专利名称：用于吸收食品液体的吸收结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来从食品中吸收液体的一种新的和改进的结构。更具体说，本发明涉及用于肉类和禽制品的吸收垫。
多年以来，食品，特别是易腐败的食品，如肉、禽、鱼和蔬菜，其在市场上出售与在商店里销售的方法已经有了引人注目的变化。长期以来的习惯一直是以整体的形式展示这些产品，这样就使买者能单个地挑选一个或多个欲买的商品。对于肉制品和禽制品更是如此，最经常地是将这些商品置于展示柜中，由卖肉的人销售。目前，许多这类商品来到了预包装食品杂货商店。这种包装，特别是对于肉类和禽类，包括使用半硬的托盘，用来盛装这种产品，使用塑料顶罩，用来将产品密封在托盘中，在一定时期内保持内容物的新鲜程度。
像肉和禽这类制品当然含有液体和汁水，有时还有加入的水，随着时间的进程，这些液体会从制品中排出。当在售肉柜台销售这些制品时，这些液体将流到展示柜的底部。然而，当同样的产品被包装在相对气密和液密的包装中时，这些液体最终聚集在托盘中，然后在运输和装卸的过程中发生洩漏。市场分析表明，消费者一看到这种含液体的包装就不太愿意买了。所以，目前许多这样的包装都在托盘底部使用了吸收材料，当液体从食品中释放出来时，将其吸收掉。
为此目的而最常使用的材料是棉纸和/或木浆绒，一般将其装在如塑料膜或薄纸之类的材料之内。也开发了许多其它的设计方案，一般用于食品包装。与特定的包装设计相配合已经专门开发了许多其它的吸收结构的设计。
在DuPuis的美国专利3，156，402中公开了一种吸收和遮盖液体的装置，它包括了一个吸收液体的袋和一个托盘。吸收液体的袋由两片重叠的材料组成，在其边缘处用热焊或粘接加以密封。这种片材可由以下各种材料制成，如蜡纸、赛璐吩、聚乙烯或其它热塑性或热固性塑料材料。每个片上都有一系列开口或洞，使得通过重力和毛细作用，使液体从顶部或底部进入袋内。
在一个相反的应用中，Rainey的美国专利3，940，062公开了一个为在被密封在塑料中并被冷冻的可消费蔬菜供水时使用的潮湿垫。这个垫包括一个含水的储水件，它被包在由防湿膜构成的壳层中，膜上有开口使得水汽可从储水件中逸出。这个垫由被水饱和的海绵或其它的吸收垫或多孔垫组成，它们都作为储水件。然后将吸满水的海绵装到柔软的不透水的封皮中，在封皮的周边上是密封的，或是用其它方法使其闭合的。然后给封皮打一些孔，使得水分可从它所包含的吸收海绵中逸出。
在McCabe，Jr的美国专利4，124，116中公开了另一种吸收液体的装置，在此情况下，这是一个吸收液体的中隔多室包。该包由相邻的一个上层过滤片和一个下层过滤片组成，在它们最外面相邻的边缘相互粘合，形成了一个封入物。该封入物本身被分成许多有间隔的小室，它们彼此由可溶性的中隔片分开，这种片主要是由可溶于水的羧甲基纤维素化合物构成。每个间隔的小室内含有预定量的吸收颗粒，中隔片的作用是当颗粒吸收了预定数量的水份时，它就溶解，使包含了湿颗粒的空间增大。
在Miller的美国专利4，321，997和4，410，578中叙述了一种渗液食品用的容器。用该容器来包装和展示那些容易渗出汁液的食品，它包括一个支承件如托盘或袋子以及一个与支承件相联的吸收垫。吸收垫包括一个由吸收液体材料如木浆绒制成的薄层，还包括铺在这个吸收层上面的不透液的上塑料片和在其下面的下塑料片。至少有一层塑料片是打孔的，在两层片中间有硬的隔档物以保证在压力负荷下两层片还保持分开，这就使得当垫受到放置于其上面的食品等的压力负荷时，其吸收液体的能力不受损害。在这种结构中，最好只在下片穿孔，这样当把食品放在吸收垫的上片上面时，任何渗出液将流到垫的四周，并经毛细作用通过下片上的开孔进入吸收层，这样就使液体不与食品接触，减少了对食品的污染，保持了其外观、改进了其保存期限。
在Miller的美国专利4，275，811和4，382，507中，公开了一种用来包装和展示会渗出汁液的食品的容器和吸收垫。该垫包括一层吸收液体的材料、一层铺在吸收层上面的不透液体片材和一层衬在吸收层底部的打孔下片材。当食品放在吸收垫的上片层之上时，渗出的液体流到垫的周围，并由毛细作用通过下片材上打的孔进入吸收层，由于不透液的上片层使液体和食品脱离接触。在优选实例中，吸收层由一层较厚的木浆绒和一层较薄的绵纸衬组成，可通过压花将它们合在一起。此外，可加入各种添加剂来增加液体吸收性。
在Elves等人的美国专利4，451，377中公开了另一种用来包装肉类的吸收垫。吸收垫是由无纺织物材料，如粘胶丝、超吸收粘胶丝或聚乙烯醇构成。垫的一面有一层粘合材料，使这一面比无粘合材料的垫的其余部分有较小的吸收性。此外，在垫的上面开的洞使液体通过粘合层进入无纺材料的其余部分。无纺材料的纤维通过针刺法，最好用高压水射流使之缠结。然后将网状物干燥，在干燥之后在垫的一面涂上粘合剂。
在Laiewski的美国专利4，576，278中公开了一种用来盛放、包装和展示有渗出或清除汁液倾向的食品的食品盘。该盘有一个能作为渗出液储存器的假底，假底由打孔的不透液体热塑性薄膜，如聚乙烯构成。
上述的每种装置的首要功能是吸收从被包装食品中渗出的液体。洩漏的包装是食品店经营者们的主要牢骚。因此，在这类食品中使用这些装置就要增加产品的总成本结果，开发这类产品的主要推动力是在价格一功效构成合适时来提供有足够吸收能力的吸收结构。而且，这种设计应产生具有良好的湿强度、回弹性和液体滞留性的产品。像绵纸这类产品在受潮时要损坏。这些材料当它们处于压力负荷之下时也容易释放出它所吸收的液体。当包装被一个接一个地码起来时最容易出现这种现象。
因此，本发明的第一个目的是提供一种用于收集和保留食品中渗出的液体的吸收结构，它能给渗出的液体提供良好的容纳量，而当处于压缩状态或在潮湿条件下破裂时，又不容易将这些液体放出来。本发明的第二个目的是提供这样一种吸收结构，虽然它具有吸收液体的能力，但它不会主动地从食品中吸出流体。在进一步阅读以下说明书，附图和权利要求的基础上很容易了解本发明的这两个目的和其它目的以及本发明的优点。
本发明涉及用来吸收来自食品，特别是肉类及禽类中的液体的一种新型及改进的结构。该吸收结构包括一层由可透流体材料(如无纺的纺粘或熔吹材料)制成的上片层。按另一种方案，上片层可以由如塑料之类的不透流体材料构成，在其中至少有一个孔洞使得能通过流体。下片层由不透流体的材料构成。由纸浆共成形材料制成的吸收内芯位于上下片层之间并与之相连。纸浆共成形材料含有50～90%重量)的木浆绒(基于吸收内芯的重量)和10～50%(重量)的合成纤维。在吸收芯之中可放置超吸收材料如羧甲基纤维素。
在本发明的优选实例中，在上片层和下片层的周边处进行密封，就构成了一个装液体的小袋，它有一个可装分层吸收芯的内室。分层的吸收芯包括与袋的上层相邻的第一层纸浆共成形材料和与袋的下层相邻的第二层。第一层基本不具有超吸收材料，第二层含有如羧甲基纤维素这样的超吸收材料，以吸收内芯总重量计，其加入量约为5～100%(重量)。
图1是按照本发明用来收集和保留由食品中放出的流体的吸收结构透视图。
图2是按照本发明用来收集和保留由食品中放出的流体的另一种吸收结构的具有局部剖面的透视图。
图3是按照本发明用来收集和保留由食品中放出的流体的吸收结构截面图。
图4是单独使用本发明的内芯材料和配合使用不同数量的超吸收材料时的吸水性图。
本发明涉及用来收集和保留从食品，特别是肉与禽中排出的流体的吸收垫。目前在商店中出售的大多数肉禽类都预先包装在泡沫聚苯乙烯盘中，上面覆以透明的聚合物薄膜。现在，在包装中放入吸收材料用来吸收从食品中放出的水成了很普通的做法。由于空间和冷藏的限制，这些包装经常是一个叠在另一个上面，因此，就增大了在每个包装及其内容物与吸收垫上的压缩负荷。此外，在叠起来时，这些包装很难处于完全水平的平面上。结果，由垫吸收的汁液一般将被压出，至少是部分压出垫外，在包装的最低点形成一汪水。因此，仍然有很大的可能性使包装发生泄漏。
参见图1，在图上显示了一个用来收集和保留从食品中放出的流体的吸收结构(10)。结构(10)有一外套，它包括可透流体的上片层(12)和用如聚乙烯薄膜之类的不透流体材料制成的下片层(14)。位于上层(12)和下层(14)之间并与它们相连的是吸收流体的内芯(16)，通过适当的方法如粘合或压花将它与外层(12)和(14)连在一起。为了让食品中渗出的液体能进入吸收结构(10)中，在上片(12)上，至少提供一个开口(18)，开口可采取比如洞、狭缝或毛细漏斗状的形式。在图1所示的实例中，在上片层(12)上打了许多孔(18)以使得液体很容易转送到吸收芯(16)。在另外情况下，上片层(12)可由纺粘或熔吹的纤维无纺料燃制成，使液体可以通过进入吸收芯(16)。
本发明吸收芯(16)的设计既能提供良好的吸收性能又能提供结构的完整性，当芯材(16)处于压力下放置时后者可阻止流体放出。为完成这一点，吸收芯材(16)由木浆绒和挤出热塑性合成纤维的混合物构成的纸浆共成形材料组成。制造这种材料的一个方法可参见Anderson等人的美国专利4，100，324中所公开的纸浆共成形法，该专利被共同转让给Kimberly-Clark公司，并在此引作参考文献。为了提供必要的湿回弹度和吸收性，纸浆共成形材料含有50～90%(重量)的木浆绒和10～50%(重量)的合成纤维。(基于木浆绒和合成纤维的总重量)。木浆作为吸收剂，而与整个木浆共同存在的合成纤维使复合物无论在湿态还是干态都有较好的回弹性。木浆绒是100%的软木浆或含最高可达30%硬木纤维的软木浆。软木浆纤维一般表现出纤维直径为35～45微米，长度为3～5毫米。在加工成共成形结构后，纤维长度缩短了，平均约2毫米。硬木纤维表现出纤维直径约为14～32微米，长度约为1～2毫米。合成纤维最典型是由平均纤维直径为10微米以下，最好为2～6微米的如聚丙烯或聚乙烯纤维那样的可挤出熔吹热塑材料制成。这些纤维不是连续的，结果，其长度一般超过短纤维木浆绒材料。本发明所用纸浆共成形材料，在用去离子水作为吸收流体进行测试时，具有各种不同的吸收性，其密度范围为约0.03～0.20克/厘米3(见图4的吸收性图)。
为了进一步增加吸收芯(16)的容量，可以在芯(16)的纸浆共成形材料中加入超吸收材料(20)。在转让给Kimberly-Clark公司的美国专利4，604，313中公开了加入这种材料的一种方法，该专利在此被引作参考文献。吸收结构(10)可以使用任何数量的超吸收剂，然而，因为吸收结构(10)用来与食品放在一起，该超吸收剂应该经美国食品与医药局批准。这样一种较好的超吸收剂是羧甲基纤维素(CMC)，如特拉华(Delaware)州Wilmington的Aqualon公司出售的A-250。可以在制造共成形材料的过程中，也可在这之后，将粉末状或其它形状的超吸收剂加入到纸浆共成形材料中。吸收芯(16)吸收流体性能的增加量取决于加到纸浆共成形材料中的超吸收剂(18)的量。以吸收芯材(16)的总重量计，加到吸收芯(16)中的超吸收剂(20)最好为5～100%(重量)。
在使用时，吸收结构(10)放在食品(未画出)和托盘或其它包装材料(未画出)之间，打孔的上片层(12)与食品接触。当汁液等从食品中释放出时，它们就通过上片层(12)上的孔(18)或无纺材料，被收集并保存在吸收芯(16)中。与简单的木浆绒不同，本发明的纸浆共成形材料，由于使用了合成纤维，在湿态下更能抵抗压缩。结果，在压缩时，特别是使用了超吸收剂(20)的情况下，吸收结构(10)不那么可能放出其中的流体。
在图2和图3中，表示了本发明的一个更完整和更好的实例(30)。就像图1的实例一样，吸收结构(30)具有如前所述相同材料的上片层(32)和下片层(34)，以及纸浆共成形材料的吸收芯(36)。如果上片层不是无纺材料制成的，在上片层(32)上就有一个或多个穿孔(38)，而且如前面所讨论，在纸浆共成形材料中可以使用超吸收剂(40)。
与图1所示的实例不同，上片层(32)和下片层(34)在其周边(35)处是通过粘接、加热成其它方法密封的。如图2中所示，吸收结构(30)可以由分离的两片层(32)和(34)构成，它们在全部周边(35)处都被密封。在另一种方案中，如图3剖面所示，上片层和下片层(32)和(34)可由单独一块片材构成，将它叠在自身之上，这样只需密封三个边。还请注意，吸收结构(10)和(30)，不限于正方形或长方形，可设计成任何其它形状以适应特殊的应用。
在图2和图3中所示的实例，还有一个重要的特点是分层的吸收芯(36)。在此实例中，吸收芯(36)由靠近上片层(32)的第一层(36a)和靠近下片层(34)的第二层(36b)组成。无论是第一层(36a)还是第二层(36b)都由与图1实例中所叙述的同样的纸浆共成形材料组成。另外，纸浆共成形材料含有50～90%(重量)的木浆绒和10～50%(重量)的合成纤维。如果需要，层(36a)和(36b)可以有相同的或不同的木浆绒/合成纤维比。
在图2和图3的实例中，超吸收剂(40)(最优先选用羧甲基纤维素)只存在在第二层(36b)中。结果，我们希望在第二层(36b)中有较高的合成纤维含量，以提供较大的空隙，防止当第二层(36b)和超吸收剂(40)吸收了流体时出现凝胶阻塞。另外，基于木浆绒和合成纤维的总重量，超吸收剂的含量应为5～100%。
通过把吸收芯(36)划分为两层(36a)和(36b)，以及在第二层(36b)中放置超吸收材料，可实现两个明显的优点。第一，超吸收材料(40)处于远离并与可透过流体的上片层(32)分隔的地位。结果，超吸收剂(40)就不大可能穿过上片层(32)上的孔洞(38)并与食品接触。第二，无论什么时候在吸收材料中使用超吸收剂，它都会增大吸收剂的毛细作用或“汲取本领”。对食品来说，这会导致食品的过早脱水。通过让超吸收剂与食品保持一段距离，这种“汲取本领”减小了，但仍能充分利用超吸收剂的流体滞留性能。
最后，图2和图3的吸收结构(30)在处于吸收芯(36)和密封周边(35)之间可以提供一个在吸收结构(30)内的流体储存区(42)。如此，就给吸收结构(30)提供了一个内容流体的溢流区，当结构(30)处于严重的压缩状态或当结构(30)接受了比吸收芯(36)所能容纳的量更多的流体时，它可暂时存储流体。结果，本发明的吸收结构更容易接受和保存人置于食品包装(未显示)中的食品那里接受到的流体。进而，通过提供一个带孔的、且直接与食品接触的整体系统，在该食品托盘中就不大可能产生流体集中的现象，也不大会发生最终的从容器中的泄漏。
实例对于使用超吸收剂和不使用超吸收剂的不同的单元重量的纸浆共成形内芯材料，进行代表性吸收性的评价。用以下程序对每种纸浆共成形材料的吸收性进行评价1.将一个4英寸(10.2厘米)×6英寸(15.2厘米)的纸浆共成形材料试样进行称重，然后浸入去离子水浴20分钟。
2.用一根玻璃棒放入试样中间将试样提起，如此将试样取出水浴，使试样挂在棒上。
3.然后将上面挂有试样的棒挂起，使超吸收剂或共成形材料上不沾有游离水，让水从试样上流下，达一分钟。
4.然后将试样放在天平上，记下湿重。
5.从试样的湿重中减去干重计算出吸水率，并在图4中画出曲线。
实例1a对不含羧甲基纤维素的纸浆共成形材料按上述方法进行测试。试样的单元重量为75克/米2，含80%(重量)的纸浆和20%(重量)的聚丙烯纤维。试样厚1.02毫米、整体密度0.073克/厘米3。如图4所示吸水率为1.05克/6.45平方厘米表面积。
实例1b
在与实例1a相同材料的试样中加入5.0克/米2的羧甲基纤维素。如图4所示吸水率为1.98克/6.45厘米2。
实例1c在与实例1a相同材料的试样中加入10.0克/米2的羧甲基纤维素。如图4所示，吸水率为2.51克/6.45厘米2。
实例1d在与实例1a相同材料的试样中加入15.0克/米2的羧甲基纤维素。如图4所示，吸水率为3.17克/6.45厘米2。
实例Ⅱa再用上面提出的方法对不含羧甲基纤维素的纸浆共成形试样进行测试。试样的单元重量为200克/米2，含80%(重量)的纸浆和20%(重量)的聚丙烯纤维。试样厚4.04毫米，堆积密度为0.050克/厘米3。如图4中所示，吸水率为2.93克/6.45厘米2表面积。
实例Ⅱb在与实例Ⅱa相同材料的试样中加入5.0克/米2的羧甲基纤维素。如图4所示，吸水率为4.47克/6.45厘米2。
实例Ⅱc在与实例Ⅱa相同材料的试样中加入10.0克/米2的羧甲基纤维素。如图4所示，吸水率为4.54克/6.45厘米2。
实例Ⅱd在与实例Ⅱa相同材料的试样中加入15.0克/米2的羧甲基纤维素。如图4所示，吸水率为5.20克/6.45厘米2正如从前面的数据所看到的，加入超吸收材料能增加纸浆共成形材料的吸水率。比较实例Ⅰd和Ⅱa的吸水率能够看到，较薄的含超吸收剂纸浆共成形材料能用来代替较厚的不含超吸收剂纸浆共成形材料。结果，如果需要就能以较薄的制品得到等同的吸水率。
已如此详细地叙述了本发明，应该理解，只要不偏离如下权利要求的精神和范围，可对本发明作不同的改进与变化。
权利要求
1.一种用于收集和保留由食品中放出的液体的吸收结构，它包括一个可透过流体的上片层，一个可透流体的下片层，以及位于所述上片层和下片层之间并与它们相连的由纸浆共成形材料构成的吸收剂内芯，所述吸收内芯含50%～90%(重量)的木浆绒和10～50%(重量)的合成纤维(基于木浆绒和合成纤维的总重量)。
2.权利要求1的吸收结构，其中所述吸收内芯进一步包括超吸收剂材料。
3.权利要求2的吸收结构，其中所述超吸收剂材料是羧甲基纤维素，在所述吸收内芯中的含量为所述木浆绒和所述合成纤维总重量的5-100%(重量)。
4.一种用于收集和保留由食品中放出的液体的吸收结构，它包括一个具有可透过流体的上片层和不透液的下片层并在其中确定了一个小室的流体收集袋，以及在所述室中由纸浆共成形材料构成的吸收内芯，它含有50～90%(重量)的木浆绒和10～50%(重量)的合成纤维(基于所述木浆绒和所述合成纤维的总重量)，所述吸收内芯分为与所述袋的所述上片层邻接的第一层和与所述袋的所述下片层邻接的第二层，所述第一层基本不含有超吸收材料，所述第二层含有5～100%(重量)的超吸收剂(基于所述木浆绒和所述合成纤维的总重量)。
5.权利要求4的吸收结构，其中所述第二层中的所述超吸收剂是羧甲基纤维素。
6.权利要求4的吸收结构，其中所述流体收集袋和所述吸收内芯在所述吸收内芯与所述密封的周边之间划出了一个容纳流体的区域，用来补充储存所述流体。
全文摘要
本说明书公开了一个用来收集和保留从肉禽类食品中渗出流体的吸收结构。本结构具有可透过流体的上片层、不透流体的下片层和在两者中间的由纸浆共成型材料构成的吸收芯。在一优选实例中，上片层与下片层的周边被密封形成一个袋，纸浆共成型材料分成上面的第一层和下面的第二层。在共成型材料中可加入羧甲基纤维素之类的超吸收材料以助于保留流体。在优选实例中，超吸收材料置于纸浆共成型材料的下层，而纸浆共成型材料的上层实质上不含有超吸收材料。
文档编号B65D65/38GK1041920SQ8810725
公开日1990年5月9日 申请日期1988年10月20日 优先权日1988年10月20日
发明者戴维·G·米德基夫, 卡尔·G·里普尔, 南希·D·特怀曼, 约瑟夫·D·瓦尔奎斯特 申请人:金伯利-克拉克公司