本文件涉及一种主动(活性，active)水分控制材料。更具体而言，本公开内容涉及一种用于包装的主动水分控制材料，其中包装(例如香烟或干食物包装)内的水分水平可以被稳定化，使得在打开包装之前和之后产品内部均储会存在恒定湿度下。
背景技术：
在许多类型的包装中，需要用于水分、香气、氧气等的阻隔物，以保持包装中所含的产品的质量。通常该阻隔物可以是所谓的被动阻隔物(passivebarrier)，其中在结构中存在单独的阻隔层，例如在香烟包装中通常存在与铝箔或铝层合结构体体相结合的塑料膜包装材料。这意味着现有的包装是复杂的，其在包装的外部和内部均具有多个具有单独的阻隔层的材料层。
在包装打开之后，另一个挑战是在包装内保持原始的水分水平或尽可能接近原始水平。这对于对水分敏感产品如香烟非常关键。在整个包装保质期内以及打开包装后，香烟的水分水平应该在10-15％左右。在目前的包装中，很明显的是，在包装首次打开后，香烟的水分水平会显著变化，因为所有包装阻隔层都被破坏，而且重新封闭系统往往保护不够。单个香烟包装(20支香烟)在首次打开后的平均使用时间为一至五天，在此期间，包装内部以及由此引起的香烟的水分水平会变化，而这在质量上是不可接受的。
本领域已经提出了多种能够提供更具活性的水分控制的方案。在例如us4997082a中，在包装中包括有恒湿垫。
在us2013292279a中公开了一种香烟包装，其中纤维材料层具有嵌入纤维材料层内或涂布在纤维层外部上的水分阻隔层。阻隔层包括聚合物层，其具有有限的吸收水分的能力。
在wo09106493a1中公开了一种具有湿度控制的包装，该包装具有层合结构体，并且含水分层介于两个聚合物层之间。含水分层可以是用水或盐水溶液饱和的纸，其可以控制蒸发。聚合物层可以具有撕开条以使包装内的含水分层暴露，以便使内部的烟草水合。
因此需要能够生产可以主动地(有活性地)控制包装内的湿度的包装，该包装还更容易制造或不需要多层或层合结构体。
技术实现要素：
本公开内容的目的是提供用于主动水分控制的改进材料，其消除或减轻了现有技术材料的至少一些缺点。
更具体的目的包括提供由水分控制材料形成的包装以及用于制造水分控制材料的方法。
本发明由所附的独立权利要求限定。在所附的从属权利要求以及以下说明和附图中阐述了实施方案和实施例。
根据第一方面，提供了一种主动水分控制材料，其包括基于纤维的材料和至少一种活性添加剂，其中所述活性添加剂适于控制主动水分控制材料中的水分转移，并且其中所述水分控制材料在造纸或板制造过程中生产，其中将活性添加剂掺入至所述主动水分控制材料中。
主动(active)水分控制材料意指可以从环境中吸收水分(例如水)的活性(active)材料，或可以防止水分例如逸出封闭的隔室的活性材料，或甚至可以向其包围或相邻的环境或隔室提供水分(即解吸水分)的活性材料。因此这种材料不是被动的阻隔材料。
因此，活性添加剂可以例如在流浆箱或在储备溶液中或通过表面施胶或涂布添加，使得活性添加剂自身掺入至主动水分控制材料(即掺入至纤维材料)，这与通过将纤维材料浸入在盐溶液中形成阻隔材料的情况形成对比。
因此这种材料自身可以形成基础包装材料，这与在包装(例如香烟盒)中具有单独的水分控制或湿度调节剂材料形成对比。这意味着例如可以更容易地制造香烟盒，以及在其打开后，可以改进对包装内的湿度的控制。
可以在所述造纸或板制造过程中或泡沫成形(foamforming)过程中的所述材料的生产期间掺入活性添加剂。
这意味着材料可以在任何常规的造纸或板制造过程中生产。泡沫成形可以改进水分控制性质，特别是材料的水分吸收能力。在替代方案中，活性添加剂可以在板制造过程之后的单独的过程步骤中掺入。
活性添加剂可以是氯化钠、氯化钙和氯化钾中的任一种、硅酸钠、磷酸盐和超吸收聚合物或其混合物。超吸收聚合物可以是合成超吸收聚合物、多糖基(bases)超吸收聚合物和基于聚氨基酸的超吸收聚合物中的任一种。
纤维材料可以是纸、纸板、微原纤化纤维素中的任一种。
该材料的厚度可以为20μm至3mm、或40μm-1000μ、或40μm至500μm。
因此主动水分控制材料的厚度可以适于提供所需的水分平衡或对水分平衡的控制。
可以在纤维材料的明确限定的区域提供活性添加剂，从而提供水分控制图案。
主动水分控制材料可以进一步具有被动水分阻隔材料。
被动水分阻隔层可以层合或涂布到主动水分控制材料上。其会产生水分阻隔保护，并且可以控制水分可转移的方向和水分可转移的速度。活性水分阻隔物和被动水分阻隔物的组合甚至进一步改进了包装内的水分水平的控制。被动阻隔物还可以进一步改进了被包装的产品免受外部条件影响的保护，例如高湿度或低湿度环境。被动阻隔材料仅需要施加在主动控制材料的一侧上，即面向例如包装的外部环境的一侧。另一侧可以布置成与被包装的材料直接接触，而不进一步需要涂层或阻隔层。
被动阻隔物可以包括合成或可再生聚合物中的任一种。
主动水分控制材料可以具有其他的纸或板层，由此形成层合结构体。
因此，层合结构体可以包括以下结构，板/被动阻隔物/水分控制材料，或者替代地板/水分控制材料，其中主动控制材料与包装的内部连接。
根据第二方面，提供了由根据第一方面的主动水分控制材料形成的包装，因此形成主动水分控制包装。
主动水分控制包装意指适于将对水分敏感材料保持在其中的包装或包装材料。这些类型的包装或包装材料用于例如香烟包装或用于各种类型的食物。
这意味着可以通过使用主动水分控制材料作为基础包装或和作为整个包装的坯件(blank)形成例如香烟包装或盒，并且因此主动水分控制材料将香烟包围，即纤维材料可以直接面对被包装的产品。因此主动控制材料形成包装的主要结构。常规的香烟盒包括若干单独的层以保持包装内的水分。通过主动水分控制材料，水分可已经存在于材料中，因此为被包装的产品提供所需的湿度，同时还提供制造包装的简单方法。
因此水分控制可以是一个快速的过程，因为在包装内部没有设置其他阻隔层。
通过使用主动水分控制材料形成包装，不仅提供了改进包装内水分控制的方式(不仅在存储和散发(transpiration)期间，而且还在包装已经打开时)，还提供了一种以简单的方式生产水分控制包装的方法。因此可以使包装内的水分水平(例如香烟或干食物包装)稳定化，使得在打开包装之前和之后产品内部均储会存在恒定湿度下。
关于活性添加剂和材料厚度，可以对水分控制材料进行调整，使得包装自身提供所需的控制，如果包装内部的水分的吸收和/或解吸的速度和能力。这也意味着取消了对引入用于水分控制的散放的湿度调节垫等的需求。
替代地，包装可以具有外部被动阻隔材料，例如塑料膜或包装材料或外部涂层，以将水分保持在整个包装内并保护其免受外部条件变化的影响。
可以在包装封闭之前预处理水分控制材料。
预处理意指使包装材料的水分含量稳定化以及还有使包装内部体积的水分含量稳定至正确水平。这意味着一旦材料已经过预处理，就不需要采取其他加湿措施来确保被包装的产品的正确环境。预处理可以刚好在封闭包装之前进行，但也可以与用于形成包装的坯件或水分控制材料的生产一起进行。
该包装可以进一步具有或包括被动阻隔层。
该包装甚至可以进一步具有或包括外部纸或板层。
因此，包装形成层合结构体，其可以包括以下结构，板/被动阻隔物/水分控制材料，或者替代地板/水分控制材料，其中主动控制材料与包装的内部连接并且板或纸层位于外部，以向包装提供改进的结构刚度。
根据第三方面，提供了根据第二方面的包装用于包装香烟、药物、化妆品、电子产品、金属产品、服装、鞋和食物中的任一种的用途。
该包装基本上可以用于所有类型的对水分敏感产品。该包装可以例如用于包装衣服(服装)或鞋以避免使用或减少使用防霉添加剂。
根据第四方面，提供了一种用于在造纸机或板制造机中制造主动水分控制材料的方法，其中所述主动水分控制材料包括纤维材料和活性添加剂，其中所述方法是在线(online)、内联(inline)或离线造纸或板制造操作中的任一种，并且其中该方法包括步骤：提供纤维材料；以及将所述活性添加剂添加至所述纤维材料中，由此形成主动水分控制材料。
在线造纸或板制造操作可以包括通过纸浆混合过程、表面施胶过程和涂布过程中的任一种将所述活性添加剂添加至所述纤维材料中。
离线造纸或板制造操作可以包括通过印刷机技术、涂布技术、泡沫成形技术和浸渍技术中的任一种将所述活性添加剂添加至所述纤维材料中。
该方法可以进一步包括在材料的明确限定的区域向所述主动控制材料提供水分控制图案。
水分控制图案意指水分控制材料的明确限定的区域具有活性添加剂，使得仅该区域或图案具有主动水分控制性质。这可以通过印刷工艺(方法，过程，process)或狭缝涂布等来完成，使得提供在明确限定的区域活性添加剂。
附图说明
现在将参考所附示意图以示例的方式描述本解决方案。
图1示出了一种包装的示意性透视图。
具体实施方式
本发明涉及在纤维材料的制造期间添加了活性组分的纤维材料。纤维材料可用于诸如包装等应用。
由于添加了活性组分或添加剂，纤维材料能够带走(pickup)和释放水分。因此其是一种主动水分控制材料。通过将活性组分或添加剂添加至纤维材料或添加至纤维材料中，由此形成主动水分控制材料。
水分吸收和/或解吸可以主要基于纤维并且活性添加剂可以增强效果。因此纤维材料可以产生足够高的水分控制能力。
纤维材料可以是纸、纸板、微原纤化纤维素中的任一种。纤维材料基本上可以是任何类型的幅材型材料，其中纤维材料由基于非化石的原材料生产，并且用于常规的造纸或板制造过程中。纤维材料可以是任何类型的基于纤维素的材料。优选地，纤维材料包括纤维素纤维，例如量为至少50重量％，基于材料的总固体含量计算，但其可以包括多达至少75重量％或至少80重量％的纤维素纤维。
活性组分或添加剂因此适于控制主动水分控制材料中的水分转移。
活性添加剂优选为氯化钠、氯化钙和氯化钾中的任一种。其还可以是硅酸钠、磷酸盐或超吸收聚合物或其混合物。硅酸钠可以是例如na2o3si，其被称为液体玻璃或水玻璃。盐可以具有任何合适的等级或形式。活性添加剂也可以是基本上只能吸收水分的添加剂，例如硅胶、膨润土、分子筛、氧化钙或硫酸钙。
超吸收聚合物(sap)可以是合成超吸收聚合物、多糖基超吸收聚合物和基于聚氨基酸的超吸收聚合物中的任一种。
合成sap的实例可以是由丙烯酸类单体如丙烯酸(aa)或丙烯酰胺(am)所制备的那些。可以作为活性添加剂添加的合成sap的一个实例是聚丙烯酸钠。
基于多糖的sap的实例是羧甲基纤维素(cmc)和羟乙基纤维素(hec)。一个实例是羧甲基纤维素钠。
活性添加剂也可以是微原纤化纤维素，其可以是经过改性的。
活性组分或添加剂可以直接地(即在在线过程中)或在离线操作中添加至造纸机/板制造机中的纤维材料或添加至造纸机/板制造机中的纤维材料中。
在替代方案中，活性添加剂可以在板制造过程之后在单独工艺步骤中掺入。
在线操作的实例可以是例如以常规方式或通过所谓的内联(in-line)生产过程将活性添加剂添加至纸浆混合物中。除了来自例如阔叶木和/或针叶木的纤维素纤维之外，纸浆混合物还可包括造纸或纸板制造方熟知的填料、助留剂、湿和/或干强度添加剂、oba和常规的湿部化学品。在线操作可以进一步包括施胶压榨或涂布单元中的任一种。在线操作还可以包括泡沫成形技术。泡沫成形可以提供非常厚的材料结构，这可以使得高的吸收水分的能力成为可能，尤其是与全塑料材料相比。
离线操作的实例可以是印刷机技术，涂布技术(例如刮涂、棒涂、幕涂、喷涂技术)，或浸渍，例如通过施胶压榨机。
主动控制材料可以用作坯件或基础包装材料以用于不同类型的包装。
在一个实施例中，如图1所示，主动控制材料可以用于香烟包装1。包装1具有放置香烟(未示出)的内部2和外部3。
因此内部2可以包括主动控制材料4。在一个实施例中，外部3包括主动控制材料或替代地外部被动阻隔材料5。
被动阻隔材料5可以是合成或可再生聚合物中的任一种。合成聚合物的实例可以是低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚丙烯(pp)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)中的任一种。可再生聚合物的实例可以是所谓的绿色聚乙烯(pe)、绿色聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯(pbs)。被动阻隔材料可以在制造期间施加至主动控制材料上，例如作为涂层或膜层，或者在之后作为可分离膜。
膜应用的实例是膜层合、胶合层合、压敏层合。可替代地，可以通过基于分散体、水或溶剂的涂料体系施加阻隔层。其也可以被挤压涂布或挤出层合至主动水分控制材料上。
主动水分控制材料的厚度可以为20μm至3mm，或40μm-1000μm，或40μm至500μm。水分吸收能力将取决于厚度，并且较厚的材料水分吸收能力更高。
可以在包装封闭之前预处理由主动水分控制材料形成的包装。
可以在将坯件转化成包装材料期间或在填充包装期间进行该预处理。
包含主动控制材料的包装可以用于所有类型的对水分敏感产品，例如香烟、药物、化妆品、电子产品、金属产品、服装、鞋和食物。
替代地，材料或包装也可以具有图案或所谓的水分吸收图案。在一些应用中，可能需要仅在包装或包装材料的某些区域具有水分吸收性质。可以通过离线操作来实现图案，例如印刷工艺或狭缝涂布等，使得在明确限定的区域或在纤维材料的图案中提供活性添加剂。优点之一可为，由于包装中吸收的水分导致的刚性降低较少。
除了向主动水分控制材料提供被动阻隔物外，其还可以在层合结构(结构体)中具有纸或板层，即板/被动阻隔物/水分控制材料。主动水分控制材料将在包装内部。这将提供这样的优点，即包装的刚度主要来自于不会更大程度吸收水分的外部板/纸层。
鉴于本发明的以上详细描述，其他修改和变化对于本领域技术人员将变得显而易见。然而，显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行这样的其他修改和变化。