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专利名称:氧吸收制品的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种用于保存食品及其类似物的氧吸收制品,尤其涉及一种容易操作,氧吸收性能好而且不破坏食物及类似物的原味的氧吸收制品。
保存各种因氧而变质的各种物品,包括食品时,物品保存过程中氧吸收剂常用作除去氧。
迄今为止该类氧吸收剂的使用形式是通过用透气材料包裹氧吸收剂而制备的氧吸收制品。然而,这种形式的物品存在一个问题,即如果用透气材料包裹得不好,会发生所包的氧吸收剂泄漏到外部的情况。为了解决这个问题,正在尝试一种片型氧吸收制品的开发,并且我们很有兴趣地对该片型氧吸收制品进行了观察,因为它具有另外一个易于操作的优点。
例如作为氧吸收性能良好的氧吸收制品,可参看通过在树脂中填充氧吸收剂并使树脂多孔(JP-A-2-229840)制备的氧吸收片。
尽管该氧吸收片具有较高的氧吸收性能,在一定的条件下它会发出一种令人讨厌的气味。这样,为了使它适用于普通的食品,急待对这种类型的氧吸收片进一步提高。
鉴于上述问题,本发明者对氧吸收制品进行了广泛的研究,它易于操作,具有较高的氧吸收性能并且不破坏食物及其类似物的原味。因此完成了本发明。
因此,本发明涉及一种含有一个氧吸收层和一个活性炭材料层的氧吸收制品,其中所说的氧吸收层含有15-80%重量的一种热塑性树脂和85-20%-15%重量(以氧吸收层中的氧吸收剂的量为基计)。本发明还涉及一种生产所说的氧吸收制品的方法,一种含有所说的氧吸收制品及含有用来包裹所说的氧吸收制品的透气性薄膜或纸的物品,所说的食物保存氧吸收制品的使用,和含有所说的氧吸收制品吸用其保存食物的使用说明的一种商用包装品。
在本发明中,氧吸收层含15-80%重量的一种热塑性树脂和85-20%重量的一种氧吸收剂。可用于本发明的热塑性树脂如链烯型树脂,包括乙烯均聚物或具有3-12个C原子的a-链烯烃的均聚物如高密度聚乙烯、通过高压聚合方法或其类似法制备的长支链的低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯,聚***戊烯及类似物;线性中密度或线性低密度聚乙烯,它是由乙烯与具有3-12个C原子的α链烯烃共聚而得;丙烯与乙烯或至少一种具有4-12个C原子的α-链烯烃的无规共聚物如丙烯-乙烯共聚物,丙烯-丁烯共聚物,乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物及类似物;丙烯均聚接着是丙烯和乙烯顺序聚合所得的嵌段共聚物;乙烯和乙酸乙烯酯和/或一种(***)
丙烯酸酯的共聚物;乙烯-丙烯酸共聚物的金属盐;及类似物。除这些链烯型树脂外,聚酯型树脂,聚酰***型树脂及类似物在本发明中也可使用。本发明所用的热塑性树脂如果需要的话,可以是两种或多种聚合物的混合物。
上面所举的热塑性树脂中,优选聚烯烃树脂。聚烯烃树脂中,考虑到抑制所得氧吸收制品的气味散发优选190℃时熔融流率(MFR)-10g/10分钟的高密度聚乙烯(/cm3以上)和线性中密度聚乙烯(-)。从由此所得的氧吸收制品耐热性良好的角度考虑,优选含有聚乙烯单体单元和230℃-10g/10分钟的聚丙烯类树脂。
本发明中所用的氧吸收剂例如,金属类氧吸收剂,其主要组分为金属诸如铁类金属,和有机类氧吸收剂,其主要组分是一种有机组分诸如抗坏血酸及类似物。在这些化合物中,优选使用还原铁。从氧吸收剂容易操作的观点出发氧吸收剂的平均粒径优选5μm或5μm以上,而从氧吸收制品的氧吸收性能的观点出发,优选200μm或200μm以下。
为了提高氧吸收制品的氧吸收率可以在氧吸收制品中加入电解质。所说的电解质包括卤化物,碳酸盐,硫酸盐,氢氧化物及类似物。在这些盐中,优选卤化物,并且进一步优选CaCl2,NaCl和MgCl2。
在氧吸收制品中加入电解质的方法可以是在与氧吸收剂分开的情况下将电解质混合进热塑性树脂,或者是先将电解质涂覆在氧吸收剂的表面。从氧吸收制品的氧吸收性能的观点出发特别优选使用电
解质涂覆的氧吸收剂。-10%重量(以氧吸收剂的量为基计)。
氧吸收层含有15-80%重量的热塑性树脂和85-20%重量的氧吸收剂。当氧吸收剂的量大于85%重量时,氧吸收剂在热塑性树脂中的分散性不好。如果要用挤压成模的方法把含热塑性树脂和氧吸收剂的组合物加工成片来生产氧吸收层,氧吸收剂的量超过85%重量不合乎需要,因为在那样的条件下成片的可加工性不好。当氧吸收剂的量小于20%重量时,用该组合物制得的氧吸收制品的氧吸收性能不足。因此,氧吸收层优选含有15-70%重量的热塑性树脂和85-30%重量的氧吸收剂。
氧吸收层可以是一个单层或者通过将含热塑性树脂和氧吸收剂的薄层层压制备的一个复合层。对于复合层来说,层压的方法可以是热熔融法,全部或部分粘结法,及类似的方法。对于复合层来说,氧吸收层中氧吸收剂和热塑性树脂的量分别等于各薄层中氧吸收剂的总量和各薄层中热塑性树脂的总量。
-5mm的范围。
从氧吸收层的氧吸收性能观点出发,优选使用多孔材料形式的氧吸收层。将氧吸收层制成多孔材料的方法,例如,从实现由此所得的氧吸收制品的高的氧吸收性能的观点出发优选使氧吸收层至少单轴向
取向以使该层多孔化的方法。
在这种情况下,拉伸比不同,这取决于热塑性树脂的种类。从氧吸收层的氧吸收性能的观点出发优选大约2-12的拉伸比。
正如本发明所提及的,″活性炭材料层″是指层中含有一种活性炭材料。本层优选通过将活性炭材料与主要成分为浆液或类似物的粘结剂混合,接着将混合物制成纸的方法而制备,或将纤维活性炭材料与纤维树脂混合并将混合物制成无纺织物而制备。常规造纸方法可作为生产纸形式层的方法。在用离心粘合法等由热塑性树脂生产无纺织物中把纤维活性炭材料热融合到热塑性纤维树脂上的方法作为生产无纺织物形式层的方法。至于活性炭材料,优选那些在粘结剂,纤维树脂材料或类似物中具有较高的分散性的材料。至于活性炭材料层,优选那些活性炭材料在其中分散均匀的材料。在此所用的术语″活性炭材料″指的是选自粉末状活性炭,纤维活性炭及类似物的材料,通常用来除味。如果需要,活性炭材料可以是两种或多种材料的混合物。
至于活性炭材料层,从造价和易操作的观点出发,特别优选通过将粉末状活性炭与含有浆液作为主要成份的粘结剂混合而制备的活性炭纸。
此外,为了提高活性炭纸的强度,可以将聚乙烯醇树脂混合到粘结剂中或者将一种粉末状聚乙烯树脂和
/或一种聚乙烯纤维混合到粘结剂中。最后的混合物可用来生产一种活性炭纸。
尽管活性炭材料层中活性炭材料的量的变化取决于活性炭材料种类,从活性炭材料层的除味性能的观点出发活性炭材料的量优选5%重量或以上。另一方面,从活性炭材料成为纸形式层或无纺织物形式层的可加工性的角度出发,活性炭层中活性炭的量优选50%重量或以下。
-1mm的范围。
本发明的氧吸收制品有时用于保存食物及类似物。在那种情况下,本发明的氧吸收制品可以在商业性微波炉中与食物一起处理。
如果本发明的氧吸收制品要在微波炉中进行处理,氧吸收制品应当具有微波炉适应性。对氧吸收制品的微波炉适应性来说,下式(1)所定义的每单位体积的活性炭材料层中活性炭材料的重量(此后,称作″活性炭材料密度″),~~(g/m2),B是活性炭材料的量(%),C是活性炭材料层的厚度(mm)。
至于活性炭材料,从防止由微波炉的电磁波产生的热量积累的观点出发优选粉末状材料。优选颗粒直径小于200目筛网孔
(筛孔75μm)的粉末状活性炭,并进一步优选颗粒直径小于325目筛网孔(筛孔43um)的粉末状活性炭。在这些活性炭中,优选那些在活性炭材料层中具有较高的分散性的,并优选均匀地分散在活性炭材料层中的活性炭。
活性炭材料层用来吸收除食物中散发出来的气味之外的有臭味的成分。要吸收的气味,例如,从氧吸收层散发出的气味和由于食物散发出的味道与氧吸收层接触而变质的气味。
-15%重量(以氧吸收层中氧吸收剂的量为基计)。%重量(以氧吸收剂的量为基计)时,由此所得的氧吸收制品的除味作用就低。当活性炭材料的量大于15%重量(以上述同样物质为基计)时,效果也不好,因为食物散发的味道也被吸收了。
本发明的氧吸收制品是一个氧吸收层和一个活性炭材料层的结合体。术语″氧吸收层和活性炭材料层的结合体″指的是这样一种产品,例如,是将热熔粘结剂混合到活性炭材料层中然后热熔融并将上面所得的混合物压到氧吸收层的至少一侧上而制备的,或者是用胶粘中间体层将一个活性炭材料层粘结和压在氧吸收层的至少一侧上而制备的一种产品,或者是将一个氧吸收层和一个活性炭材料层包成一个包而制备的一种产品,或类似物。
在这些形式的产品中,从易于操作的观点出发优选通过用胶粘性中间体层将一个氧吸收层与一个活性炭村料层粘合在一起而制备的产品。至于粘合的方法,可以参阅常规的干层压法,挤压层压法,用热熔融树脂粘合法,及类似方法。在这些方法中,从氧吸收层和活性炭材料层之间的粘合强度的观点出发优选挤压层压法。
-。
活性炭材料层可以在两层之间以全部的接触面积,或部分接触面积粘合在氧吸收层上。至于活性炭材料层与氧吸收层部分粘合的方法,可参阅部分粘合件的干层压法。至于全部接触面积粘合法,可以参阅挤压层压法及类似方法。
如果一个氧吸收制品其中活性炭材料层与一个氧吸收层以活性炭层和氧吸收层之间的全部的接触面积粘合,从氧吸收制品的氧吸收性能的观点出发,优选将氧吸收制品部分打孔。
至于氧吸收制品部分打孔的方法,可以采纳用热针,激光或类似物的打孔法。
本发明的氧吸收制品可以不同的形式付诸使用。例如,当氧吸收制品用于保存食物或类似物时,通过用一个包的形式可以避免食物与氧吸收制品的直接接触,该包是通过在包的至少一个表面用透气包装材料将氧吸收制品包装起来而制备的,或者是这样制备的,即将一个氧吸收层和一个活性炭材料层粘合在一起然后把各种材料施加到氧吸收层一侧和/或活性炭材料层一侧。
尤其当氧吸收制品为了包装或类似目的用其它材料包覆时,优选氧吸收制品是一种通过把含热塑性树脂和氧吸收剂的组合物形成片材并接着对片材至少单轴取向以得到多孔材料而制备的产品,因为这样的产品有望甚至在表面边缘也能吸收氧并且得到的氧吸收制品的氧吸收性能极佳。
透气性膜、热敏性纸、防水纸、印刷膜及类似物能用作包覆本发明氧吸收制品的材料,其中优选透气性膜,然而它并不限制本发明。
本发明的氧吸收制品例如可用下述过程生产首先,热塑性树脂和氧吸收剂以及诸如电解质、分散剂、稳定剂和类似物的任选组分用常用方法使用辊式或密闭式混炼机或单螺杆或双螺杆挤出机进行混炼或捏合,制成组合物。
在热塑性树脂的某些类型情况下,氧吸收剂和任选的分散剂、稳定剂及类似物一起用胶凝法掺合到热塑性树脂中,制成组合物。
接着,用诸如T型模塑工艺或类似的工艺等常用模塑工艺由该组合物制备氧吸收层。从稳定生产氧吸收层的观点出发特别优选使用双锥形挤出机。
例如用下面的步骤由上述的组合物可生产取向多孔氧吸收层用诸如T型模塑工艺或类似工艺等常用模塑工艺把该组合物制成片材,接着单轴向或双轴向取向该片材。在单轴向取向时,优选辊式取向,尽管管式取向也可采用。可分一步、两步或多步进行取向。双轴向取向可以是同时双轴向取向或先纵向再横向的连续双轴向取向。
生产活性炭材料层优选通过把活性炭材料和主要含浆液或类似物的粘结剂混合并按常规方法把混合物制成纸状,或把纤维活性炭材料和纤维树脂一起掺入到上面提到的无纺织物中。
得到的氧吸收层和活性炭材料层能用例如挤压层压法制成一个整体。进行挤压层压时,能粘到氧吸收层上的材料用作层压树脂。当氧吸收层指定使用聚乙烯型树脂时,优选使用有长支链的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或类似物作为层压树脂。
层压树脂的厚度可适当选择。例如使用砂型层压法把氧吸收层和活性炭材料层粘合在一起,能得到本发明的氧吸收制品。
本发明的氧吸收制品易于操作并且氧吸收性能好,此外,它不会放出强烈的气味并且不会严重改变食品及类似物的原味。另外,其微波炉适应性很好,和易于制成各种形状,诸如包状、盖状、纸签状及类似形状。因此,本发明的氧吸收制品在用于保存食品及类似物时特别有效。
下面,参照下列无限制意义的实施例对本发明详细解释。用下列方式测定实施例和对比实施例中提到的性能。