具有氧清除剂和挥发性感官化合物清除剂的膜的制作方法

文档序号:16808706发布日期:2019-02-10 13:21阅读:277来源:国知局
具有氧清除剂和挥发性感官化合物清除剂的膜的制作方法

本发明涉及具有氧清除剂和挥发性感官化合物(voc)清除剂(特别是用于致味voc的清除剂)的膜。特别是,即使在活化时,本发明的膜仍保持显著的氧阻挡性和voc阻挡性。

背景

聚合物膜用于很多种包装应用,包括食品包装、药品和不易腐烂的消费品。适合于这些应用中的每一种的膜通常需要显示一系列物理性质。特别是食品包装膜可能需要满足许多苛求的性能标准,这取决于具体的应用,例如对环境的防护,在加工、储存和分配过程中对物理和环境滥用的抵抗力,以及美观和吸引人的外观。诸如高光泽、高透明度和低雾度的光学性质有助于包装在这种包装材料中的产品的美学消费者吸引力。良好的光学性质还允许在分配周期期间和最终用户在购买点对包装产品进行充分检查。

在易腐产品(例如氧敏感产品)的情况下,需要氧阻挡特性以为包装产品提供延长的货架期。限制氧敏感产品暴露于氧保持并提高许多产品的品质和货架期。例如,通过限制包装系统中氧敏感食品的氧暴露,可以保持食品的品质并且延迟腐败。此外,这种包装还使产品在库存中保持更长时间,从而减少了由于浪费和不得不重新进货而产生的成本。

在食品包装工业中,已经开发了几种限制氧暴露的技术。常用技术包括通过不同于包装物品或包装材料的某些方式在包装环境中消耗氧的那些技术,例如通过使用氧清除小袋;在包装中产生减少的氧环境的那些技术,例如气调包装(map)和真空包装;以及防止氧进入包装环境的那些技术,例如阻挡膜。包装产品也可能具有残留的氧。在气密密封的包装中,清除提供了消除氧对产品品质和货架期的负面影响的手段。

过去,氧清除材料已经结合到包装结构中。该技术(也称为“主动氧阻挡”)可以在整个包装中提供一定的清除效果,以及当氧通过包装壁时拦截和清除氧的手段,从而降低通过包装的可能的氧水平。

常规地,通过掺入无机粉末和/或盐作为包装的一部分来形成主动氧阻挡。然而,掺入这种粉末和/或盐会降低包装材料的透明度和机械性质,例如撕裂强度,并且可能使加工复杂化,特别是在需要薄膜的情况下。而且,在某些情况下,这些化合物及其氧化产物可被容器中的食物吸收,这可导致食品不符合对于人类消费的政府标准。

另外,已经开发了各种膜以帮助给包装提供氧阻挡性质。例如,已知乙烯-乙烯醇共聚物(evoh)是良好的氧阻挡材料,并且过去已经与多层包装膜结合使用。然而,许多这些膜仍然可允许一些氧通过膜并最终进入包装。结果,膜可能无法提供期望水平的氧阻挡性质。

另外,包装食品可经受微生物净化和货架期提升,这也已证明在保持食品品质和延长食品的货架期方面是有效的。例如,电子束(“ebeam”)处理可以有效地实现一定水平的食品安全和品质保证规程。这类技术可以与其他处理技术(例如ir技术或uv技术)组合,以提供食品处理的优选协同效应。消除细菌和微生物的其他过程利用高压巴氏杀菌过程(hpp),这可以是不利用加热的有效方法。然而,当这类处理技术用于预包装食品时,可能产生具有某些不希望的致味能力的挥发性有机化合物。使用更严格的技术需要使用不仅保持氧清除特性而且还具有清除致味化合物的能力的膜,以减少或基本消除由于使用这类处理技术而可能产生的挥发性有机化合物。在处理过程中产生的这种具有气味的化合物可能不合需要地改变食品的风味,即,另外称为在包装产品内产生感官问题。

还发现氧清除结构可以产生反应副产物,其可以影响包装材料的味道和气味(感官特性)。先前已发现此类副产物包括酸、醛和酮。虽然已经发现沸石(例如,特别是亲有机物沸石)吸收这种致味反应产物(其在暴露于这些其他处理技术时可加剧),但是没有特别发现任何这样的沸石可以有效地吸收在更极端的加工条件下产生的致味反应副产物。这些类型的副产物倾向于包括二烯、三烯、醇、酮以及其他类型的材料。

本领域仍然需要一种膜和/或使用膜的方法,所述膜具有氧清除能力,而且还减少(如果不是基本上消除)由更严格的食品加工技术(例如电子束处理)产生的具有不希望的味道和气味特征的挥发性有机化合物。

共挤出的多层聚合物膜可含有感官上令人不愉快的材料。当用于包装应用时,这些挥发性感官化合物(voc)可以容易地从膜吸收到包装产品中。这可具有对产品的负面影响。

发明概述

本发明涉及一种膜,其具有主动氧阻挡能力,而且还起到减少(如果不是基本上清除)挥发性有机化合物的作用,根据本发明的一个实施方案,该挥发性有机化合物是由于施加到包装食品项目的食品处理过程而产生。本发明还提供了在这种食品处理过程中使用这种膜的方法。

在本发明的一个实施方案中,所述膜包含:用于清除挥发性感官化合物(voc)的主体层,氧清除剂层,和内部阻挡层和阻挡基底层,其中主体层和氧清除剂层布置在内部阻挡层和阻挡基底层之间。另外,内部阻挡层和阻挡基底层可以构造成可渗透氧但是充当voc的阻挡层。

在本发明的某些实施方案中,voc是致味的。此外,voc不能穿透内部阻挡层并且分子量大于约40。

主体层可包括沸石5a、沸石13x、syloid®al-1、abscents3000、mgo和zno中的任何一种或多种。在一些实施方案中,当膜与液体形式的食品一起使用时,可以使用沸石5a。沸石5a在清除气味时可以是有效的气味吸收剂,其中膜与液体食品一起使用。

在本发明的某些实施方案中,基于主体层的总重量,主体层的沸石13x的范围为约5重量%至约15重量%。在本发明的其他实施方案中,基于主体层的总重量,主体层的syloid®al-1大于约5重量%。

在本发明的一个实施方案中,所述膜可具有主体层,所述主体层包含沸石制剂,所述沸石制剂具有沸石5a、沸石13x、abscents3000、mgo、zno和syloid®al-1中的任何一种或多种。进一步根据本发明的这些实施方案,基于主体层的总重量,沸石制剂具有范围为约0.5重量%至20重量%的沸石5a,约1重量%至约20重量%的沸石13x;范围为约0.04重量%至约5重量%的abscents3000;范围为约0.08重量%至约6重量%的mgo;范围为约0.08重量%至约5重量%的zno;范围为约0.04重量%至约5重量%的syloid®al-1。在本发明的其他实施方案中,基于主体层的总重量,沸石制剂具有范围为约1重量%至5重量%的沸石5a,约1.5重量%至约4.5重量%的沸石13x;范围为约0.05重量%至约0.25重量%的abscents3000;范围为约0.1重量%至约0.25重量%的mgo;范围为约0.1重量%至约0.25重量%的zno;和范围为约0.05重量%至约0.15重量%的syloid®al-1。

在本发明的某些实施方案中,除去至少约88%的voc。在本发明的某些实施方案中,基本上所有存在的voc都被除去。

在本发明的一个实施方案中,基于氧清除剂层的总重量,氧清除剂层可包含约0.1重量%至约2重量%的钴催化剂,约0.1重量%至约2重量%的钛酸四异丙酯和异丙醇钛中的至少一种,和约0.1重量%至约2重量%的α-生育酚。

在本发明的一个实施方案中,阻挡基底层可包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。在本发明的某些实施方案中,阻挡基底层涂覆有氧化铝。

本发明的一个方面提供了一种清除致味voc化合物的方法,该方法包括将voc化合物遏制(contain)在内部阻挡层和外部阻挡层之间,允许氧渗透内部阻挡层,至少在氧清除层中清除氧,和在主体层中清除voc化合物。在本发明的一个实施方案中,清除致味voc的方法另外包括在氧清除剂层中清除至少一些致味voc化合物。

本发明的一个方面提供了一种膜,其包括限定该膜外表面的表层,氧阻挡层,和布置在表层和氧阻挡层之间的气味清除剂层。该膜的特征还在于膜内没有任何voc阻挡。这种膜的特征在于气味清除剂层包含沸石制剂,该沸石制剂在至少20天的期间内遏制致味voc(例如硫化氢)的释放。根据本发明的一个实施方案,沸石制剂包含沸石5a、沸石13x、abscents3000、zno、mgo和syloid®al-1。

本发明的一个方面提供了一种膜,其包括:密封剂层,该密封剂层限定旨在与包装产品相邻的该膜表面;与密封剂层相邻的粘结层;与粘结层相邻的膜强化层;和与膜强化层相邻的氧阻挡层。沸石制剂布置在密封剂层和粘结层的至少一者中。根据本发明的一个实施方案,沸石制剂包含沸石5a、沸石13x、abscents3000、zno、mgo和syloid®al-1。

在结合附图阅读以下描述时,其他方面和实施方案将变得显而易见。但是,通过所包括的权利要求精确地指出了本发明。

附图简述

由此已经总括地描述了本发明,现在将参考附图,附图不一定按比例绘制,并且其中:

图1是根据本发明一个方面的膜的横截面侧视图,其具有氧清除阻挡和voc清除阻挡性质;

图2是根据本发明另一方面的膜的横截面侧视图,其具有气味清除剂层和阻挡层;

图3是根据本发明另一方面的膜的横截面侧视图,其具有气味清除剂层;和

图4是根据本发明一个实施方案的膜的横截面侧视图,其具有布置在另一功能层中的致味voc清除剂。

发明详述

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,其中示出了本发明的一些但非全部实施方案。本发明的优选实施方案可被描述,但是本发明可以以许多不同的形式实施,并且不应该被解释为限于这里阐述的实施方案。相反,提供这些实施方案是为了使本公开彻底和完整,并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。本发明的实施方案不应以任何方式解释为限制本发明。

如说明书和所附权利要求中所使用的单数形式“一”,“一个”和“该”包括复数的提及物,除非上下文另有明确说明。例如,对“voc”的提及包括多种这样的voc。

应当理解,本文可使用诸如“在前”或“后接”等的相对术语来描述一个元素与另一个元素的关系,例如,可以在附图中示出。应当理解,除了如图中所示的元素的取向之外,相对术语旨在包括元素的不同取向。应当理解,除非上下文另有明确说明,否则这些术语可用于描述本发明的一个或多个元素的相对位置,并不旨在是限制性的。

这里参考各种透视图描述了本发明的实施方案,包括例如作为本发明的理想化实施方案的表示的透视图。如本领域普通技术人员将理解的,应预期到在实践本发明时,附图或所描述的透视图中所示的形状的变化或修改。这些变化和/或修改可以是制造技术、设计考虑等的结果,并且这些变化旨在包括在本发明的范围内并且如随后的权利要求中进一步阐述。在附图中描述或说明的本发明的制品及其各自的组件并不旨在反映制品的组件的精确描述或形状,并且不旨在限制本发明的范围。

尽管本文采用了特定术语,但它们仅以一般性和描述性意义使用,而不是出于限制的目的。除非术语另有定义,否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解,诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义。将进一步理解,诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与其在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义。除非本文的公开内容明确地另外如此定义,否则这些常用术语将不以理想化或过于刻板的含义来解释。

本文所述的发明涉及具有主动氧阻挡和挥发性有机化合物阻挡能力的膜。该膜通常具有清除致味挥发性有机化合物的能力,以通过遏制致味化合物的释放,基本上消除或除去这些化合物。

如本文所用,术语“气味清除剂层”是指具有除去至少一种致味挥发性感官化合物(voc)的能力的清除剂层。“气味清除剂层”也可称为“致味挥发性感官化合物清除剂层”。

如本文所用,术语“挥发性感官化合物”或“voc”或以其复合形式的“voc”是指影响人的感觉(例如味觉、视觉、嗅觉和/或触觉)的化合物。

如本文所用,术语“膜”是指可用于包装产品的膜、层压材料、片材、网、涂层、共挤出的多层膜等。在本发明的某些实施方案中,术语“产品”是指旨在用于人或动物消费的食品。术语“食品”是指可以用作或准备用作食物的任何物质。食物可以是液体形式、固体形式或其组合。这样的食物可以包括例如新鲜的、生的、部分烹饪的或烹饪的食物,例如肉类,例如红肉产品(例如牛肉、小牛肉、羊肉和猪肉)、家禽,和预制备的产品,例如披萨和意大利面。液体形式的食物可包括饮料,例如奶、奶制品、冰沙(smoothie)、奶昔(milkshake)、苏打水、果汁、含酒精的饮料(alcohol)、葡萄酒或啤酒。

如本文所用,术语“沸石”是指分子筛,包括铝磷酸盐和铝硅酸盐,其具有包围由大离子和/或水分子占据的空腔的骨架结构;两者都具有相当大的运动自由度,允许离子交换和可逆的脱水。骨架还可含有其他阳离子,例如锰(mn)、钛(ti)、钴(co)和铁(fe)。沸石材料的非限制性实例是钛硅酸盐和钛铝硅酸盐分子筛。与非晶材料不同,这些晶体结构包含离散尺寸的空隙。典型的天然存在的沸石是具有下式的矿物八面沸石:na13ca11mg9k2al55si137o384·235h2o。

铵和烷基铵阳离子可以掺入合成沸石中,例如,h4、ch3nh3、(ch3)2nh2、(ch3)3nh和(ch3)4n。一些沸石具有方钠石结构的连接的截头八面体(β-笼)特征的骨架。有许多合成沸石可利用。

如本文所用,术语“氧清除剂”等是指将来自给定环境的氧消耗、耗尽或与氧反应的组合物、制品等。

根据本发明的一个实施方案,膜包括密封剂层、氧清除层和主体层以例如增加吹泡强度。可以将本发明的膜层压到阻挡膜上,例如在主体层侧上的阻挡pet膜。本发明的膜在包装内部的密封剂层和voc来源之间可以包括层,例如氧清除层。

参考图1,图1中示出了根据本发明的一个实施方案的具有氧清除阻挡和voc清除阻挡性质的膜。在图1所示的实施方案中,膜10包括密封剂层20、阻挡层30、氧清除剂层40(其可以是具有主动氧阻挡层和至少一个被动氧阻挡层的多层)、主体层50和阻挡基底层60。在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40可以是多层膜构造,其包括多层氧阻挡组分,多层氧阻挡组分包括以下至少一个:1)夹在两个被动氧阻挡层之间的主动氧阻挡层,或2)夹在两个主动氧阻挡层之间的被动氧阻挡层。

根据本发明的一个实施方案,密封剂层20位于包装食品的内部,优选邻近食品。在本发明的一个实施方案中,密封剂层20的厚度可以将尺寸设定得足够薄,以允许所期望的氧渗透速率,从而允许氧到达氧清除剂层40以清除任何这样的氧。进一步根据本发明的该实施方案,密封剂层20足够厚以获得所需的气密密封,从而为膜包装材料提供基本上气密的密封。密封剂层20的厚度为约2μm至约50μm,约4μm至约20μm,约5μm至约15μm或约8μm至约12μm,以及这些值之间的任何范围。

在本发明的一个实施方案中,密封剂层20可包含乙烯-乙酸乙烯酯(eva)。适用于密封剂层20的其它树脂包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、或离聚物,及其任意组合。

密封剂层20可通过任何被确定的树脂的挤出层压来形成,或者,可以采用一种方法,其中首先通过t模头法、吹胀法等形成膜,然后通过干层压法、挤出层压法等层压到耐热基础层。

因为阻挡层30被构造为显著地阻挡气味,所以它还可以影响氧通过膜的传输并且负面地影响密封,密封剂层20必须被构造为通过阻挡层30平衡这些冲击。根据本发明的某些实施方案,密封剂层20包含较低熔点的塑性体、较高熔体流动的烯烃和丙烯乙烯塑性体。根据一个实施方案,将这些组分混合以在约0.1秒的密封时间实现气密密封。在本发明的一个实施方案中,可得自dowchemicalcompany的versifytm3300是密封剂层20中的丙烯-乙烯共聚物制剂。在本发明的一个实施方案中,密封剂层20可另外包含沸石以进一步充当致味voc清除剂。

根据本发明的一个实施方案,阻挡层30和阻挡基底层60构造成可渗透氧,但是充当较高分子量voc的阻挡层。在本发明的一个实施方案中,阻挡层30和阻挡基底层60起作用以遏制致味voc,从而为voc提供延长的时间以实现以下任何一种或两种:被吸收和/或化学反应。在本发明的某些实施方案中,阻挡层30构造成可渗透氧,但充当分子量大于约40、大于约50、大于约60、大于约70、大于约80、大于约90、大于约100、大于约110、或大于约120的voc的阻挡。在本发明的某些实施方案中,阻挡基底层60构造成可渗透氧,但是充当分子量大于约40、大于约50、大于约60、大于约70、大于约80、大于约90、大于约100、大于约110、或大于约120的voc的阻挡。在本发明的某些实施方案中,阻挡层30包含环烯烃共聚物(coc)、聚乳酸(pla)及其任何组合。在本发明的某些实施方案中,阻挡基底层60包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。

在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40和主体层50布置在阻挡层30和阻挡基底层60之间,即,根据该实施方案,阻挡层30是内部阻挡层。进一步根据本发明的该实施方案,内部层被构造为充当致味voc的阻挡,所述致味voc由于包装产品经受的微生物净化和/或货架期提升加工而在氧清除剂层40和主体层50内产生。

在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40构造成充当膜的主要氧清除剂区域。氧清除剂层40可根据本文提供的另外的公开内容构造。然而,在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层包含聚合物和/或共聚物树脂和抗氧化剂。可以包括可用于氧清除的一种化合物或化合物的组合。通常,氧清除组分包括可氧化金属、氧化促进剂和填料。

氧清除剂层40通常包含以下的共混物:阻挡聚合物;氧清除部分(例如氧清除尼龙或evoh);和气味清除部分。在本发明的某些实施方案中,主体层的氧清除部分和气味清除部分可以是相同的。氧清除剂层40的聚合物树脂可包含根据本发明一个实施方案的氧阻挡聚合物,根据本发明另一实施方案的气味产生分子阻挡聚合物,或根据本发明的又一个实施方案的氧阻挡和气味产生分子阻挡聚合物。

根据本发明的一个实施方案,氧清除剂层40可以包括沸石以进一步促进增加的氧渗透性,同时根据本发明的一个实施方案,还可以捕获致味voc,如本文进一步公开的。在本发明的某些实施方案中,通过将非阻挡聚合物与环烯烃共聚物(coc)共混以获得包装材料所需的期望氧清除速率,可以提高氧清除剂层40的渗透率。在本发明的某些实施方案中,将膜构造成在约7至约10天内将氧清除至低于0.2重量%。

在本发明的一个实施方案中,氧清除化合物可包含金属基清除剂。在本发明的某些实施方案中,金属基清除剂包括铁。在本发明的另一个实施方案中,氧清除化合物可包含有机还原剂,在优选的实施方案中,其包括低分子量有机还原剂。根据本发明的某些实施方案,可用作氧清除剂的有机还原剂包括抗坏血酸、抗坏血酸钠,并且在本发明的某些实施方案中,可以使用酶促氧清除剂系统,其包括例如葡萄糖氧化酶、草酸盐氧化酶、乙醇氧化酶、木质素磺酸盐、漆酶和乳糖酶。

根据本发明的某些实施方案,天然存在的抗氧化剂可用作氧清除剂。根据本发明的一个实施方案,可用作氧清除剂的天然存在的化合物包括但不限于生育酚特别是α-生育酚或维生素e、维生素c、卵磷脂、有机酸、迷迭香提取物和任何其组合。在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40包含天然存在的化合物,其范围为约0.1重量%至约2重量%,约0.5重量%至约1.8重量%,约0.8重量%至约1.6重量%,和约1重量%至约1.5重量%,都基于氧清除剂层40的重量。

根据本发明的某些实施方案,一种或多种过渡金属催化剂可包含在氧清除剂层40中。在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40包含钴催化剂。根据本发明的某些实施方案,聚合物基氧清除树脂倾向于与这种基于催化剂的化合物一起使用。在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40包含过渡金属催化剂,其范围为约0.1重量%至约1.5重量%,约0.15重量%至约1重量%,和约0.2重量%至约0.5重量%。都基于氧清除剂层40的重量。

根据本发明的一个实施方案,氧清除剂层40还可包含光引发剂。根据本发明的某些实施方案,光引发剂或光引发剂的共混物有助于促进和控制清除过程的引发。

在本发明的某些实施方案中,氧清除化合物还可包括促进聚合物树脂交联以促进氧清除的催化剂。这种催化剂可包括第i族醇盐或第ivb族醇盐,例如,其包括二月桂酸二丁基锡、甲醇钠、甲苯磺酸、钛酸四烷基酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯和异丙醇钛中的任何一种或多种。根据本发明的某些实施方案,氧清除剂层40包含任何这样的一种或多种催化剂,其范围为约0.1重量%至约2重量%,约0.5重量%至约1.8重量%,约0.8重量%至约1.6重量%,和约1重量%至约1.5重量%,都基于氧清除剂层40的重量。

在一些实施方案中,氧清除剂层40可含有根据本发明实施方案的抗氧化剂。合适的抗氧化剂可包括2,5-二叔丁基氢醌、2,6-二叔丁基对甲酚、4,4'-硫代双(6-叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、十八烷基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、2,6-二-(叔丁基)-4-甲基苯酚(bht)、2,2-亚甲基双(6-叔丁基-对甲酚)、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、硫代二丙酸二月桂酯等。

考虑树脂组合物的组分的种类和含量,以及树脂组合物的用途和储存条件等,容易适当地通过实验确定氧清除剂层40组合物中存在的抗氧化剂的量。通常,基于主动氧阻挡组合物的总重量,抗氧化剂的量通常为约0.01%至1重量%,特别是约0.02%至约0.5重量%。如果抗氧化剂的量太小,则在主动氧阻挡组合物的储存或熔融捏合过程中与氧的反应可以广泛进行,从而在本发明的树脂组合物实际投入使用之前可能降低氧清除功能。如果抗氧化剂的量大,则可抑制主动氧阻挡组合物与氧的反应,从而本发明的树脂组合物的氧清除功能在制造时不会立即起作用。在这种情况下,可能需要进一步将光引发剂掺入组合物中并在稍后的时间点用光化辐射活化组合物。合适的光引发剂和使用光化辐射触发的方法公开于美国专利号5,211,875、6,139,770、6254802和7,153,891,其全部内容通过引用并入本文。

在本发明的一个实施方案中,氧清除剂层40包含以下的至少一种:过渡金属催化剂、促进聚合物树脂交联的催化剂、天然存在的抗氧化剂化合物及其任何组合。在本发明的某些实施方案中,氧清除剂层40包含约0.1重量%至约2重量%,约0.15重量%至约1.5重量%,约0.2重量%至约1重量%,或约0.25重量%至约0.5重量%的过渡金属催化剂,各自基于氧清除剂层40的总重量。在本发明的某些实施方案中,氧清除剂层40包含约0.1重量%至约2重量%,约0.2重量%至约1.75重量%,约0.5重量%至约1.5重量%,或约0.8重量%至约1.25重量%的促进聚合物树脂交联的催化剂,各自基于氧清除剂层40的总重量。在本发明的某些实施方案中,氧清除剂层40包含约0.1重量%至约2重量%,约0.2重量%至约1.75重量%,约0.5重量%至约1.5重量%,或约0.8重量%至约1.25重量%的天然存在的抗氧化剂化合物,各自基于氧清除剂层40的总重量。在本发明的一个优选实施方案中,氧清除剂层40包含钴催化剂、钛酸四异丙酯、异丙醇钛、α-生育酚及其任何组合。

主体层50可以构造成充当致味voc清除剂,并且尤其是与阻挡基底层60组合,充当与阻挡层30平衡的阻挡,以提供更好地遏制任何可能产生的致味voc化合物的手段,使得在这种化合物可被包装包围的产品吸收之前,这种化合物有机会被吸附、吸收或反应。另外,根据本文进一步提供的公开内容,主体层50将构造为包含致味voc清除剂。

voc最终将开始随时间渗透任阻挡层之一或两者。因此,根据本发明的一个实施方案,与阻挡基底层60联合的主体层50装载有致味voc清除剂的共混物。在本发明的一个实施方案中,致味voc清除剂包括沸石。在本发明的某些实施方案中,使用孔径范围为约1至约12埃,约2至约11埃,约3至约10埃,或优选约4至约9埃的沸石作为致味voc清除剂。在本发明的其他实施方案中,使用孔径大于约1埃,大于约2埃,大于约3埃或大于约4埃的沸石作为致味voc清除剂。

在本发明的一个实施方案中,主体层50和阻挡基底层60粘合(bond)在一起。在本发明的某些实施方案中,使用聚合物溶剂基粘附粘合剂将主体层50和阻挡基底层60粘合在一起。这种粘附剂可以根据主体层50和阻挡基底层60中使用的聚合物树脂的类型而变化。例如,如果主体层50和阻挡基底层60具有聚乙烯基树脂,则粘附剂可以包括芳族异氰酸酯、多元醇和乙酸乙酯的组合。

根据本发明的某些实施方案,将沸石与某些化合物共混以实现以下至少一个或多个:在voc可以穿透阻挡层并变得被包装产品吸收之前,吸收这些voc和与这些voc发生化学反应。在本发明的一个实施方案中,共混的化合物包括氧化锌(zno)、氧化镁(mgo)、abscents3000硅铝酸盐基沸石(线性式(sio2)x(al2o3)y)、沸石13x、沸石5a、由gracematerialstechnologies(columbia、md)提供的syloid®al-1硅胶干燥剂,及其任何组合。共混的化合物还可包括沸石5a。沸石13x是利用其它加工技术由天然沸石合成的更纯的沸石形式。例如,可以使用水热法加工天然沸石以制备合成沸石。通常,沸石13x的特征在于sio2与al2o3的摩尔比,其范围为大于约2直至约3。

沸石13x还具有可观量的na2o,高达约15重量%但通常不超过约20重量%。还可以存在较少量的杂质,例如锐钛矿(tio2),赤铁矿(fe2o3),方镁石(mgo),氧化钙(cao)和氧化钾(k2o)。

虽然syloid®al-1在本领域中常规地被认为是吸湿剂或用于油漆的消光剂,但发明人已想到syloid®al-1在清除voc方面表现非常好。

在本发明的一个实施方案中,可以在同一制品中使用不同的致味voc清除剂的共混物。在本发明的某些实施方案中,致味voc清除剂被布置为比氧清除剂更靠近包装的内容物(其可以是食物或任何氧敏感产品)。在本发明的其他实施方案中,致味voc清除剂布置在氧清除剂的“外侧”,使得含氧清除剂的层比含有致味voc清除剂的层布置得更靠近由该膜制成的包装的内容物。如本文进一步所述,致味voc清除剂可以布置在氧清除剂的两侧。

在本发明的一个实施方案中,主体层包含沸石制剂,其包含沸石5a、沸石13x、abscents3000、氧化镁、氧化锌和syloid®al-1中的至少一种或多种。在本发明的某些实施方案中,基于主体层的总重量,沸石制剂占至少约0.5重量%,至少约1重量%,至少约2重量%,至少约2.25重量%,至少约2.5重量%,至少约3重量%,至少约4重量%,至少约5重量%,至少约10重量%,至少约15重量%,至少约20重量%,以及这些值之间的任何范围。在本发明的一个实施方案中,主体层包含沸石13x,其范围为约1重量%至约20重量%,约0.5重量%至约7重量%,约0.8重量%至约6重量%,和约1重量%至约5重量%,都基于主体层的总重量。在本发明的某个实施方案中,主体层包含沸石13x,基于主体层的总重量,沸石13x的范围为约1.5重量%至约4.5重量%。在本发明的其它实施方案中,清除剂层包含沸石13x,其浓度范围为约5重量%至约15重量%,基于其所在的清除剂层的总重量。在本发明进一步的实施方案中,清除剂层包含沸石13x,其浓度范围为约3重量%至约4重量%,基于其所在的清除剂层的总重量。清除剂层可以是气味清除剂层、氧清除剂层或其组合。

在本发明的一个实施方案中,主体层包含沸石5a,其范围为约0.5重量%至约20重量%,约1重量%至约20重量%,约1重量%至约15重量%,约1重量%至约10重量%,约1重量%至约5重量%,都基于主体层的总重量。在本发明的一个实施方案中,主体层包含沸石5a,基于主体层的总重量,沸石5a的范围为约1重量%至约5重量%。

在本发明的另一个实施方案中,主体层包含abscents3000,其范围为约0.04重量%至约5重量%,约0.01重量%至约2重量%,约0.02重量%至约1重量%,约0.5重量%至约0.7重量%,和约0.04重量%至约0.5重量%,都基于主体层的总重量。在本发明的某个实施方案中,主体层包含abscents3000,其范围为基于主体层总重量的约0.05重量%至约0.25重量%。

在本发明的又一个实施方案中,主体层包含mgo,其范围为约0.08重量%至约6重量%,约0.01重量%至约2重量%,约0.02重量%至约1重量%,约0.08重量%至约0.5重量%,和约0.65重量%至约0.95重量%,都基于主体层的总重量。在本发明的某个实施方案中,主体层包含mgo,基于主体层的总重量,其范围为约0.1重量%至约0.25重量%。

在本发明的又一个实施方案中,主体层包含zno,其范围为约0.01重量%至约2重量%,约0.02重量%至约1重量%,和约0.08重量%至约0.5重量%,都基于主体层的总重量。在本发明的某个实施方案中,基于主体层的总重量,主体层包含zno,其范围为约0.1重量%至约0.25重量%。在其他实施方案中,基于主体层的总重量,主体层可包含范围为约0.9重量%至约1.1重量%的zno。

在本发明的又一个实施方案中,主体层包含syloid®al-1,其范围为约0.01重量%至约0.5重量%,约0.04重量%至约5重量%,约0.03重量%至约0.4重量%,和约0.04重量%至约0.25重量%,都基于主体层的总重量。在其他实施方案中,基于主体层的总重量,主体层包含范围为约0.05重量%至约0.2重量%的syloid®al-1。在本发明的某个实施方案中,主体层包含syloid®al-1,其范围为基于主体层总重量的约0.05重量%至约0.15重量%。

在本发明的一个实施方案中,主体层包含沸石制剂,所述沸石制剂包含如下成分,其中各重量%基于主体层的总重量:沸石13x,其范围为约1重量%至约5重量%,优选约1.5重量%至约4.5重量%;abscents3000,其范围为约0.04重量%至约0.5重量%,优选约0.05重量%至约0.25重量%;mgo,其范围为约0.08重量%至约0.5重量%,优选约0.1重量%至约0.25重量%;zno,其范围为约0.08重量%至约0.5重量%,优选约0.1重量%至约0.25重量%;和syloid®al-1,其范围为约0.04重量%至约0.25重量%,优选约0.05重量%至约0.15重量%。

在一些实施方案中,主体层可包含沸石制剂,其中沸石制剂具有:范围为约0.5重量%至约20重量%的沸石5a,约1重量%至约20重量%的沸石13x,范围为约0.04重量%至约5重量%的abscents3000,范围为约0.08重量%至约6重量%的mgo,范围为约0.08重量%至约5重量%的zno,和范围为约0.04重量%至约5重量%的syloid®al-1。

在其他实施方案中,主体层可包含沸石制剂,其中,基于气味清除剂层的总重量,沸石制剂具有:范围为约3重量%至约4重量%的沸石13x,范围为约0.5重量%至约0.7重量%的abscents3000,范围为约0.65重量%至约0.95重量%的zno,约0.9重量%至约1.1重量%的mgo,和约0.05重量%至约0.2重量%的syloid®al-1。

根据本发明的又一个实施方案,沸石可以与氧清除材料布置在相同的一层或多层中。在这种共混物层中氧清除和沸石的优选共混物是约95重量%至约99.5重量%的氧清除剂,和约0.5重量%至约5重量%的沸石。任何合适的聚合物材料可用于含有沸石的膜中,并且不限于本文所列的那些。用于本发明膜的沸石的量优选为其布置在的层的约0.1%至约5%。在本发明的某些其他实施方案中,特别是在光学性质不是包装的关键特征的情况下,例如用于容器的不透明膜或垫圈,例如,可以在膜中布置更高量的大于约5重量%的沸石。

可以使用例如气相色谱质谱(gc/o/ms)仪器测定在系统中产生和除去的voc的程度。根据本发明的一个实施方案,根据图1构造的膜可以将导致可检测的气味的voc减少至少约88%,至少约90%,至少约91%,至少约93%,至少约95%,至少约97%,至少约98%,或至少约99%。在本发明的一个实施方案中,该膜将导致可检测的气味的voc显著减少接近约100%。

通常,氧清除剂层的氧吸收速率为至少约0.01ml/(g-天),而主体层具有至少约0.01ml/(g-天)的致味voc吸收速率。

根据本发明的一个实施方案,可以通过将非阻挡聚合物与环烯烃共聚物(coc)共混来增加阻挡层的渗透性速率,以在包装材料所需的主体层中获得期望的致味voc的清除速率。不旨在受理论束缚,相比之下,在不包括这样的阻挡的情况下,阻挡清除时间减少到约四天至约六天。因此,阻挡可以将清除时间增加类似约15%,类似约20%,类似约33%,类似约50%,类似约67%,类似约75%,类似约100%,类似约125%或类似约150%。

在本发明的一个方面,氧清除层包括氧清除部分,其拦截通过膜的氧并与其结合,从而在由膜包围的包装内部保持低氧气氛。然而,在一段时间内,氧清除部分拦截氧并与其结合的能力可能变弱,从而使该层的阻挡性变弱。在一些情况下,能力的降低可导致氧清除剂层具有显著的氧阻挡性降低,这可导致膜具有差的氧阻挡性。在包围膜中存在一个以上的阻挡层有助于即使在阻挡层之一的能力耗尽之后仍保持低的氧通过膜的传输速率。

根据本发明的某些实施方案,阻挡层可另外包括气味清除部分,其拦截产生气味的分子并与之结合(否则所述分子可通过膜),从而在被膜包围的内部保持较低浓度的产生气味的分子。然而,在一段时间内,致味voc清除部分拦截产生气味的分子并与其结合的能力可能变弱,从而使层的阻挡性变弱。在一些情况下,能力的降低可导致阻挡层具有气味分子阻挡性的显著降低,这可导致膜具有用于清除产生气味的分子的差的性质。在包围膜中存在多于一个的这类阻挡层有助于即使在阻挡层之一的能力减少或耗尽之后也保持低的产生气味的分子通过膜的传输速率。

图2是根据本发明另一方面的膜的横截面侧视图,其具有致味清除剂层和阻挡层。膜110包括密封剂层120、主体层150和阻挡层160。膜110构造成阻挡来自包装内容物以及在产品的货架期内的气味。根据本发明的一个实施方案,该膜可以构造成另外清除h2s和用于消除有害细菌的高压过程(hpp)的其他副产物。当打开包装利用膜110时,主体层150的所选清除剂显著减少讨厌的气味(否则可与产品相关)。

本发明的膜可用于广泛种类的包装应用中。例如,在袋、囊、盖、真空包装、真空紧缩包装、垂直和水平形式填充包装等的生产中。例如,本发明的膜可用于食物包装。在一些实施方案中,本发明的膜可用于肉类包装,例如家禽包装。在进一步的实施方案中,本发明的膜可以用于液体食品包装,例如奶。在一些实施方案中,膜的表面可包括由该膜制成的包装的内表面和用于包装的外部滥用层。例如,在一个实施方案中,密封剂层可以包括聚合物材料,该聚合物材料能够粘附到包装的另一个部件,例如托盘、一个或多个另外的膜片,或者粘附到自身,以形成具有内部空间的包装,在其中可以布置氧和气味敏感产品。在一个具体的实施方案中,膜的表面可以粘附到自身以形成袋或囊。在一个实施例中,密封剂层可包括可热密封的聚合物材料。

在本发明的一个实施方案中,主体层150包含组合物,该组合物是热塑性树脂(a)、氧阻挡聚合物(b)、氧清除部分(c)和气味清除部分(d)的共混物。在本发明的某些实施方案中,氧清除部分(c)和气味清除部分(d)可以是相同的。在一些实施方案中,共混物还可包含增容剂(e)。氧阻挡聚合物通常占组合物的70-99重量%,且热塑性树脂通常占组合物的聚合物部分的约1-30重量%。

当使用增容剂时,其通常占组合物的总聚合物部分的约0.1重量%至约29重量%。合适的主动氧阻挡组合物在美国专利公开号2006/0281882和2005/0153087中有更详细的描述,其内容通过引用整体并入本文,其程度与本文的教导一致。

根据本发明的一个实施方案,阻挡层160可以具有在65%rh和20℃下50cc·20μm/(m2-天-atm)或更小的氧渗透性。特别地,根据本发明的另一个实施方案,阻挡层160可以具有在65%rh和20℃下5cc·20μm/(m2-天-atm)或更小的氧渗透性,例如0.5cc·20μm/(m2-天-atm)或更小,更具体地,主动氧阻挡层具有在65%rh和20℃下0.1cc·20μm/(m2-天-atm)或更小的氧渗透性。

氧阻挡聚合物通常可以具有在65%rh和20℃下500cc·20μm/(m2-天-atm)或更小的氧渗透性。在一个实施方案中,氧阻挡聚合物可选自聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物和聚丙烯腈及其共聚物。

可用于本发明的某些热塑性树脂在美国专利公开号2014/0314920中有更全面的描述,其内容通过引用整体并入本文。

在一个实施方案中,热塑性树脂包含选自聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、polyoctenamer和polyoctenylene及其组合的至少一种树脂。在一个具体实施方案中,热塑性树脂是选自聚丁二烯和polyoctenylene及其组合的至少一种树脂,例如polyoctenylene。

在本发明的一个实施方案中,阻挡层的氧吸收速率为至少约0.01ml/(g-天)。

在本发明的一个实施方案中,阻挡聚合物是乙烯-乙烯醇共聚物,其乙烯含量为约5摩尔%至约60摩尔%,皂化度为约90%或更高。更优选地,乙烯-乙烯醇共聚物的乙烯含量为27mol%至60mol%,特别是约30mol%至44mol%,例如32mol%。根据本发明的一个实施方案,基于阻挡层的总重量,evoh共聚物的量可以为约70重量%至99重量%。在一个实施方案中,基于阻挡层的总重量,evoh共聚物的量为约85重量%至95重量%,特别是约90重量%。

当本发明的氧吸收树脂组合物含有氧阻挡聚合物和增容剂作为树脂组分时,除了热塑性树脂之外,优选当热塑性树脂、氧阻挡聚合物和增容剂的总重量为100重量%时,含有的热塑性树脂的比例为1重量%至29.9重量%,含有的氧阻挡聚合物的比例为70重量%至98.9重量%,且含有的增容剂的比例为约0.1重量%至29重量%。如果氧阻挡聚合物的含量小于70重量%,则树脂组合物对氧气或二氧化碳气体的气体阻挡性质可能劣化。另一方面,如果氧阻挡聚合物的含量大于98.9重量%,则热塑性树脂和增容剂的含量小,使得氧清除功能可能劣化,并且整个树脂组合物的形态稳定性可能受损。在一个实施方案中,热塑性树脂的含量大于约2重量%至约19.5重量%,特别是约3重量%至约14重量%。氧阻挡聚合物的含量通常为约80重量%至约97.5重量%,特别是约85重量%至约96重量%。增容剂的含量通常为约0.5重量%至18重量%,特别是约1重量%至约12重量%。

可用于主动氧清除剂层的其它聚合物组合物可包括其中共混有不饱和有机部分的阻挡聚合物,例如包括无定形和半结晶尼龙两者的尼龙。

本发明的一个方面提供了一种清除致味voc化合物的方法,该方法包括以下的步骤:将voc化合物遏制在内部阻挡层和外部阻挡层之间,允许氧渗透内部阻挡层,至少在氧清除剂层中清除氧,并在主体层中清除voc化合物。在本发明的一个实施方案中,该方法还包括在氧清除剂层中清除至少一些致味voc化合物。

在本发明的一个实施方案中,主体层包含沸石制剂,该沸石制剂包含:沸石13x,其范围为约1重量%至约5重量%,优选约1.5重量%至约4.5重量%;abscents3000,其范围为约0.04重量%至约0.5重量%,优选约0.05重量%至约0.25重量%;mgo,其范围为约0.08重量%至约0.5重量%,优选约0.1重量%至约0.25重量%;zno,其范围为约0.08重量%至约0.5重量%,优选约0.1重量%至约0.25重量%;和syloid®al-1,其范围为约0.04重量%至约0.25重量%,优选约0.05重量%至约0.15重量%,其中各重量%基于主体层的总重量。在一些实施方案中,主体层包含沸石制剂,其包含沸石5a,基于主体层的总重量,沸石5a的范围为约1重量%至约15重量%。在其他实施方案中,主体层包含沸石制剂,其包含沸石5a,基于主体层的总重量,沸石5a具有12.5重量%。

在一些实施方案中,主体层可包含沸石制剂,其中沸石制剂具有:范围为约0.5重量%至约20重量%的沸石5a,约1重量%至约20重量%的沸石13x,范围为约0.04重量%至约5重量%的abscents3000,范围为约0.08重量%至约6重量%的mgo,范围为约0.08重量%至约5重量%的zno,和范围为约0.04重量%至约5重量%的syloid®al-1。

在其他实施方案中,主体层可包含沸石制剂,其中基于气味清除剂层的总重量,沸石制剂具有范围为约3重量%至约4重量%的沸石13x,范围为约0.5重量%至约0.7重量%的abscents3000,范围为约0.65重量%至约0.95重量%的zno,约0.9重量%至约1.1重量%的mgo,和约0.05重量%至约0.2重量%的syloid®al-1。

在本发明的一个方面,该膜不包括用于将这些voc限制在可以清除它们的膜区域的致味voc阻挡层。通常,这种膜包括密封剂(例如,外侧表层)、气味清除剂配置(例如,气味清除剂层)和氧阻挡层(根据需要,一层或多层,以提供氧阻挡性质)。可以包括一个或多个粘结层以根据需要互连膜中的任何层。

图3是根据本发明该方面的膜的横截面侧视图,其具有致味清除剂层但没有用于将这些voc限制在膜的某个区域的阻挡组分。膜210包括第一粘结层220,膜强化层230,氧阻挡240,第二粘结层250,气味清除剂层260,和表层270。任选地,但是如该示例性实施例中所示,另一个膜强化阻挡230'可以位于氧阻挡240和第二粘结层250之间。膜210构造成阻挡来自包装内容物和在产品的货架期内的气味。根据本发明的一个实施方案,所述膜可以构造成另外清除用于消除有害细菌的高压过程(hpp)的h2s和其他副产物。当打开包装利用膜210时,气味清除剂层260的所选清除剂显著减少了讨厌的气味和可能的味道(否则可与产品相关)。虽然图3是本发明该方面的一个示例性实施方案,但其中膜的层改变位置的其他实施方案是可能的。基于本文提供的教导,本领域普通技术人员将理解这一点。

诸如第一粘结层220和第二粘结层250的粘结层用于将层粘附到膜上。在本发明的某些实施方案中,第一粘结层220和第二粘结层250构造成提供增强的粘附性质。在本发明的一个实施方案中,粘结层包含接枝共聚物。在本发明的一个实施方案中,粘结层220和/或250可以包含官能化聚合物,例如官能化聚丙烯,例如马来酸酐接枝的全同立构聚丙烯。在本发明的某些实施方案中,粘结层220和/或250中的任一或两者包含马来酸酐改性的乙烯和乙酸乙烯酯共聚物。进一步根据该实施方案,共聚物可包含至多约5摩尔%,至多约10摩尔%,至多约11摩尔%,至多约12摩尔%,至多约13摩尔%,至多约15摩尔%,或至多约20mol%的乙酸乙烯酯。

根据本发明的一个实施方案,膜强化层230和/或另一个膜强化层230'可以包括聚合物,该聚合物为膜210提供强度,从而允许这种膜更柔韧。在本发明的一个实施方案中,膜强化层230和/或另一个膜强化层230'包含聚酰胺或尼龙。在本发明的某些实施方案中,膜强化层230和/或另一个膜强化层230'优先包含聚己内酰胺或尼龙6。在本发明的某些其他实施方案中,膜强化层230和/或另一个膜强化层230'可另外包含着色剂。例如,白色着色剂可用于赋予膜更好的整体颜色。

根据本发明的一个实施方案,氧阻挡层240包含树脂。在本发明的某些实施方案中,氧阻挡层240包含具有碳-碳双键的热塑性树脂。进一步根据该实施方案,碳-碳双键主要存在于限定树脂的聚合物的主链中。在本发明的某些实施方案中,氧阻挡层240可另外包含过渡金属盐。过渡金属盐可包括至少一种选自铁盐、镍盐、铜盐、锰盐、钴盐及其任意组合的金属盐。在本发明的其他实施方案中,氧阻挡层240包含本领域已知的聚合物作为氧阻挡聚合物,其特别开发用于减少氧穿过阻挡的移动。在本发明的某些实施方案中,氧阻挡层240包含增容剂。增容剂化合物可包括充当抗氧化剂、热稳定剂等的那些化合物。在本发明的优选实施方案中,氧阻挡层240包含聚(乙烯/乙烯醇)(evoh)共聚物。在本发明的某些实施方案中,evoh共聚物包含约15mol%至约55mol%的乙烯,约20mol%至约50mol%的乙烯,约25mol%至约45mol%的乙烯,或约30mol%至约40mol%的乙烯。

气味清除剂层260可包括本文公开的清除剂化合物的任何组成和浓度。在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层的总重量,气味清除剂层260包含约1重量%至约20重量%,0.1重量%至约7重量%,约0.5重量%至约6.5重量%,约1重量%至约6重量%,约1重量%至约5重量%,约2重量%至约5重量%,或约3重量%至约4重量%的沸石13x。

在其他实施方案中,基于气味清除剂层的总重量,气味清除剂层260可具有约0.5重量%至约20重量%的沸石5a,约1重量%至约15重量%的沸石5a,约1重量%至约5重量%的沸石5a。在进一步的实施方案中,基于气味清除剂层的总重量,气味清除剂层260可具有12.5重量%的沸石5a。

在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约0.04重量%至约5重量%,约0.1重量%至约1重量%,约0.3重量%至约0.9重量%,或约0.5重量%至约0.7重量%的abscents3000。在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约0.6重量%的abscents3000。

在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约0.08重量%至约5重量%,约0.1重量%至约1.5重量%,约0.3重量%至约1.2重量%,约0.5重量%至约1重量%,约0.6重量%至约0.9重量%,或约0.65重量%至约0.85重量%的zno。在本发明的一些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约0.9重量%至约1.1重量%的zno。在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约0.75重量%的zno。

在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约0.08重量%至约6重量%,约0.1重量%至约2重量%,约0.3重量%至约1.7重量%,约0.5重量%至约1.5重量%,约0.8重量%至约1.2重量%,或约0.65重量%至约0.95重量%的mgo。在本发明的某些实施方案中,基于气味清除剂层260的总重量,气味清除剂层260包含约1重量%的mgo。

根据本发明的某些实施方案,气味清除剂层260可包含沸石制剂,所述沸石制剂包含沸石5a、沸石13x、abscents3000、zno和mgo中的至少一种。沸石制剂可具有如本文进一步定义的这些化合物的浓度。

在本发明的一个实施方案中,表层270包含聚烯烃。聚烯烃可选自聚丙烯均聚物、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物,以及它们的任何组合。在本发明的某些实施方案中,表层270包含聚乙烯,优选线性低密度聚乙烯和共聚物。进一步根据该实施方案,表层270可包含乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、乙烯-戊烯、乙烯-己烷共聚物、乙烯-庚烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物。在本发明的一个实施方案中,表层270可包含系数降低化合物(coefficientreducingcompounds)。在本发明的某些实施方案中,表层270包含二氧化硅基化合物。进一步根据本发明的该实施方案,基于表层270的总重量,二氧化硅基化合物可以为约0.1重量%至约2.5重量%,约0.5重量%至约2重量%,或约1重量%至约1.5重量%。在本发明的某些实施方案中,表层270可另外包含含氟聚合物。进一步根据该实施方案,基于表层270的总重量,含氟聚合物可以为约0.01重量%至约0.1重量%,约0.03重量%至约0.09重量%,约0.04重量%至约0.08重量%,或约0.05重量%至约0.07重量%。

图4是根据本发明一个实施方案的膜的横截面侧视图,其具有布置在另一功能层中的致味voc清除剂。膜310构成为使得三个内部和外部层是镜像。膜310包括密封剂层370,370';粘结层320,320';膜强化层330,330';和氧阻挡340,340'。根据本发明的一个实施方案,密封剂层370,370'可以类似于本文进一步描述的表层270的规格。根据本发明的一个实施方案,粘结层320,320'可以类似于本文进一步描述的第一粘结层220和/或第二粘结层250的规格。根据本发明的一个实施方案,膜强化层330,330'可以类似于本文进一步描述的膜强化层230和/或另一个膜强化层230'的规格。在一些实施方案中,膜310可以不具有氧阻挡340。

在本发明的一个实施方案中,经由如本文所述的一种沸石或甚至如本文所述的沸石制剂的致味voc清除剂可包含在密封剂层370中。进一步根据该实施方案,密封剂层370是旨在最接近膜310所包围的包装产品的层。在本发明的另一个实施方案中,经由如本文所述的一种沸石或甚至如本文所述的沸石制剂的致味voc清除剂可以包含在粘结层320中。进一步根据该实施方案,粘结层320是旨在作为最接近膜310所包围的包装产品的粘结层的层。

第一实施方案,其中膜包含:

用于清除挥发性感官化合物(voc)的主体层;

氧清除剂层;

内部阻挡层;和

阻挡基底层,

其中,主体层和氧清除剂层布置在内部阻挡层和阻挡基底层之间,并且内部阻挡层和阻挡基底层构造成可渗透氧,但是充当voc的阻挡。

第一实施方案,其中voc是致味的。

第一实施方案,其中内部阻挡层充当分子量大于约40的voc的阻挡。

第一实施方案,其中主体层包含沸石13x。

第一实施方案,其中基于主体层的总重量,沸石13x的范围为约5重量%至约25重量%。

第一实施方案,其中主体层包含沸石5a。

第一实施方案,其中主体层包含syloid®al-1。

第一实施方案,其中基于主体层的总重量,syloid®al-1大于约5重量%。

第一实施方案,其中主体层包含沸石13x和syloid®al-1。

第一实施方案,其中主体层包含沸石制剂,所述沸石制剂包含至少一种选自沸石5a、沸石13x、abscents3000、mgo、zno和syloid®al-1的成分。

基于主体层的总重量,沸石制剂具有范围为约0.5重量%至约20重量%的沸石5a,约1重量%至约20重量%的沸石13x,范围为约0.04重量%至约5重量%的abscents3000,范围为约0.08重量%至约6重量%的mgo,范围为约0.08重量%至约5重量%的zno,范围为约0.04重量%至约4重量%的syloid®al-1。

基于主体层的总重量,沸石制剂具有范围为约1.5重量%至约4.5重量%的沸石13x,范围为约0.05重量%至约0.25重量%的abscents3000,范围为约0.1重量%至约0.25重量%的mgo,范围为约0.1重量%至约0.25重量%的zno,范围为约0.05重量%至约0.15重量%的syloid®al-1。

第一实施方案,其中至少约88%的voc被除去。

第一实施方案,其中基于氧清除剂层的总重量,氧清除剂层包含:

约0.1重量%至约2重量%的钴催化剂;

约0.1重量%至约2重量%的钛酸四异丙酯和异丙醇钛中的至少一种;和

约0.1重量%至约2重量%的α-生育酚。

第一实施方案,其中阻挡基底层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。

第一实施方案,其中阻挡基底层涂覆有氧化铝。

第一实施方案,其中所述膜用于包装食品。

第一实施方案,其中食品是液体形式。

第二实施方案,其中清除致味voc化合物的方法包括:

将voc化合物遏制在内部阻挡层和外部阻挡层之间,

允许氧渗透内部阻挡层,

至少在氧清除剂层中清除氧,和

在主体层中清除voc化合物。

第二实施方案另外包括在氧清除剂层中清除至少一些致味voc化合物。

第二实施方案,其中主体层包含沸石制剂,该沸石制剂基于主体层的总重量,具有范围为约0.5重量%至约20重量%的沸石5a,约1重量%至约20重量%的沸石13x,范围为约0.04重量%至约5重量%的abscents3000,范围为约0.08重量%至约6重量%的mgo,范围为约0.08重量%至约5重量%的zno,和范围为约0.04重量%至约5重量%的syloid®al-1。

第二实施方案,其中主体层包含沸石制剂,该沸石制剂基于主体层的总重量,具有范围为约1.5重量%至约4.5重量%的沸石13x,范围为约0.05重量%至约0.25重量%的abscents3000,范围为约0.1重量%至约0.25重量%的mgo,范围为约0.1重量%至约0.25重量%的zno,和范围为约0.05重量%至约0.15重量%的syloid®al-1。

第二实施方案,其中氧清除剂层基于氧清除剂层的总重量包含:

约0.1重量%至约2重量%的钴催化剂;

约0.1重量%至约2重量%的钛酸四异丙酯和异丙醇钛中的至少一种;和

约0.1重量%至约2重量%的α-生育酚。

测试方法

使用气味测量计(嗅探器)端口gc/o/ms开发特殊程序以筛选清除剂。嗅探器端口仅用于识别导致可检测气味的voc,以便管理目标要减少甚至消除的voc的类型和量。在检测点的色谱图上手动识别每种分子。然后将每次测试中发现的一些共同分子以已知量掺加(spike)到gc中,以获得定性和定量结果,从而优化针对特定分子的特定清除剂。

实施例

本发明主题的各种实施例包括氧清除层和气味清除剂层的各种实施方案。现在将描述本发明构思的具体实施例。提供以下实施例仅用于说明目的。

实施例1

对于在膜中具有abscents3000的5310,表1确定了在100千戈瑞(kgy)吸收剂量下触发的氧清除膜中发现的挥发性感官化合物(voc)。这些voc来自在触发交联后的膜,并且在测试期间没有使用食品。

表2显示了四种单独的气味阻挡母料除去致味voc的能力。如表2所示,沸石13x除去了最大数量的致味voc或总数之中的88%。

表2显示,单独地,syloid®al-1清除了90%的可检测的致味voc,而沸石13x清除了88%。abscents3000、mgo和zno分别清除了可检测的致味voc的66%、66%和46%。

表1

触发的(100kgv)氧清除膜中的voc,无致味voc清除剂

表2

具有除去致味voc的清除剂的膜的除去能力

实施例2

表3确定了在层中使用的致味voc清除剂的组合剂量的浓度。

表3

具有组合剂量的致味voc清除剂的膜

表4显示了表3中确定的膜样品除去致味voc的能力。

实施例3

表5确定了在不包括致味voc阻挡层的本发明一个方面的实施方案中使用的致味voc清除剂的组合剂量的浓度。

表4

具有组合剂量的致味voc清除剂的膜的除去能力

表5

没有致味voc阻挡层的膜中的气味清除剂层

表6显示了在表5的膜中测量的化合物浓度发展,所述膜不具有任何致味voc阻挡层。对照膜不具有致味voc清除剂。如表6所示,消除了20天的期间后任何潜在的硫化氢发展的程度,同时减少了甲硫醚的发展程度。

表6

在无致味voc阻挡层的膜中测量的化合物浓度发展

实施例4

当食品是液体,特别是奶时,进行另一个测试以评估voc气味清除。在允许奶被包装持续约30天的加工中,将测试的奶煮沸然后冷却。使用嗅探端口gc/o/ms来识别和测量不同阶段的奶中的感官化合物。这些阶段包括:1)第0天对照奶,其中奶是商业巴氏灭菌的全脂奶,在杂货店购买,标记为“新鲜”,2)刚好在185°f巴氏灭菌经5分钟后的第0天奶,也标记为“煮沸”(其产生明显更多的voc),3)放置在3个膜中的清除剂和没有清除剂的对照膜加上来自巴氏灭菌和新鲜奶的储存在玻璃小瓶中的原始奶的第1天分析,4)膜加上来自巴氏灭菌和新鲜奶的储存在玻璃小瓶中的原始奶的第4天分析,以及5)膜加上来自巴氏灭菌和新鲜奶的储存在玻璃小瓶中的原始奶的第7天分析。

表7确定了在层中使用的致味voc清除剂的组合剂量的浓度。

表7

用于液体食品测试的膜中的气味清除剂层

表8显示了表7中确定的膜样品除去致味voc的能力。

表8

对于液体食品测试,在没有致味voc阻挡层的膜中的被测量化合物浓度发展

数据存在一些变动。其中一些可能归因于在制备时冷冻的样品(样品不得不异地测试)。然后,将样品解冻并在gc/ms上测量。将小瓶置于圆盘传送带中,这耗费达24小时测量到最后的样品。已知奶对光非常敏感并且可能已经氧化,引入一些这些被测量化合物的量的变动。

第0天煮沸对照大体上是最高峰面积(其中曲线下面积与量成比例),因此将其设定为100%。然后将图表中的其他值描述为低于(在特定化合物的量减少的情况下)或大于100%(其中化合物的量增加且未被吸收)。检测到的许多化合物通过由清除剂的化学反应显示出一定程度的吸收、吸附或改变。例如,在第1天,煮沸对照中l-胱氨酸增加10%。这可能是正常的测试变动。6494膜(对照,无清除剂)在第1天开始时为67%,并且通常在7天试验期间内增加。这在奶的正常细菌和酶降解熟化过程中是被预期到的。具有清除剂的膜6490、6486和6111显示出不同程度的减少l-胱氨酸的能力。注意到,l-胱氨酸通常会随着时间的推移而增加。最终,气味母料的水平可以瞄准在预期的货架期结束时将l-胱氨酸控制在一定水平以下。气味和味道不是相互排斥的,并且可能希望将这些化合物控制在一定水平之间,因为这有助于味道的正面属性。在丙酮醇的情况下,该化合物在沸腾后未检测到(nd),但随后被发现。使用曲线下面积分析,产生除以0,因此给予它“nd”标记。该化合物和10种其他voc未包括在表中,因为对每个膜在每天的数据都是“nd”,并且新鲜和煮沸的对照两者在第0天都没有检测到这些化合物。所述化合物如下:癸酸、d-甘露糖、十四烷酸、r-胱氨酸、丙酮醇、1,2-环戊二酮、3-甲基-2,5-呋喃二酮、2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2h)呋喃-3-酮、三甲胺、麦芽醇和十一烷。

这些结果令人惊讶,因为预期液体会干扰膜的氧清除效力。例如,先前的测试表明,当含有沸石13x的氧清除膜暴露于大于30%的相对湿度时,由于沸石13x的吸湿性质,沸石13x的气味清除能力的效力降低。另外,当挤出氧清除膜时,已经表明水堵塞了沸石孔并降低了清除剂的容量。还显示,水会影响膜吸收气态物质的能力。总之,存在于膜6490、6486和6111中的清除剂能够有效地从液体环境中除去或降低许多voc。先前这已经在空气或一些其他气体(如二氧化碳或氮气)的顶部空间、而不是液体中显示。

本发明所属领域的技术人员将想到本文所阐述的本发明的许多修改和其他实施方案,其具有本文说明书和相关附图中呈现的教导的益处。本领域技术人员将理解,在不脱离其广泛的发明构思的情况下,可以对本文描述的实施方案进行改变。因此,应该理解,本发明不限于所公开的具体实施方案,而是旨在覆盖由所包括的权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。

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