一种双功能快速除湿脱氧剂及其制备方法
专利名称:一种双功能快速除湿脱氧剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及脱氧剂，具体涉及一种双功能快速除湿脱氧剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，针对提高食品防腐保鲜效果的强烈要求，使食品包装体内部在短时间内处于低氧和低湿状态，从而抑制食品氧化变质或受潮。具体地说，是将快速除湿脱氧剂与食品一起装入食品包装体的内部，以降低食品包装体内部残留的氧浓度和湿度，保证食品不会腐败变质。
目前有由有机类材料形成的脱氧剂和由无机类材料形成的脱氧剂。从成本、安全性方面考虑，主要使用无机材料的铁系脱氧剂。在实际的应用中，铁系脱氧剂与氧反应必须有足够的水分，通常气氛中的水分不足以使氧降到较低的浓度，所以需要在脱氧组分中加入少量的水；而为了保证脱氧剂具有除湿、脱氧的双重功能，还需要加入吸水性物质。对于脱氧组分加水，会影响除湿的效果，同时吸水性物质也会影响脱氧的效果。因此现有的大部分铁系脱氧剂，通常只有脱氧的作用，而不具备除湿的功能。这在很大程度上限制了该类脱氧剂的使用，尤其是在干货食品、茶叶等物品的保存方面。目前虽然有些铁系脱氧剂具有除湿脱氧双功能，如中国专利《杀菌脱水脱氧保鲜剂及其制备方法》(公开号:CN101199360A，
公开日:2008年6月18日)，公布了一种铁系脱水脱氧保鲜剂但是该专利只列出了脱水脱氧剂潜在的使用范围，缺乏具体的除湿脱氧数据。。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中的脱氧剂存在的上述问题，通过大量实验，开发了一种既能有效地脱除气氛中的氧气，又能有效地去除气氛中的水分的双功能快速除湿脱氧剂，该双功能除湿脱氧剂生产工艺简单，原料易得，成本低廉，便于工业化推广。
本发明的技术方案如下:铁与硫酸铜反应生成铜，原位形成铜铁原电池，这样就可以快速吸收气氛中的氧气同时消耗脱氧组分中的水分，从而缓解了脱氧组分中的水影响除湿也缓解了吸水性物质对吸氧性能的影响。氯化铜、氯钼酸等金属盐与铁作用和硫酸铜有类似的原理。实验结果表明加入硫酸铜、氯钼酸或氯化铜后构成的脱氧组分能高效地利用水分，达到快速脱氧的效果；同时也抑制了除湿组分吸收脱氧组分中的水分，缓解了除湿组分对脱氧速率的影响。
本发明的双功能快速除湿脱氧剂由脱氧组分和除湿组分组成，所述脱氧组分各组分及其质量百分含量(均为各组分质量占除湿脱氧剂质量的百分比)如下:
铁粉32% 47%，助剂0.03% 1%，催化剂3% 7%，填充剂9% 18%，硫酸0.3%
0.5%，水7% 10%，其中助剂为金属盐类；
所述除湿组分的质量百分含量为30% 38%。
铁粉为脱氧组分主体,优选为100 200目的还原铁粉或者铸铁粉。
所述金属盐类为铜的盐类物质或者贵金属的酸类或盐类物质，其中铜的盐类物质为五水硫酸铜或二水氯化铜，贵金属的酸类或盐类物质为氯钼酸、氯金酸、氯化钯等。
所述催化剂为氯化钠、氯化钾或氯化钙中的一种以上。
所述填充剂为活性炭、二氧化硅、高岭土、硅藻土或碳纤维中的两种以上。
所述除湿组分为氧化钙、硅胶中的一种以上。
上述双功能快速除湿脱氧剂的制备，其步骤如下:
I)按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀；
2)按配比向步骤I)中加入铁粉后，搅拌0.5 5min，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池；
3)按配比再向步骤2)中加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分；
4)将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。
本发明所提供的双功能快速除湿脱氧剂能吸收除去气氛中的氧和水分。
与现有技术相比，本发明具有以下优点:
(I)本发明的除湿脱氧剂在一段时间内能够使密闭容器中的氧降到5%以下，湿度降到13%以下，适用于多种食品保鲜和物品保存。
(2)本发明中，铁粉与助剂构成原电池，加快密闭空间里氧气去除的速率，同时快速消耗脱氧组分中的水分，从而缓解了脱氧组分中的水影响除湿，不但达到除湿脱氧的双功能效果而且缩短了时间。
(3)本发明制备工艺简单，添加使用方便，安全性高，作用持久，制作成本低，适用范围广泛，便于工业化生产。
具体实施例
下面对本发明的实施例进行详细说明，但不限于此。
以下各实施例所述的三层无纺布包装纸由纸、PE膜和无纺布构成，可以有效地透过气氛中的氧。
实施例1
称取0.02g氯钼酸、Ig氯化钾、1.03g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入7g100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.4g二氧化硅、0.6g活性炭、0.4g碳纤维，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取4.5g氧化钙作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，即制得除湿脱氧剂。
测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记 录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。
实施例2
称取0.004g氯钼酸、0.5g氯化钾、1.496g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入5g 100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.4g 二氧化硅、0.4g高岭土、2.0g活性炭，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取6.0g氧化钙作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，即制得除湿脱氧剂。[0031]测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。
实施例3
称取0.156g五水硫酸铜、0.6g氯化钾、0.6g氯化钠、1.25g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入6g 100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.5g硅藻土、1.5g活性炭，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取5.0g氧化钙和0.5g硅胶作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，即制得除湿脱氧剂。
测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。
实施例4
称取0.133g 二水氯化铜、0.6g氯化钾、1.2g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入5g 100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.5g 二氧化硅、0.4g氯化钙，1.2g活性炭，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取5.0g氧化钙作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，SP制得除湿脱氧剂。
测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。[0038]经双功能除湿脱氧剂处理16h后，以上各密封广口瓶内的氧浓度均降到5%以下，三天以后所有密封广口瓶内的湿度均降到13%以下，氧浓度均降到2.7%以下。
权利要求
1.一种双功能快速除湿脱氧剂，其特征在于由脱氧组分和除湿组分组成，脱氧组分的组成为: 铁粉32% 47%，助剂0.03% 1%，催化剂3% 7%，填充剂9% 18%，硫酸0.3% 0.5%，水7% 10%，其中助剂为金属盐类； 除湿组分30% 38%，以上百分含量均为各组分质量占除湿脱氧剂质量的百分比； 其中金属盐类为铜的盐类物质或贵金属的酸类或盐类物质，其中铜的的盐类物质为五水硫酸铜或二水氯化铜，所述贵金属的酸类或盐类物质为氯钼酸、氯金酸或氯化钯； 所述催化剂为氯化钠、氯化钾或氯化钙中的一种以上； 所述填充剂为活性炭、二氧化硅、高岭土、硅藻土或碳纤维中的两种以上； 所述除湿组分为氧化钙、硅胶中的一种以上； 所述双功能快速除湿脱氧剂的制备方法，步骤如下: 1)按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀； 2)按配比向步骤I)中加入铁粉后，搅拌0.5 5min，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池； 3)按配比再向步骤2)中加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分； 4)将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。·
2.根据权利要求
1所述的双功能快速除湿脱氧剂，其特征在于所述铁粉为100 200目的还原铁粉或者铸铁粉。
3.权利要求
1至2之一所述双功能快速除湿脱氧剂的制备方法，其特征在于步骤如下: O按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀； 2)按配比向步骤I)中加入铁粉后，搅拌0.5 5min，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池； 3)按配比再向步骤2)中加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分； 4)将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。
专利摘要
本发明公开了一种双功能快速除湿脱氧剂及其制备方法，该除湿脱氧剂同时含有脱氧组分和除湿组分，各组分占除湿脱氧剂质量的百分比为铁粉32%～47%，助剂0.03%～1%，催化剂3%～7%，填充剂9%～18%，硫酸0.3%～0.5%和水7%～10%；除湿组分30%～38%。按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀；再加入铁粉继续搅拌，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池；然后加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分；最后将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。本发明适合在食品及其他领域内的物品保存中广泛使用，本发明的制备方法工艺简单，效果明显，成本低廉。
文档编号A23L3/3436GKCN102511896 B发布类型授权 专利申请号CN 201110393191
公开日2013年8月7日 申请日期2011年12月2日
发明者陈礼敏, 郭园园, 何丽芳, 张奇星, 叶代启 申请人:华南理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (5), 非专利引用 (2),
技术领域：
本发明涉及脱氧剂，具体涉及一种双功能快速除湿脱氧剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，针对提高食品防腐保鲜效果的强烈要求，使食品包装体内部在短时间内处于低氧和低湿状态，从而抑制食品氧化变质或受潮。具体地说，是将快速除湿脱氧剂与食品一起装入食品包装体的内部，以降低食品包装体内部残留的氧浓度和湿度，保证食品不会腐败变质。
目前有由有机类材料形成的脱氧剂和由无机类材料形成的脱氧剂。从成本、安全性方面考虑，主要使用无机材料的铁系脱氧剂。在实际的应用中，铁系脱氧剂与氧反应必须有足够的水分，通常气氛中的水分不足以使氧降到较低的浓度，所以需要在脱氧组分中加入少量的水；而为了保证脱氧剂具有除湿、脱氧的双重功能，还需要加入吸水性物质。对于脱氧组分加水，会影响除湿的效果，同时吸水性物质也会影响脱氧的效果。因此现有的大部分铁系脱氧剂，通常只有脱氧的作用，而不具备除湿的功能。这在很大程度上限制了该类脱氧剂的使用，尤其是在干货食品、茶叶等物品的保存方面。目前虽然有些铁系脱氧剂具有除湿脱氧双功能，如中国专利《杀菌脱水脱氧保鲜剂及其制备方法》(公开号:CN101199360A，
公开日:2008年6月18日)，公布了一种铁系脱水脱氧保鲜剂但是该专利只列出了脱水脱氧剂潜在的使用范围，缺乏具体的除湿脱氧数据。。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中的脱氧剂存在的上述问题，通过大量实验，开发了一种既能有效地脱除气氛中的氧气，又能有效地去除气氛中的水分的双功能快速除湿脱氧剂，该双功能除湿脱氧剂生产工艺简单，原料易得，成本低廉，便于工业化推广。
本发明的技术方案如下:铁与硫酸铜反应生成铜，原位形成铜铁原电池，这样就可以快速吸收气氛中的氧气同时消耗脱氧组分中的水分，从而缓解了脱氧组分中的水影响除湿也缓解了吸水性物质对吸氧性能的影响。氯化铜、氯钼酸等金属盐与铁作用和硫酸铜有类似的原理。实验结果表明加入硫酸铜、氯钼酸或氯化铜后构成的脱氧组分能高效地利用水分，达到快速脱氧的效果；同时也抑制了除湿组分吸收脱氧组分中的水分，缓解了除湿组分对脱氧速率的影响。
本发明的双功能快速除湿脱氧剂由脱氧组分和除湿组分组成，所述脱氧组分各组分及其质量百分含量(均为各组分质量占除湿脱氧剂质量的百分比)如下:
铁粉32% 47%，助剂0.03% 1%，催化剂3% 7%，填充剂9% 18%，硫酸0.3%
0.5%，水7% 10%，其中助剂为金属盐类；
所述除湿组分的质量百分含量为30% 38%。
铁粉为脱氧组分主体,优选为100 200目的还原铁粉或者铸铁粉。
所述金属盐类为铜的盐类物质或者贵金属的酸类或盐类物质，其中铜的盐类物质为五水硫酸铜或二水氯化铜，贵金属的酸类或盐类物质为氯钼酸、氯金酸、氯化钯等。
所述催化剂为氯化钠、氯化钾或氯化钙中的一种以上。
所述填充剂为活性炭、二氧化硅、高岭土、硅藻土或碳纤维中的两种以上。
所述除湿组分为氧化钙、硅胶中的一种以上。
上述双功能快速除湿脱氧剂的制备，其步骤如下:
I)按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀；
2)按配比向步骤I)中加入铁粉后，搅拌0.5 5min，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池；
3)按配比再向步骤2)中加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分；
4)将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。
本发明所提供的双功能快速除湿脱氧剂能吸收除去气氛中的氧和水分。
与现有技术相比，本发明具有以下优点:
(I)本发明的除湿脱氧剂在一段时间内能够使密闭容器中的氧降到5%以下，湿度降到13%以下，适用于多种食品保鲜和物品保存。
(2)本发明中，铁粉与助剂构成原电池，加快密闭空间里氧气去除的速率，同时快速消耗脱氧组分中的水分，从而缓解了脱氧组分中的水影响除湿，不但达到除湿脱氧的双功能效果而且缩短了时间。
(3)本发明制备工艺简单，添加使用方便，安全性高，作用持久，制作成本低，适用范围广泛，便于工业化生产。
具体实施例
下面对本发明的实施例进行详细说明，但不限于此。
以下各实施例所述的三层无纺布包装纸由纸、PE膜和无纺布构成，可以有效地透过气氛中的氧。
实施例1
称取0.02g氯钼酸、Ig氯化钾、1.03g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入7g100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.4g二氧化硅、0.6g活性炭、0.4g碳纤维，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取4.5g氧化钙作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，即制得除湿脱氧剂。
测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记 录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。
实施例2
称取0.004g氯钼酸、0.5g氯化钾、1.496g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入5g 100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.4g 二氧化硅、0.4g高岭土、2.0g活性炭，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取6.0g氧化钙作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，即制得除湿脱氧剂。[0031]测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。
实施例3
称取0.156g五水硫酸铜、0.6g氯化钾、0.6g氯化钠、1.25g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入6g 100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.5g硅藻土、1.5g活性炭，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取5.0g氧化钙和0.5g硅胶作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，即制得除湿脱氧剂。
测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。
实施例4
称取0.133g 二水氯化铜、0.6g氯化钾、1.2g水和0.06g浓硫酸，将上述物质混合，加入5g 100目还原铁粉，迅速搅拌均匀，再依次加入0.5g 二氧化硅、0.4g氯化钙，1.2g活性炭，迅速混合均匀，制成脱氧组分，将脱氧组分快速装入由三层无纺布包装纸做成的袋状包装体内，取5.0g氧化钙作为除湿组分，最后将包装袋和除湿组分密封于密闭容器中，SP制得除湿脱氧剂。
测定双功能除湿脱氧剂性能。具体方法:将制得的除湿脱氧剂置于容积为2.5L的密封广口瓶中，广口瓶连有测氧仪和测湿仪，记录经过不同处理时间后该容器内的氧气浓度和湿度，评价除湿脱氧剂的除湿脱氧效果。[0038]经双功能除湿脱氧剂处理16h后，以上各密封广口瓶内的氧浓度均降到5%以下，三天以后所有密封广口瓶内的湿度均降到13%以下，氧浓度均降到2.7%以下。
权利要求
1.一种双功能快速除湿脱氧剂，其特征在于由脱氧组分和除湿组分组成，脱氧组分的组成为: 铁粉32% 47%，助剂0.03% 1%，催化剂3% 7%，填充剂9% 18%，硫酸0.3% 0.5%，水7% 10%，其中助剂为金属盐类； 除湿组分30% 38%，以上百分含量均为各组分质量占除湿脱氧剂质量的百分比； 其中金属盐类为铜的盐类物质或贵金属的酸类或盐类物质，其中铜的的盐类物质为五水硫酸铜或二水氯化铜，所述贵金属的酸类或盐类物质为氯钼酸、氯金酸或氯化钯； 所述催化剂为氯化钠、氯化钾或氯化钙中的一种以上； 所述填充剂为活性炭、二氧化硅、高岭土、硅藻土或碳纤维中的两种以上； 所述除湿组分为氧化钙、硅胶中的一种以上； 所述双功能快速除湿脱氧剂的制备方法，步骤如下: 1)按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀； 2)按配比向步骤I)中加入铁粉后，搅拌0.5 5min，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池； 3)按配比再向步骤2)中加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分； 4)将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。·
2.根据权利要求
1所述的双功能快速除湿脱氧剂，其特征在于所述铁粉为100 200目的还原铁粉或者铸铁粉。
3.权利要求
1至2之一所述双功能快速除湿脱氧剂的制备方法，其特征在于步骤如下: O按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀； 2)按配比向步骤I)中加入铁粉后，搅拌0.5 5min，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池； 3)按配比再向步骤2)中加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分； 4)将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。
专利摘要
本发明公开了一种双功能快速除湿脱氧剂及其制备方法，该除湿脱氧剂同时含有脱氧组分和除湿组分，各组分占除湿脱氧剂质量的百分比为铁粉32%～47%，助剂0.03%～1%，催化剂3%～7%，填充剂9%～18%，硫酸0.3%～0.5%和水7%～10%；除湿组分30%～38%。按配比将催化剂、助剂、浓硫酸和水混合后，迅速搅拌均匀；再加入铁粉继续搅拌，使铁粉得以活化，并与助剂中的金属构成原电池；然后加入填充剂，搅拌均匀，得到脱氧组分；最后将脱氧组分密封后，再和除湿组分一起放入密闭体中密封，即得到除湿脱氧剂。本发明适合在食品及其他领域内的物品保存中广泛使用，本发明的制备方法工艺简单，效果明显，成本低廉。
文档编号A23L3/3436GKCN102511896 B发布类型授权 专利申请号CN 201110393191
公开日2013年8月7日 申请日期2011年12月2日
发明者陈礼敏, 郭园园, 何丽芳, 张奇星, 叶代启 申请人:华南理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (5), 非专利引用 (2),
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