CN111770775B - 具有消毒密封层的包装补片 - Google Patents

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Abstract

一种包装物包括补片和包装膜。该补片包含支撑物以及包含亚氯酸根离子的密封层。该支撑物是可渗透二氧化氯的。该包装膜具有限定用于安置物品的包装物的至少一部分内部空间的内表面。该包装膜基本上不可渗透二氧化氯并且是对紫外光透明的。通过该密封层将该补片固定到该包装膜的内表面上。可以通过以下过程产生二氧化氯:使该包装物经受紫外(UV)光以使得该UV光到达该补片的密封层从而将亚氯酸根离子转化为二氧化氯。

Description

具有消毒密封层的包装补片
技术领域
本披露总体上涉及为按需释放二氧化氯(ClO2)气体提供的具有亚氯酸盐的组合物、薄片、补片和包装物,以及用于从这些组合物、薄片、补片和包装物释放二氧化氯的方法。
背景技术
包装物可以掺入亚氯酸根离子的源,可以通过紫外光将其激活以释放二氧化氯,从而使该包装物的内含物除臭或消毒。这些包装物采用在膜的一个层内包括亚氯酸根离子的多层膜。将该膜或这些膜密封以限定该包装物的内部,在亚氯酸根离子激活时可以向该包装物的内部中释放二氧化氯。如果所产生的二氧化氯的浓度保持足够高持续足够时间,则可以使这些密封的包装物中的内含物杀菌。已经发现,二氧化氯一旦产生在环境室内光和环境温度下随时间自发降解为各种氯氧化物离子(Cl-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -),这遵循一级动力学,其取决于所产生的初始ClO2浓度具有在2-3小时之间的半衰期。可能花费在12至48小时之间使包装物内的二氧化氯浓度达到足够低的水平以安全打开包装物。
将亚氯酸根离子的源掺入多层包装膜的层中提出若干挑战。例如,将亚氯酸钠与聚合熔融物混配或挤出是有挑战性的,因为在大于180℃的加工温度下亚氯酸钠热降解,这减少在最终配制品中的活性成分。此外,由于热失控事件的可能性,这带来了安全隐患。这是因为亚氯酸钠在放热反应(在超过180℃的温度(T)下)中分解成氯酸钠和氯化钠,这可能导致温度的快速上升,这可能进而导致氯酸钠放热分解(T>250℃-300℃下)为氯化钠和气态氧,这是火灾隐患。由于亚氯酸钠的热敏感性,现有的膜结构和经常掺入具有高加工温度(>180℃)的聚合物的制造规范需要重新工程化并设计成安全且可行地将亚氯酸根离子的源掺入包装膜的层中。此外,在由以上提及的多层膜制成的包装物的外部上印刷可能改变能够释放的二氧化氯的量,因为印刷可能阻隔紫外光透射到含亚氯酸盐的层上。
发明内容
本披露除其他方面之外涉及将亚氯酸根离子的源掺入补片或用于形成补片的薄片的密封层中。可以将具有包括亚氯酸根离子的源的密封层的补片固定到该包装物的内表面上或用于形成该包装物的膜的表面上。通过将这些补片的密封层暴露于紫外光来产生二氧化氯。
在本披露的各种实施例中,描述了一种可以呈例如补片形式的膜。该膜具有支撑层,该支撑层可渗透二氧化氯,并且限定该膜的第一主表面。该膜还包含包括亚氯酸根离子的密封层。该密封层与该支撑层接触,并且限定该膜的第二主表面。该密封层被配置成用于将该膜固定在另一结构如包装物的内表面上。优选地,该支撑物是对紫外光不透明的。该密封层可以包含任何合适的密封组合物,如可热密封聚合物组合物、压敏粘合剂组合物、或类似物。
在本披露的各种实施例中,描述了一种包装物。包装物包括呈补片形式的膜,并且包括包装膜。补片包括包含亚氯酸根离子的密封层。该包装膜具有限定用于安置物品的包装物的至少一部分内部空间的内表面。该包装膜基本上不可渗透二氧化氯。通过该密封层将呈补片形式的膜固定到该包装膜的内表面上。将该包装物固定到其上的膜的一部分是对紫外光透明的。
在本披露的各种实施例中,描述了一种方法。该方法包括提供包装物,该包装物具有包装膜以及固定在该包装膜内表面上的补片。该补片包含支撑物以及含有亚氯酸根离子的密封层。该方法进一步包括使该包装物经受具有约254nm波长的紫外光(UV254),以便在该补片的密封层中由亚氯酸根离子产生二氧化氯。UV254可以穿过该包装物导向该补片的密封层。该方法可以进一步包括使该包装物经受具有从约300nm至约390nm范围内、如约365nm(UV365)波长的紫外光,以加速所产生的二氧化氯的降解。具有在从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光可以穿过该包装物导向该补片的支撑物,该补片如果是UV不透明的,则可以阻止大量的具有在从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光到达包含亚氯酸根离子的密封层,从而防止进一步产生二氧化氯。
本文所描述的方法、组合物、薄片、补片和包装物的各种实施例提供了相对于目前可获得的或之前所描述的掺入亚氯酸根离子的源以产生二氧化氯的方法、组合物、薄片、补片和包装物的一个或多个优点。例如,可以将这些补片施加于对紫外光透明且基本上不可渗透二氧化氯的任何现有的包装(例如,包括阻隔层)。因而,不需要进行将按需二氧化氯杀菌合并到包装物中的制造规范的主要的重新设计和改变。此外,包装物的仅补片施加到其上的部分需要对紫外光透明,留下剩余包装物可用于印刷、标记、或可能影响紫外光透明度的其他修饰。而且,将补片施加到包装物上以使得补片的密封层接触包装膜的内表面,防止储存在包装物中的物品与亚氯酸根离子的源接触。亚氯酸根离子的源与包装物内的物品之间没有接触对于敏感物品是有益的,这些敏感物品例如像电子物品、用于医学领域的物品、或含有药物的物品。
在一些优选实施例中,在环境条件下或在比与热混配或挤出有关的温度显著更低的温度下将用来形成密封层的密封组合物施加于补片或用于形成补片的薄片上。因而,操作和制造补片和相关包装物能够比包括高温度条件的用于掺入亚氯酸根离子的现有的方法更安全。此外,因为在本文中描述的一些优选实施例中热敏的亚氯酸根离子经受更低的温度加工,能够实现亚氯酸根离子的减少的损失。
使用包括紫外光不透明结构层的补片允许通过施加具有从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光的源来加速二氧化氯降解的过程。不透明补片可以阻隔紫外光到达包含亚氯酸根离子的密封层(如果以合适方向施加该光)。如果阻挡亚氯酸根离子的源免受紫外光,具有在从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光可以加速二氧化氯的降解而不产生更多二氧化氯。因而,可以在比允许在环境条件下自发降解二氧化氯的先前的方法显著更少的时间内安全打开包装物。例如,与先前可获得的包装物和方法的48小时完全不同,在本文中描述的包装物和方法的实施例允许约4至6小时的安全包装物打开周期时间的杀菌。
本披露的主题的附加特征和优点将在以下详细描述中阐述,并且根据该描述或通过实践如本文所述的本披露的主题而认识到的,将部分地对于本领域技术人员而言是显而易见的,包括以下详细描述、权利要求书、以及附图。
应当理解,前面的一般性描述和以下的详细描述都呈现了本披露主题的实施例,并且旨在提供用于理解如要求权利的本披露主题的性质和特征的概述或框架。包括附图是为了提供对本披露主题的进一步理解,并且附图并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图展示了本披露主题的各种实施例,并且连同描述一起用于解释本披露主题的原理和操作。此外,附图和描述意味着仅仅是说明性的,并不旨在以任何方式限制权利要求的范围。
附图说明
当结合以下附图阅读时,可以最好地理解本披露的具体实施例的以下详细描述,其中相同的结构用相同的附图标号指示。
图1是可以呈补片形式的膜的实施例的示意性剖视图。
图2是由其可以形成补片的薄片的实施例的示意性平面图。
图3是固定到包装膜的实施例的表面上的补片的实施例的示意性平面图。
图4是固定到包装膜的实施例的表面上的补片的实施例的示意性剖视图。
图5是包装物的实施例的示意性剖视图。
图6A-B是根据一种方法的实施例暴露于紫外光的包装物的实施例的示意性侧视图。
图7是显示出在暴露于具有254nm波长的紫外光(UV254)后来自密封包装物中的补片的二氧化氯释放的图。暴露于UV254使用XL-1500UV交联剂单元(含有六个16W UV254灯泡)以与这些UV灯泡2英寸的距离进行。包装物(呈袋的形式)的顶部空间是按体积计约200mL。由三次重复平均数据。
图8是作为时间的函数的具有补片的包装物内的二氧化氯的浓度的图。每个数据点三次重复。
图9是具有补片的包装物中的二氧化氯浓度对比暴露于具有365nm波长的紫外光的持续时间的图。
示意图未必按比例绘制。附图中使用的相同标号是指相同的部件、步骤等。然而,应当理解,使用数字来指代给定附图中的部件并不旨在限制另一附图中标记有相同数字的部件。此外,使用不同的数字来指代部件并不旨在表示不同的编号部件不能与其他的编号部件相同或相似。
具体实施方式
现在将更详细地参考本披露主题的各种实施例,该主题的一些实施例在附图中展示。
本披露除其他方面之外涉及将亚氯酸根离子的源掺入补片或用于形成补片的薄片的密封层中。经由该密封层可以将该补片固定到包装物的内表面上或用于形成该包装物的膜的表面上。可以将该包装物暴露于紫外光以便由该补片的密封层中的亚氯酸根离子产生二氧化氯。
该补片的密封层可以包含任何合适量的亚氯酸根离子。该密封层或组合物中的亚氯酸根离子的量优选是足够高的,以便使置于将补片固定到其上的包装物内部中的物品除臭、消毒、或杀菌。密封层中亚氯酸根离子的浓度可以取决于密封层厚度、所使用的补片的表面面积(长度x宽度)、和包装物内部的体积、以及所希望的作用(如除臭、消毒、或杀菌)而变化。任何合适的量的亚氯酸根离子可以包括在密封层或密封组合物中,以便使包装物的内部除臭、消毒、或杀菌,并且包装物的内含物可以取决于包装物内部体积而变化。
亚氯酸根离子的任何合适的源可以包括在密封层或密封组合物中。典型地,亚氯酸根离子的源是亚氯酸盐。如本文使用的“亚氯酸盐”不限于其中阴离子和阳离子形成固体晶体的实施例,而且实际上包括其中此类盐已知存在的任何形式,包括在水溶液或其他溶液中或者分散在聚合物基质内。在一些实施例中,亚氯酸盐中的阳离子是有机阳离子,并且在一些实施例中,氯酸盐中的阳离子是无机的。在一些此类实施例中,亚氯酸盐是亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸锂或亚氯酸铵。在一些实施例中,亚氯酸盐是亚氯酸钠。
典型地,密封层将包含按重量计小于约70%的亚氯酸盐,以使得密封层可以保持有效的密封特性,密封层将典型地包含按重量计至少约0.1%的亚氯酸盐,以使得可以产生足够量的二氧化氯。密封层可以包括任何合适量的亚氯酸盐。可以改变亚氯酸盐的量以帮助控制所产生的ClO2的量。在非限制性实例中,亚氯酸盐的重量百分数是例如密封层的重量的0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%或70%,或者这之间的任何量。在一些实施例中,亚氯酸盐的重量的下限范围可以是例如密封层组合物的重量的0.1%、1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、或65%,而亚氯酸盐的重量的上限范围可以是密封层组合物重量的15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、或70%。本披露包括由这些下限和上限界限的任何组合限定的所有重量百分比范围。
补片或用于形成补片的薄片可以包括包含亚氯酸根离子的任何合适的密封层。如本文使用,“密封层”是包含组合物的层,该组合物被配置成用于经由熔融结合或化学键合(如粘附)将补片固定到另一结构(如包装物或包装膜的表面)上。例如,密封层可以包含可热密封聚合物组合物、冷密封粘合剂、或压敏粘合剂。
在使用中,该密封层是补片或用于形成补片的薄片的最外层。也就是说,密封层形成补片或薄片的两个主表面之一。在具有包含压敏粘合剂的密封层的补片或薄片的情况下,补片或薄片可以包括在使用之前的释放衬垫。压敏粘合剂可以被布置在支撑物与释放衬垫之间。释放衬垫可以在将补片固定到包装或包装膜上之前被除去。
密封层可以包含任何合适的冷密封粘合剂。冷密封粘合剂具有当施加压力时形成到其自身的强结合的能力,但是还能够被施加于基材上并作为用于储存的干燥的膜卷起而不影响这种结合。因而,粘合剂必须是足够可变形的,以便在单独施加压力下形成结合,还足够硬从而在储存期间抵抗到基材上的结合。此类粘合剂是众所周知的,并且在包括作为信封密封剂的各种应用中以及在其中不希望施加热量以结合的食物包装中使用。
常规冷密封粘合剂将天然橡胶弹性体(如乳胶)与增粘剂和醚化合物结合。冷密封粘合剂可以包含例如55-60wt.%的高氨含量天然橡胶乳胶乳液、30-40wt.%的苯乙烯丙烯酸酯乳液、以及小量的润湿剂、乳胶稳定剂、增稠剂、或其他合适的添加剂。可以将合适量(如上述量)的亚氯酸盐加入冷密封粘合剂中。
已经开发并且可以使用基于天然橡胶的冷密封粘合剂的许多合成替代物。实例包括从汉高公司(Henkel)可商购的那些、在欧洲公开专利申请公开号EP 0338304A中描述的那些、等。
密封层可以包含任何合适的压敏粘合剂。压敏粘合剂是仅通过表面接触保持两个表面在一起的材料,该表面接触通过轻微的初始外部压力实现。压敏粘合剂不需要用水、溶剂或热活化,并且用最小的压力稳固地粘附到许多不同表面上。
合适的压敏粘合剂的实例包括丙烯酸酯聚合物压敏粘合剂、橡胶(天然或合成的热塑性弹性体)压敏粘合剂、硅酮压敏粘合剂、等。压敏粘合剂可以适当包含增粘剂如松香酯。压敏粘合剂可以是溶剂基压敏粘合剂,在其中将橡胶或丙烯酸溶解于溶剂中并且然后涂覆在支撑物如支撑膜上。溶剂可以蒸发,留下干燥的粘性压敏粘合剂。压敏粘合剂可以是乳液基压敏粘合剂,在其中将丙烯酸聚合物和其他添加剂分散在水中并且涂覆在支撑物上。水可以蒸发,留下干燥的粘性压敏粘合剂。压敏粘合剂可以是热熔压敏粘合剂,在其中将热塑性橡胶或弹性体、增粘树脂和稀释剂如增塑剂加热直到它是流体,并且然后涂覆在支撑物上并冷却。
可以将任何合适量的亚氯酸盐加入施加到支撑物上的压敏粘合剂组合物中,以实现具有合适亚氯酸根离子浓度的压敏粘合剂层。优选地,由于亚氯酸根离子的温度敏感性,压敏粘合剂通过不包括高温(如超过320°F的温度)的过程形成。因而,热熔压敏粘合剂较不优选。尽管较不优选,仍可以使用热熔压敏粘合剂。
密封层可以包括任何合适的热密封层。该热密封层可以包含任何合适的密封组合物,如可热密封聚合物组合物。在一些实施例中,该可热密封聚合物组合物包含聚烯烃。“聚烯烃”在本文广泛使用以包括聚合物,如聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物(EAO)、聚丙烯、聚丁烯,具有与较少量的共聚单体(如乙酸乙烯酯)聚合的按重量计大部分量的乙烯的乙烯共聚物,以及其他落入“烯烃”家族分类的聚合物树脂。聚烯烃可以通过本领域众所周知的各种过程制成,这些过程包括使用单一、分段或连续反应器,浆料、溶液和流化床工艺以及包括例如均相和非均相体系和Ziegler、Phillips、茂金属、单一位点和限定几何构型催化剂的一种或多种催化剂的间歇和连续过程,以产生具有特性的不同组合的聚合物。此类聚合物可以是高度支化的或基本上线性的,并且支化度、分散度和平均分子量可以根据聚合物领域的传授内容取决于为制造这些聚合物而选择的参数和工艺而变化。
在一些实施例中,热密封层包含环状烯烃共聚物(COC),如乙烯降冰片烯共聚物。在一些实施例中,热密封层包含聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯-α烯烃、或聚丙烯中的一种或多种。在一些实施例中,密封层包含聚合物的共混物,以获得合适的或希望的特性。
可以以任何合适的方式将亚氯酸根离子施加于用于形成热密封层的组合物上。在一些实施例中,将亚氯酸根离子与可热密封聚合物组合物以合适浓度混合,并且挤出混合物以形成热密封层。优选地,以不需要高温的方式形成热密封层。例如,可以由聚烯烃分散体形成热密封层,可以向该聚烯烃分散体中加入亚氯酸盐。合适的聚烯烃分散体的实例是Dow HYPODTM聚烯烃分散体,如陶氏公司(Dow)的HYPODTM 8501、8502、8503、1001或1000。
不论密封层的组合物或类型以及用于施加密封层的方法如何,密封层可以具有任何合适的厚度。在一些实施例中,补片或用于形成补片的薄片的所产生的密封层具有从约0.1密耳至约1密耳、如从约0.25密耳至约0.75密耳的厚度。当将涂层施加于例如非织造材料上时,可以以任何合适的重量施加涂层。例如,干涂层重量可以是从约1至约15磅/令,如从约3至约11磅/令。
优选地,密封层是对紫外辐射透明的(例如,至少10%的紫外光可以透射穿过密封层)。
可以按任何合适的方式将密封层施加于支撑物上。例如,可以将密封层和支撑物共挤出以形成膜,该膜可以形成补片或用形成补片的薄片。可以将密封层涂覆、喷涂、辊涂、印刷在支撑物上,粘附到支撑物上或以其他方式施加到支撑物上。密封层可以遍及支撑物的整个表面或遍及支撑物的表面的一个或多个部分布置。在一些实施例中,使用凹版或气刀涂覆工艺将密封层施加到支撑物的整个表面上。
密封层可以包含超过一个层,其前提是亚氯酸根离子存在于至少一个层中。含有亚氯酸根离子的层以及在含亚氯酸根离子的层与密封层表面之间的任何层必须是对紫外辐射透明的。
可以将密封层施加到任何合适的支撑物上,以形成补片或用于补片的薄片。应理解,补片或用于形成补片的薄片是“膜”。如本文使用的,“膜”是具有比其深度或厚度显著更大的长度和宽度的薄结构。典型地,膜的长度和宽度比膜的厚度大至少100倍,如比膜的厚度大至少1000倍。因而,术语“膜”可以包括纸、布、非织造材料、以及聚合物膜。
形成补片或用于形成补片的薄片的膜可以具有任何合适的支撑物。该支撑物是可渗透二氧化氯的。支撑物可以由可渗透二氧化氯或者可改性为可渗透二氧化氯的材料形成。例如,最初不可渗透二氧化氯的支撑物可以通过在支撑物上打孔而变得可渗透。因而,可以使用各种各样的材料形成支撑物。
氧气可渗透性可以充当二氧化氯可渗透性的指标(proxy)。在一些实施例中,支撑物将具有在1个大气压和23℃下至少100cm3/m2/24小时的氧气透过率(O2TR),如在1个大气压下至少250cm3/m2/24小时。氧气透过率(O2TR)可以通过任何合适的方法测定。例如,氧气透过率可以根据ASTM D3985测定。
支撑物可以由纤维或呈任何其他合适形式的材料形成。在一些实施例中,支撑物包含非织造材料。在一些实施例中,非织造材料包含纺制的聚烯烃纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、或类似物。在一些实施例中,该支撑物包含聚乙烯纤维。在一些实施例中,这些聚乙烯纤维包含高密度聚乙烯纤维。在一些实施例中,这些高密度聚乙烯纤维是闪纺的高密度聚乙烯纤维。闪纺的高密度聚丙烯纤维的一个合适实例是杜邦公司(Dupont)的
Figure BDA0002651932530000101
薄片材料。
在一些实施例中,支撑物是纸或布。在一些实施例中,支撑物是可渗透二氧化氯的或被打孔或以其他方式改性以可渗透二氧化氯的聚合物膜。
形成补片或薄片的膜可以包含支撑物和包含亚氯酸根离子的密封层,基本上由其组成,或由其组成。支撑物可以包含一个或多个层,其前提是二氧化氯可渗透穿过每个层。
膜可以呈薄片形式,可以由该薄片形成一个或多个补片。例如,可以将薄片冲孔或切割以形成补片。如本文使用的,“薄片”包括一卷膜。
优选地,支撑物是对紫外辐射不透明的,特别是具有从约200nm至约390nm范围内波长的紫外光。例如,支撑物阻隔超过90%或更多的紫外光的透射。在一些实施例中,支撑物阻隔95%或更多的紫外光的透射。如以下更详细描述的,具有紫外光不透明的支撑物在用于加速二氧化氯的分解以减少来自活化二氧化氯的时间量从而安全打开包装物的方法中可以是有帮助的,该包装物包括具有含有亚氯酸根离子的密封层的补片。
可以是紫外光不透明且可用于形成支撑物的材料的实例包括具有吸收UV254 nm光的芳香部分的聚合物,如聚酯、芳香族聚酰胺、聚苯乙烯等。闪纺高密度聚乙烯纤维如杜邦公司的
Figure BDA0002651932530000111
可以是紫外光不透明的。
任何合适的包装物可以包括具有包含亚氯酸根离子的密封层的补片。该包装物可以包括包装膜,该包装膜具有限定用于安置物品的包装物的至少一部分内部空间的内表面。该包装膜基本上不可渗透二氧化氯。将该补片固定到其上的包装物的至少一部分是对紫外光透明的。包装膜可以包含单层膜或多层膜。将补片固定到该包装膜的内表面上。包装膜可以取决于所形成的包装物的类型是柔性或刚性的。包装物可以呈袋、小袋、或其他合适容器的形式。将补片固定到其上的包装膜可以是例如袋、小袋或容器的一侧,或者可以是容器的盖,如热成型的托盘。在一些实施例中,将补片固定到热成型的托盘或由包装膜形成的其他合适的容器上。
用于将补片固定到包装膜表面上的方法将取决于补片的密封层。例如,如果密封层是热密封层,则可以将补片热密封到包装膜上。如果密封层包含压敏粘合剂,则可以将补片按压抵靠在包装膜上。如果密封层包含冷密封粘合剂,则可以将补片按压抵靠在包装膜的包含冷密封层的表面上。可以将冷密封层施加于包装膜的整个表面上或者用于固定包含冷密封粘合剂的补片的任何合适部分上。
该包装膜可以包含任何合适数量的层。例如,该包装膜可以包含密封层、阻隔层、耐破坏外层、中间层、粘接层等中的一者或多者。
该包装膜可以包含任何合适的密封层,如以上关于补片或用于形成补片的薄片描述的密封层。优选地,该包装膜包含热密封层,并且将该膜热密封到例如其自身、另一个膜、或容器上以形成密封的包装物。热密封可以形成气密密封部。可以在最终密封包装物之前的任何合适的时间将该补片固定到包装膜上。包装膜的密封层可以具有易剥离的功能。如果包装膜包含热密封层以形成包装物,则在甚至膜被部分密封以形成包装物之前优选将补片固定到包装膜的薄片上。
包装膜的密封层可以具有任何合适的厚度。在一些实施例中,包装膜的密封层具有2.5微米或更大、如3微米或更大的厚度。在一些实施例中,包装膜的密封层具有25微米或更小的厚度。
包装膜优选不可渗透可观量的二氧化氯。例如,包装膜可以具有在1个大气压和23℃下小于150cm3/m2/24小时的氧气透过率(O2TR)、如在1个大气压下小于100cm3/m2/24小时。在一些实施例中,包装膜具有在1个大气压和23℃下小于10cm3/m2/24小时的O2TR、如在1个大气压和23℃下小于1cm3/m2/24小时。氧气透过率(O2TR)可以通过任何合适的方法测定。例如,氧气透过率可以根据ASTM D3985测定。
为了实现此类低渗透性,包装膜可以包括一个或多个阻隔层。如果包括,阻隔层优选既充当气体阻隔层又充当湿气阻隔层,尽管这些功能可以由单独的层提供。阻隔层优选地是位于表面层之间并由表面层保护的核心层。例如,阻隔层可以与第一表面层和粘合剂层接触或可以夹在两个粘接层之间、两个表面层之间、或粘接层与表面层之间。
阻隔层可以包含任何合适的材料并且可以是任何合适的厚度。气体阻隔层可以包含聚乙烯醇(PVOH)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚酰胺、聚酯、聚亚烷基碳酸酯、聚丙烯腈、纳米复合材料、或类似物。优选地,阻隔层是对紫外光透明的。可以选择阻隔层的厚度以提供所寻求的性能特性的所希望的组合(例如,关于氧气渗透性、水蒸气渗透性、抗分层性等)。
可以提供主体层以提供附加的功能(如刚性或热密封性能)或者改进机械加工性、成本、柔韧性、阻隔特性、等。优选的主体层包含一种或多种聚烯烃,如聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物(EAO)、聚丙烯、聚丁烯,具有与较少量的共聚单体(如乙酸乙烯酯)聚合的按重量计大部分量的乙烯的乙烯共聚物,以及其他落入烯烃家族分类的聚合物树脂。该主体层可以具有任何合适的厚度或甚至可以省略以用于某些应用。
包装膜可以包括耐破坏外层。因为在单层和多层实施例二者中外层被使用者/消费者看到,包装膜的外部表面优选具有希望的光学特性并且可以具有高度光泽。而且,它优选地经受住与尖锐物体接触并且提供耐磨损性,并且出于这些原因,它通常被称为耐破坏层。这种外部耐破坏层可以用作或还可以不用作可热密封层,并且因此可以包含一种或多种合适的聚合物,如聚乙烯或聚丙烯。作为该膜的外部表面层,该层在最常见的情况下也是由该包装膜制成的任何包装物(如袋、小袋或其他容器)的外部层,并且因此受到例如下列各项的处理和破坏:包装期间的设备,以及在运输和储存期间与其他包装物和装运容器以及储存货架的摩擦。
外部表面层应易于机械加工(即易于进料到机器并通过机器进行操作,例如用于输送、包装、印刷或作为膜或袋制造工艺的一部分)。合适的刚性、柔性、抗挠裂性、模量、拉伸强度、摩擦系数、可印刷性和光学特性也经常通过合适地选择材料而被设计到外部层中。也可以选择该层具有适合于产生希望的热密封部的特点,这些热密封部可以是耐烧穿的(例如,被脉冲密封器烧穿)或者可以在某些包装物实施例中用作热密封表面(例如,使用重叠密封)。
合适的外部表面层可包含:聚酰胺、聚烯烃、浇铸或取向尼龙、聚丙烯、或共聚物、或其共混物。该层或任何其他层的取向膜可以是单轴取向的或双轴取向的。该外部层的厚度典型地为0.5至2.0密耳。较薄的层在耐破坏性方面可能效果不佳,然而,较厚的层尽管更昂贵,仍然可以有利地用于生产具有独特的高度希望的耐穿刺特性和/或耐破坏特性的膜。
本文所述的包装膜可以包括中间层。中间层是外部层与内部层之间的任何层,并且可包括氧气阻隔层、粘接层或具有可用于膜结构或其预期用途的功能属性的层。中间层可用于改进、影响或以其他方式改变众多特征:例如陷印结构(trap printed structure)的可印刷性、机械加工性、拉伸特性、柔性、刚性、模量、设计的分层、易开特征、撕裂特性、强度、伸长率、光学、湿气阻隔性、氧气或其他气体阻隔性、辐射选择性或阻隔性(例如对紫外波长)等。合适的中间层可以包括:粘合剂、粘合剂聚合物、纸、取向聚酯、无定形聚酯、聚酰胺、聚烯烃、尼龙、聚丙烯、或共聚物、或其共混物。合适的聚烯烃可以包括:聚乙烯、乙烯-α烯烃共聚物(EAO)、聚丙烯、聚丁烯、具有与较少量的共聚单体(如乙酸乙烯酯)聚合的按重量计大部分量的乙烯的乙烯共聚物、以及其他落入“烯烃”家族分类的聚合物树脂、LDPE、HDPE、LLDPE、EAO、离聚物、乙烯甲基丙烯酸(EMA)、乙烯丙烯酸(EAA)、改性的聚烯烃例如酸酐接枝的乙烯聚合物等。
如本文所述的包装膜可以包括一个或多个粘合剂层(在本领域中也称为“粘接层”),可以选择这些粘合剂层以促进多层膜中相邻层的彼此粘附并且防止不希望的分层。优选地配制多功能层,以凭借该层中的材料与第一层和第二层的相容性而有助于一个层与另一个层的粘附,而无需使用单独的粘合剂。在一些实施例中,粘合剂层包含在第一层和第二层这两者中发现的材料。该粘合剂层可合适地是多层膜的总厚度的小于10%并且优选在2%与10%之间。
多层膜可以包括任何合适数量的具有任何合适组成的粘接层或粘合剂层。根据与粘接层接触的层的组成,配制和定位各个粘合剂层以在该膜的具体的层之间提供期望水平的粘合剂。
内部层、外部层、中间层或粘接层可以由任何合适的热塑性材料形成,例如聚酰胺、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物例如苯乙烯-丁二烯共聚物、聚烯烃、以及特别地聚乙烯家族的成员(如LLDPE、VLDPE、HDPE、LDPE、COC、乙烯乙烯基酯共聚物或乙烯丙烯酸烷基酯共聚物)、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、离聚物、聚丁烯、α-烯烃聚合物、聚酯、聚氨酯、聚丙烯酰胺、酸酐改性的聚合物、丙烯酸酯改性的聚合物、聚乳酸聚合物、或这些材料中的两种或更多种的不同共混物。
各种添加剂可以包括在包含外部层、内部层和中间层或粘接层的包装的该外部层、内部层和中间层或粘接层中的一者或多者中所利用的聚合物中。例如,一个层可以涂覆有防粘连粉末。而且,可以将常规的抗氧化剂、防粘连添加剂、聚合物增塑剂、酸、湿气或气体(如氧气)清除剂、增滑剂、着色剂、染料、颜料、感官剂添加到该膜的一个或多个膜层中,或者该膜可以不含此类添加的成分。
可以选择包装膜的层、组分、添加剂、等,以使得包装膜对紫外辐射透明,特别是具有从约250nm至约370nm范围内波长的辐射。
本文所述的包装膜可以按任何合适的方式(如通过常规工艺)制成。生产柔性膜的工艺可以包括例如流延膜或吹塑膜工艺,或者挤出工艺。
本文所述的包装膜可以具有任何合适的厚度。在一些实施例中,包装膜具有小于约50密耳的总厚度,更优选地,该膜具有从约1.0至10密耳(25-250微米)、如从约1至5密耳、或从约2至3.5密耳的总厚度。例如,整个多层膜或多层膜的任何单层可以具有任何合适的厚度,包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或50密耳,或者这些值之间的增量为0.1或0.01密耳的任何值。
在一些实施例中,这些包装膜有50密耳(1270微米)那么厚或更厚,或者有1密耳(25.4微米)那么薄或更薄。在各种实施例中,这些包装膜具有在约2-4密耳(51-102微米)之间的厚度。
包装物可以由膜以任何合适的方式形成。在一些实施例中,这些包装物通过将膜自身热密封、或密封另一种合适的膜来形成。在一些实施例中,如小袋的包装物是由这些膜热成型的。在一些实施例中,膜跨容器的开口热密封。包装膜优选在将补片固定到包装膜上之后密封以形成包装物,该补片包含含有亚氯酸根离子的密封层。在最终密封之前,可以将物品置于包装物中。因而,一旦将包装膜密封以形成最终包装物,物品就被布置于包装物的内部空间内。
任何合适的物品都可以被布置在本文所述的包装物中。合适的物品的实例包括食物产品、药物产品、实验室装置、和医疗装置。可以包装在本文所述的膜内的合适的农产品的实例包括生菜、葡萄、菠菜、或类似物。任何合适的医疗装置可以被布置在如本文所述的包含多层包装膜的包装物中。例如,导管,如球囊扩张导管、引导导管、抽吸导管、及诊断导管;真空采血管;杨克氏管(yankauer);肠道喂养试剂盒;长袍和被单;冠状动脉支架;手术工具和设备、传感器或其他电子医疗装置、包括胶囊内窥镜的各种形式的内窥镜;或类似物可以被布置在如本文描述的密封的包装物内。
可以在包装物的内部中产生二氧化氯,该包装物包括具有包含亚氯酸根离子的源的密封层的补片,以任何合适的方式将该补片固定到包装膜的内表面上。例如,紫外光可以穿过包装膜导向补片的密封层,从而由这些亚氯酸根离子产生二氧化氯气体。二氧化氯气体可以渗透穿过该补片的支撑物到达该包装物内部。
由亚氯酸根离子产生二氧化氯可以用湿气增强。在使包装物经受紫外光之前、期间、或之后,可以将包装物暴露于湿气。在一些实施例中,将包装物暴露于湿气的步骤通过将包装物与包含水蒸气的湿润气体接触来进行。在一些此类实施例中,将湿润气体加热超过室温。在一些此类实施例中,湿润气体包括蒸汽。在一些实施例中,可以使用环境湿度。在一些实施例中,通过将包装物的内含物或物品储存在包装物内来提供水蒸气。例如,如果储存在包装物内的物品是食物产品如农产品,则该物品可以提供充足的湿气以增强通过紫外光产生二氧化氯。在一些实施例中,可以在将补片固定到包装物或用于形成包装物的包装膜上之前、期间或之后将水施加到补片上。在一些实施例中,可以通过将润湿的部件置于包装物中来补充湿气。例如,可以将润湿的薄纸或其他合适的润湿的基材置于包装物中以补充湿气。关于施加湿气和UV光从而由包括亚氯酸根离子的组合物或包装物产生二氧化氯的附加的信息披露于例如PCT专利申请公开号WO2017/031345,将其通过援引以其全文特此并入本文到该申请与本文呈现的披露内容不冲突的程度。
紫外光可以导向补片的密封层持续足够的时间,从而在密封包装物的内部空间内产生有效量的二氧化氯释放。如本文使用的,“有效量”的二氧化氯(ClO2)气体的释放意指所释放的ClO2气体的量对于实现其预期作用是有效的。例如,所释放的二氧化氯气体的量对于使包装物的内部以及包装物内的物品消毒或除臭、或者消毒并除臭可以是有效的。所释放的二氧化氯气体的量对于使包装物的内部以及包装物内的物品杀菌可以是有效的。
如本文使用的,“除臭”意指去除或隐藏难闻的气味。在许多情况下,难闻的气味可能由产生异味的细菌导致,并且杀死细菌可能具有除臭作用。本文所述的组合物可以释放任何合适量的ClO2气体以使包装物内储存的物品除臭,该物品如可以是例如农产品的食物产品。例如,一个膜可以将至少2百万分率(ppm)的ClO2释放到包装物的内部体积中。典型地,至少10ppm的ClO2气体的释放足以使农产品消毒。如果包装物是密封的,因为释放附加的二氧化氯,二氧化氯的浓度可以随时间增加。使储存在包装物内的物品有效除臭所需要的ClO2气体的量将部分地取决于该物品的性质。此外,将物品暴露于ClO2气体的时间将影响ClO2气体使物品除臭的能力。在一些实施例中,释放一定量的ClO2气体持续足以使物品暴露于至少2ppm.小时的ClO2气体来使物品除臭的时间。例如,可以释放产生至少10ppm.小时的ClO2气体、或至少20ppm.小时的ClO2气体的量的二氧化氯来使物品除臭。
如本文使用的,“消毒”意指减少存活的细菌的数量。为了确定物品(如食物产品,其可以是农产品)是否被消毒,可以将已经经历消毒处理如暴露于ClO2气体的物品与没有经历消毒处理的对照物品对比,以确定细菌负荷是否已经减少;并且,如果已经减少,该物品将被认为已经被消毒。可替代地,物品如农产品的细菌负荷可以在处理之前和之后进行比较,以确定该物品是否已消毒。可以将任何合适量的ClO2气体释放到包装物的内部,以使布置在该包装物内部的物品消毒。例如,可以将至少10百万分率(ppm)的ClO2气体释放到包装物的内部体积中。在一些实施例中,将至少50ppm或更多的ClO2气体释放到包装物的内部以使该物品消毒。使农产品有效消毒所需要的ClO2气体的量将部分地取决于物品的性质,此外,该物品暴露于ClO2气体的时间将影响ClO2气体使该物品消毒的能力。在一些实施例中,暴露于紫外辐射释放使物品有效暴露于100ppm.小时或更多的ClO2气体的量的ClO2气体来使该物品消毒。例如,可以释放产生至少150ppm.小时或更多的ClO2气体、或至少200ppm.小时的ClO2气体的量的二氧化氯来使物品消毒。
如本文使用的,“杀菌”意指使不含细菌或其他存活的生物。可以释放任何合适量的ClO2气体,以使布置在该包装物内部的物品如医疗装置杀菌。例如,可以将至少200百万分率(ppm)的ClO2气体释放到包装物的内部体积中。在一些实施例中,将至少500ppm的ClO2气体释放到包装物的内部以使储存在该包装物内部的物品杀菌。使物品有效杀菌所需要的ClO2气体的量将部分地取决于该物品的性质。此外,将物品暴露于ClO2气体的时间将影响ClO2气体使物品杀菌的能力。在一些实施例中,释放一定量的ClO2气体持续足以使物品暴露于至少360ppm.小时的ClO2气体的时间来使物品杀菌。例如,释放一定量的二氧化氯可以持续足以使物品暴露于至少1000ppm.小时的ClO2气体、或至少2000ppm.小时的ClO2气体的时间,来使物品杀菌。
如以上所述,二氧化氯可以在包装物内部通过以下过程产生:使紫外光穿过包装膜指向补片的密封层,以便由该补片的密封层中的亚氯酸根离子产生二氧化氯气体。紫外光可以导向补片的密封层持续足够的时间,从而在密封包装物的内部空间内产生有效量的二氧化氯释放。在一些实施例中,该紫外光具有在约200nm至400nm范围内的波长。在一些此类实施例中,该紫外光具有在约230nm至320nm范围内的波长。在一些此类实施例中,该紫外光具有在约240nm至280nm范围内的波长。优选地,该紫外光包括具有约254nm波长的光。该紫外光可以是广谱光或窄谱光。UV光的源可以是广谱或窄谱的。在一些实施例中,与窄谱的滤波器一起使用广谱的源。例如,可以使用允许具有约254nm波长的光的滤波器。
在一些实施例中,将包装物暴露于紫外光持续大于10毫秒的一段时间。在一些此类实施例中,将包装物暴露于紫外光持续大于10秒的一段时间。在一些此类实施例中,将包装物暴露于紫外光持续大于10分钟的一段时间。将包装物暴露于紫外光的时间的量可以取决于UV源的强度、UV源的距离、以及二氧化氯的希望水平。
在一些实施例中,将组合物暴露于紫外光的步骤可以重复一次或多次以产生二氧化氯气体。
一旦足够量的二氧化氯已产生且二氧化氯已存在足够量的时间,可以将包装物暴露于紫外光以加速二氧化氯的降解。为加速二氧化氯降解而施加的紫外光可以是广谱光或窄谱光。UV光的源可以是广谱或窄谱的。在一些实施例中,与窄谱的滤波器一起使用广谱的源。例如,可以使用允许具有约312nm或约365nm波长的光的滤波器。不论所施加的光是具有广谱还是窄谱,用于加速二氧化氯降解的紫外光优选具有的波长落在从约300nm至约390nm的范围内。在一些实施例中,该紫外光具有约365nm+/-70nm的波长范围。在一些优选实施例中,该紫外光包括约312nm或约365nm的波长。优选地,该紫外光包括约365nm的波长。
尽管具有落入从约300nm至约390nm范围内的波长的紫外光将加速二氧化氯的降解,它还将由亚氯酸根离子产生二氧化氯。因而,具有从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光的相当一部分优选受到阻碍而不能到达含有亚氯酸根离子的补片的密封层。如果该补片包含紫外光不透明的支撑物并且如果紫外光从与将补片固定到其上的一侧相反的一侧导向包装物,则这可以完成。以这种方式,该补片的不透明支撑层将被暴露于紫外光,并且该不透明支撑层将防止大量的紫外光到达包含亚氯酸根离子的密封层。优选地,该支撑物是对具有约365nm波长的紫外光不透明的,对具有约312nm波长的紫外光不透明,或者对具有从约300nm至约390nm范围内的波长的紫外光不透明。
可以将该包装物暴露于具有从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光持续任何合适量的时间。时间的量可以取决于内部包装物中二氧化氯的浓度、所施加的紫外光的强度、等。例如,如果包装物中的初始二氧化氯浓度是约500ppm,则将包装物暴露于具有约365nm波长的紫外光的时间可以比如果初始二氧化氯浓度是10ppm的更长。
优选地,在打开包装物之前将二氧化氯浓度减小至小于0.5ppm。在一些实施例中,在通过二氧化氯使包装物内的物品杀菌后,在约24小时内将包装物中的二氧化氯浓度减少至小于0.5ppm。在一些实施例中,在通过二氧化氯使包装物内的物品杀菌后,在约12小时内将包装物中的二氧化氯浓度减少至小于0.5ppm。
在一些实施例中,在通过二氧化氯使包装物内的物品杀菌后,在约4小时至6小时内将包装物中的二氧化氯浓度减少至小于0.5ppm。此类实施例稍微可比于通过高温灭菌法杀菌所需要的周期时间。
在附图中,阐述了补片、包装膜、包装物、和方法的各种实施例。
现在参见图1,示出了膜100的示意性剖视图。膜100具有第一主表面101和第二主表面103,并且包括密封层110和支撑层120。密封层110包含亚氯酸根离子112和密封聚合物或聚合物基配制品114。密封层110与支撑物120接触。支撑物120可渗透二氧化氯并且优选是对于紫外辐射不透明的。如果支撑物120由不可渗透二氧化氯的材料形成,则支撑物120可以通过例如打孔制成可渗透的。
可以按任何合适的方式将密封层110施加于支撑物120上以形成膜。优选地,由于亚氯酸根离子112的热敏感性,进行用于将密封层110施加到支撑层120上的方法所处的温度比典型地与挤出相关的温度显著更低。优选地,在室温下将密封层110施加到支撑层120上。
膜100可以呈补片或薄片的形式,如一卷膜,可以由该薄片形成补片。
现在参见图2,示出了薄片150的示意性平面图,可以由该薄片形成补片100。可以由该薄片150切割、冲孔、或以类似方式制成补片100。补片100以虚线圆圈示出,以指示可以由薄片150切割、冲孔、或以其他方式形成补片100的位置。可以将密封层(未在图2中示出)施加于支撑材料的薄片上,以形成薄片150,可以由该薄片形成补片100。
可以将补片150固定到包装膜的表面上,可以使用该包装膜来形成包装物。
现在参见图3,示出了固定到包装膜200的表面上的补片100的示意性平面图。包装膜200是对紫外辐射透明的,并且基本上不可渗透二氧化氯。
现在参见图4,示出了固定到包装膜200的第一主表面202上的补片100的示意性剖视图。补片100包含密封层110和支撑物120,该密封层包含亚氯酸根离子,该密封层110被布置在该支撑物上。经由密封层110将补片100固定到包装膜200的表面202上。表面202可以形成至少部分通过包装膜200形成的包装物的内表面。所描绘的包装膜200是包含密封层210、阻隔层220、和限定包装膜200的第二主表面204的耐破坏外层230的多层膜。阻隔层220可以是基本上不可渗透二氧化氯的。
虽然图4中示出的包装膜包括三个层,但应理解,合适的包装膜可以具有仅单层或任何合适数量的层,其前提是该膜是对紫外光透明的,并且基本上不可渗透二氧化氯。
包装膜200的第二主表面204可以形成至少部分通过包装膜200形成的包装物的外表面。
现在参见图5,示出了包装物300的示意性剖视图。所描述的包装物300由第一包装膜200和第二包装膜299形成,该第一包装膜和该第二包装膜可以由相同或不同的材料制成。将补片100固定到第一包装膜200的表面202上,该第一包装膜限定包装物300的内部空间302的至少一部分。补片100包含支撑物120以及包含亚氯酸根离子的密封层110。经由密封层110将补片100固定到第一包装膜200的表面202上。支撑物120可渗透二氧化氯并且优选是对于紫外光不透明的。
第一200和第二299包装膜是对紫外光透明的,并且基本上不可渗透二氧化氯。第一包装膜200限定包装物300的第一侧307,并且第二包装膜299限定包装物300的第二侧309。
将物品400布置在包装物300的内部空间302中。可以将紫外光穿过第一侧307施加到包装物300上,以便由补片100的密封层110中的亚氯酸根离子产生二氧化氯气体。所产生的二氧化氯可以使物品400除臭、消毒、或杀菌。
现在参见图6A,示出了暴露于来自UV源501的紫外光的包装物300的示意性侧视图。UV源501优选发射具有约254nm波长的紫外光,并且将其布置以将该包装物的第一侧307暴露于紫外光。包装物300可以是关于参见图5描绘并描述的包装物。因而,来自UV源501的紫外光透射穿过该包装物的第一侧307到达该补片的密封层。在紫外光存在下将该补片的密封层中的亚氯酸根离子转化成二氧化氯。二氧化氯穿过该补片的可渗透支撑物释放到包装物300的内部。来自UV源501的紫外光可以施加足够的时间以使包装物300内部中的二氧化氯水平达到例如使包装物内部中布置的物品除臭、消毒、或杀菌的合适的水平。
在足够量的时间以完成二氧化氯的希望作用(例如,除臭、消毒、或杀菌)之后,可以将包装物300的第二侧309暴露于从如图6B中描绘的第二UV源503发射出的紫外光。第二UV源503优选发射出具有从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光。来自第二UV源503的紫外光透射穿过包装物300的第二侧309,但由于补片的不透明支撑物基本上被阻隔达到固定到包装物300的第一侧307的内表面上的补片的密封层。具有从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光可以加速包装物300内部中二氧化氯的降解。
一旦二氧化氯水平已达到包装物300内的足够低的水平(例如,低于0.5ppm的二氧化氯),可以安全打开包装物。足够低水平的二氧化氯可以通过将具有从约300nm至约390nm范围内波长的紫外光施加于包装物300的第二侧309上相对快速地实现。
应理解,本发明不限于所描述的具体方法学、方案、材料、和试剂,因为这些可以变化。还应理解的是,本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在对本发明的范围进行限制。
当术语“包含”和其变型在说明书和权利要求书中出现时,其不具有限制含义。此类术语将理解为暗示包括所述步骤或要素或者步骤或要素的组,但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。“由……组成”意指包括并且受限于短语“由……组成”之后的内容。因此,短语“由……组成”指示所列出的要素是必需或强制的,并且可以没有其他要素存在。“基本上由……组成”意指包括该短语之后所列出的任何要素,并且受限于不干扰或有助于本披露中对于所列出的要素说明的活性或效果的其他要素。因此,短语“基本上由……组成”指示了所列出的要素是必需的或强制的,但是其他要素是任选的,并且取决于它们是否实质上影响所列出的要素的活性或效果可以存在或者可以不存在。
措辞“优选的”和“优选地”是指本披露的在某些情况下可以提供某些益处的实施例。然而,在相同的或其他情况下,其他实施例也可以是优选的。此外,对一个或多个优选的实施例的表述并不意味着其他实施例是没有用的,并且不旨在将其他实施例从本披露的范围内排除。
如本文使用的,“一个/一种(a,an)”、“该”、“至少一个/一种”和“一个或多个/一种或多种”可互换地使用。因此,例如包含“一种”粘结剂的颗粒核心可以理解为意指该颗粒核心包括“一种或多种”粘结剂。类似地,包含“一种”致孔剂的涂层可以理解为意指该组合物包括“一种或多种”致孔剂。
如本文使用的,除非上下文明确地另外指出,否则术语“或”通常以其包括“和/或”的通常含义来使用。
术语“和/或”意指所列出的要素中的一种或全部或者所列出的要素中的任两种或更多种的组合(例如,预防和/或治疗痛苦意指预防、治疗、或既预防又治疗痛苦)。
除非另外定义,否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。出于所有目的将本文特别提及的所有公开物以及专利通过援引结合。
提供以下实例仅用于说明目的,并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。实际上,除了本文中示出和描述的那些之外,根据前面的描述和以下实例,本发明的各种修改对本领域技术人员而言将变得显而易见,并且落入所附权利要求的范围内。
实例
实例1
在此说明性实例中,示出了可以将在密封层中具有二氧化氯的补片固定到用于形成包装物的包装膜的内表面上,并且二氧化氯可以在施加紫外光时由密封层中的亚氯酸根离子产生。
包含亚氯酸根离子的热密封涂层配制品
为了希望的ClO2释放水平,热密封涂层配制品需要掺入足够的亚氯酸钠,同时保持稳定的分散。表1提供了满足目标的热密封涂层配制品的实例。Dow HYPODTM 8503(聚烯烃共聚物分散体)适合作为热涂层配制品的基底。Keltrol AP充当使涂层增厚至需要水平的粘度调节剂。Surfynol 107L可以用作消泡剂。如在下表1中指出的制备配制品。
表1:包含亚氯酸根离子的热密封涂层配制品
Figure BDA0002651932530000241
举例而言,如下制备在上表1中描述的3加仑批次的热密封涂层配制品。将3.6mL的Surfynol 107L混合到4.99kg的Dow HYPODTM 8503中,向其中加入1.72kg的去离子水。混合所得混合物5分钟。
首先通过用高剪切混合器将7.5g的Keltrol AP在3kg去离子水中混合物1-2小时在水中产生0.25%Keltrol AP的母料。将所得水基母料混合到Surfynol 107L/Dow HYPODTM8503混合物中,并且在混合的同时缓慢加入1.54kg的Headline 3875。将所得组合物混合15分钟以产生分散体。
将分散体保持稳定至少一天。在使用之前,用高剪切混合器将分散体混合至少5min。
包含亚氯酸根离子的压敏粘合剂组合物
如在下表2中指出的制备压敏粘合剂组合物。
表2:包含亚氯酸根离子的压敏粘合剂组合物
Figure BDA0002651932530000251
如下制备包含亚氯酸根离子的压敏粘合剂组合物。使用磁力搅拌棒将消泡剂(107L)与压敏粘合剂(PS-7860)混合。连同去离子水一起将亚氯酸钠溶液缓慢加入搅拌溶液中。继续搅拌15min以彻底混合。
TYVEK上的热密封涂层或PSA
可以使用直接凹版涂覆工艺然后热固化/干燥将水性热密封涂层或PSA配制品施加于TYVEK或其他非织造材料上。作为实例,我们使用直接凹版涂料器(福斯尔特技术中心(Faustel Tech.Center),威斯康星州密尔沃基)用包含亚氯酸根离子的热密封涂层(5-10磅/令的干涂层重量)以100英尺/min和150°F的干燥温度(使用60英尺长的烘箱)涂覆TYVEK(品级:1073B)。作为实例,我们使用压延(drawdown)用压敏粘合剂配制品涂覆TYVEK。
可替代地,可以使用柔版印刷或气刀涂料器或任何其他合适的工艺施加涂层。例如,可以经由迈耶(mayer)棒、胶印(offset)、或反向凹版涂覆工艺、浸渍、喷涂、或类似工艺施加涂层。
具有“自杀菌”补片的包装物的制造
将所得“自杀菌”热密封补片施加于形成为袋的包装膜上。这些包装膜含有双轴取向的聚酰胺(BOPA)的一个层和多层的聚乙烯(PE)基层。PE基层充当用于形成袋的热密封层。将这些补片施加到PE层上。
具有‘自杀菌补片’的包装物的表征
对于所有实验,这些袋是8英寸×10英寸的尺寸(BOPA/PE),并且在一侧上含有密封在包装物内的2个自杀菌补片(6cm直径)。这些补片由涂覆有上述热密封配制品的TYVEK1073B制成。这两个补片分别具有7-8磅/令和4-5磅/令的涂层重量。
通过在“热带丛林”室(40℃;80%RH)内培育1小时来使这些袋湿润。可替代地,可以通过使用喷雾在补片之上喷涂水并培育一小时来使这些袋湿润。还可以通过例如施加水蒸气30秒、施加湿布1分钟、施加湿度控制补片(BOVEDA)1小时、或类似方法使这些袋湿润。
测定暴露于具有254nm波长的紫外光(UV254)之后产生的二氧化氯的量。图7示出了在60-90秒的UV暴露后包装物内可以产生近400ppm的ClO2。图8指出了包装物内ClO2浓度在24小时内基本上达到零。
用‘自杀菌补片’杀菌
将生物指示剂(各自由106的嗜热脂肪土芽孢杆菌(Geobacillusstearothermophilus)孢子组成(#SCS-06;可泰工业公司(Crosstex.Industries)俄亥俄州))置于以上所述的自杀菌袋内。将包装物密封,并且在UV活化(60秒)后产生ClO2。在包装物内培育不同时间后评估生物指示剂(BI)的杀菌,以测定其杀菌所需要的最小时间。BI通过在培养基(Crosstex GMBCP-100;培育温度:55℃)中培育来进行评估,这些培养基响应于细菌生长改变颜色。如果所培育的BI已被杀菌,则观察到没有颜色改变。表3示出了在包装物内培育2.5小时内使BI杀菌。
对释放在内部的ClO2气体的包装物阻隔物
如下表征自杀菌袋含有释放在内部的ClO2的能力。将密封并引发释放ClO2(浓度:在200mL中400ppm)的自杀菌袋连同ClO2气体检测器(Honeywell GasAlert Extreme;检测范围:0.01-1ppm)一起储存在第二刚性容器(气密封闭的;3000mL体积)内,该检测器可以检测从该自杀菌袋渗漏的任何ClO2并将其记录下来。该检测器可以记录最小读数0.01ppm的ClO2。经过48小时的储存,该检测器没有检测到ClO2,这指出了可能逸出的任何ClO2是在该容器的体积内小于<0.01ppm。
表3:袋内BI的自杀菌
Figure BDA0002651932530000271
实例2
在此说明性实例中,证明了将如实例1中描述的自杀菌袋(SS袋)暴露于具有365nm波长的紫外光(UV365)可以加速二氧化氯的降解,所以这些袋可以比没有暴露于UV365显著更快地安全地打开。
如在实例1中指出的,对于所有实验,这些袋是8英寸×10英寸的尺寸(BOPA/PE),并且在一侧上含有密封在包装物内的2个自杀菌补片(6mm直径)。这两个补片分别具有7-8磅/令和4-5磅/令的涂层重量。通过在“热带丛林”室(40℃;80%RH)内培育1小时来使这些袋湿润。
包装物内ClO2的半反应期(没有使用365nm光)
在用来表征SS袋内ClO2的半反应期的实验中,如在实例1中所述的,在不同时间点(每个时间点3次重复)测量活化的SS袋内的ClO2浓度(参见图8)。通过将SS袋的含补片侧暴露于254nm UV光来活化这些袋。如在以上实例1中指出的,图8指出了,由于所释放的ClO2随时间自然分解,包装物内的ClO2浓度在24小时内基本上达到零。应注意,t=4小时下ClO2的浓度是约100ppm。
在另一实验中,在t=0小时下与以上相似的UV活化后,在t=3小时下将这些袋的不含补片侧暴露于UV365持续不同的持续时间(1-10min;每个持续时间3次重复)。测量在t=4小时下在袋内的ClO2浓度。
图9示出了与没有暴露于UV365的袋的100ppm完全不同,在t=4小时下暴露于UV365持续10min的SS袋具有10ppm的ClO2气体。
应注意,UV365还可以尽管以比UV254更小的量由NaClO2产生ClO2气体。然而,包装物的设计防止了UV365再活化ClO2释放,因为TYVEK补片是对UV光不透明的,并且含有NaClO2的热密封涂层不可触及来自另一侧的UV光。当使包装物经受来自相反侧(即,与UV254同一侧)的UV365时,发现保留在袋中的ClO2浓度比当包装物经受来自正面侧(即,与UV254相反)的UV 365时高约5ppm(数据未示出)。

Claims (10)

1.一种具有第一和第二主表面的膜,该膜包含:
支撑物,该支撑物可渗透二氧化氯,并且限定该膜的第一主表面,其中该支撑物对具有从300nm至390nm范围内的波长的紫外光不透明;和
密封层,该密封层包含亚氯酸根离子,其中该密封层与该支撑物接触并且限定该膜的第二主表面,并且其中该密封层被配置成用于将该膜固定到另一结构上。
2.如权利要求1所述的膜,其中该支撑物是对具有365nm波长的紫外光不透明的,或者对具有312nm波长的紫外光不透明。
3.如权利要求1所述的膜,其中该支撑物包含高密度聚乙烯纤维。
4.如权利要求1至3中任一项所述的膜,其中该密封层包含可热密封聚合物组合物。
5.如权利要求4所述的膜,其中该热密封聚合物包含聚烯烃。
6.如权利要求1至3中任一项所述的膜,其中该密封层包含压敏粘合剂。
7.如权利要求1至3中任一项所述的膜,其中该亚氯酸根离子以从0.1wt%至70wt.%的浓度存在于该密封层中。
8.如权利要求1至3中任一项所述的膜,其中该膜呈薄片的形式。
9.如权利要求1至3中任一项所述的膜,其中该膜呈补片的形式。
10.一种包装物,包含:
包装膜,具有限定用于安置物品的该包装物的至少一部分内部空间的内表面,其中,该包装膜基本上不可渗透二氧化氯;和
如权利要求9所述的呈补片形式的膜,其中通过该密封层将该补片固定到该包装膜的内表面上,并且
其中,该包装膜在该补片固定到该包装膜的部分上是对具有254nm波长的紫外光透明的。
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