选择供包装应用的吸附性复合材料屏障的方法

摘要

选择可用于至少部分制造罩壳以保护内容物免受外部湿度的合适的树脂结合吸附剂组合物的方法，包括以下步骤：a)选择多种树脂、多种吸附剂及其之间的多种比例，以形成多种复合材料；b)计算多种复合材料的多个失效时间，其中多个失效时间中的每个失效时间是以多种复合材料的每种复合材料的内部相对湿度等于最大内部相对湿度时为基准；c)确定多个失效时间中的哪个更大；和d)基于步骤(c)的结果选择多种复合材料中的一种复合材料。

主权项

选择可用于至少部分地制造罩壳以保护内容物免受外部湿度影响的合适的树脂结合吸附剂组合物的方法，其中所述罩壳具有内部顶部空间体积V、厚度L和表面积A，所述罩壳由具有外部相对湿度hout的环境所包围，所述hout是在温度T时饱和水汽密度ρsat的分数，所述内部顶部空间体积具有最大内部相对湿度，所述方法包括以下步骤：a)选择多种树脂、多种颗粒吸附剂及其之间的多种比例，以形成多种复合材料，其中所述多种树脂中的每种树脂具有有效水汽扩散系数Dm和水汽溶解度系数Sm，并且所述多种复合材料中的每种复合材料具有所述树脂的体积分数φm和所述吸附剂的体积分数φd；b)计算所述多种复合材料的多个失效时间，其中所述多个失效时间中的每个失效时间是以所述多种复合材料中的每种复合材料的内部相对湿度hin等于所述最大内部相对湿度时为基准；c)确定所述多个失效时间中的哪个更大；和d)基于步骤(c)的结果选择所述多种复合材料中的一种复合材料，其中：(A)所述多种颗粒吸附剂中的每种颗粒吸附剂是化学计量的，并且所述多种复合材料中的每种复合材料具有化学计量系数μ、初始质量浓度R0和在外部表面所溶解的水汽浓度Cout，根据以下方程计算在滞后时间tLR之后的所述内部相对湿度： h in ( t ) = h out [ 1 - exp ( - φ m D m S m A ( t - t LR ) L ( σ sat V + 1 2 φ m S m AL ) ) ] , 其中：t是达到所述内部相对湿度hin的时间；和tLR是所述厚度为L的所述罩壳的所述滞后时间；或者(B)所述多种颗粒吸附剂中的每种颗粒吸附剂具有水汽吸附等温线，所述水汽等温线是线性的且具有水汽溶解度系数Sd，和所述多种 复合材料中的每种复合材料具有伪化学计量系数μ、初始质量浓度R0和在外部表面所溶解的水汽浓度Cout，根据以下方程计算在滞后时间tLR之后的所述内部相对湿度： h in ( t ) = h out [ 1 - exp ( - φ m D m S m A ( t - t LL ) L ( ρ sat V + 1 2 S eff AL ) ) ] , 其中：t是达到所述内部相对湿度hin的时间；tLL是所述厚度为L的所述罩壳的所述滞后时间；和Seff＝φmSm+φdSd，或者(C)所述多种颗粒吸附剂中的每种颗粒吸附剂具有水汽吸附等温线，所述水汽吸附等温线是双重吸附模式且具有孔饱和常数Cmax、Langmuir亲合常数b，并且所述内部体积具有最初内部相对湿度hin.0，根据以下方程计算滞后时间tLD之后的所述内部相对湿度： t = t LD + a 1 a 3 a 5 ( 1 + bh out ) [ ln 1 + bh in 1 + bh in . 0 - ln h out - h in h out - h in . 0 - ln ( 1 + bh out ) ( 1 1 + bh in - 1 1 + bh in . 0 ) ] - a 2 a 3 + a 4 a 5 ln h out - h in h out - h in . 0 其中：t是达到所述内部相对湿度hin的时间；tLD是所述厚度为L的所述罩壳的所述滞后时间；a1＝φdCmaxb；a2＝φmSm； a 3 = AL 2 ; a4＝ρsatV；和 a 5 = φ m D m S m A L .