氯化镍、硫酸镍和硝酸镍。
6.如权利要求1所述的湿度指示剂,其特征在于,所述湿度指示剂还含有色素。
7.如权利要求6所述的湿度指示剂,其特征在于,所述色素为栀子蓝、栀子绿、叶绿素铜盐或甲基绿。
8.如权利要求1所述的湿度指示剂,其特征在于,所述载体为无纺布或纸。
9.如权利要求1所述的湿度指示剂,其特征在于,所述载体为硅胶。
10.如权利要求1所述的湿度指示剂,其特征在于,所述载体为分子筛、氧化铝或膨润土。
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2008
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