Tái sử dụng chất hút ẩm trong bao bì: Giải pháp giữ ẩm bền vững

Chất hút ẩm là công cụ thiết yếu để bảo quản và kiểm soát độ ẩm. Chúng là những chất hoặc hóa chất hấp thụ và thu hút độ ẩm từ không khí, dẫn đến tình trạng thoáng (khô) trong bầu khí quyển xung quanh.

Chất hút ẩm được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau để ngăn ngừa hư hỏng do độ ẩm và nấm mốc phát triển, đồng thời kéo dài tuổi thọ sản phẩm bằng cách tạo ra môi trường khô hơn. Ví dụ, trong ngành công nghiệp thực phẩm, một hộp vitamin mới thường được niêm phong bằng một túi lưới nhỏ có nhãn “Chất hút ẩm, Không được ăn”.

Thời hạn sử dụng của chất hút ẩm được xác định bởi môi trường đóng gói mà chúng được sử dụng, nhưng hầu hết các chất hút ẩm có thời hạn sử dụng từ một đến ba năm và có thể được tái sử dụng sau khi tái tạo chúng. Tái sử dụng chất hút ẩm giúp giảm chất thải và cung cấp một giải pháp tiết kiệm hơn so với việc phải thay thế thường xuyên. Bằng cách tái tạo và tái sử dụng, chúng ta có thể tiết kiệm chi phí và giảm tác động đến môi trường của quá trình sản xuất và thải bỏ.

Các loại chất hút ẩm thường được sử dụng

Chất hút ẩm rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, cung cấp khả năng kiểm soát độ ẩm thiết yếu cho nhiều ứng dụng khác nhau. Một số chất hút ẩm đã trở nên nổi bật trong trong nhiều lựa chọn nhờ hiệu quả và tính linh hoạt của chúng.

Silica Gel là dạng silicon dioxide xốp thường thấy nhất trong các gói nhỏ đặt trong bao bì của thiết bị điện tử và một số sản phẩm thực phẩm. Khả năng hấp thụ đặc biệt lên đến 40% trọng lượng của chính nó trong nước, các đặc tính không độc hại và không bắt lửa của nó được các nhà sản xuất sử dụng nhằm mục đích kéo dài thời hạn sử dụng và duy trì chất lượng sản phẩm.

Chất hút ẩm đất sét, chủ yếu có nguồn gốc từ đất sét bentonit, là chất hút ẩm tự nhiên nổi tiếng với các ứng dụng rộng rãi. Chúng thường là giải pháp phù hợp cho số lượng lớn, đặc biệt là trong các container vận chuyển. Đáng chú ý, chúng bảo vệ máy móc, kim loại và thiết bị điện tử khỏi tác động ăn mòn của độ ẩm. Với khả năng hấp thụ khoảng 25% trọng lượng của chúng trong độ ẩm và hiệu quả lên đến nhiệt độ 120°F, chúng hoạt động như những chất chống ẩm đáng tin cậy.

Than hoạt tính có điểm mạnh là khả năng hấp thụ các hợp chất hữu cơ và trung hòa mùi hôi. Bao gồm carbon đã được xử lý để sở hữu các lỗ nhỏ, thể tích thấp, nó khuếch đại diện tích bề mặt, tăng cường khả năng làm sạch môi trường bằng cách kiểm soát độ ẩm, loại bỏ các chất ô nhiễm và mùi khó chịu.

Sàng phân tử là aluminosilicat tinh thể có cấu trúc lỗ đồng nhất, lý tưởng để sấy khí và chất lỏng. Hiệu suất tuyệt vời của chúng, được đặc trưng bởi khả năng hạ hàm lượng nước xuống mức dưới một ppm và có hiệu quả ngay cả ở mức độ ẩm giảm, giúp củng cố vị thế của chúng trong các ứng dụng công nghiệp cao cấp.

Alumina hoạt tính là hiện thân xốp của nhôm oxit, được tìm thấy trong các hệ thống sấy không khí và đóng vai trò quan trọng trong làm sạch nước uống bằng cách loại bỏ florua. Khả năng hấp thụ cao của nó, trên phổ nhiệt độ đa dạng, biến nó thành vật liệu liên quan trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Dấu hiệu cho thấy chất hút ẩm cần được trẻ hóa

Mặc dù chất hút ẩm có giá trị trong việc kiểm soát độ ẩm, nhưng hiệu quả của chúng sẽ giảm dần theo thời gian. Nhận biết thời điểm chất hút ẩm cần được trẻ hóa sẽ đảm bảo hiệu suất tối ưu và bảo vệ sản phẩm. Sau đây là những dấu hiệu chính:

Thay đổi về bề ngoài hoặc kết cấu: Các hạt silica gel tươi thường trong suốt hoặc có màu cụ thể tùy thuộc vào loại của chúng. Theo thời gian và khả năng hấp thụ độ ẩm, chúng có thể chuyển sang màu hồng hoặc xanh lục và có vẻ đục. Chất hút ẩm dạng đất sét có thể trở nên vón cục hoặc chuyển từ kết cấu khô, dạng bột thông thường sang kết cấu ướt hơn, đặc hơn.

Hiệu quả hấp thụ giảm: Theo thời gian, chất hút ẩm có thể không hấp thụ độ ẩm hiệu quả như ban đầu. Điều này có thể được kiểm tra bằng cách đặt chất hút ẩm trong môi trường có độ ẩm cao và quan sát hiệu suất của nó trong một khoảng thời gian nhất định. Nếu các vật phẩm được lưu trữ với chất hút ẩm có dấu hiệu hư hỏng do độ ẩm hoặc nấm mốc phát triển, thì hiệu quả của nó sẽ giảm.

Tăng trọng lượng trong chất hút ẩm Khi chất hút ẩm hấp thụ độ ẩm, chúng sẽ tăng trọng lượng. Người ta có thể xác định hàm lượng ẩm của nó bằng cách định kỳ cân chất hút ẩm và so sánh với trọng lượng ban đầu. Trọng lượng tăng đáng kể cho thấy độ bão hòa và cần phải trẻ hóa.

Cách trẻ hóa các chất hút ẩm khác nhau

Giá trị của chất hút ẩm trong việc duy trì môi trường tối ưu là không thể phủ nhận. Theo thời gian, các chất hút ẩm này mất đi hiệu quả, nhưng với các kỹ thuật trẻ hóa phù hợp, chúng có thể trở lại trạng thái ban đầu, sẵn sàng để tái sử dụng.

Sấy khô Silica Gel trong lò

Silica gel là chất hút ẩm hấp thụ độ ẩm thường được sử dụng trong ngành chăm sóc sức khỏe và điện tử để hấp thụ độ ẩm. Hấp thụ là khi nước trong không khí được hấp thụ giữa các lỗ chân lông cực nhỏ khi không khí đi qua chúng, điều này có thể thực hiện được nhờ diện tích bề mặt lớn của chất hút ẩm. Các chất hấp thụ được tạo thành từ các nguyên tử oxy và silicon và có các lỗ rỗng có kích thước nanomet.

Khi chất hút ẩm hấp thụ độ ẩm, nó chuyển từ trạng thái hoạt động sang trạng thái không hoạt động. Khi điều này xảy ra, chất hút ẩm phải được kích hoạt lại trước khi có thể sử dụng. Đặc điểm riêng biệt của chúng là thay đổi màu sắc khi bão hòa giúp quá trình trẻ hóa trở nên đơn giản. Để khôi phục khả năng sấy khô:

• Rải các hạt silica gel lên khay nướng, đảm bảo chúng nằm thành một lớp.
• Làm nóng lò nướng ở nhiệt độ 250°F (120°C) và đặt khay vào bên trong.
• Nướng trong 3-5 giờ, kiểm tra định kỳ xem có sự thay đổi màu sắc không (thường là từ hồng sang xanh lam hoặc trong suốt, tùy thuộc vào loại).
• Sau khi sấy khô, hãy bảo quản ngay trong hộp kín để tránh hấp thụ độ ẩm.

Làm mới sàng phân tử

Sàng phân tử (còn gọi là hạt hút ẩm Molecular sieve) được sử dụng để khử nước, tinh chế và tách các loại khí và chất lỏng cụ thể. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống lọc để giảm độ ẩm do khả năng hấp thụ tới 22% trọng lượng của nó và chịu được nhiệt độ cao tới 300°C.

Do hấp thụ nước từ khí mang hoặc mẫu, khả năng tách của chất hút ẩm có thể giảm dần, điều đó có nghĩa là chúng sẽ không hoạt động tốt như lần đầu tiên và cần phải tái sinh. Sàng phân tử có thể khó tái sinh hơn do có ái lực cao với nước.

Mặc dù một số sàng phân tử loại bỏ rượu và hydrocarbon thơm sử dụng lực để tái tạo chính nó, hầu hết các sàng phân tử hấp thụ nước thường được tái tạo bằng cách đun nóng. Tùy thuộc vào loại sàng phân tử, nhiệt độ tái tạo dao động từ 175°C đến 315°C. Hầu hết các ứng dụng công nghiệp yêu cầu nhiệt độ dao động từ 121°C đến 232°C.

• Đặt chúng vào lò nướng được đặt ở nhiệt độ 450°F (232°C).
• Làm nóng trong 1-2 giờ.
• Để nguội trong môi trường kín để tránh hấp thụ độ ẩm ngay lập tức.

Các phương pháp tái tạo ràng phân tử bao gồm:

• Thay đổi áp suất (máy cô đặc oxy).
• Làm nóng và thanh lọc bằng khí mang (khử nước bằng etanol).
• Làm nóng trong điều kiện chân không cao.

Tái tạo nhôm hoạt tính

Nhôm hoạt tính được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp nặng, bao gồm hấp phụ chất xúc tác và loại bỏ florua. Chất hút ẩm có diện tích bề mặt lớn hơn 200m2g và có thể hấp phụ nhiều chất, bao gồm khí và chất lỏng, mà không làm thay đổi hình dạng hoặc cấu trúc của chúng. Nó cũng thường được sử dụng để loại bỏ florua, asen và selen khỏi nước. Hơn nữa, chất hấp phụ này rất bền, lý tưởng cho các ứng dụng áp suất cao.

Cần phải có lò để tái tạo chất hút ẩm bằng không khí nóng hoặc khí. Nhiệt làm bay hơi các hơi nước nhỏ và các giọt nước bị mắc kẹt bên trong các lỗ nhỏ ở nhiệt độ từ 149°C đến 204°C. Sau khi chất hút ẩm được phục hồi, nó có thể được tái sử dụng nhiều lần.

• Phân phối đều các hạt hoặc viên trên khay nướng.
• Làm nóng trong lò ở nhiệt độ 350°F (175°C) trong 4 giờ.
• Làm nguội trong môi trường khô và cất ngay vào hộp đựng chống ẩm.

Tái sinh chất hút ẩm đất sét 

Đất sét hoạt tính chủ yếu được sử dụng trong bao bì công nghiệp vì hiệu quả cao, đặc tính hút nước và chi phí thấp. Chất hút ẩm này là khoáng chất xốp được sấy khô để tạo ra vật liệu hấp phụ có khả năng hấp phụ cao ở nhiệt độ trung bình và độ ẩm tương đối. Đất sét giữ nguyên cấu trúc khi bão hòa và có thể dễ dàng được kích hoạt lại để tái sử dụng bằng cách đun nóng.

Nhược điểm chính của vật liệu hấp phụ này là khả năng hấp thụ độ ẩm ở nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thấp tới 50°C có thể bắt đầu giải phóng độ ẩm vào môi trường. Đặc tính vật liệu hấp phụ này giúp kích hoạt lại chất làm khô nhưng có thể gây ra sự cố trong các ứng dụng nhiệt độ cao. Chất làm khô an toàn khi xử lý và thải bỏ vì nó không hoạt động về mặt hóa học và không độc hại. Hơn nữa, nó thường rẻ hơn các chất hấp phụ khác.

• Trải đều đất sét trên khay.
• Đặt lò ở nhiệt độ thấp hơn, khoảng 220°F (105°C).
• Nướng trong 6 giờ.
• Làm nguội trong môi trường không có độ ẩm và bảo quản trong hộp kín.

Làm mới than hoạt tính

Than hoạt tính là một loại than chì có cấu trúc ngẫu nhiên, không hoàn hảo với nhiều kích thước lỗ rỗng, tạo ra diện tích bề mặt lớn và lực hấp phụ vật lý cao nhất. Chất hút ẩm cũng là một phương pháp tiết kiệm chi phí để xử lý khối lượng lớn khí hoặc nước ít gây ô nhiễm và thường được sử dụng trong xử lý nước, không khí và khí, cũng như kiểm soát mùi.

Trước khi tái sử dụng than hoạt tính:

1. Để khô hoàn toàn nếu than hoạt tính bị ẩm do hấp thụ độ ẩm trong không khí.
2. Làm nóng lò ở nhiệt độ 149°C và rải than thành một lớp duy nhất trên khay nướng.
3. Nướng than hoạt tính trong một giờ ở nhiệt độ 149°C để loại bỏ mùi và tạp chất.
4. Để than hoạt tính nguội hoàn toàn trước khi cho vào đĩa nông hở để loại bỏ mùi. Sau khi nguội hoàn toàn, có thể tái sử dụng nhiều lần.

Kết luận

Chất hút ẩm bảo vệ sản phẩm khỏi độ ẩm trong quá trình vận chuyển và lưu trữ. Chúng rất cần thiết trong các ngành sản xuất, thực phẩm và dược phẩm và có thể tái sử dụng. Tại Stream Peak, chúng tôi cam kết chỉ cung cấp những sản phẩm tốt nhất. Mỗi chất hút ẩm mà chúng tôi cung cấp đều trải qua quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt tại phòng thí nghiệm QA nội bộ của chúng tôi, đảm bảo chất lượng. Sản phẩm túi hút ẩm của chúng tôi tuân thủ chứng nhận ISO 9001 và 14001, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng và môi trường quốc tế. Liên hệ và đặt lịch hẹn với các kỹ sư đóng gói của chúng tôi để tìm hiểu thêm.