食品包裝應(yīng)用的自組裝聚合物膜的制作方法【專利摘要】本發(fā)明提供利用聚合物膜包裝食品的方法，所述聚合物是自組裝聚合材料，所述方法包括a)將所述聚合物制成薄膜；和b)用所述聚合物薄膜將食品包裝在某種氣氛中，其中所述薄膜調(diào)節(jié)包裝所述食品的所述氣氛。【專利說(shuō)明】食品包裝應(yīng)用的自組裝聚合物膜發(fā)明領(lǐng)域[0001]本發(fā)明總體上涉及用于維持包裝氣氛以便儲(chǔ)存食品的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及利用包含大分子自組裝聚合物的聚合膜(membrane)、薄膜(film)、包裝箔、薄片、容器、試管或墊片(patch)來(lái)維持食品包裝和儲(chǔ)存氣氛的方法。[0002]發(fā)明背景[0003]以前的包裝技術(shù)包括D.R.Paul和R.Clarke;基于膜和穿孔設(shè)計(jì)的改進(jìn)氣氛包裝的建模(Modelingofmodifiedatmospherepackagingbasedondesignswithamembraneandperforations);JournalofMembraneScience,2002，208第269-283頁(yè)。該文章公開(kāi)了利用0)2/02選擇性聚合物作為改進(jìn)包裝產(chǎn)品呼吸能力的方法。該文章公開(kāi)了與各種產(chǎn)品的呼吸率匹配的包裝環(huán)境中co2/o2和水蒸汽的濃度。[0004]V.V.Pethe等(“ΕΑΑ/ΡΕ0摻混物和微層的氧和二氧化碳滲透性”(OxygenandCarbonDioxidePermeabilityofΕΑΑ/ΡΕ0BlendsandMicrolayers);JournalofAppliedPolymerScience,2008,110,第1411-1419頁(yè))公開(kāi)了利用各種聚(環(huán)氧乙燒)和乙烯丙烯酸共聚物作為可行的包裝應(yīng)用材料。報(bào)道的純PEO基質(zhì)的最高純氣體C02/02選擇性是16.8,而最高CO2滲透性是6.7巴拉(barrer)。[0005]Khemani等.，US7,297，394“適合用作涂層、包裹物和包裝材料的生物可降解的薄膜和薄片，，(BiodegradableFilmsandSheetsSuitableforuseasCoatings,Wraps,andPackagingMaterials)公開(kāi)了具有適合于食品包裝的機(jī)械特性的生物可降解聚合物的應(yīng)用。公開(kāi)的水蒸汽傳遞速率是至少約80g/m2/天。[0006]控制產(chǎn)品包裝內(nèi)的氣氛條件需要控制C02、O2和水蒸汽的傳遞速率，這在許多包裝應(yīng)用中至關(guān)重要。不幸的是，令人滿意地顯示出C02、O2和水滲透性的材料不多。[0007]例如，某些類型的切割(cut)產(chǎn)品需要干燥的環(huán)境以防變質(zhì)。如果包裝環(huán)境中存在太多CO2或O2，其它產(chǎn)品會(huì)變色。[0008]在諸如目前的產(chǎn)品包裝等領(lǐng)域，全球產(chǎn)品航運(yùn)市場(chǎng)的需求未得到滿足。水果和蔬菜在運(yùn)輸過(guò)程中繼續(xù)呼吸，如果按照它們的呼吸率調(diào)整氣氛組成，它們可更長(zhǎng)時(shí)間保持新鮮。目前的包裝材料的0)2或02滲透性不高，常使得產(chǎn)品窒息，從而導(dǎo)致它們快速腐壞。期望設(shè)計(jì)出以下包裝是，即，該包裝(至少一部分)能排出0)2而02能進(jìn)入產(chǎn)品周圍。[0009]因此，本領(lǐng)域需要維持食品包裝中的氣氛，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品儲(chǔ)存期的方法。[0010]發(fā)明概述[0011]本發(fā)明的一方面，提供利用聚合物膜包裝食品的方法，所述聚合物包含大分子自組裝聚合材料。所述方法包括將所述聚合物制成薄膜和用所述聚合物薄膜將所述食品包裝在某種氣氛內(nèi)，其中所述薄膜調(diào)節(jié)包裝食品的所述氣氛。[0012]在本發(fā)明的其它方面，包裝食品的方法包括通過(guò)共注射工藝制造包裝材料，其形式有薄膜、包裝箔、薄片、容器或試管等包裝形式。[0013]本發(fā)明是維持包裝氣氛以便儲(chǔ)存食品的方法。就此而言，維持的氣氛是儲(chǔ)存食品的環(huán)境，包括從本發(fā)明聚合物膜構(gòu)建的任何包裝。[0014]可用于本發(fā)明方法的食品包括水果和蔬菜，例如洋薊、杏、香蕉、蔓越橘、茄子、葡萄、稱猴桃、韭菜、萵苣、芒果、蜜瓜、蘑燕、油桃、木瓜、桃子、梨、豌豆、甜椒、菠蘿、李、蘿卜、草莓和西紅柿等，包括它們的混合物。[0015]通常利用所謂的三-步“溶解-擴(kuò)散”模型描述氣體經(jīng)無(wú)孔聚合物的滲透。按照該模型，上游(即，高分壓)膜表面的氣體分子分配入聚合物的上游面。氣體分子經(jīng)聚合物擴(kuò)散并從接觸低氣體分壓的聚合物表面解吸。該過(guò)程的第二步，即，經(jīng)聚合物的擴(kuò)散是限速步驟。[0016]氣體A通過(guò)厚度為I的均質(zhì)、各向同性平板膜的穩(wěn)態(tài)滲透性，Pa如下定義:【權(quán)利要求】1.一種利用聚合物薄膜包裝食品的方法，其特征在于，所述聚合物包含大分子自組裝聚合材料，所述方法包括以下步驟:a)將所述聚合材料制成聚合物薄膜；和b)用所述聚合物薄膜將食品包裝在某種氣氛中，其中所述薄膜調(diào)節(jié)包裝所述食品的所述氣氛。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)層壓制備所述聚合物薄膜。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜與基片材料共注射。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)共注射在兩個(gè)基片之間制備所述聚合物薄膜。5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述基片選自下組:金屬或金屬合金、聚合材料、纖維素或它們的組合。6.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜調(diào)節(jié)所述食品氣氛中的二氧化碳。7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜調(diào)節(jié)所述食品氣氛中的02。8.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜調(diào)節(jié)所述食品氣氛中的水和水汽。9.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜的C02/02選擇性超過(guò)4.5。10.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜的水汽/O2選擇性超過(guò)10。11.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述分子自組裝材料選自下組:聚酯-酰胺、聚醚-酰胺、聚酯-氨基甲酸乙酯、聚醚-氨基甲酸乙酯、聚醚-脲、聚酯-脲或它們的混合物。12.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基片選自下組:聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、金屬、紙張、紙板和它們的組合。13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述分子自組裝材料包含自組裝單元，所述單元包含多氫鍵陣列。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述多氫鍵陣列的締合合常數(shù)K(締合)大于IO3M'15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述多氫鍵陣列包含至少供體-受體氫鍵位點(diǎn)/自組裝單元。16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述多氫鍵陣列包含平均2-8個(gè)供體-受體氫鍵位點(diǎn)/自組裝單元。17.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述分子自組裝材料包含式I所示重復(fù)單元:18.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述MSA材料是式II或III所示的聚合物或寡聚物:19.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述分子自組裝材料的數(shù)均分子量(Mn)介于約1000g/mol和約100，000g/mol之間。20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述分子自組裝材料的Mn小于5，OOOg/moIο【文檔編號(hào)】B65D81/34GK103442598SQ201180009157【公開(kāi)日】2013年12月11日申請(qǐng)日期:2011年2月11日優(yōu)先權(quán)日:2010年2月12日【發(fā)明者】S·T·馬特尤奇,L·C·洛佩斯,S·D·費(fèi)斯特,P·尼克亞斯,S·N·庫(kù)特申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司