光可再生除氧包装的制作方法
【专利摘要】本发明总体上公开了一种光可再生除氧包装。一些示例实施方式可以包括被布置用作光可再生除氧剂的氧化钽和/或氧化锰。如果存在所述氧化钽，则当所述氧化钽作为氧化钽（IV）存在时，所述氧化钽可以用作除氧剂。通过使所述氧化钽经受光，可以将作为氧化钽（V）存在的氧化钽的至少一部分转变成氧化钽（IV）。如果存在所述氧化锰，则当所述氧化锰作为氧化锰（II）存在时，所述氧化锰可用作除氧剂。通过使所述氧化锰经受光，可以将作为氧化锰（III）存的氧化锰的至少一部分转变成氧化锰（II）。一些示例容器可以包括限定内部容积的结构和被设置成与内部容积流体连通的光可再生除氧剂。
【专利说明】光可再生除氧包装
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年4月18日在印度提交的并且申请号为1339/CHE/2011的对应专利申请的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
【背景技术】
[0003]本发明总体上涉及容器，并且更具体地，涉及光可再生除氧包装(photo-regenerable oxygen scavenging packaging)。
【发明内容】
[0004]本发明总体上公开了一种除氧包装。一些示例实施方式可以包括与除氧包装相关的方法、装置和/或系统。例如，一些所描述的方法、装置和/或系统可以包括光可再生除氧包装。
[0005]根据本发明的一些示例包装材料可以包括:基板；以及光可再生除氧剂，其包括氧化钽和氧化锰中的一种或多种，与所述基板操作性地关联。在氧化钽存在的情况下，当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽可以用作除氧剂。通过使所述氧化钽经受光，可以将作为氧化钽(V)存在的所述氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)。在氧化锰存在的情况下，当所述氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰可以用作除氧剂。通过使所述氧化锰经受光，可以将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰
(II)。
[0006]根据本发明的一些示例容器可以包括:至少部分限定用于在其中容纳内容物的内部容积的结构和被设置成与所述内部容积流体连通的光可再生除氧剂。所述除氧剂可以包括氧化钽和氧化锰中的一种或多种。所述内部容积可以基本上与周围环境流体地隔离。如果存在所述氧化钽，则当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽可以用作除氧剂。通过使所述氧化钽经受光，可以将作为氧化钽(V)存在的所述氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)。如果存在所述氧化锰，则当所述氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰可以用作除氧剂。通过使所述氧化锰经受光，可以将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰(II)。
[0007]根据本发明的制备除氧包装材料的一些示例方法可以包括:在基板的表面上设置光可再生除氧剂。所述除氧剂可以包括氧化钽和氧化锰中的一种或多种。如果存在所述氧化钽，则当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽可以用作除氧剂。通过使所述氧化钽经受光，可以将作为氧化钽(V)存在的所述氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)。如果存在所述氧化锰，则当氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰可以用作除氧剂。通过使所述氧化锰经受光，可以将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化猛(II)。
[0008]根据本发明的再生除氧剂的一些示例方法可以包括:使光可再生除氧剂经受包括约600nm至约660nm的波长的光。所述除氧剂可以包括氧化钽。当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽可以用作除氧剂。通过使所述氧化钽经受光，可以将作为氧化钽
(V)存在的氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)。所述除氧剂可以形成容器的至少一部分，所述容器被构造用于容纳内容物诸如饮料、食品和/或药品。
[0009]根据本发明的再生除氧剂的一些示例方法可以包括:使光可再生除氧剂经受包括约300nm至约400nm的波长的光。所述除氧剂可以包括氧化锰。当所述氧化锰作为氧化锰
(II)存在时，所述氧化锰可以用作除氧剂。通过使所述氧化锰经受光，可以将作为氧化锰
(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰(II)。所述除氧剂可以形成容器的至少一部分，所述容器被构造用于容纳内容物诸如饮料、食品和/或药品。
[0010]以上的
【发明内容】
只是示例性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了上述的示例性方面、实施方式和特征外，通过参考附图和以下的【具体实施方式】，其它方面、实施方式和特征将变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]根据下面结合附图的描述和所附的权利要求书，将变得更加充分地清楚本发明的以上和其它特征。理解的是，这些附图仅描述了根据本发明的几个实施方式，因此将不被理解为限制其范围，将通过使用附图用额外的特征和细节来描述本发明。
[0012]在附图中:
[0013]图1是示例容器系统的框图；
[0014]图2是示出操作自动保存管理系统的示例方法的流程图；
[0015]图3是示例容器的剖视图；
[0016]图4是示例容器的框图；
[0017]图5是光再生之前和之后从示例包装材料获得的X射线粉末衍射数据图；
[0018]图6是光再生之前和之后从示例包装材料获得的傅立叶变换红外光谱数据图；
[0019]图7是示出制备除氧包装材料的示例方法的流程图；
[0020]图8是示出再生除氧剂的示例方法的流程图；
[0021]图9是示出再生除氧剂的示例方法的流程图；以及
[0022]图10是示出示例计算装置的框图；全都根据本发明的至少一些实施方式来布置。【具体实施方式】
[0023]在下面的【具体实施方式】中，参考形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另外指出，否则类似的符号通常标识类似的组件。【具体实施方式】、附图和权利要求书中描述的示例性实施方式不是旨在进行限制。在不脱离这里提出的主题的精神或范围的情况下，可以使用其它实施方式，并且可以进行其它改变。应当容易理解，可以用各式各样不同的构造来布置、取代、组合和设计如本文总体描述的且在附图中示出的本发明的一些方面，它们全部是明确预期的并且是本发明的一部分。
[0024]描述了与除氧包装相关的方法、系统、装置和/或设备。根据本发明的一些示例实施方式可以与光可再生除氧包装相关。
[0025]根据本发明的一些示例实施方式可以包括一种或多种除氧剂。如本文所使用的，“除氧剂”可以指可以诸如(a)通过与捕获的氧气和/或灌注或泄漏到包装内的氧气反应或结合和/或(b)通过对产生无害产物的氧化反应进行催化来从封闭包装的内部去除氧气的材料和/或化合物。在根据本发明的一些示例实施方式中，除氧剂可以包括氧化钽。
[0026]本发明考虑到，氧化钽(IV) (TaO2)可以诸如通过以下反应与氧气结合以形成氧化钽(V) (Ta2O5):
[0027]4Ta2 02+02 — 2Ta205
[0028]在根据本发明的一些示例实施方式中，氧化钽(IV)与来自其周围环境的氧气结合以形成氧化钽(V)可以减少周围环境(例如，在封闭包装的内部容积)中氧气的量。
[0029]本发明考虑到，空气通常含有约21%的氧气，并且减少封闭包装内氧气的量可以延长存放在其内的饮料、食品和/或药品的保质期。例如，某种引起食品腐败的细菌可以使用氧气，并且减少包含食品的包装内的氧气的量可以延迟和/或阻止食品腐败。例如，当将其中存放物品的环境的氧气浓度保持在低于约5%时，所存放物品的变质速度会大大降低。
[0030]本发明考虑到，当将氧化钽(V)曝光时，它可以释放氧气以形成氧化钽(IV)。在一些示例实施方式中，通过使氧化钽(V)经受光，可以激活其电子，从而可以造成其转变成氧化钽(IV)。例如，曝光(例如，包括约632nm波长的光)可以造成氧化钽(V)的至少一部分释放氧气并形成氧化钽(IV)，例如，通过下面的反应:
[0031]
【权利要求】
1.一种包装材料，该包装材料包括: 基板；以及 光可再生除氧剂，其包括氧化钽和氧化锰中的一种或多种，所述光可再生除氧剂与所述基板操作性地关联。
2.根据权利要求1所述的包装材料， 其中当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽用作除氧剂；并且其中通过使所述氧化钽经受光，将作为氧化钽(V)存在的所述氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)。
3.根据权利要求1所述的包装材料， 其中当所述氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰用作除氧剂；以及其中通过使所述氧化锰经受光，将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰(II)。
4.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述光可再生除氧剂被设置在所述基板的表面上。
5.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述基板包括金属和聚合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述基板包括聚碳酸酯。
7.—种容器,该容器包括: 至少部分限定用于在其中容纳内容物的内部容积的结构，所述内部容积被构造成基本上与周围环境流体地隔离；以及 光可再生除氧剂，其被设置成与所述内部容积流体连通，所述除氧剂包括氧化钽和氧化锰中的一种或多种； 其中，如果存在所述氧化钽，则当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽用作除氧剂； 其中，如果存在所述氧化钽，则使所述氧化钽经受光，将作为氧化钽(V)存在的所述氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)； 其中，如果存在所述氧化锰，则当所述氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰用作除氧剂；以及 其中，如果存在所述氧化锰，则使所述氧化锰经受光，将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰(II )。
8.根据权利要求7所述的容器，其中所述内部容积被构造用于容纳内容物，所述内容物在其中包括饮料、食品和药品中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的容器，该容器还包括光源，所述光源被布置用于将光投射到所述光可再生除氧剂的至少一部分上。
10.根据权利要求9所述的容器，其中所述光源被构造用于发射包括波长在约380nm至约750nm之间的光。
11.根据权利要求9所述的容器，其中所述光源被构造用于发射包括波长约为632nm的光。
12.根据权利要求9所述的容器，其中所述光源被构造用于发射包括波长在约200nm至约500nm之间的光。
13.根据权利要求9所述的容器，其中所述光源被构造用于发射包括波长约为352nm的光。
14.根据权利要求7所述的容器，该容器还包括氧气传感器，所述氧气传感器被构造用于检测所述内部容积内的氧气。
15.根据权利要求14所述的容器，该容器还包括光源和净化系统，所述光源和所述净化系统被构造用于在所述氧气传感器检测到所述内部容积中的预定氧气浓度时自动进行操作。
16.根据权利要求7所述的容器， 其中所述结构包括一个或多个壁，所述一个或多个壁插入所述内部容积和周围环境之间；以及 其中所述光可再生除氧剂被设置在所述一个或多个壁的内表面上。
17.根据权利要求7所述的容器，其中所述结构包括瓶子、罐子、圆筒、盒子、囊、袋子和纸箱中的一种或多种。
18.根据权利要求17所述的容器，其中所述光可再生除氧剂被设置在所述结构的内表面上。
19.根据权利要求7所述的容器，该容器还包括端口，所述端口被构造用于接合真空管线和净化管线中的一个或多个。
20.一种制备除氧包装材料的方法，该方法包括以下步骤: 设置步骤，该步骤在基板的表面上设置光可再生除氧剂，所述光可再生除氧剂包括氧化钽和氧化锰中的一种或多种； 其中，如果存在所述氧化钽，则当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽用作除氧剂； 其中，如果存在所述氧化钽，则通过使所述氧化钽经受光，将作为氧化钽(V)存在的所述氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV)； 其中，如果存在所述氧化锰，则当氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰用作除氧剂；以及 其中，如果存在所述氧化锰，则通过使所述氧化锰经受光，将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰(II )。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述设置步骤包括电沉积、浸涂、旋涂、喷涂、真空热蒸发沉积、溅射和反应溅射中的一种或多种。
22.根据权利要求20所述的方法，该方法还包括以下步骤:在所述基板的表面上设置所述光可再生除氧剂之前，通过从所述基板的表面去除至少一些杂质来制备所述表面。
23.根据权利要求22所述的方法，其中制备所述表面的步骤包括使用溶剂和超声波中的一种或多种来清洁所述表面。
24.根据权利要求20所述的方法，该方法还包括以下步骤:构造含有所述基板的容器。
25.一种再生除氧剂的方法，该方法包括以下步骤: 使光可再生除氧剂经受包括约600nm至约660nm的波长的光，所述除氧剂包括氧化钽；其中，当所述氧化钽作为氧化钽(IV)存在时，所述氧化钽用作除氧剂； 其中，通过使所述氧化钽经受光，将作为氧化钽(V)存在的氧化钽的至少一部分转变成氧化钽(IV);以及 其中，所述除氧剂形成容器的至少一部分，所述容器被构造用于容纳包括饮料、食品和药品中的一种或多种的内容物。
26.根据权利要求25所述的方法，该方法还包括以下步骤:在使所述光可再生除氧剂经受光之后，将所述内容物放置到所述容器中。
27.根据权利要求25所述的方法，该方法还包括以下步骤:在使所述光可再生除氧剂经受光之前，至少一部分地去除所述容器中之前容纳的内容物。
28.根据权利要求25所述的方法，其中使所述光可再生除氧剂经受光的步骤包括将所述光可再生除氧剂暴露于阳光。
29.根据权利要求25所述的方法，其中使所述光可再生除氧剂经受光的步骤包括操作光源以将光引导到所述光可再生除氧剂上。
30.根据权利要求25所述的方法，该方法还包括使用环境空气和比环境空气含氧气少的净化气体中的一种或多种，在使所述光可再生除氧剂经受光的步骤的至少一部分期间，净化与所述光可再生除氧剂相邻的气氛。
31.根据权利要求25所述的方法，该方法还包括以下步骤:在使所述光可再生除氧剂经受光的步骤的至少一部分期间，将所述光可再生除氧剂暴露于真空。
32.根据权利要求25所述的方法，其中至少部分基于含有所述光可再生除氧剂的完全封闭环境中检测到的氧气浓度对所述`光可再生除氧剂经受光的步骤进行人工启动和自动启动中的一种或多种。
33.根据权利要求25所述的方法，其中所述光包括约632nm的波长。
34.一种再生除氧剂的方法，该方法包括以下步骤: 使光可再生除氧剂经受包括约300nm至约400nm的波长的光，所述除氧剂包括氧化锰； 其中，当所述氧化锰作为氧化锰(II)存在时，所述氧化锰用作除氧剂； 其中，通过使所述氧化锰经受光，将作为氧化锰(III)存在的所述氧化锰的至少一部分转变成氧化锰(II);并且 其中，所述除氧剂形成容器的至少一部分，所述容器被构造用于容纳包括饮料、食品和药品中的一种或多种的内容物。
35.根据权利要求34所述的方法，其中使所述光可再生除氧剂经受光的步骤包括将所述光可再生除氧剂暴露于阳光。
36.根据权利要求34所述的方法，其中使所述光可再生除氧剂经受光的步骤包括操作光源以将光引导到所述光可再生除氧剂上。
37.根据权利要求34所述的方法，该方法还包括使用环境空气和比环境空气含氧气少的净化气体中的一种或多种，在使所述光可再生除氧剂经受光的步骤的至少一部分期间，净化与所述光可再生除氧剂相邻的气氛。
38.根据权利要求34所述的方法，其中所述光包括约352nm的波长。
【文档编号】C08K3/22GK103502109SQ201180070175
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2011年6月13日 优先权日:2011年4月18日
【发明者】T·阿罗基亚多斯 申请人:英派尔科技开发有限公司