专利名称：一个用于首饰盒(箱)的除污染装置的制作方法
许多家庭将暂时不用的金银珠宝首饰放在首饰盒、首饰箱中。然而，空气中的污染气体，会对这些金银首饰造成腐蚀。轻者使首饰表面失去光泽，重者造成首饰表面生锈。由于珠宝首饰的贵重价值，这种污染腐蚀造成的经济损失是非常大的。
对珠宝首饰造成污染腐蚀的主要原因是大气中的酸性气体。如燃烧煤碳产生的二氧化硫(SO2)，三氧化硫(SO3)，和硫化氢(H2S)；燃烧煤气产生的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，以及家庭烹调产生的有机酸等等。这些酸性气体与空气中的水份反应变成各种各样的酸。这些酸具有很大的腐蚀性，对贵重首饰造成腐蚀。
本专利将介绍一个由混合吸附材料制成的防止珠宝首饰受污染腐蚀的装置。该装置以经过碱性盐处理的活性炭和多孔硅胶为吸附材料。处理过的活性炭用于除去首饰盒(箱)的酸性气体以及其它具腐蚀性的有机气体。而多孔硅胶用于调节首饰盒(箱)内的湿度。该装置制成体积小、外观优雅的形状，可以方便地置于首饰盒(箱)内。
空气污染物中，最重要的是含硫与含氮的酸性气体。它们由燃烧煤炭、煤气、石油等而产生。这些酸性气体会与空气中的水份发生化学反应而变成酸。这就是酸雨产生的原因。由于大气污染无处不在，置放于首饰盒(箱)内金银珠宝首饰也难免其害，遭受其腐蚀。由于酸性气体和水份是造成首饰腐蚀的主要原因，如果我们能够除去首饰盒(箱)内的酸性气体并控制首饰盒(箱)内的湿度，我们就能有效地防止珠宝首饰遭受腐蚀。
多孔结构形式的吸附质被广泛地使用于多种污染气体的控制。常用的吸附质的活性炭、沸石、硅胶、和氧化铝。这些吸附质都以物理吸附的形式吸附污染气体，适合于污染气体密度大的场合，如化工工厂的废气处理。由于首饰盒(箱)内污染气体密度相对较小，物理吸附不是太有效。本专利采用化学吸附的方法吸除酸性气体。该方法对小密度的酸性气体清除非常有效。
化学吸附最重要的步骤是对吸附质，如活性炭作碱性盐处理。用浸泡、真空嵌入等方法把碱性盐均匀地分布在活性碳微孔表面。处理后的活性碳能够吸附空气中的酸性气体，并使酸性气体与同时被吸附的水分子反应成酸，然后反应成的酸被分布在微孔表面的碱性盐中和成无害的中性盐。在此吸附过程中伴有化学反应，所以此过程称为化学吸附。由于空气中的酸性气体被吸附后立即转变为中性盐，处理后的活性碳能够保持很强的酸性气体吸附能力，直到其碱性盐全部与酸中和成中性盐为止。
除了化学吸附酸性气体外，处理过的活性碳仍然有相当强的物理吸附能力，可以有效地吸除进入首饰盒(箱)内的各种有机气体。许多有机气体往往也会对首饰造成腐蚀。
多孔硅胶是一种亲水性吸附质，它能吸附空气中大量的水蒸气，因而被广泛地用作干燥剂。在此专利中，硅胶和处理过的活性炭混合使用，为的是能起到调节首饰盒(箱)内的湿度作用，由于硅胶在高湿度中能吸附大量的水蒸气，当首饰盒(箱)内的湿度升高时，硅胶能吸大量水份，从而降低首饰盒(箱)内的湿度。而当空气非常干燥时，硅胶又能释放出被吸附的水蒸气。如果适当地选择硅胶型号和数量，该装置能使首饰盒(箱)内的湿度一直保持在40-60％左右，有效地防止水蒸气在首饰表面的凝结，从而防止酸性气体在首饰表面与水合成酸，造成对首饰的腐蚀。
由于粉装或颗粒装的原始吸附质形式不适于直接放入首饰盒(箱)中，如何有效地包装吸附材料，使得该装置有一个干净优雅的形式，是本专利所要解决的另一个问题。
活性炭的碱性处理、碱性盐的选择。为了有效地中和吸附后产生的酸，强碱弱酸型的碱金属碳酸盐最适于此用，如碳酸钠(Na2CO3)，碳酸钾(K2CO3)等。碱土金属的碳酸盐如碳酸钙(CaCO3)等也可适用。这些盐比较稳定，自身不会对首饰产生任何不良作用。这些盐价格也比较便宜，适于控制该装置的制作成本。对于硫化氢(H2S)气体污染比较严重的情况，可以考虑用中性盐如碘化钾(KI)和碘化钠(NaI)处理活性碳。因为碘化盐能够有效地催化分解硫化氢气体。
活性碳的碱性盐处理方法。一般可以用浸泡、真空嵌入法二种方法处理活性碳。使用浸泡方法时，把盐按1当量的浓度溶解在去离子的水中。再把活性碳倒入溶液中在室温下搅拌浸泡一至二天，过滤去水后在120摄氏度下烘干。用真空嵌入方法时，把活性碳铺摊均匀后抽真空。在真空下均匀地喷入1当量的盐溶液，然后将活性碳在120摄氏度下烘干。浸泡的优点是碱性盐能够较均匀地分布在活性碳的微孔表面，除酸性气体的效力较高，缺点是制作周期长。真空嵌入方法的优点刚好与其相反，制作周期短，但盐的分布有不均匀性。
在作盐处理过程中，碱性盐和活性碳的重量比一般控制在5％-10％左右为好。若碱性盐太少则会影响其酸性气体的吸附量。若碱性盐太多，则活性碳的许多微孔会被过量的盐堵塞，影响其酸性气体和有机气体的吸附效力。
装置的包装与设计。常见的吸附质，如硅胶和活性碳，都制成粉状、颗粒状、或纤维状等几种形式，根据不同形式的吸附质，本装置可以设计包装成以下两种形式柱袋状形式。如果硅胶和活性碳都是颗粒状，则很容易把本装置做成柱袋状形式，如图(1)所示。用一透气性好的材料，制成柱状口袋并封死一边的开口，从另一开口注入一定量的硅胶和活性碳混合吸附质后，再封死该开口处。制成后的装置有如微型枕头的形状。如若在柱状口袋外边印上艺术作品，则其装置更加雅观、艺术化。放置首饰盒(箱)内，即可以防止首饰的污染腐蚀，又可作艺术观赏。柱状口袋材料可以中透气性能好的聚合材料，如聚丙烯、聚四氟乙烯等等。
层状形式。如硅胶和活性碳都是粉状，则可以用粘合剂将一定配比的硅胶和活性碳制成层状的圆形、方形，或其它形式，然后在其外面包上一层透气性能好的薄层材料。图(2)示意了一个圆形的层状装置。外层的薄层材料同样可以是透气性能好的聚合材料。另外，制成纤维布、纤维毡形式的活性碳也适合于此种形式的装置。
吸附质使用量和装置的有效使用期，如同所有吸附过滤产品一样，本装置有一个有效使用期，在此我们来讨论假定使用期为一年，首饰盒(箱)大小为一升的情况下，每年装置所需吸附质(硅胶与处理过的活性碳)总量。
按环境保护标准，大气中二氧化硫、二氧化氮等酸性气体含量必须分别低于0.02毫克/升。假定大气中所有酸性气体含量为0.1毫克/升，一个首饰盒(箱)平均每五天与外界交换空气一次，取保险系数为2，那么该装置需0.3克经碱性盐处理的活性碳和0.6克多孔硅胶。加上外层材料等，整个装置总量在2克以内。
该装置制成后应该用透明塑料袋真空封装，这样的话，只要封装口袋不拆开，该装置可以长久保存而不会影响其使用效果，在真空包装下吸附质不会损失或改变其气体吸附能力。在使用时，拆去塑料透明袋，将装置放入首饰盒(箱)内即可。
为方便使用者及时更换过了有效使用期的装置，可以在该装置打印上“失效日期年 月 日”字样，由使用者填入到期日期，见图(2)。
权利要求
1.一个用在首饰盒(箱)中防止金限珠宝首饰受大气污染腐蚀的装置。
2.用化学吸附质来清除进入首饰盒(箱)中的酸性气体及其它有腐蚀性的有机气体。
3.用物理吸附质来调节首饰盒(箱)中的湿度。
4.化学吸附质以用碱性盐作处理过的活性碳为好。其它经碱性盐处理过的多孔材料，如氧化铝、硅胶、氟石等也适用。
5.物理吸附质以多孔硅胶为好。其它亲水性多孔材料，如氧化铝、氟石、亲水活性碳也适用。
6.碱性盐以碳酸钠(Na2CO3)，碳酸钾(K2CO3)，碳酸钙(CaCO3)，碘化钾(KI)，以及这些盐的组合为最好。
7.碱性盐处理方法以浸泡法和嵌入法为最好。
8.碱性盐与活性碳的重量比以百分之五至百分之十为最好。
9.以含有2∶1重量比的硅胶与处理过的活性碳为宜。
10.可以制成柱袋状或层状形式，如吸附质为颗粒形状，则以柱袋状为宜，其它形状的吸附状则以层状为宜。
11.必须有一透气性好的聚合物为保护层，如聚丙烯、聚四氟乙烯等等。
12.外面可以印上艺术作品使其更加雅观、艺术化。
13.外面可以印上“失效日期年 月 日”字样，由使用者填入失效日期。
14.宜用透明塑料袋真空封装，以延长其保存期。
全文摘要
许多家庭将暂时不用的金银珠宝首饰放在首饰盒、箱中。然而,空气中的污染气体,会对这些金银首饰造成腐蚀。轻者使首饰表面失去光泽,重者造成表面生锈。由于珠宝首饰的贵重价值,这种腐蚀造成的经济损失是非常大的。本发明将介绍一个由混合吸附材料制成的防止珠宝首饰受污染腐蚀的装置。用经过处理的活性炭和多孔性硅胶为吸附材料的化学吸附方法吸除首饰盒(箱)内的酸性气体,并控制首饰盒(箱)内的湿度,防止珠宝首饰遭受腐蚀。
文档编号A45C11/00GK1259325SQ9812390
公开日2000年7月12日 申请日期1998年11月1日 优先权日1998年11月1日
发明者陆小春 申请人:陆小帆