المياه مقدمة شاملة لأنواع مواد تجفيف

عندما تسمع كلمة “مجففة المياه“، تفكر تلقائيًا في الأنواع الثلاثة الشائعة من المجففات وهي هلام السيليكا ، ومجفف الطين ، والمصفاة الجزيئية. ولكن ، هناك الكثير من أنواع المجففات التي قد لا تعرفها ، وحتى إذا كنت تعرفها ، فقد لا يكون لديك فهم واضح لها.

إدراكًا لأهمية الأنواع المختلفة من المجففات ، فقد قدمنا ​​معلومات مفصلة عن أنواع مواد تجفيف المياه وتطبيقاتها. 

ما هو الماء المجفف؟

مادة تجفيف الماء هي مادة ماصة مما يعني أن لديها القدرة على جذب جزيئات الماء وحبسها. عادة ما يكون المستهلكون على دراية بـ عبوات ماصة للماء من المجففات التي تأتي معبأة مع العناصر التي تم شراؤها لمنع الصدأ أو العفن بسبب الرطوبة أثناء الشحن. 

تُستخدم مجففات المياه خصيصًا للعناصر المستوردة التي تقضي وقتًا طويلاً بين الإرسال والوصول. في البيئات الصناعية ، يتم استخدامها لتجفيف الهواء في أنظمة التشغيل التي تترسب على شكل رطوبة.

أنواع المياه المجففة

1. طين المونتموريلونيت

طين المونتموريلونيت هو مادة ماصة للرطوبة تحدث بشكل طبيعي ويتم إنشاؤها باستخدام تجفيف متحكم فيه لمكونات المغنيسيوم والألمنيوم. يمكن تجديد هذا المجفف بنجاح لاستخدامه بشكل متكرر في درجات حرارة منخفضة. ومع ذلك ، فإن خاصية التجديد هذه تجعل المادة المجففة تتخلى عن الرطوبة المحتبسة في الغلاف الجوي بسهولة إذا ارتفعت درجة الحرارة.

بعض فوائد طين المونتموريلونيت هي:

إنه معدن طبيعي لا يحتاج إلى الكثير من العمل ليصبح مجففاً

إنه مجفف اقتصادي

قدرة امتصاص طين المونتموريلونيت كبيرة حتى عندما تكون مستويات الرطوبة منخفضة

تتم معالجتها بأدنى حد وهي نقية بطبيعتها

يظل جافًا ويتدفق بحرية حتى بعد امتصاص الكثير من الرطوبة

تطبيق طين المونتموريلونيت:

مجفف طين المونتموريلونيت يمكن استخدامه كممتص للرطوبة للحفاظ على العناصر عن طريق منع الآثار الضارة التي تسببها الرطوبة. 

2. هلام السيليكا

هلام السيليكا هو معدن طبيعي يتم تنظيفه وتنقيته إلى شكل مطرز لاستخدامه كمجفف. يبلغ متوسط ​​حجم مسام هلام السيليكا 24 أنجستروم مما يجعل من السهل احتجاز جزيئات الماء في مسامها. ال حزم مزيل الترطيبمن هلام السيليكا يسحب الرطوبة حتى 220 درجة فهرنهايت ومع ارتفاع درجة الحرارة فوق 100 درجة فهرنهايت ، فإن هلام السيليكا سوف يتباطأ في التقاط الرطوبة.

يعمل هلام السيليكا في أفضل حالاته عندما تكون درجة حرارة الغرفة من 70 درجة فهرنهايت إلى 90 درجة فهرنهايت وتكون الرطوبة في الغرفة عالية. يمكنه خفض مستوى الرطوبة في غرفة تصل إلى 40٪ رطوبة نسبية. 

تمامًا مثل الطين ، يحتوي هلام السيليكا على مجموعة واسعة من أحجام المسام التي تمكنه من امتصاص مركبات أخرى غير الماء مثل الأمونيا والعطريات والأوليفينات والديوليفينات والبارافين. نظرًا لأن هلام السيليكا يمكن أن يمتص مكونات متعددة ، يمكنك توقع أن تحل المركبات الأكثر قوة محل المكونات الضعيفة.

تطبيق هلام السيليكا

يستخدم هلام السيليكا على نطاق واسع في الولايات المتحدة في الصناعات الغذائية والصيدلانية بسبب هلام السيليكا عبوات امتصاص الرطوبة تمت الموافقة عليها فقط من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA) لمنتجات هذه الصناعات.

3. مبينا هلام السيليكا

يشير هلام السيليكا إلى نوع من هلام السيليكا تمت تنقيته بتركيز من كلوريد الكوبالت وهو أزرق اللون. يساعد هذا هلام السيليكا على التحول من اللون الأزرق إلى الوردي عندما يتلامس مع الرطوبة. عندما نوع المجففيمر عبر 8٪ مستويات رطوبة ، وسوف يتغير لونه ، مشيرا إلى أن الوقت قد حان لاستبدال حزم هلام السيليكا. 

تساعد الإشارة إلى هلام السيليكا في تحديد ما إذا كان المجفف بحاجة إلى إعادة الشحن أو الاستبدال. يسمح باختبار الكشف السريع عن طريق تغيير اللون لأنه يمتص الرطوبة من المواد ويتشبع في النهاية إلى نقطة الذروة. 

بعض فوائد استخدام حبات هلام السيليكا هي:

تتيح خاصية تغيير الألوان للمستخدم معرفة الوقت المناسب لاستبدال الحزمة

يظل جافًا ويتدفق بحرية عندما يتلامس مع الرطوبة

قدرة الامتصاص التي تشير إلى هلام السيليكا صغيرة نسبيًا مقارنة بالمجففات الأخرى عند مستوى رطوبة منخفض ، ولكنها تزداد عندما ترتفع الرطوبة

يمكن عكس عملية الامتزاز باستخدام طريقة التجديد

تطبيق مبين هلام السيليكا:

الاستخدام الأكثر شيوعًا للإشارة إلى هلام السيليكا هو فحص المنتجات الحساسة للرطوبة للحصول على رؤية سريعة لمدى جودة أداء المنتج. يشير هلام السيليكا إلى احتوائه على كلوريد الكوبالت ، ولهذا لا ينبغي استخدامه في الصناعات الغذائية أو الدوائية.

4. المنخل الجزيئي

المناخل الجزيئية لإزالة المياههي أفضل المجففات بناءً على خصائصها. لديهم القدرة على امتصاص الرطوبة حتى في درجات الحرارة العالية. وهي عبارة عن ألومينوسليكات بلورية اصطناعية لها صلة قوية بالجزيئات الصغيرة جدًا. السمة المهمة للمناخل الجزيئية مقارنة بالمجففات الأخرى هي مسامها المنتظمة. 

بعض من فوائد مياه غربال الجزيئية مادة مجففة:

إنه أحد أكثر خيارات التجفيف عدوانية

قدرة الامتصاص للمنخل الجزيئي عالية نسبيًا مقارنة بالمجففات الأخرى ذات مستوى الرطوبة المنخفض وتظل ثابتة حتى عندما تزداد الرطوبة نسبيًا

وهي متوفرة في مجموعة واسعة من تكوينات التعبئة والتغليف

تطبيق المناخل الجزيئية:

أ غربال جزيئي لإزالة الرطوبةيستخدم كعامل تجفيف وفاصل للجزيئات بناءً على أشكالها وأحجامها. عندما يكون هناك جزيئين من نفس الشكل والحجم ، يتم الفصل على أساس قطبية الجزيئات ، حيث يكون الجزيء الأكثر قطبية هو الجزيء الممتز.

5. أكسيد الكالسيوم

أكسيد الكالسيوم هو أحد أكثر الأنواع استخدامًا أنواع المجففةيتم تصنيعه عن طريق تكليس الجير الذي له قدرة امتصاص الرطوبة 28.5٪ من الوزن. الميزة التي تميز أكسيد الكالسيوم هي أنه يمكن أن يمتص الكثير من بخار الماء عند درجة رطوبة منخفضة جدًا مقارنة بالمجففات الأخرى. إنه يعمل على النحو الأمثل عندما تكون هناك رطوبة نسبية منخفضة حرجة ويكون بخار الماء الموجود بتركيز عالٍ.

تطبيق أكسيد الكالسيوم

يستخدم أكسيد الكالسيوم بشكل أساسي في تغليف الأطعمة المجففة لأنه يساعد في إزالة الماء من العبوة ببطء شديد ، مما يعني أن الأمر يستغرق أيامًا للوصول إلى أقصى سعته. 

6. كبريتات الكالسيوم

يتم إنشاء كبريتات الكالسيوم باستخدام تجفيف الجبس في بيئة خاضعة للرقابة. هذه مادة مجففةمتوفر بتكلفة منخفضة للغاية ولديه قدرة امتصاص منخفضة متساوية تبلغ 10٪ من وزنه. كما أنه يمتلك خصائص تجديد تحد من استخدامه في الحياة الواقعية لأن البخار يتم إطلاقه مرة أخرى في الغلاف الجوي عند درجات حرارة منخفضة.

تطبيق كبريتات الكالسيوم 

كبريتات الكالسيوم هي مادة مجففة للأغراض العامة تستخدم بشكل أساسي في المعامل لأنها مستقرة كيميائيًا ، وغير قابلة للتآكل ، وغير قابلة للتحلل ، وغير سامة ، ولا تطلق الرطوبة الممتصة بسهولة حتى في درجات الحرارة العالية. يتم استخدامه لتجربة خصائص وتطبيقات المجففات. 

7. الألومينا المنشط

الألومينا المنشط هي واحدة من الأكثر استخدامًا أنواع المجففةالتي لها خصائص مشابهة جدا لجل السيليكا. إنه يوفر سعة رطوبة منخفضة في درجات حرارة منخفضة وسعة أفضل في درجات الحرارة المرتفعة. وتجدر الإشارة إلى أن بعض منتجات الألومينا المنشطة لها وظيفة محددة لتطبيقات مختلفة. 

تعمل الألومينا المنشطة على مبدأ الامتزاز حيث يلتصق الماء الموجود في الهواء بالألومينا نفسها ويحتجز بين الممرات الصغيرة للألومينا عندما يمر الهواء من خلالها. يجف الهواء الذي يخرج من الفلتر تمامًا ويمكن تجديده عن طريق تسخين الألومينا عند 200 درجة فهرنهايت. 

تطبيق الألومينا المنشط

تستخدم الألومينا المنشطة لتجفيف الغازات وكممتاز للغازات السامة والروائح. تم استخدامه على نطاق واسع لسنوات عديدة في أقنعة الغاز العسكرية بسبب خصائصه لامتصاص الروائح الكريهة. 

كيف تختار المجفف المناسب للمياه؟

اختيار أفضل مادة مجففة يمكن أن يكون تأمينًا غير مكلف يحمي البضائع المعبأة. يساعد في تحسين جودة المنتج ، مما يؤدي إلى تقليل رفض العملاء. عندما تتعامل مع مشاكل الرطوبة في التغليف ، هناك مجموعة واسعة من المتغيرات التي يمكن أن تجعل من الصعب التوصل إلى حلول. يتم تصنيف هذه المتغيرات إلى:

الذي يتعلق بالمنتج وتعبئته والبيئة

الخواص الكيميائية والفيزيائية للمواد المجففة المتوفرة في السوق.

فيما يلي بعض الأشياء التي يجب مراعاتها عند اختيار المجفف.

تطبيق المجفف

من المهم تحديد ما سيكون التطبيق الذي من أجله مادة ماصة للرطوبة سوف يستخدم. على سبيل المثال ، يتطلب كلوريد الكالسيوم مستويات عالية من الرطوبة المستمرة لتعمل على النحو الأمثل ، ولهذا لا تحتاج إليها داخل العبوات. تحتوي العبوات على رطوبة أقل وهي غير مستدامة ، وهذا هو السبب في أن كلوريد الكالسيوم لن يساعد في ذلك. حزم خرز السيليكا هي إجابتك في مثل هذه المواقف. 

لا يمكن لمجففات الطين امتصاص الكثير من الرطوبة وسوف تتفوق على كلوريد الكالسيوم في هذه الحالة. سيقلل الرطوبة داخل العبوة بشكل أسرع وسيقللها إلى مستويات منخفضة. 

والشرط المعاكس صحيح في حاويات الشحن حيث توجد رطوبة شديدة. في مثل هذه الظروف ، سيعمل كلوريد الكالسيوم على النحو الأمثل لأنه يمتلك القدرة على إزالة الكمية المطلوبة من الرطوبة في الحاوية.

خصائص المجفف

عامل آخر يجب مراعاته عند اختيار مختلف أنواع المواد المجففةهي خصائص المجففات. يجب أن تفكر في نتيجة المجفف عندما يمتص الرطوبة. فمثلا. يصبح كلوريد الكالسيوم سائلًا شديد التآكل عند ملامسته للماء مما يشكل خطرًا للتسرب. من ناحية أخرى ، تظل المجففات الطينية جافة حتى عند سعة البخار الكاملة. 

الاستدامة

من المهم التحقق من استدامة مواد ماصة للرطوبة من المواد التي تختارها لأن مواد التغليف تشكل 95٪ من مكياج المادة المجففة. الطريقة التي يتم بها تغليف المجفف هي عامل لا يمكن التغاضي عنه. يجب أن تكون قادرة على منع أي نوع من التسرب من وقت تعبئتها إلى وقت تسليمها للعملاء. 

وفي الختام

هناك العديد من الأنواع المختلفة من المواد المجففة المتوفرة في السوق، ولكن ليست جميعها مناسبة لنفس التطبيق. يمكنك اختيار المادة المجففة المناسبة للتطبيق الخاص بك عن طريق تحديد خصائص مادة التجفيف ذات الصلة بالتطبيق الخاص بك.