專利名稱：多功能粘合食物包裹物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多種有益效果的改進(jìn)的粘合食物包裹物。
背景技術(shù)：
包括壓敏粘合劑薄層的粘合薄膜材料是熟知的，并且已詳細(xì)地?cái)⑹?。與傳統(tǒng)包裹物材料相比密封特性得到改進(jìn)的粘合薄膜材料的實(shí)施方案已在本領(lǐng)域中公開。
然而，因?yàn)橄M(fèi)者已變得更老于世故，所以他們對(duì)其包裹物產(chǎn)品要求更多。高質(zhì)量的密封包裹物未提供儲(chǔ)存易腐爛產(chǎn)品所需要的所有有益效果。除了提供堅(jiān)固的密封以外，還希望粘合薄膜材料能夠增強(qiáng)對(duì)易腐爛產(chǎn)品的保存，或消除密封容器內(nèi)或來自外部環(huán)境的氣味，或當(dāng)易腐爛產(chǎn)品變質(zhì)時(shí)為消費(fèi)者提供指示，或防止冷凍食品表面干燥變硬，或作為指示器指示所包含的產(chǎn)品已達(dá)到所需的溫度，或增強(qiáng)所包裹食物的風(fēng)味，或消除減少水分或使用水分來增強(qiáng)密封，或增強(qiáng)微波烹飪，或在儲(chǔ)存時(shí)隔離產(chǎn)品。
因此，為消費(fèi)者提供還可提供輔助有益效果的粘合食物貯存包裹物將是可取的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為多功能的食物包裹物，所述包裹物包括具有第一活性面和第二面的材料纖維網(wǎng)。該材料纖維網(wǎng)包括多個(gè)凸起，這些凸起之間具有間隔。所述凸起與第一活性面和第二面為一整體。此外，粘合劑被設(shè)置在凸起之間的間隔內(nèi)材料纖維網(wǎng)的第一活性面上。粘合劑包括至少一個(gè)輔助功能。
本發(fā)明也是一種多功能的食物包裹物，所述包裹物包括材料纖維網(wǎng)，其包括一層或多層。材料纖維網(wǎng)包括第一活性面和第二面。該材料纖維網(wǎng)還包括多個(gè)凸起，這些凸起之間具有間隔。所述凸起與第一活性面和第二面為一整體。粘合劑被設(shè)置在凸起之間的間隔內(nèi)材料纖維網(wǎng)的第一活性面上。在材料纖維網(wǎng)內(nèi)設(shè)置了至少一種輔助功能。
此外，本發(fā)明是一種多功能的食物包裹物，所述包裹物包括材料纖維網(wǎng)，其包括至少一層。材料纖維網(wǎng)具有第一活性面和第二面，并且包括多個(gè)凸起，其與第一活性面和第二面為一整體。凸起之間具有間隔。粘合劑被設(shè)置在凸起之間的間隔內(nèi)的第一活性面上。至少一種輔助功能被設(shè)置在凸起內(nèi)并且與凸起為一整體。


圖1是本發(fā)明的示例多功能包裹物的剖面圖；圖2是另一個(gè)多功能包裹物的剖面圖；圖3是示例的材料纖維網(wǎng)的剖面圖；圖4是另一個(gè)多功能包裹物的剖面圖；圖5是另一個(gè)多功能食物包裹物的剖面圖；圖6是另外的多功能食物包裹物的剖面圖；圖7是進(jìn)一步的多功能食物包裹物的剖面圖；和圖8是制備圖1的多功能食物包裹物的詳解示例方法。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及多功能食物包裹物，所述包裹物包括材料纖維網(wǎng)、粘合劑和至少一種輔助功能。
所有引用文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考；任何文獻(xiàn)的引用不可解釋為是對(duì)其可作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。
多功能食物包裹物如圖1所示，多功能食物包裹物10可以壓花材料纖維網(wǎng)12的形式提供，其之間具有凸起14和凹谷16。包括輔助功能的粘合劑18被設(shè)置在凹谷16內(nèi)?？晒┻x擇地，如圖2所示，多功能食物包裹物20可以壓花材料纖維網(wǎng)22的形式提供，其之間具有凸起24和凹谷26。粘合劑28可被設(shè)置在凸起22之間的凹谷26內(nèi)。所述材料纖維網(wǎng)22可包括輔助功能。如圖3所表示的非限制性實(shí)施例所示，材料纖維網(wǎng)32可以共擠出薄膜的形式提供，其中層31為隔離材料，層33和35為復(fù)合薄膜粘結(jié)層，而外層37和39為聚烯烴?？蓪⑤o助功能加入隔離材料31、復(fù)合薄膜粘結(jié)層33和35、外層37和39中的任何一個(gè)或其任何組合中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，可將輔助功能包括在層壓材料纖維網(wǎng)、層壓-共擠出材料纖維網(wǎng)、單層材料纖維網(wǎng)、或任何其它適用于食物包裹物的材料纖維網(wǎng)中。
如圖4所示，本發(fā)明的多功能食物包裹物40可以由具有多個(gè)凸起44的材料纖維網(wǎng)42來提供，在所述凸起上具有輔助功能?？稍诓牧侠w維網(wǎng)上放置多個(gè)凸起以提供其之間的凹谷46。粘合劑48可被放置在多功能食物包裹物40的凹谷46內(nèi)?？晒┻x擇地，如圖5所示，置于其中的多個(gè)具有輔助功能的凸起54可設(shè)置在材料纖維網(wǎng)52上，在所述材料纖維網(wǎng)上設(shè)置了一連續(xù)層粘合劑58。多個(gè)凸起54可被設(shè)置在該連續(xù)層粘合劑58上以形成凹谷56。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖6所示，多功能食物包裹物60也以材料纖維網(wǎng)62的形式提供，其具有包含輔助功能65的凸起64且其之間具有凹谷66。材料纖維網(wǎng)62以可滲透材料的形式被提供。粘合劑68被設(shè)置在凹谷66內(nèi)。然后可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的技術(shù)將材料纖維網(wǎng)62設(shè)置在未壓花底物61上。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖7所示，多功能食物包裹物70可以多個(gè)壓花凸起74的形式提供，所述凸起之間具有凹谷76。粘合劑78被設(shè)置在凹谷76內(nèi)。凸起的壓花纖維網(wǎng)被設(shè)置在可提供輔助功能的輔助纖網(wǎng)底物72上。輔助功能可只被應(yīng)用于未壓花底物72上或被設(shè)置在未壓花底物72中，或與未壓花底物72共延。如果有必要，可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何連接方法可將未壓花底物72粘合到底片(或覆蓋底物)75上。優(yōu)選將多個(gè)壓花凸起74打孔使得可從此設(shè)置輔助功能。
材料纖維網(wǎng)本文所用“材料纖維網(wǎng)”或“薄膜”是指任何用于包裹易腐爛產(chǎn)品的薄的可滲透或不可滲透底物。纖維網(wǎng)可包括任何材料，包括但不限于紙、聚合物或塑料薄膜、布或織物、紡織材料、無紡材料、層壓材料、金屬箔如鋁箔、涂料紙如蠟紙或防油紙、以及它們的組合。選定的材料纖維網(wǎng)的性質(zhì)可包括但不限于以下性質(zhì)的組合或其一定程度的性質(zhì)多孔的、非多孔的、微孔的、透氣或透液體的、不可滲透的、親水的、疏水的、吸濕的、親油的、疏油的、高臨界表面張力、低臨界表面張力、表面預(yù)加紋理、彈性可屈服的、塑性可屈服的、電傳導(dǎo)的和電絕緣的。
合適的聚合物膜包括，但不限于，聚乙烯、乙烯共聚物如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯、聚酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯和共聚物(PVDC)、膠乳結(jié)構(gòu)、聚苯乙烯、尼龍等。由于聚烯烴的低成本和易于成形，其通常是優(yōu)選的。優(yōu)選的材料規(guī)格為約0.0001in(0.0025mm)至約0.010in(0.25mm)。更優(yōu)選的規(guī)格為約0.0002in(0.005mm)至約0.002in(0.051mm)。甚至更優(yōu)選的規(guī)格為約0.0003in(0.0076mm)至約0.001in(0.025mm)。優(yōu)選的材料為0.0007in(0.0178mm)標(biāo)稱厚度的高密度聚乙烯(HDPE)。
粘合劑本文所用的“粘合劑”或“粘合材料”包括所有典型認(rèn)為用于將一種材料粘附到目標(biāo)表面的材料。粘合材料包括，但不限于，膠、溶劑基粘合劑、乳液和熱熔融壓敏粘合劑。粘合劑可用任何工業(yè)上已知的常規(guī)施用方法來施用到材料纖維網(wǎng)上。這包括滾筒施用、噴霧、涂層、印刷、轉(zhuǎn)移、擠出、刷、加襯或它們的組合。粘合劑可被施用于連續(xù)材料纖維網(wǎng)或單個(gè)材料纖維網(wǎng)的片上。本發(fā)明的多功能食物包裹物包括一些實(shí)施方案，其中粘合劑被施用于材料纖維網(wǎng)表面上的連續(xù)層內(nèi)，或施用在不連續(xù)的區(qū)域內(nèi)，或大(如，利用印刷)或小(如，利用噴霧)。粘合材料施用到材料纖維網(wǎng)上的量為約0.1克每平方米(gsm)至約50gsm，優(yōu)選約0.5gsm至約20gsm，更優(yōu)選約1至約10gsm，而甚至更優(yōu)選約1gsm至約5gsm。
適用于本發(fā)明的粘合劑材料已公開于美國專利5,662,758、5,871,607、5,965,235、6,194,062、6,299,966；美國專利申請(qǐng)2002/0098348A1和美國專利申請(qǐng)序列號(hào)09/758753中。
處理材料纖維網(wǎng)上的粘合材料的方法包括，但不限于，(1)在薄材料纖維網(wǎng)中形成凸起，其保護(hù)位于凸起之間的粘合劑(描述于美國專利5,871,607、5,965,235、6,194,062和6,193,918中)；(2)形成凸起，其用于將被粘合劑覆蓋的薄膜接觸面積減到最小(描述于美國專利6,299,966 B1中)；(3)在粘合劑表面上形成厚度衰減(attenuating film)的薄膜(描述于美國專利5,948,493中)；和(4)與粘合劑一起使用不可變形的支架(描述于美國專利5,344,693和美國申請(qǐng)公布2002/0098348A1中)。
輔助功能本發(fā)明也包括一種或多種輔助功能。輔助功能可包括遞送輔助功能的化學(xué)或物理方法?；瘜W(xué)方法可包括，但不限于，抗微生物劑、防腐劑、空氣調(diào)節(jié)劑、氣味消除劑、產(chǎn)品變質(zhì)指示劑、冷凍表面干燥變硬抑制劑、溫度指示劑、風(fēng)味增強(qiáng)劑、干燥劑、吸水劑、微波烹飪?cè)鰪?qiáng)劑以及它們的組合。物理方法可包括，但不限于，空氣調(diào)節(jié)、產(chǎn)品隔離以及它們的組合。輔助功能可整體地、共延地或緊密地與粘合劑一起設(shè)置，整體地、共延地或緊密地與材料纖維網(wǎng)一起設(shè)置，和/或整體地、共延地、緊密地在與材料纖維網(wǎng)一體的凸起內(nèi)設(shè)置，整體地、共延地和/或緊密地從覆蓋底物上通過纖網(wǎng)坯上的孔來設(shè)置，或它們的組合來設(shè)置。
提供抗微生物保護(hù)的化學(xué)方法除了提供在食品本身或包含在食物儲(chǔ)存容器內(nèi)的食品周圍的堅(jiān)固密封以外，本發(fā)明的食物包裹物可包括選來增強(qiáng)食品防腐的化學(xué)方法。例如，可能需要在薄膜組分內(nèi)和/或粘合劑組分內(nèi)包括一種或多種抗微生物劑以延長食物的穩(wěn)定性。這可通過在用于保護(hù)產(chǎn)品的包裝材料內(nèi)摻入一種或多種抗微生物劑來實(shí)現(xiàn)。
遷移和/或非遷移抗微生物劑可被摻入到本發(fā)明的薄膜或粘合劑組分中。適用于某一用途的抗微生物劑的選擇可取決于可能存在于食物產(chǎn)品中的生物體。許多抗微生物劑也有可能適用于本發(fā)明的食物包裹物。這些抗微生物劑包括有機(jī)酸如丙酸、安息香酸、山梨酸等，它們的酸酐和鹽；細(xì)菌素(衍生自微生物的蛋白質(zhì))如乳酸鏈球菌肽；香料提取物如百里酚和對(duì)聚傘花烴；硫代亞磺酸酯如蒜素；酶如過氧化物酶和溶菌酶；蛋白質(zhì)如伴清蛋白；異硫氰酸酯如烯丙基異硫氰酸酯；抗生素如依滅列；殺真菌劑如苯菌靈；螯合劑如乙二胺四乙酸(EDTA)；金屬如銀；銀改性的無機(jī)顆粒如銀改性的沸石，以諸如Apicider-A(Sangi，Japan)和Zeomic(Shinnanen NewCeramics Company，Japan)的化合物為例；銀改性的金屬氧化物或硫酸鋇顆粒如購自DuPont的MicroFreeTM粉末，其包括Z-200(在氧化鋅核上的銀)、T-558(在二氧化鈦核上的銀、氧化銅和硅酸鋅)和B-558(在硫酸鋇核上的銀、氧化銅和硅酸鋅)；銀改性的聚合物；銀改性的碳顆粒；氯化化合物如三氯生(5-氯-2，4-二氯苯氧基)酚，以Microban市售；產(chǎn)生二氧化氯的化合物如Microsphere，Bernarrd Technologies的產(chǎn)品；酚化合物如乙基、丙基和庚基對(duì)羥基苯甲酸酯；天然的抗微生物聚合物如脫乙酰殼多糖及其衍生物如脫乙酰殼多糖月桂酸酯和N-羧甲基脫乙酰殼多糖，以及它們的組合。
在本發(fā)明的食物包裹物中，薄膜組分和粘合劑組分兩者均可接觸食物。為了獲得最大的效果，可將抗微生物劑摻入這兩個(gè)組分中?？蓪⑾嗤目刮⑸飫饺胧澄锇锏膬蓚€(gè)組分中。在這種情況下，兩個(gè)組分中的抗微生物劑的濃度可以相同或不同。
在其它情況下，需要在食物包裹物的薄膜和粘合劑組分中摻入不同的抗微生物劑或抗微生物劑的混合物。這在摻入單個(gè)薄膜層或單個(gè)粘合劑組合物中時(shí)，如果兩個(gè)或多個(gè)抗微生物劑互相不相容的情況下尤其可取。
這種分隔也可用在遞送抗霉菌、酵母和細(xì)菌的雙重或多重功效時(shí)。在食物包裹物的兩個(gè)組分中摻入不同種類或亞類的抗微生物劑可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的有益效果。例如，可將遷移劑摻入一個(gè)組分，而將非遷移劑摻入另一個(gè)組分，或可將揮發(fā)劑摻入一個(gè)組分，而將非揮發(fā)劑摻入另一個(gè)組分。
提供食物防腐的化學(xué)方法可用于薄膜中的食物防腐劑的非限制性實(shí)施例包括亞硫酸鹽、丁基化有機(jī)物、基于氮的、生育酚、有機(jī)酸、無機(jī)鹽、對(duì)羥基苯甲酸酯和山梨酸酯。亞硫酸鹽包括二氧化硫(氣體)、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、偏亞硫酸氫鈉和偏亞硫酸氫鉀。亞硫酸鹽通常用作食物中的抗褐變劑。丁基化合物的實(shí)施例包括丁基羥基苯甲醚(BHA)和丁基羥基甲苯(BHT)，其為通常的食物添加劑。硝酸鹽和亞硝酸鹽包括亞硝酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鉀和硝酸鉀。生育酚包括生育酚乙酸酯(維生素E)。優(yōu)選地，維生素E由于其能夠在薄膜表面浮現(xiàn)而被使用，它是用于薄膜的有效抗氧化劑，并且可提供附加的營養(yǎng)有益效果。有機(jī)酸包括抗壞血酸(維生素C)或丙酸。無機(jī)鹽可包括苯甲酸鈉、氯化鈉和丙酸鈣。
再參見圖2，優(yōu)選的薄膜10使用包含2500ppm-生育酚(維生素E)的壓花0.7mil(0.013mm)厚的HDPE薄膜12。薄膜12被壓花以產(chǎn)生凸起14和凹谷16。粘合劑14以約2gsm的量優(yōu)選設(shè)置在凹谷16內(nèi)。
提供空氣調(diào)節(jié)的化學(xué)和物理方法本發(fā)明的薄膜能夠?yàn)槿萜鬟f送基本上不透氣的密封，從而允許在薄膜中使用將得到調(diào)節(jié)空氣包裝(MAP)的材料。若無不透氣的密封，調(diào)節(jié)空氣技術(shù)可能不會(huì)具有有益效果。下面將敘述四種物質(zhì)的控制氧氣、二氧化碳、水分和乙烯，既使用化學(xué)方法又使用機(jī)械方法。然而，此方法可適用于任何由于使用食物包裹薄膜而引起的空氣變化。所述的各種化合物和方法也可聯(lián)合使用以遞送附加的有益效果。許多方法，既包括化學(xué)的又包括物理的都能夠遞送MAP。所給的說明實(shí)質(zhì)上是示例性的。
A.吸收劑/發(fā)射劑1.去除氧氣的化學(xué)方法對(duì)不透氣密封的薄膜而言需要能夠減少包裝內(nèi)的氧氣量。氧化的實(shí)施例包括新鮮水果的褐化以及水果和基于蔬菜的產(chǎn)品中維生素C量的減少。通過油脂和脂肪的氧化也可能出現(xiàn)化學(xué)降解，產(chǎn)生討厭的氣味和味道。
氧吸收劑可分為三類A.無機(jī)物無機(jī)氧吸收劑典型地是基于金屬如鐵、鉀或鈉，或非金屬如硫加上附加催化劑。與有機(jī)吸收劑不同，無機(jī)吸收劑不容易產(chǎn)生臭氣，并且具有非常高的氧吸收能力?；诮饘俚捏w系被來自產(chǎn)品或空氣中的水活化，并且經(jīng)常與電解質(zhì)(如氯化鈉)聯(lián)合使用。可直接摻入薄膜結(jié)構(gòu)中的市售基于鐵的化學(xué)試劑由Mitsubishi Gas Chemical(Ageless)，Toyo Seikan(Oxyguard)和Ciba Specialty Chemicals(ShelfplusTM)制造。
b.低分子量有機(jī)物包括食物防腐添加劑(如亞硫酸鹽)、抗壞血酸(維生素C)、丁基羥基甲苯(BHT)和維生素E的氧吸收劑可用本領(lǐng)域已知的方法摻入薄膜中。維生素E可用于PE薄膜中作為抗氧化劑。此外，它們可遷移到表面上與食物接觸并提供防腐作用。另外的吸氧有機(jī)化合物包括異抗壞血酸、角鯊烯、蓖麻油、鄰苯二酚(cathecol)、醌、酵母、乙二醇、酶如葡萄糖氧化酶/過氧化氫酶、和各種不飽和脂肪酸和烴。由于低分子量有機(jī)物經(jīng)?？尚纬刹豢扇〉母碑a(chǎn)物，因此它們通常與沸石和其它吸收劑聯(lián)合使用。
c.高分子量有機(jī)物示例的吸氧聚合物包括紫外線活化的多層薄膜(即，CryovacOS1000)、聚丁二烯衍生物、光敏染料和單態(tài)氧接收劑(Zero2)、具有過渡金屬催化劑的氧敏感聚合物(即，Continental PET MXD6/Co)、PET的改性PET-雙烯體系(即，BP Amooco Amosorb)、以及它們的組合，它們可自身使用或與其它樹脂混合，并以單層薄膜或部分多層薄膜的形式被擠出。有的這些聚合物的活化步驟需要UV(紫外)能量，該步驟可在制成食物包裹薄膜卷之前進(jìn)行。使用隔離透明外包裝紙(如基于箔的結(jié)構(gòu))來防止薄膜過早活化。
2.去除乙烯的化學(xué)方法去除乙烯(水果和蔬菜成熟的副產(chǎn)物)最常用的活性化學(xué)物質(zhì)為高錳酸鉀。在此發(fā)明中，將活性組分，優(yōu)選高錳酸鉀，以非食物接觸層的形式摻入食物包裹物中以有助于保存產(chǎn)品?？墒褂迷O(shè)備如雙螺桿配混機(jī)將活性組分混合到基底樹脂中?？蓪饪s物摻入單層或多層薄膜中以去除乙烯并延長產(chǎn)品的儲(chǔ)藏期限?；钚越M分也可摻入膠中或用油墨印刷。薄膜可用于延長包裹在薄膜中的產(chǎn)品的壽命，或可置于冰箱內(nèi)的壁上。
乙烯吸收劑為缺電子的含氮三烯。這類物質(zhì)可摻入乙烯可滲透包裝中，如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。市售的乙烯吸收薄膜包括基于礦物的Profresh(E-I-A Warenhandels GmbH)，和天然源自日本Oya-Stone的Everfresh。
3.控制二氧化碳的化學(xué)方法取決于食物的不同，可能需要去除或提供二氧化碳。氫氧化鈣可用于消除二氧化碳。在存在酸的情況下碳酸氫鈉可產(chǎn)生二氧化碳。這些組分可用前述的方法直接摻入薄膜中。
4.去除水分的化學(xué)方法許多物質(zhì)能夠吸水，包括硫酸鈣、氯化鈉、氯化鉀、粘土(如，Sud-ChemiePerformance Packaging)、聚乙烯醇(如Grace Chemical，Davison)、硅膠(如，Capitol Specialty Plastics)、或分子篩。這些物質(zhì)典型地以小袋狀使用。這些物質(zhì)可用前述的方法摻入本發(fā)明的薄膜中以獲得MAP。
此外，吸附劑結(jié)構(gòu)如紙(纖維素)或無紡材料可用在薄膜的內(nèi)部以吸收液體。吸附劑將粘附在食物包裹物的粘合劑上，但仍能夠密封。可供選擇地，可將無紡材料粘附到薄膜上且被壓花并涂上粘合劑。
B.獲得薄膜透氣性的物理方法1.膜技術(shù)也可控制薄膜的滲透來產(chǎn)生基于溫度的MAP，這對(duì)于新鮮產(chǎn)品是有用的。食物以不同的速率呼吸，并且可通過控制滲透速率來延長產(chǎn)品的儲(chǔ)藏期限。一個(gè)市售實(shí)施例為Landec’s IntellipacTM，其滲透性會(huì)根據(jù)溫度的不同而變化。此樹脂優(yōu)選由側(cè)鏈結(jié)晶(SCC)聚合物制成，該聚合物在其熔點(diǎn)之上顯示具有不同的滲透性。它們是具有側(cè)鏈的丙烯酸類聚合物，其能夠不依賴于主鏈結(jié)晶。
為了將成本減到最小，材料通常被用作膜或微孔薄膜上的涂層。有可能在壓花/粘合過程中制成微孔薄膜。在本發(fā)明中，薄膜可另外用選擇性可滲透樹脂涂敷。如果使用膜，可將一片薄膜置于食物包裹物上沖切出的洞上，然后通過按壓食物包裹物含粘合物一側(cè)來應(yīng)用。
2.微孔薄膜除了在薄膜結(jié)構(gòu)中摻入吸收或發(fā)射材料以外，另一個(gè)調(diào)節(jié)空氣方法是通過在膜內(nèi)加入小孔來調(diào)整薄膜的滲透性。這些小孔可以是各種幾何形狀和尺寸。一個(gè)優(yōu)選的方法是設(shè)計(jì)壓花輥使得生產(chǎn)時(shí)將小孔置于薄膜上?？晒┻x擇地，薄膜可在壓花/粘合施用過程中使用，該薄膜用本領(lǐng)域已知的技術(shù)開孔，所述技術(shù)包括熱針開孔、火花開孔或摻入無機(jī)物后定向。當(dāng)包含細(xì)分無機(jī)物的薄膜被拉伸時(shí)，形成小孔。這些孔可允許氣體(如乙烯和二氧化碳)更加迅速地?cái)U(kuò)散。
MAP粘合食物包裹物的優(yōu)選實(shí)施方案由厚度為0.7mil(0.018mm)HDPE薄膜組成，并且涂有約2gsm的壓敏粘合劑。薄膜包含在壓花過程中通過控制壓花輥的接合而形成的微孔。這尤其有利于減少容器內(nèi)的水分。
提供氣味消除的化學(xué)方法可用于消除氣味的化學(xué)方法的實(shí)施例包括碳酸氫鈉(發(fā)酵粉)、高錳酸鉀、環(huán)糊精、沸石、分子篩、活性炭、氧化鋅、脫乙酰殼多糖(表面活性劑處理的)或硅膠。可使用聚亞烷基亞胺，具體地講，聚乙烯亞胺來去除造成氣味的醛。消除氣味的這些化學(xué)方法包括兩個(gè)主要種類化學(xué)反應(yīng)和吸附劑?；瘜W(xué)反應(yīng)物質(zhì)一般本質(zhì)上為堿性以便中和較酸性的目標(biāo)氣體?；瘜W(xué)反應(yīng)氣味去除劑的實(shí)施例為氧化鋅。吸附氣味去除劑的實(shí)施例為沸石，其為能夠基于它們的物理結(jié)構(gòu)吸附氣味的礦物質(zhì)。添加劑的具體選擇將取決于要消除的氣味，但活性炭和沸石通常是優(yōu)選的。
氣味吸附物質(zhì)可用本領(lǐng)域已知的方法摻入薄膜結(jié)構(gòu)中，這些方法包括將添加劑混合到聚合物樹脂如聚乙烯中以形成濃縮物。濃縮物與另外的樹脂混合并擠壓進(jìn)入薄膜。市售濃縮物的實(shí)施例是購自DuPont包含分子篩的ConpolTM20LO。購自UOP(Des Plaines，IL)的Abscent分子篩也已被摻入用于包裝用途的薄膜中。環(huán)糊精也已被摻入用于減少氣味的薄膜結(jié)構(gòu)中。使用具有不透氣密封的食物包裹物在食物儲(chǔ)存過程中可減少氣味。
再參見圖3，薄膜32可用于消除來自食物容器36內(nèi)或環(huán)境34的氣味。通過將其附著在冰箱的內(nèi)表面上，薄膜32可單獨(dú)使用以除去氣味，這需要比氣味去除設(shè)備更小的空間。用作食物包裹物時(shí)，包含活性組分的層應(yīng)當(dāng)盡可能地靠近包含氣味的環(huán)境。圖3表示薄膜結(jié)構(gòu)32，其中層31為隔離材料，層33和35為復(fù)合薄膜粘結(jié)層，而層37和39為聚烯烴。例如，如果需要消除冰箱的氣味，在層31中摻入輔助功能氣味吸收劑將是優(yōu)選的。為了消除食物容器36的氣味，在層39中摻入輔助功能將是優(yōu)選的。同樣地，消除環(huán)境34的氣味，在層39中摻入輔助功能將是優(yōu)選的?？晒┻x擇地，如果需要除去外部來源的氣味，活性組分可在施用粘合劑之前以溶液的形式施用到薄膜或?qū)?7上。此外，輔助功能可摻入復(fù)合薄膜粘結(jié)層33、35中。
提高活性組分效用的一個(gè)方法被稱為Active-Pak，它由將溝槽劑(channeling agents)如聚乙二醇或甘油摻入包含活性組分的層中組成。由于混入該試劑，氣味能夠更好地接觸吸附組分。
除了與氣味反應(yīng)或消除氣味以外，還可通過使用隔離樹脂來使用將滲透過薄膜的氣味量減到最小的薄膜。可用于包含風(fēng)味和香味的聚合物隔離材料的實(shí)施例示于表1中。如聚合聚萜烯，具體地講，聚合d-檸檬油精之類的物質(zhì)可混入非芳香隔離樹脂如聚丙烯中以改進(jìn)風(fēng)味和香味的隔離。這些樹脂典型地被用作使用澆鑄或吹塑薄膜共擠出形成的部分多層薄膜結(jié)構(gòu)。它們也可被摻入層壓到另一薄膜中的薄膜。它們需要不透氣的密封以便防止氣味從容器中泄漏。
表1.可用于減小氣味滲透過薄膜的樹脂

氣味消除粘合食物包裹物的優(yōu)選實(shí)施方案包括1mil(0.025mm)包含EVOH的多層薄膜，其上涂敷有3gsm壓敏粘合劑。壓花底物為共擠出薄膜。薄膜的結(jié)構(gòu)為0.3mil(0.008mm)HDPE/0.1mil(0.003mm)PlexarPX360/0.2mil(0.005mm)32mol％ EVOH/0.1mil(0.003mm)PlexarPX360/0.3mil(0.007mm)HDPE。
提供產(chǎn)品變質(zhì)指示的化學(xué)方法可通過摻入將經(jīng)歷變化的物質(zhì)來將變質(zhì)指示劑包含在聚合物膜中，所述變化可用作對(duì)消費(fèi)者的指示信號(hào)。除了顏色變化的物質(zhì)外，隨著時(shí)間的過去還通過氣體的釋放也可獲得時(shí)間/溫度的指示，這種變化將導(dǎo)致包裝的膨脹。
顏色是指示食物變質(zhì)的優(yōu)選途徑。檢測抗體可被摻入瓊脂糖凝膠中，然后在薄膜壓花和施用膠之前以一種式樣或涂層形式高速印刷在薄膜上。該式樣可以是形成可見的“X”符號(hào)或其它文本如“已變質(zhì)”。保護(hù)性的薄凝膠涂層用于防止抗體脫離，并且提供給病原體以限制。這優(yōu)選在粘合劑施用之前進(jìn)行以便使粘合劑的粘合達(dá)到最大化。
對(duì)于潮濕的食物，水分滲透入薄膜。速度由薄膜類型、厚度和溫度來控制。通過摻入水分增加時(shí)顏色變化的物質(zhì)，如氯化鈷(從藍(lán)變粉)，對(duì)于食物暴露時(shí)間的指示就可得以檢測。這最容易摻入使用包含粉末的聚合物濃縮物，將它與另外的樹脂混合，然后將它擠入多層薄膜結(jié)構(gòu)的內(nèi)層。
除了水分以外，新鮮度指示劑還可檢測代謝物如二氧化碳、二氧化硫、氨、胺、硫化氫、有機(jī)酸、乙醇、毒素或酶。指示劑包括染料的顏色變化、涉及形成有色化合物或液晶的化學(xué)反應(yīng)。此用途的液晶的實(shí)施例為膽汁酰(cholestanyl)氯化物。
變質(zhì)指示劑粘合食物包裹物的優(yōu)選實(shí)施方案包括0.7mil(0.013mm)具有約2gsm壓敏粘合劑的HDPE薄膜。凸起被涂有檢測抗體，所述抗體在壓花/施用粘合劑后被印刷在表面上。
提供抑制冷凍食品表面干燥變硬的方法通過制造不透氣的密封、將包裝的水分損失減到最少、并且使得在密封之前去除空氣的方法簡單，本發(fā)明的薄膜可得到防止冷凍食品表面干燥變硬的較好食物包裹物。該薄膜非常容易使用，因?yàn)樗罨拔凑掣皆谧陨砩?。通過按壓薄膜，空氣很容易被除去。通過修飾薄膜并將其與另外的物質(zhì)結(jié)合，可得到進(jìn)一步的改進(jìn)。
為了改進(jìn)薄膜的水分隔離性質(zhì)，可使用較厚的聚乙烯(PE)薄膜(優(yōu)選小于3mil(0.076mm))，因?yàn)楦綦x性與薄膜的厚度成正比?？晒┻x擇地，可使用具有改進(jìn)的水分隔離性的薄膜。水分隔離性比PE改進(jìn)的聚合物的實(shí)施例包括聚偏二氯乙烯共聚物(PVdC)、液晶聚合物(LCP)和環(huán)狀烯烴共聚物(COC)。使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)如共擠出，這些聚合物可用作單層或部分多層薄膜。此外，通過使用本領(lǐng)域已知的方法結(jié)合底物，非聚合薄膜可與聚合材料聯(lián)合使用，包括蠟紙或箔。
本發(fā)明的壓花薄膜也可由其本身或與未壓花的第二薄膜組合形成儲(chǔ)存袋，其中本發(fā)明的薄膜將在朝向袋內(nèi)部的具有粘合劑面的袋內(nèi)側(cè)。優(yōu)選的方式是將壓花薄膜與2mil(0.051mm)的線性低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜結(jié)合，并且使用已知方法制成袋子。該袋子也可包含另外的密封特性如拉鏈或滑塊。這是優(yōu)于當(dāng)前多層冷凍袋的改進(jìn)之處，因?yàn)橛蟹浅Ｐ〉恼持灾敝料M(fèi)者將兩層薄膜壓在一起從而形成不透氣的密封。如果密封適當(dāng)，由于形成的極好密封，這也限制了包裝內(nèi)捕集的空氣量。第二非壓花薄膜典型由聚乙烯制成，其包括，但不限于，高密度聚乙烯(HDPE)、LLDPE，或低密度聚乙烯(LDPE)。此方法的實(shí)施例為層壓，其可使用本領(lǐng)域已知的方法來實(shí)現(xiàn)，這些方法包括使用溶劑和基于水的粘合劑或擠出層壓，其包括將熔融聚合物(如，LDPE)擠壓到兩薄膜之間。在優(yōu)選的模式中，壓花薄膜被層壓作為從凹輥上移除之前的部分生產(chǎn)過程。
本發(fā)明的薄膜不必用于袋子的整個(gè)表面上。例如，一片壓花薄膜可只用于袋子的一個(gè)內(nèi)表面，因?yàn)檎澈蟿┤愿街谙鄬?duì)的表面上。
防止冷凍食品表面干燥變硬的粘合劑薄膜的優(yōu)選實(shí)施方案包括0.7mil(0.018mm)被層壓到蠟紙上的HDPE薄膜?？墒褂檬澄锛?jí)粘合劑將壓花薄膜層壓至蠟紙上。所得食物包裹物的外表面為紙的涂蠟面和薄膜的粘合劑。
提供溫度指示的化學(xué)方法在某些情況下，可能需要為食物包裹物使用者提供內(nèi)置的溫度傳感器或指示劑以幫助確定其中所包含的食物是否處于所需要的溫度，例如溫度是否足夠低以安全儲(chǔ)存、冷凍、除霜，足夠熱以食用，或太熱無法食用或處理從而出現(xiàn)潛在的安全問題。通過將這些熱敏變色的著色劑加入構(gòu)成食物包裹物結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)組分中，可為食物包裹物賦予溫度傳感或指示性質(zhì)，那些組分為粘合劑、聚合物膜、或與粘合劑層相對(duì)的薄膜面上的印刷層。
熱敏變色的著色劑(即液晶、聚合物和無色染料類)可被加入到油墨、涂層、顏料、注坯或吹模塑料、擠出塑料型材、片、或薄膜、或粘合劑中。為了直接摻入熱加工的塑料中，著色劑在加熱時(shí)和在擠出機(jī)、成形機(jī)和其它加工設(shè)備中都必須穩(wěn)定。用于塑料的典型熱敏變色顏料在達(dá)到約250℃是穩(wěn)定的。此外，因?yàn)闊崦糇兩肿颖仨毮軌颉芭で币援a(chǎn)生變色效果，所以密度在約0.86克/cc至約1.3克/cc范圍內(nèi)的低密度聚合物通常優(yōu)選。這些聚合物包括聚烯烴如聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚乙烯三元共聚物、聚丙烯、聚丙烯共聚物和聚丙烯三元共聚物。同樣合適的是聚氯乙烯及其共聚物和三元共聚物、聚苯乙烯及其共聚物和三元共聚物、和其它本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的物質(zhì)。加入到油墨、顏料、涂層和塑料中的熱敏變色著色劑的含量典型地為0.01％重量至約2.0％重量，優(yōu)選約0.1％至約1.0％重量。
熱敏變色油墨可用任何印刷技術(shù)施用，包括膠印、柔性版印刷、凹版印刷和網(wǎng)版印刷方法。它們可以是通過除去水或溶劑(例如通過熱干燥)來固化的水或基于溶劑的制劑，或通過暴露于紫外線或其它輻射形式來固化的100％固體制劑。熱敏變色油墨和涂層可施用到紙、紡織品(紡織材料或無紡材料)、木材、玻璃、金屬、陶瓷、聚合物或復(fù)合底物上。
食物色裹物實(shí)施方案A.含熱敏變色粘合劑的食物包裹物。將熱敏變色著色劑混合到溶融槽內(nèi)的壓敏熱熔融粘合劑中然后在壓花過程中施用到薄膜上。聚合物熱敏變色著色劑是優(yōu)選的，由于其非遷移性和在溫度升高時(shí)的良好穩(wěn)定性。加入粘合劑中的著色劑含量為約0.01％重量至約2.0％重量，優(yōu)選約0.1％至約1.0％重量。
B.具有熱敏變色單層薄膜的食物包裹物。于溶融混配裝置如單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)中，將熱敏變色著色劑溶融復(fù)合到聚合物樹脂中，優(yōu)選基于聚烯烴的樹脂，然后制成薄膜，優(yōu)選小于約250微米厚，更優(yōu)選小于約100微米厚，而最優(yōu)選小于約25微米厚。聚合物熱敏變色著色劑是優(yōu)選的，由于其非遷移性和在溫度升高時(shí)的良好穩(wěn)定性。加入用于形成薄膜的聚合物樹脂中的著色劑的含量為約0.01％重量至約2.0％重量，優(yōu)選約0.1％至約1.0％重量。
C.包括含熱敏變色著色劑的3層薄膜的食物包裹物于溶融混配裝置如單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)中，將熱敏變色著色劑溶融復(fù)合到聚合物樹脂中，優(yōu)選基于聚烯烴的樹脂，然后共擠出薄多層A-B-C薄膜中的“B”層，其中總的薄膜厚度優(yōu)選小于約250微米厚，更優(yōu)選小于約100微米厚，而最優(yōu)選小于約25微米厚。層“A”和“C”可用與“B”層相同的樹脂或不同的樹脂制成，但不含熱敏變色著色劑?？晒┻x擇地，層“A”和“C”可由一種或兩種與“B”不同的樹脂制成。“A”和“C”可由形成A-B-A結(jié)構(gòu)的相同物質(zhì)制成或由形成A-B-C結(jié)構(gòu)的兩種不同物質(zhì)制成。由于薄膜和著色劑將不與食物直接接觸，因此使用批準(zhǔn)用于直接或間接食物接觸的熱敏變色著色劑。聚合物熱敏變色著色劑因其非遷移性和溫度升高時(shí)的良好穩(wěn)定性而優(yōu)選，但也可使用合適的基于無色染料或基于液晶的著色劑。加入用于形成“B”層的聚合物樹脂中的著色劑的含量為約0.01％重量至約2.0％重量，優(yōu)選約0.1％至約1.0％重量。
具有不止3層的多層薄膜也可使用共擠出技術(shù)來制成以將包含熱敏變色著色劑的層埋或夾在其它聚合物層之間，使得包含著色劑層不存在于多層薄膜的任何一個(gè)表面上。另外的層可包括一個(gè)或多個(gè)隔離層以進(jìn)一步限制或防止熱敏變色著色劑的遷移，或?yàn)槭澄锇镔x予其它需要的性質(zhì)，如增加對(duì)氧氣或水蒸氣滲透的隔離。
D.具有印刷熱敏變色著色劑層的食物包裹物。在被加工成食物包裹物產(chǎn)品之前，要被壓花并與粘合劑一起復(fù)合成食物包裹物的薄膜用包含熱敏變色著色劑的油墨制劑進(jìn)行預(yù)印。熱敏變色油墨可被任何印刷技術(shù)使用，包括膠印、柔性版印刷、凹版印刷或網(wǎng)版印刷方法。油墨可以是水或基于溶劑的液體制劑，其隨后通過去除水或溶劑來固化，例如通過暴露于升高的溫度。在壓花過程中，油墨被施用在與粘附粘合劑的一面相對(duì)的薄膜表面上。聚合物熱敏變色著色劑因其非遷移性和溫度升高時(shí)的良好穩(wěn)定性而優(yōu)選，但也可使用合適的基于無色染料的或基于液晶的著色劑。將著色劑加入油墨制劑以使其在干燥或固化油墨中的濃度為約0.01％重量至約2.0％重量，優(yōu)選約0.1％至約1.0％重量。為了確保著色劑不會(huì)與食物直接接觸，將另一層批準(zhǔn)與食物接觸的漆或清漆施用在印刷油墨層上。選擇漆或清漆使得它與壓花和粘合劑施用步驟相容。
印刷層可以連續(xù)或不連續(xù)的形式沉積在薄膜上。它也可被印刷成字詞的形式，這些字詞可根據(jù)產(chǎn)品的用途和它接觸的溫度轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)或消失。不同類型的油墨可施用在薄膜表面的不同區(qū)域以提供在同一薄膜上僅一個(gè)溫度轉(zhuǎn)變或不同溫度轉(zhuǎn)變的溫度指示，例如，從冷凍溫度至環(huán)境溫度，或從環(huán)境溫度至高溫，或者兩者同時(shí)。
提供營養(yǎng)和飲食有益效果的化學(xué)方法。
對(duì)于某些食物配制或儲(chǔ)存操作，需要通過食物包裹物產(chǎn)品以提供營養(yǎng)有益效果。營養(yǎng)有益效果可通過從食物包裹物中釋放飲食增補(bǔ)劑包括維生素、類維生素、礦物質(zhì)、飲食纖維、蛋白質(zhì)、氨基酸、以及它們的混合物來遞送，使得在食物儲(chǔ)存或食物配制或同時(shí)在食物儲(chǔ)存和食物配制時(shí)這些增補(bǔ)劑可遷移到食物上。
飲食增補(bǔ)劑可包含在食物包裹物結(jié)構(gòu)內(nèi)，例如，復(fù)合到薄膜或粘合劑組分內(nèi)或粘合劑和薄膜組分之間?？晒┻x擇地，這些飲食增補(bǔ)劑可施用到食物包裹物的一個(gè)或多個(gè)表面上，例如，施用到壓敏粘合劑的表面，部分遮蔽所述表面，但不完全妨礙粘合劑粘附到其它表面或食物包裹物本身上。添加劑的使用可以其原本形式或微包囊形式以提供，例如，增強(qiáng)的貯存穩(wěn)定性。它們可單獨(dú)或者是與其它飲食增補(bǔ)劑一起的混合物形式膠囊包封。合適的膠囊包封材料包括明膠、淀粉、多肽和其它可食用聚合物，天然和合成的均可。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，食物包裹物在輥中以連續(xù)片的形式提供。食品被包裹在食物包裹物中，使攜帶飲食增補(bǔ)劑的表面接觸食物表面。薄膜內(nèi)的凹坑被使用者擠壓以使飲食增補(bǔ)劑與食物表面緊密接觸。食物中的水分或機(jī)械作用將從薄膜或粘合劑表面上將飲食增補(bǔ)劑釋放至食物表面。預(yù)定貯存時(shí)間過后，將包裹物除去然后烹飪并提供食物。
在第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，塑料片預(yù)成形為三邊封閉而第四邊敞開的矩形袋。將食品置于袋中，然后通過將相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)內(nèi)薄膜表面壓在一起將袋子閉合。薄膜內(nèi)的凹坑被使用者擠壓以使飲食增補(bǔ)劑與食物表面緊密接觸。食物中的水分或機(jī)械作用將從薄膜或粘合劑表面上將飲食增補(bǔ)劑釋放至食物表面。預(yù)定貯存時(shí)間過后，將袋子除去然后烹飪并提供食物。
增強(qiáng)風(fēng)味的化學(xué)方法對(duì)于某些食物配制或儲(chǔ)存操作，需要通過食物包裹物產(chǎn)品提供風(fēng)味、風(fēng)味增強(qiáng)、香味增強(qiáng)、調(diào)味或其它烹飪有益效果。例如肉類或海鮮產(chǎn)品的配制可通常受益于預(yù)先應(yīng)用嫩肉劑、鹽、胡椒粉香料、調(diào)料品、腌泡汁和其它添加劑物質(zhì)。其它產(chǎn)品可受益于添加天然或人造甜味劑。這些添加劑物質(zhì)可包含在食物包裹物結(jié)構(gòu)內(nèi)，例如，復(fù)合到薄膜或粘合劑組分內(nèi)或粘合劑和薄膜組分之間?？晒┻x擇地，這些添加劑物質(zhì)可施用到食物包裹物的一個(gè)或多個(gè)表面上，例如，施用到壓敏粘合劑的表面，部分遮蔽所述表面，但不完全妨礙粘合劑粘附到其它表面或食物包裹物本身上。
吸收水分的化學(xué)方法因?yàn)楸景l(fā)明的壓敏粘合劑通常包含烴基彈性體、油脂和疏水的增粘劑，所以將食物包裹物粘附在潤濕或潮濕的容器表面上可能不足以獲得氣密可靠的密封。因此需要將一種或多種水分調(diào)節(jié)劑摻入到食物包裹物的組分內(nèi)或上，那些組分為聚合物膜或壓敏粘合劑。
可將干燥劑摻入聚合物膜、粘合劑組分、或同時(shí)摻入本發(fā)明的聚合物膜和粘合劑組分內(nèi)。也可摻入各種類型干燥劑的混合物。優(yōu)選的是那些當(dāng)溶融復(fù)合到聚合物或粘合劑中時(shí)為固態(tài)或熔化而冷卻至室溫時(shí)保持固態(tài)或固化以得到干燥劑物質(zhì)的分離相的化合物，其不容易從聚合物膜或粘合劑中提取出來。尤其優(yōu)選的是那些通常公認(rèn)可安全直接接觸食物的干燥劑化合物。
細(xì)粉無水氯化鈣(CaCl2)、細(xì)粉六水合氯化鈣(CaCl2·6H2O)、細(xì)粉羥丙基纖維素(HPC)、包含輕度交聯(lián)聚丙烯酸鈉的細(xì)粉AGM、或它們的組合可被復(fù)合和分散到熔融槽中的熱熔融粘合劑中，含量為1和50％重量之間。將熔融粘合劑利用3-輥涂敷器體系施用至凹?jí)夯ㄝ伒谋砻?。在薄膜壓花步驟中，粘合劑被轉(zhuǎn)移到聚合物膜上。
可供選擇地，按所述EVOH重量計(jì)，以約50％的量存在的細(xì)粉硅膠可在雙螺桿混配機(jī)中與熔融的乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物預(yù)復(fù)合。將化合物擠壓成冷卻的、固化的、成丸狀的繩股。然后再通過研磨將成丸狀的混合物碾碎成細(xì)粉。然后將研磨過的EVOH-硅膠化合物混合并分散到熔融槽中的熱熔融粘合劑中，其含量為20和50％重量之間。將熔融粘合劑通過3-輥涂敷器體系施用在凹?jí)夯ㄝ伒谋砻?。在薄膜壓花步驟中，將粘合劑/EVOH/硅膠組合物轉(zhuǎn)移到聚合物膜上。在粘合劑混合物中存在親水的EVOH便于將水傳輸?shù)焦枘z顆粒中。
也有可能將干燥劑放在或嵌入細(xì)分散顆粒狀壓敏粘合劑的表面，而不是將它們與粘合劑混合。優(yōu)選的干燥劑典型地為將迅速吸附或吸收水而不形成溶液的4型化合物。非限制性實(shí)施例包括無機(jī)化合物如活性氧化鋁、硅膠、和基于硅鋁酸鹽沸石的分子篩，和有機(jī)化合物如輕度交聯(lián)的水溶性聚合物，和固有的吸水聚合物如包含水溶性聚合物嵌段的嵌段共聚物如聚酰胺-聚醚氧化物嵌段共聚物、聚酯-聚醚嵌段共聚物、聚酰胺、和本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的類似物質(zhì)。
還可能在粘合劑或粘合劑上表面顆粒中包含吸水形成粘合劑組合物的添加劑。例如，用于生物粘合劑或假牙固定霜膏的水溶性聚合物可用于本發(fā)明。合適的聚合物的非限制性實(shí)施例包括購自International SpecialtyProducts(Wayne，New Jersey，USA)的Gantrez MS系列。這些聚合物為聚甲基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物的混合鈉/鈣鹽。
制造食物包裹物的一個(gè)方法將在底物上摻入水吸附聚合物如聚丙烯酸鈉和粘合劑，并且使用本領(lǐng)域已知的技術(shù)將此與水不可滲透底片如聚乙烯結(jié)合。底物用于幫助保留吸水劑，尤其在它潤濕后。底物可以是由熱塑性聚合物如聚丙烯制成的無紡材料。其它吸水劑的實(shí)施例為纖維素纖維、羧甲基纖維素或交聯(lián)多糖制成的物質(zhì)?？杉由享斊?，所述頂片可以是任何液體可透過的材料，包括無紡材料或打孔的塑料薄膜。然后此組合吸收薄膜可被壓花/用粘合劑印刷以制成改進(jìn)的食物包裹物，其能夠在保持極好密封的同時(shí)吸收過量的液體。也有可能將前述的壓花/粘合劑印刷薄膜層壓成具有吸水層的薄膜。此外，通過使用親脂無紡材料如吸油而不吸水的聚丙烯，吸收層可針對(duì)吸收的具體物質(zhì)如脂肪。
可供選擇地，吸收材料可包含在熱熔融粘合劑中或印刷在食物包裹物的不含粘合劑表面上，在這種情況下，將無需內(nèi)部吸收層。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，制成了吸收袋。此吸收袋將由外部的水不可滲透薄膜、內(nèi)部的水吸收層和內(nèi)部的水可滲透層組成。將壓花/粘合樣式的薄膜帶加在頂部以作為密封裝置。
水分控制的化學(xué)方法水分控制對(duì)于保持食物新鮮是很重要的。例如，面包對(duì)存在的水分的量非常敏感。因此需要有一種薄膜能夠通過控制存在的水分量結(jié)合壓花/粘合劑印刷薄膜的極好密封來保持食物新鮮。
低水分傳輸率聚合物的實(shí)施例包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和環(huán)狀烯烴共聚物(COC)。同樣可使用無機(jī)物如鋁、氧化硅或氧化鋁的涂層。箔是極好的水分隔離層。這些物質(zhì)可與本發(fā)明的薄膜組合制成不透氣密封且水分損失非常低的物質(zhì)。
除了防止水分損失以外，還有可能增加包裝的水分。一個(gè)實(shí)施方案可使用多層薄膜使得外層為良好的水分隔離層。朝向食物的薄膜將被穿以微孔。在兩個(gè)薄膜之間的將是能夠控制濕度的材料。這種濕度控制添加劑的實(shí)施例將為葡萄糖溶液。其它濕度控制劑包括任何能夠吸水的材料包括無紡材料、基于纖維質(zhì)的材料、用作吸收膠凝材料的硅膠和聚丙烯酸酯。濕度控制劑也可置于薄膜層內(nèi)或粘合劑內(nèi)。濕度劑可預(yù)先潤濕，或者由消費(fèi)者加入水分。對(duì)于加入到包裝中的水分，濕度控制劑將需要用水分飽和。
當(dāng)最初制成面包時(shí)，它排出可導(dǎo)致冷凝的水分。避免冷凝的方法是使用微孔薄膜，如Cryovac(Saddle Brook，NJ)制造的那些。微孔薄膜可用在壓花/粘合過程中以形成具有極好透氣性和密封特性的薄膜?？晒┻x擇地，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，微孔薄膜可在壓花/粘合劑印刷操作中通過控制凸凹輥的接合來制成。結(jié)果，制成了能夠形成極好密封但防止新鮮面包內(nèi)水分積聚的薄膜。
另一個(gè)減少包裝內(nèi)水分的方法是使用吸收劑，所述吸收劑可混合到薄膜層中或可通過熱密封兩個(gè)或多個(gè)薄膜的邊緣來將其限制于層之間。吸收劑實(shí)施例包括聚丙烯酸鹽、沸石、氯化鈉、硫酸鈣、聚乙烯醇和氯化鉀。
水分控制粘合包裹物的優(yōu)選實(shí)施方案為微孔HDPE薄膜。HDPE薄膜的厚度為0.7mil(0.013mm)，并涂有3gsm的壓敏粘合劑。薄膜包含壓花過程中通過控制輥接合形成的微孔?？组L度平均為0.1mm。這尤其有利于控制容器內(nèi)水分。
增強(qiáng)微波烹飪的物理方法在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用已壓花/粘合劑印刷的熔點(diǎn)高于150℃的聚丙烯(PP)。該薄膜可以是單層或多層。在多層薄膜的情況下，外層可具有較低的熔點(diǎn)?？卓稍趬夯?粘合劑印刷加工之前、過程中或之后加入。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，薄膜在加工過程中通過控制凸凹輥的接合來打孔。
烹飪某些食物時(shí)也需要在烹飪過程中從薄膜中釋放水分。這可通過將打孔的薄膜與非打孔層結(jié)合，并且將吸水材料如Bounty紙巾包含在中間來進(jìn)行。一旦加熱，水分將釋放到容器中。
防霧添加劑也可用于薄膜中以防止烹飪過程中薄膜起霧。防霧添加劑的實(shí)施例包括甘油和脫水山梨糖醇酯。
也需要具有加速加熱食物并有可能使食物褐變的薄膜。這可通過使用包含微波感受器的薄膜來實(shí)現(xiàn)。感受器涉及微波活性金屬(如鋁)在熱穩(wěn)定底物上的光沉積。感受器薄膜產(chǎn)生可導(dǎo)致褐變的高溫?？赡艿牡孜餅槿埸c(diǎn)大于200℃的聚酯(PET)。此薄膜可與各種材料結(jié)合，包括紙和聚合物薄膜。這類包裝被用于微波爆米花袋，如Phoenix Packaging(Maple Grove，MN)制造的那些。將感受器薄膜與壓花/粘合薄膜相結(jié)合，得到加快烹飪并保持與容器極好粘附的薄膜?？扇芜x地，可將風(fēng)味劑和芳香劑加入薄膜中，其在烹飪時(shí)將釋放出來。
微波粘合食物包裹物的優(yōu)選實(shí)施方案為微孔PP薄膜，其厚度為0.7mil(0.018mm)且涂有約2gsm的壓敏粘合劑。薄膜包含在壓花過程中通過控制壓花輥的接合而形成的微孔。這尤其有利于減少容器內(nèi)的水分。
隔離產(chǎn)品的物理方法在優(yōu)選的實(shí)施方案中，將薄聚苯乙烯發(fā)泡薄膜與壓花的食物包裹物結(jié)合以提供具有極好隔離性質(zhì)的食物包裹物。發(fā)泡薄膜可以是任何聚合物膜，并且包括但不限于聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、尼龍和聚酯。此食物包裹物可用于保持食物熱或冷的時(shí)間比傳統(tǒng)食物包裹物更長。另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢為本發(fā)明的不透氣密封減少了熱損失。除了小室(＜100微米)泡沫外，還有可能使用任何導(dǎo)致捕集空氣的結(jié)構(gòu)，例如無紡材料或基于纖維質(zhì)的材料。這些材料可使用本領(lǐng)域已知的方法層壓至壓花薄膜中以形成多層薄膜，使得壓花薄膜直接接觸食物。此外，無紡材料或纖維素材料可被與樹脂擠出涂敷或?qū)訅海缓筘灤夯?粘合劑施用步驟以形成具有改進(jìn)隔離性的食物包裹物。
能夠提供隔離的粘合劑食物包裹物的優(yōu)選實(shí)施方案為包含4mil(0.10mm)發(fā)泡聚苯乙烯的多層薄膜，其被層壓到圖2薄膜的非粘合劑面上。薄膜為HDPE，厚度為0.7mil(0.018mm)并且涂有3gsm的壓敏粘合劑。
加熱的化學(xué)方法本發(fā)明的包裹物可包含能加熱包含在包裹物內(nèi)產(chǎn)品的化學(xué)輔助功能?；瘜W(xué)加熱是本領(lǐng)域熟知的，并且無限制地包括美國專利5,517,981中公開的鐵促進(jìn)的鎂-水反應(yīng)物和抑制的氫鎂反應(yīng)物；美國專利4,205,957中公開的粉末金屬物質(zhì)的電化學(xué)氧化；和美國專利3,774,589中公開的電化學(xué)加熱。
冷卻的化學(xué)方法自冷卻食物包裹物的一個(gè)實(shí)施方案是通過對(duì)具有3維淺凹或儲(chǔ)器的第一聚合物膜進(jìn)行熱成型或壓花來實(shí)現(xiàn)，所述儲(chǔ)器被防止所述儲(chǔ)器之間流通的凸脊區(qū)分隔開。部分儲(chǔ)器充滿粉末電解質(zhì)，同時(shí)剩余的儲(chǔ)器充滿能夠溶解所述電解質(zhì)的流體，如水。將第二非壓花聚合物膜置于第一壓花片上，然后熱封，使得第一和第二片的周邊持久地連接在一起。壓花薄膜的凸脊和第二聚合物膜之間也進(jìn)行熱封。壓花薄膜的凸脊和第二聚合物膜之間形成的部分熱封是持久的以防止薄膜分成袋狀結(jié)構(gòu)。壓花薄膜與第二聚合物膜之間形成的剩余熱封口是易開的，并且雖然最初能夠防止流體和電解質(zhì)直接互相接觸，但是可由最終使用者通過對(duì)食物包裹物的擠壓、扭曲、剪切或其它力學(xué)變形來使之破裂。只要易開的封口破裂，流體和電解質(zhì)能夠互相混合以引發(fā)吸熱溶解過程。
選用于本發(fā)明自冷卻食物包裹物的電解質(zhì)具有的溶解熱為約10和約15,000卡/摩爾之間，優(yōu)選約500和約14,000卡/摩爾之間，甚至更優(yōu)選約1000和約12,000卡/摩爾之間。這些電解質(zhì)的非限制性實(shí)施例包括NaCl(928卡/摩爾)、KCL(4,115卡/摩爾)、NH4NO3(6,140卡/摩爾)、KNO3(8,340卡/摩爾)、KMO4(10,400卡/摩爾)、和KClO4(12,200卡/摩爾)。其它實(shí)施例可存在于Handbook of Chemistry and Physics，第72版(1991-92)，Section 5，第101頁，引入本文以供參考。
加工方法本發(fā)明的多功能食物包裹物可由用于制造粘合包裹物的任何已知方法來制造，這些方法包括但不限于描述于通常持有和轉(zhuǎn)讓的美國專利6,193,918和6,602,454中的那些方法。
圖8以示意圖的形式圖示說明了本方法的優(yōu)選實(shí)施方案和本發(fā)明的裝置80，其中粘合劑是印刷在同時(shí)壓花的材料纖維網(wǎng)81的物質(zhì)?？稍谡澈蟿?6內(nèi)或材料纖維網(wǎng)81內(nèi)或其上提供輔助功能。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置可包括兩個(gè)成對(duì)的壓花輥82和83，和液體涂敷輥84和多個(gè)粘合劑計(jì)量/涂敷輥85至87。裝置可任選包括冷卻的S形纏繞88、壓輥89或脫料輥90。壓花輥82和83可任選地具有刻蝕在其中的互鎖匹配壓花樣式，將穿過其間的片狀材料纖維網(wǎng)壓花。具有凹坑和凸脊的輥被稱為凹形壓花輥82，而具有凸塊和凹脊的輥被稱為凸形壓花輥83。隔離劑液體涂敷/計(jì)量輥84，91至92將隔離劑93遞送到傳送表面。隔離劑液體涂敷/計(jì)量輥84，91至92典型地為金屬例如鋼或鉻，或者為涂敷橡膠的鋼。類似地，粘合劑涂敷/計(jì)量輥85至87也可以為金屬或涂敷橡膠的鋼。
可任選的壓輥89和脫料輥90可以為涂敷橡膠的鋼或其它適當(dāng)材料?？扇芜x的冷卻S形纏繞可包括外表面具有釋放涂層的中空鋼輥95，并且冷卻劑流經(jīng)該輥。輥旋轉(zhuǎn)的方向如圖8中箭頭所示。
也如圖8所示，粘合劑96(如熱熔融壓敏粘合劑)可通過狹槽沖模97被擠出到第一旋轉(zhuǎn)輥85的表面上。狹槽沖模97可由熱熔融供應(yīng)體系(具有加熱料斗和可變速度的齒輪泵，未示出)經(jīng)加熱軟管來供應(yīng)。第一粘合劑計(jì)量輥85的表面速度可能比要壓花和粘合劑涂敷的片狀材料纖維網(wǎng)81的額定切線速度慢得多。計(jì)量輥隙用工位101、102和103表示。其余的粘合劑計(jì)量輥86至87可逐漸旋轉(zhuǎn)加快以使粘合劑涂敷輥隙(工位104)的表面速度與壓花輥82相匹配。粘合劑96從粘合劑涂敷輥87傳送到工位104處的壓花輥82上。粘合劑96沿壓花輥83表面行進(jìn)至工位105，在此它與通過壓花輥83帶到工位105的聚合物網(wǎng)81相結(jié)合。
在工位105，聚合物纖維網(wǎng)81被壓花并且同時(shí)用粘合劑96印刷形成粘合劑涂敷纖維網(wǎng)98。仍粘在壓花輥82上的纖維網(wǎng)98行進(jìn)至工位106，在此借助于脫料輥90它從壓花輥83上脫落下來。該方法也可包括任選的壓輥89，壓輥對(duì)工位105處壓花和脫料輥90之間的粘合劑涂敷纖維網(wǎng)98的粘合部分加壓。然后最終的粘合劑涂敷網(wǎng)98可行進(jìn)到工位107處的任選冷卻S形纏繞88，在此它可冷卻以增加其強(qiáng)度。
在某些實(shí)施方案中，需要在高壓花溫度下對(duì)薄膜81進(jìn)行壓花以獲得挺括的高厚度壓花，并可使用較低的脫離力將粘合涂敷薄膜網(wǎng)98從凹形壓花輥83上脫落下來。然而，需要將壓花輥82和83的溫度保持在薄膜纖維網(wǎng)81的軟化點(diǎn)以下，使得最終粘合涂敷網(wǎng)98具有足夠的拉伸強(qiáng)度以從凹形壓花輥83取下。已發(fā)現(xiàn)釋放溫度和薄膜軟化溫度之間的平衡是限定高速操作時(shí)所需操作條件的一個(gè)參數(shù)。
任選脫料輥90有助于將最終粘合涂敷纖維網(wǎng)98從凹形壓花輥83上取下，而不損壞薄膜。因?yàn)檎澈贤糠缶W(wǎng)98被粘在凹形壓花輥83的表面上，可在脫離點(diǎn)形成非常大的力。脫料輥90可將這些較大的力局限在纖維網(wǎng)非常短的長度上，從而導(dǎo)致粘合涂敷纖維網(wǎng)98變形更小，脫離角更容易控制。防止最終產(chǎn)品變形有助于提供一致的薄膜性能并防止在薄膜上產(chǎn)生由于過早活化而顯示出粘性的區(qū)域。
可控制凸形壓花輥82和凹形壓花輥83之間的接合量或接合程度以有助于防止損壞輥或薄膜纖維網(wǎng)81。在某些優(yōu)選實(shí)施方案中，壓花輥的外表面被研磨成0.0005in(0.013mm)TIR偏轉(zhuǎn)公差。可以在機(jī)器內(nèi)用精密楔塊來控制嚙合。壓花輥的嚙合通常決定著薄膜的最終厚度(即，壓花點(diǎn)的最終高度)。
除非另有說明，所有百分比、份數(shù)和比率均以總組合物的重量計(jì)。除非另外指明，與所列成分有關(guān)的所有這些重量均基于具體成分的量，并因此不包含市售物質(zhì)中可能包括的溶劑、載體、副產(chǎn)物、填充劑或其它微量組分。
雖然已經(jīng)圖解說明和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方案，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下進(jìn)行各種改變和改進(jìn)，并且旨在在所附的權(quán)利要求書中包括所有本發(fā)明范圍內(nèi)的這些修改。
權(quán)利要求
1.多功能食物包裹物，所述包裹物包括(a)具有第一活性面和第二面的材料纖維網(wǎng)，所述材料纖維網(wǎng)包括多個(gè)凸起，所述凸起與所述第一活性面和所述第二面成一整體，所述凸起之間具有間隔；(b)設(shè)置在所述凸起之間的所述間隔內(nèi)所述材料纖維網(wǎng)的第一活性面上的粘合劑；和(c)其中所述粘合劑包括至少一種輔助功能。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纖維網(wǎng)選自紙、聚合物膜、塑料薄膜、布、織物、紡織材料、無紡材料、層壓材料、金屬箔、涂料紙，以及它們的組合。
3.如權(quán)利要求2所述的多功能食物包裹物，其中所述輔助功能選自化學(xué)方法、物理方法以及它們的組合。
4.如權(quán)利要求3所述的多功能食物包裹物，其中所述化學(xué)方法選自抗微生物保護(hù)、食物防腐、空氣調(diào)節(jié)、氣味消除、產(chǎn)品變質(zhì)指示、冷凍食品表面干燥變硬抑制、溫度指示、營養(yǎng)和飲食有益效果、風(fēng)味增強(qiáng)、水分吸收、水分控制、增強(qiáng)微波烹飪、加熱、冷卻、以及它們的組合。
5.如權(quán)利要求3所述的多功能食物包裹物，其中所述物理方法選自空氣調(diào)節(jié)、產(chǎn)品隔離，以及它們的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纖維網(wǎng)還包括設(shè)置在所述材料片內(nèi)的輔助的至少一個(gè)輔助功能，在對(duì)所述多功能食物包裹物施加外力的作用下，所述輔助的至少一個(gè)輔助功能可設(shè)置在所述凸起以外。
7.如權(quán)利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纖維網(wǎng)包括至少一層。
8.如權(quán)利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述多個(gè)凸起包括無定形的樣式。
9.如權(quán)利要求1所述的多功能食物包裹物，其中在對(duì)所述多功能食物包裹物施加外力的作用下，所述粘合劑和所述至少一個(gè)輔助功能設(shè)置在所述凸起以外。
10.多功能食物包裹物，所述包裹物包括(a)包括一層或多層的材料纖維網(wǎng)，所述材料纖維網(wǎng)包括第一活性面和第二面，所述材料纖維網(wǎng)還包括多個(gè)凸起，所述凸起與所述第一活性面和所述第二面成一整體，所述凸起之間具有間隔；(b)設(shè)置在所述凸起之間的所述間隔內(nèi)所述材料纖維網(wǎng)的所述第一活性面上的粘合劑；和，(c)設(shè)置在所述材料纖維網(wǎng)內(nèi)的至少一種輔助功能。
11.如權(quán)利要求10所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纖維網(wǎng)為共擠出薄膜。
12.如權(quán)利要求11所述的多功能食物包裹物，其中所述共擠出薄膜包括至少一個(gè)復(fù)合薄膜粘結(jié)層，所述復(fù)合薄膜粘結(jié)層包括所述至少一個(gè)輔助功能。
13.如權(quán)利要求10所述的多功能食物包裹物，所述包裹物還包括基本上疏水的底片，所述底片連接到所述多功能食物包裹物的所述第二面上。
14.如權(quán)利要求10所述的多功能食物包裹物，其中所述至少一個(gè)輔助功能選自化學(xué)方法、物理方法以及它們的組合。
15.多功能食物包裹物，所述包裹物包括(a)包括至少一層的材料纖維網(wǎng)，所述材料纖維網(wǎng)具有第一活性面和第二面，所述材料纖維網(wǎng)包括多個(gè)與所述第一活性面和所述第二面是一整體的凸起，所述凸起之間具有間隔；(b)設(shè)置在所述凸起之間的所述間隔內(nèi)的所述第一活性面上的粘合劑；和，(c)設(shè)置在所述凸起內(nèi)并且與所述凸起為一整體的至少一種輔助功能。
16.如權(quán)利要求15所述的多功能食物包裹物，其中所述粘合劑包括輔助的至少一種輔助功能。
17.如權(quán)利要求16所述的多功能食物包裹物，其中所述凸起可破裂，在所述外力作用下所述至少一種輔助功能可設(shè)置在所述凸起以外。
18.如權(quán)利要求17所述的多功能食物包裹物，其中所述凸起還包括不牢固區(qū)域，在所述外力作用下，所述至少一種輔助功能通過所述不牢固區(qū)域從所述凸起中釋放出來。
19.如權(quán)利要求15所述的多功能食物包裹物，其中所述至少一個(gè)輔助功能選自化學(xué)方法、物理方法以及它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供多功能食物包裹物，所述包裹物包括材料纖維網(wǎng)、粘合劑和至少一種輔助功能。材料纖維網(wǎng)提供多個(gè)與材料纖維網(wǎng)成一整體的凸起，而且凸起之間具有間隔。粘合劑設(shè)置在凸起之間的間隔內(nèi)。至少一種輔助功能可以是化學(xué)方法或物理方法，并且設(shè)置在粘合劑、材料纖維網(wǎng)和/或凸起內(nèi)。
文檔編號(hào)B65D79/02GK1705588SQ200380101724
公開日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2003年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者彼得·W·漢密爾頓, 肯尼思·S·麥圭爾, 安德魯·J·努克, 迪安·A·齊默爾曼, 辛西婭·S·迪尼厄斯, 保羅·D·特羅克漢, 凱文·B·麥克尼爾, 史蒂文·L·巴恩霍爾茨, 卡羅爾·K·伯寧 申請(qǐng)人:寶潔公司