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專業防潮知識
一,概念篇

吸附劑:就是俗稱的干燥劑原料,是干燥劑的主要組成部分,通過自身物理或化學吸附作用吸收空氣中的水分子。
包材:對于袋式干燥劑來說,就是把原料包起來的袋子作用的材料,需要具備一定的透氣性和防粉塵性能,某些情況下還需要具備一定的防水性。
硅膠:常見的吸附劑,呈透明或半透明球狀,機械強度高,粉塵少,安全無毒,但不可降解,生產過程會污染環境,近年來發達國家在逐漸限制或禁止使用。
蒙脫石:又稱陶土、膨潤土,是一種天然的礦物,作為干燥劑的蒙脫石呈不規則顆粒狀,顏色多種多樣,安全環保,是一種新型的干燥劑產品。
相對濕度:空氣中實際所含水蒸汽密度和同溫度下飽和水蒸汽密度的百分比值,叫做空氣的“相對濕度”??掌母墑潭群涂掌興械乃拷詠ズ偷某潭扔泄?,而和空氣中含有水汽的絕對量卻無直接關系。相對濕度的符號為RH。
吸濕率:干燥劑在一定溫度和相對濕度條件下吸收水汽的重量與自身重量之比,用百分數表示。
水汽透過率:單位面積的包材在一定時間內透過水汽的能力,通常用克每平方每天來表示,即g/m2/d。
UNIT:即“單位”,在(23±2)℃和40%相對濕度的空氣中達到平衡時,吸收水汽至少能達到6.0g的指定數量的干燥劑為"一個單位"干燥劑。干燥劑單位數就是干燥劑袋吸濕能力的總數。

二,原理篇

硅膠吸濕原理:硅膠的主要成分為二氧化硅,經過加工的硅膠,具有獨特的微孔結構,平均孔徑可達24A,它的結構非常像一個海綿體,由互相連通的小孔構成一個有巨大的表面積的毛細孔吸附系統,對水分子具有良好的親和力,它的微孔結構能夠吸附和保存水汽,它即使在溫度大于105℃時仍能吸收潮氣,但當溫度大于38℃后,它的吸濕速度開始下降,它的最佳吸濕狀態在21℃--32,即使相對濕度較高60%--90%時,也能使容器內的相對濕度維持在40%。
蒙脫石吸濕原理:蒙脫石是由顆粒極細的含水鋁硅酸鹽構成的礦物,屬單斜晶系的含水層狀結構硅酸鹽礦物。蒙脫石顆粒細小,約0.2~1微米,具膠體分散特性,在電子顯微鏡下可見到片狀的晶體,顏色或白灰,或淺藍或淺紅色。當溫度達到100~200℃時,蒙脫石中的水分子會逐漸跑掉。失水后的蒙脫石對水分子具有極強的吸附力。

三,標準篇

1、藥品食品干燥劑相關標準
藥品食品用干燥劑的標準主要是由國家食品藥品監督管理局制定的藥品包裝容器(材料)標準:《藥用固體紙袋裝干燥劑標準》YBB00122005。該標準規定了對“固體制劑濾紙袋包裝的細孔球型硅膠干燥劑”的要求,其中除了對干燥劑袋外觀、強度,吸附劑的含水率、吸濕率等干燥劑基本性能要求外,著重就干燥劑在有害物質含量(如:砷含量等),微生物限度,脫色性能等方面進行了規定。

項目要求
YBB00122005
硅膠原料
含水率
≤4.0%
 
粒度
 
吸濕率
20%RH,≥7.0%;
 
 
50%RH,≥19.0%;
 
 
90%RH,≥29.0%;
包材
熒光測試
不得含有
 
坤含量
≤0.0001%
 
鉛含量
≤0.0005%
 
脫色試驗
無色
 
溶劑殘留量
≤10mg/m2
干燥劑袋
外觀
干凈整潔無破損
 
牢度(抗跌性)
1.2m高跌落無破損
 
粉塵
 
吸濕速度
 
微生物限度
符合藥典要求
交貨要求
產品規格及
 
包裝數量
 
 
包裝袋要求
 
濕度指示卡
其他
透明條連續式
 
橫封及縱封
 

注:1“—”代表沒有此項要求
 
 2、DIN55473標準
《包裝輔助用品 干燥劑袋 交貨技術條件》DIN5473標準是德國標準化協會針對袋裝干燥劑制定的一個標準,標準中對袋裝干燥劑的原料性能、包材性能、成品性能、包裝袋(阻隔性包裝)性能、產品標識等均作了明確的規定。

A、原料(吸附劑)性能要求

檢驗項目
指標
測試或檢驗方法
PH
3.5~8.5
水溶液PH計測定
電導率
≤0.3S/m
水溶液電導率儀測定
水溶物含量
≤2.0%
水溶液過濾蒸發法
粒度
≤0.25mm ≤2.0%
標準金屬篩網篩選
 
≤6.3mm 100%
單位吸濕能力(23℃、40%RH)
≥6g
動態法或恒溫恒濕箱法測試吸濕能力百分比后根據單位重量換算而得。
單位重量
≤39g
生產前根據吸濕能力百分比制訂單位重量數值,生產后根據干燥劑袋內吸附劑凈重確認實際的單位重量數值。
單位體積
≤45cm3
測量堆積密度后根據單位重量換算而得。
 
B、包材(干燥劑袋子的材料,透氣性包裝)性能要求

檢驗項目
指標
測試或檢驗方法
防粉塵性
A型: ≤10mg/u
帶包裝跌落試驗,
收集粉塵稱重
 
B型: ≤1mg
 
吸濕速度(23、40%RH)    
≤16u: ≥0.25g/7h·u
帶包裝動態吸附
7小時測試增重
32u:≥0.1 g/7h·u
 
印刷及標識
至少需印刷有以下內容:
目視
1. 干燥劑 DIN55473
2. 廠家名稱及通信地址
3. 干燥劑單位數量(只允許有1/6、1/3、1/2、1、2、4、8、16、32單位)
4. 干燥劑袋的類型
(A型或B型)
不允許標有重量

 
C、包裝袋(阻隔性包裝)

 

檢驗項目
指標
測試或檢驗方法
水蒸氣透過率        (23、85%RH)
≤0.5g/m2·24h
電解法測試水蒸氣透過率
濕度指示卡
每袋8%點卡
目視
印刷及標識
需印刷有以下內容(英文、德文):
目視
1. 注意!對潮氣敏感;
2. 濕度指示卡必須為藍色;
3. 應在使用時打開;
4.如只抽取部分,則應立即對包裝密封。

3、電子行業相關標準
電子產品,特別是濕度敏感電子元器件對包裝濕度控制也有很高的要求, 美國電子工業聯接協會(IPC)和美國電子器件工程聯合委員會(JEDEC)聯合編制的《濕度敏感表面貼裝元器件的包裝運輸處理使用標準》J-STD-033b是被廣泛使用的針對濕度敏感電子元器件表面處理、烘干、干燥包裝等各方面要求的綜合標準。該標準中的第3章規定了這些電子元器件的干燥包裝要求,其主要內容如下:

項目
要求
備注
濕氣敏感度分級
按照J-STD-020或JESD22-A113
可靠性試驗進行分級,不同等級
的產品,包裝要求也是不一樣的。
必須要進行防潮包裝
的是2~5a級,1級
和6級可選擇進行
防潮包裝。
包裝前要求
2a~5a等級產品在包裝前需進行
烘干去除水分
烘干時間等要求另
有規定
包裝內其他材料也進行干燥處理,
或酌情增加干燥劑用量
 
元器件在烘干后到包裝的時間間
隔也有規定
 
包裝的要求
水蒸汽阻隔袋:須滿足
MIL-PRF-81705的耐撓曲性,靜
電屏蔽性,強度,耐刺破性;
水蒸汽透過率
≤0.002mg/100in2·24h。
 
干燥劑:須符合MIL-D-3464中Ⅱ
型干燥劑產品的要求,無塵、無腐
蝕性、且具有指定的吸濕能力。
 
干燥劑用量:干燥劑用量應足夠,
使阻隔袋內濕度保持在10%相對
濕度以下(25℃),用量估算公式:
用量=(0.304*保質期月份*水蒸汽
透過率*阻隔袋表面積)/
(25℃、10%RH下干燥劑吸濕能
力)
該計算公式未考慮包
裝內含水材料的情況,
在遇到這種情況時尚
需進行用量
修正。
濕度指示卡:每個水蒸汽阻隔袋內
須放置5%、10%、60%的三點濕度
指示卡一張,對適度指示卡版面內
容以及指示靈敏度均有明確的要求。
 
濕氣敏感警示標簽
不同等級的電子元器件需要的標簽
要求也有所不同
 
其他
阻隔袋須熱封,并且適當的抽取真
 

 
 4、濕度指示卡標準
濕度指示卡有很多種類,相關的標準也有很多,僅針對濕度指示卡的標準有國軍標《GJB2494》,美軍標《MIL-I-8835》等,而一些與干燥包裝相關的標準如:《DIN55473》,《J-STD-033b》,《MIL-P-116》等,也都提到了對濕度指示卡的一些要求,總的來說,這些標準中對濕度指示卡的性能要求大體是相同的,概括如下:

項目
要求
備注
吸墨水紙
定量:300g/m2左右的白色纖維紙張
 
吸墨水性:50s以內吸收1ml墨水
 
油墨及印刷
高耐久性油墨,一般為黑色
 
指示點一般為圓圈,配有相應的說明性文字
 
浸漬液
一般要求為不同濃度的氯化鈷水溶液
 
顏色及靈敏度
一般要求為:環境濕度低于指示斑面值5%,斑面顏色為藍色;
 
環境濕度高于指示斑面值5%,斑面顏色為粉紅色;環境濕度和指示斑面值相同時一般為中間色。
耐溫要求
在約70℃下和-55℃下進行高低溫循環試驗,其顏色和靈敏度仍符合上述的要求。
僅限軍標
穩定性
在與甘油水溶液接觸后,其顏色和靈敏度仍符合上述的要求。
 
交貨包裝
采用鐵罐包裝,并且每罐濕度指示卡內須放置干燥劑
 
 
 5、相關軍用干燥劑標準
除DIN55473標準外,袋裝干燥劑的標準主要是國內外幾個軍用干燥劑的標準,如:中國軍用標準《袋裝用靜態吸濕袋裝活性干燥劑通用規范》GJB2714,美國軍用標準《包裝用靜態吸濕袋裝活性干燥劑通用規范》MIL-D-3464,英國國防標準《硅膠袋裝干燥劑及活性礦物袋裝干燥劑》DEF STAN 81-68等。這些標準的內容要求摘抄如下:

標準號
主要內容及要求
備注
MIL-D-3464E
以unit為計量單位的袋裝干燥劑標準,和DIN55473類似。
GJB2714標準是
MIL-D-3464E標
準的中文版本,
其中主要內容完
全一樣。
GJB2714
1Unit的定義:23℃、20%RH吸濕能力達到3g,23℃、40%RH吸濕能力達到6g;
 
分為Ⅰ型低塵、Ⅱ型無塵和Ⅲ型特殊用途;
在防粉塵性和干燥劑袋的安全性要求上較DIN55473更嚴格;
允許每單位干燥劑吸濕能力有5%的不足;
DEF
STAN81-68
以規定的重量為袋裝干燥劑規格的標準,著重定義了干燥劑原料的種類和干燥劑袋規格。
蒙脫石干燥劑符
合其中活性礦物
干燥劑的要求,
通常所說的
“活礦”并不符
合。
基本干燥劑(基礎干燥劑) 指在25℃,50%R.H下吸濕率達到27%的材料。定義硅膠為基本干燥劑原料,活性礦物需1.35倍的量才與硅膠吸濕性能相同;
規定了不同原料的干燥劑袋的規格以及尺寸;
以擠壓的方式測試干燥劑袋的強度(其他標準一般為跌落);
對吸附速度的要求更詳細、更嚴格;
對干燥劑產品的保質期以及回烘作了相應的規定;
對印刷標識的規定更詳盡。
 
 6、關于干燥劑原料的一些標準
干燥劑原料通常都有自己單獨的標準,如:化工行業分子篩標準《4A分子篩》HG/T2524,化工行業硅膠標準《A型細孔硅膠》HG/T2765.1,英國標準《粒狀硅膠干燥劑標準》BS7554,日本工業標準《硅膠》JIS Z 7010,英國標準《活性礦物干燥劑標準》BS7529等。這些標準著重闡述了對干燥劑原料本身的理化性能的要求以及相關的測試方法,并沒有涉及對袋裝干燥劑的要求。這些標準的內容要求摘抄如下:

標準號
主要內容及要求
備注
HG/T2524
規定了4A分子篩的含水率、磨耗率、顆粒規格、抗壓碎強度、靜態吸附量等指標及測試方法。
 
HG/T2765.1
規定了A型細孔硅膠的外觀、含水率、吸濕能力、PH、比電阻、粒度合格率等指標以及相關的測試方法。
 
BS7554
規定了硅膠干燥劑的含水率、PH值、氯化物含量、硫酸鹽含量、吸附性能、氨及其化合物、粒度、耐壓性及粉塵等指標及測試方法。
 
JIS Z 7010
規定了不同種類硅膠的孔徑、含水率、比表面、PH、比電阻、粒度合格率等指標以及相關的測試方法。
其中的A型硅膠作為干燥劑原料,即HG/T2765.1中描述的A型細孔硅膠。
BS7529
規定了活性礦物干燥劑的含水率、PH值、氯化物含量、硫酸鹽含量、吸附性能、粒度、耐壓性及粉塵等指標及測試方法。
通常所說的“活礦”并不符合活性礦物干燥劑的要求。
 
 
四,安全篇

1,保質期
干燥劑在生產之后到最后使用之前,都有一段運輸以及儲存的時間,需要用一定的包裝材料進行包裝以保證干燥劑完好以及有效。
由于干燥劑是通過吸附空氣中的水蒸氣來發揮功效的,所以干燥劑的外包裝材料(與包材相區別)除了要具有普通包裝材料的性能(如一定的強度、韌性)外,還要密封包裝并對水蒸氣有一定的阻隔性。
衡量材料水蒸氣阻隔性的指標是水蒸氣透過率(water vapor transmission rate,簡稱WVTR或WDD),是指阻隔性材料在一定的溫濕度條件差下,指定時間內透過該材料的水蒸氣的量與材料表面積的比,國際單位制單位為g/m2•24h。
包裝材料水蒸氣透過率越小,阻隔性越好,包裝內的干燥劑保存時間就越長;水蒸氣透過率越大,阻隔性越差,包裝內的干燥劑保存時間就越短。
當然,實際干燥劑的保存期限還與包裝大小、保存環境、密封好壞等因素相關,下表是根據經驗得出的不同阻隔包裝材料的水蒸氣透過率以及相對應的干燥劑保存期限:

包裝種類
阻隔包裝選用
典型的WVTR          (23℃、85%RH,g/m2•24h)
干燥劑保質期
普通
HDPE 5S
1.8g/m2•24h
3個月
小袋包裝
HDPE 3S
2.5g/m2•24h
特殊包裝
LDPE 10S
0.9g/m2•24h
6個月
出口包裝
MDPE 14S or LDPE 20S
0.4g/m2•24h or 0.5g/m2•24h
12個月
鋁箔包裝
PA/Al/LDPE(10s)
小于0.01 g/m2•24h
18個月
鐵桶包裝
Fe 2.5mm
0
24個月或以上

2,干燥劑粉塵
硅膠干燥劑具有微量粉塵,如果特殊要求,其粉塵泄露可以忽略,但蒙脫石及其他礦物干燥劑粉塵相對較多,必須選擇防粉塵材料作為包材,否則會造成產品的污染。樂柏系列無紡布都具有良好的防粉塵性能,是優秀的蒙脫石干燥劑包材。
3,干燥劑滲水
礦物干燥劑、氯化鈣干燥劑、高吸濕干燥劑吸濕后會有不同程度的液態水產生,必須使用防滲水材料作為包材,否則會造成產品的潮濕、污染。樂柏LF、LD無紡布都具有良好的防滲水性能,特別適合上述干燥劑的包裝。
4,干燥劑破包
如果干燥劑遭到擠壓、碰撞、針刺等情況,會存在破包的可能,一旦干燥劑破包,會不同程度的造成產品的污染。干燥劑破包主要有兩種原因,一是產品本身的質量存在問題,大多數的劣質干燥劑存在這種情況,二是沒有選擇合適的干燥劑包材,即包材的封口強度或抗撕裂強度不夠,樂柏系列無紡布均具有最優秀的封口強度和抗撕裂強度。
 
五,用量篇

干燥劑用量是干燥劑應用中最關鍵的一點。如果干燥劑用少了,起不到有效防潮的作用,產品會受到濕氣的侵害;如果干燥劑用多了,則會產生浪費,不經濟。 
產品包裝內目標濕度的設定
在開始計算干燥劑用量前,我們必須要設定一個目標濕度,即包裝內允許的最高濕度。一般來說,普通產品在50%以下的濕度環境下就能安全保存,也有很多產品要求更低的濕度,比如20%的環境。目標濕度設定越低,就需要用更多的干燥劑去保持包裝內的干燥。
 
阻隔包裝的水汽透過率
水汽透過率是(克/平方米·天)指在一個穩定溫度濕度條件下的靜態環境中,經過24小時(一天)的測試時間后滲透過測試材料的水蒸汽的克重。
阻隔包裝物的水汽透過率對干燥劑用量的影響非常大,同樣一個體積的包裝要求保存相同的時間,如果使用阻隔性很好的材料如鋁箔,則干燥劑就可少用一點,如果使用阻隔性很差的材料如薄的PE袋,則需要放入很多的干燥劑才能起到同樣的效果。
所以在條件允許的情況下,我們建議盡量采用阻隔性好(即水汽透過率低)的阻隔材料來包裝產品。另外,阻隔包裝的封口一定要嚴實,且絕對不可以有氣孔,任何一個的微小的漏氣孔都會使得干燥劑的效用大打折扣。
在不同的溫度、濕度條件下,同一種阻隔材料的水汽透過率也是不同的。溫度、濕度越高,水汽透過率也越高。但是我們在計算時候,只能取一個平均值來使用。DIN55474是建議我們使用23℃,85%RH條件下的水汽透過率的值。如果結合實際情況取值會使計算更精確。
             
包裝中濕氣的三個來源
在一個特定的包裝中,濕氣有三個來源,干燥劑的使命就是吸收這三部分水汽,將包裝內的濕度控制在目標濕度之下。
(1) 產品包裝時候,包裝內空氣含有的初始濕氣。比如產品包裝的體積是1個立方,包裝時初始溫度和濕度是23℃,85%相對濕度的時候,該空氣中就含有17.47克水。
(2) 產品包裝內的包裝輔料所含的水分,在儲 藏運輸過程中會逐步揮發出來。比如木料通常有15-30%的含水率。
(3) 在儲藏運輸過程中,通過阻隔包裝物滲透到產品包裝中的水汽。比如水汽透過率為2克/平方米·天的阻隔PE袋,面積為6平方米,經過90天后會滲透1080克水到包裝中去。
 
干燥劑用量的計算公式及參數
 n = 1/a * (V*b + m*c + A*e*WDD*t)
n:  所需使用的干燥劑單位(unit)數
a:  目標濕度條件下,一單位干燥劑所能吸收的水汽量(克 g)
V:  包裝的內容積(立方米 m3)
b:  初始包裝時溫濕度條件下的空氣水含量 (克/立方米 g/m3)
m:  包裝內含水包裝輔料的重量(千克 kg)
c:  含水包裝輔料的含水率(克/千克 g/kg)
A:  阻隔包裝物的表面積(平方米 m2)
e:  目標濕度條件下的校正系數
WDD:  阻隔包裝的水汽透過率 (克/平方米·天 g/m2·d)
t:  儲存運輸的天數(天 d)

六,鑒別篇

大多數的顧客并不具備專業的干燥劑知識,但是只要稍加觀察和判斷,依然可以識別干燥劑產品的優劣。
1,外觀:優秀的袋式干燥劑外形整齊,印刷清晰,封口寬度適中,封口無夾料,原料飽滿度適中,而劣質干燥劑往往做工粗糙,歪歪扭扭,封口寬窄不一,印刷模糊,因袋子過小而顯得特別鼓脹。
2,包材:好的包材厚薄均勻、無斑點、表面光滑、強度高,劣質的包材厚薄不均,甚至有個別地方能明顯看到原料,表面粗糙、有色斑,用手揉搓有纖維脫落、掉色嚴重,用手擠壓會從封口處開裂,易撕破。
3,原料:優秀的干燥劑原料顆粒均勻,用手摸有明顯的發熱,劣質的干燥劑原料顆粒不均,破碎較多,發熱不明顯,能明顯看到雜質。
4,稱重:稱出干燥劑的原始重量并記錄,置于潮濕環境中48小時后再稱重,與原始重量對比,看重量增加是否明顯,然后在105度的溫度下烘干3小時,再次稱重,如果低于原始重量,則證明該干燥劑不符合標稱重量。

 
 

 

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