CN1328123C - 粘合食物包裹物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供多功能食物包裹物，所述包裹物包括材料纤维网、粘合剂和至少一种辅助功能。材料纤维网提供多个与材料纤维网成一整体的凸起，而且凸起之间具有间隔。粘合剂设置在凸起之间的间隔内。至少一种辅助功能可以是化学方法或物理方法，并且设置在粘合剂、材料纤维网和/或凸起内。

Description

粘合食物包裹物
技术领域
本发明涉及具有多种有益效果的改进的粘合食物包裹物。
背景技术
包括压敏粘合剂薄层的粘合薄膜材料是熟知的，并且已详细地叙述。与传统包裹物材料相比密封特性得到改进的粘合薄膜材料的实施方案已在本领域中公开。
然而，因为消费者已变得更老于世故，所以他们对其包裹物产品要求更多。高质量的密封包裹物未提供储存易腐烂产品所需要的所有有益效果。除了提供坚固的密封以外，还希望粘合薄膜材料能够增强对易腐烂产品的保存，或消除密封容器内或来自外部环境的气味，或当易腐烂产品变质时为消费者提供指示，或防止冷冻食品表面干燥变硬，或作为指示器指示所包含的产品已达到所需的温度，或增强所包裹食物的风味，或消除减少水分或使用水分来增强密封，或增强微波烹饪，或在储存时隔离产品。
因此，为消费者提供还可提供辅助有益效果的粘合食物贮存包裹物将是可取的。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明的目的是要提供一种多功能粘合食物包裹物，其不仅提供坚固的密封，而且提供辅助的储存易腐烂产品所需要的多种效果。
本发明为多功能的食物包裹物，所述包裹物包括：具有第一活性面和第二面的材料纤维网，该材料纤维网包括多个凸起，这些凸起之间具有间隔，所述凸起与第一活性面和第二面为一整体；设置在凸起之间的间隔内材料纤维网的第一活性面上的粘合剂；其中粘合剂包括第一辅助功能性元素；和设置在所述材料纤维网内的第二辅助功能性元素，所述第二辅助功能性元素响应对所述多功能食物包裹物施加外力的作用而设置在所述凸起以外。
本发明提供了超越粘结密封食物进行存储的辅助有益效果。
本发明也是一种多功能的食物包裹物，所述包裹物包括材料纤维网，其包括一层或多层。材料纤维网包括第一活性面和第二面。该材料纤维网还包括多个凸起，这些凸起之间具有间隔。所述凸起与第一活性面和第二面为一整体。粘合剂被设置在凸起之间的间隔内材料纤维网的第一活性面上。在材料纤维网内设置了至少一种辅助功能。
此外，本发明是一种多功能的食物包裹物，所述包裹物包括材料纤维网，其包括至少一层。材料纤维网具有第一活性面和第二面，并且包括多个凸起，其与第一活性面和第二面为一整体。凸起之间具有间隔。粘合剂被设置在凸起之间的间隔内的第一活性面上。至少一种辅助功能被设置在凸起内并且与凸起为一整体。
附图说明
图1是本发明的示例多功能包裹物的剖面图；
图2是另一个多功能包裹物的剖面图；
图3是示例的材料纤维网的剖面图；
图4是另一个多功能包裹物的剖面图；
图5是另一个多功能食物包裹物的剖面图；
图6是另外的多功能食物包裹物的剖面图；
图7是进一步的多功能食物包裹物的剖面图；和
图8是制备图1的多功能食物包裹物的详解示例方法。
具体实施方式
本发明涉及多功能食物包裹物，所述包裹物包括材料纤维网、粘合剂和至少一种辅助功能。
所有引用文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用不可解释为是对其可作为本发明的现有技术的认可。
多功能食物包裹物
如图1所示，多功能食物包裹物10可以压花材料纤维网12的形式提供，其之间具有凸起14和凹谷16。包括辅助功能的粘合剂18被设置在凹谷16内。可供选择地，如图2所示，多功能食物包裹物20可以压花材料纤维网22的形式提供，其之间具有凸起24和凹谷26。粘合剂28可被设置在凸起22之间的凹谷26内。所述材料纤维网22可包括辅助功能。如图3所表示的非限制性实施例所示，材料纤维网32可以共挤出薄膜的形式提供，其中层31为隔离材料，层33和35为复合薄膜粘结层，而外层37和39为聚烯烃。可将辅助功能加入隔离材料31、复合薄膜粘结层33和35、外层37和39中的任何一个或其任何组合中。本领域的技术人员将意识到，可将辅助功能包括在层压材料纤维网、层压-共挤出材料纤维网、单层材料纤维网、或任何其它适用于食物包裹物的材料纤维网中。
如图4所示，本发明的多功能食物包裹物40可以由具有多个凸起44的材料纤维网42来提供，在所述凸起上具有辅助功能。可在材料纤维网上放置多个凸起以提供其之间的凹谷46。粘合剂48可被放置在多功能食物包裹物40的凹谷46内。可供选择地，如图5所示，置于其中的多个具有辅助功能的凸起54可设置在材料纤维网52上，在所述材料纤维网上设置了一连续层粘合剂58。多个凸起54可被设置在该连续层粘合剂58上以形成凹谷56。
在另一个实施方案中，如图6所示，多功能食物包裹物60也以材料纤维网62的形式提供，其具有包含辅助功能65的凸起64且其之间具有凹谷66。材料纤维网62以可渗透材料的形式被提供。粘合剂68被设置在凹谷66内。然后可使用本领域技术人员所已知的技术将材料纤维网62设置在未压花底物61上。
在另一个实施方案中，如图7所示，多功能食物包裹物70可以多个压花凸起74的形式提供，所述凸起之间具有凹谷76。粘合剂78被设置在凹谷76内。凸起的压花纤维网被设置在可提供辅助功能的辅助纤网底物72上。辅助功能可只被应用于未压花底物72上或被设置在未压花底物72中，或与未压花底物72共延。如果有必要，可使用本领域技术人员已知的任何连接方法可将未压花底物72粘合到底片(或覆盖底物)75上。优选将多个压花凸起74打孔使得可从此设置辅助功能。
材料纤维网
本文所用“材料纤维网”或“薄膜”是指任何用于包裹易腐烂产品的薄的可渗透或不可渗透底物。纤维网可包括任何材料，包括但不限于纸、聚合物或塑料薄膜、布或织物、纺织材料、无纺材料、层压材料、金属箔如铝箔、涂料纸如蜡纸或防油纸、以及它们的组合。选定的材料纤维网的性质可包括但不限于以下性质的组合或其一定程度的性质：多孔的、非多孔的、微孔的、透气或透液体的、不可渗透的、亲水的、疏水的、吸湿的、亲油的、疏油的、高临界表面张力、低临界表面张力、表面预加纹理、弹性可屈服的、塑性可屈服的、电传导的和电绝缘的。
合适的聚合物膜包括，但不限于，聚乙烯、乙烯共聚物如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯、聚酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯和共聚物(PVDC)、胶乳结构、聚苯乙烯、尼龙等。由于聚烯烃的低成本和易于成形，其通常是优选的。优选的材料规格为约0.0001in(0.0025mm)至约0.010in(0.25mm)。更优选的规格为约0.0002in(0.005mm)至约0.002in(0.051mm)。甚至更优选的规格为约0.0003in(0.0076mm)至约0.001in(0.025mm)。优选的材料为0.0007in(0.0178mm)标称厚度的高密度聚乙烯(HDPE)。
粘合剂
本文所用的“粘合剂”或“粘合材料”包括所有典型认为用于将一种材料粘附到目标表面的材料。粘合材料包括，但不限于，胶、溶剂基粘合剂、乳液和热熔融压敏粘合剂。粘合剂可用任何工业上已知的常规施用方法来施用到材料纤维网上。这包括滚筒施用、喷雾、涂层、印刷、转移、挤出、刷、加衬或它们的组合。粘合剂可被施用于连续材料纤维网或单个材料纤维网的片上。本发明的多功能食物包裹物包括一些实施方案，其中粘合剂被施用于材料纤维网表面上的连续层内，或施用在不连续的区域内，或大(如，利用印刷)或小(如，利用喷雾)。粘合材料施用到材料纤维网上的量为约0.1克每平方米(gsm)至约50gsm，优选约0.5gsm至约20gsm，更优选约1至约10gsm，而甚至更优选约1gsm至约5gsm。
适用于本发明的粘合剂材料已公开于美国专利5,662,758、5,871,607、5,965,235、6,194,062、6,299,966；美国专利申请2002/0098348A1和美国专利申请序列号09/758753中。
处理材料纤维网上的粘合材料的方法包括，但不限于，(1)在薄材料纤维网中形成凸起，其保护位于凸起之间的粘合剂(描述于美国专利5,871,607、5,965,235、6,194,062和6,193,918中)；(2)形成凸起，其用于将被粘合剂覆盖的薄膜接触面积减到最小(描述于美国专利6,299,966 B1中)；(3)在粘合剂表面上形成厚度衰减(attenuating film)的薄膜(描述于美国专利5,948,493中)；和(4)与粘合剂一起使用不可变形的支架(描述于美国专利5,344,693和美国申请公布2002/0098348A1中)。
辅助功能
本发明也包括一种或多种辅助功能。辅助功能可包括递送辅助功能的化学或物理方法。化学方法可包括，但不限于，抗微生物剂、防腐剂、空气调节剂、气味消除剂、产品变质指示剂、冷冻表面干燥变硬抑制剂、温度指示剂、风味增强剂、干燥剂、吸水剂、微波烹饪增强剂以及它们的组合。物理方法可包括，但不限于，空气调节、产品隔离以及它们的组合。辅助功能可整体地、共延地或紧密地与粘合剂一起设置，整体地、共延地或紧密地与材料纤维网一起设置，和/或整体地、共延地、紧密地在与材料纤维网一体的凸起内设置，整体地、共延地和/或紧密地从覆盖底物上通过纤网坯上的孔来设置，或它们的组合来设置。
提供抗微生物保护的化学方法
除了提供在食品本身或包含在食物储存容器内的食品周围的坚固密封以外，本发明的食物包裹物可包括选来增强食品防腐的化学方法。例如，可能需要在薄膜组分内和/或粘合剂组分内包括一种或多种抗微生物剂以延长食物的稳定性。这可通过在用于保护产品的包装材料内掺入一种或多种抗微生物剂来实现。
迁移和/或非迁移抗微生物剂可被掺入到本发明的薄膜或粘合剂组分中。适用于某一用途的抗微生物剂的选择可取决于可能存在于食物产品中的生物体。许多抗微生物剂也有可能适用于本发明的食物包裹物。这些抗微生物剂包括：有机酸如丙酸、安息香酸、山梨酸等，它们的酸酐和盐；细菌素(衍生自微生物的蛋白质)如乳酸链球菌肽；香料提取物如百里酚和对聚伞花烃；硫代亚磺酸酯如蒜素；酶如过氧化物酶和溶菌酶；蛋白质如伴清蛋白；异硫氰酸酯如烯丙基异硫氰酸酯；抗生素如依灭列；杀真菌剂如苯菌灵；螯合剂如乙二胺四乙酸(EDTA)；金属如银；银改性的无机颗粒如银改性的沸石，以诸如Apicider-A(Sangi，Japan)和Zeomic_(Shinnanen NewCeramics Company，Japan)的化合物为例；银改性的金属氧化物或硫酸钡颗粒如购自DuPont的MicroFreeTM粉末，其包括Z-200(在氧化锌核上的银)、T-558(在二氧化钛核上的银、氧化铜和硅酸锌)和B-558(在硫酸钡核上的银、氧化铜和硅酸锌)；银改性的聚合物；银改性的碳颗粒；氯化化合物如三氯生(5-氯-2，4-二氯苯氧基)酚，以Microban_市售；产生二氧化氯的化合物如Microsphere_，Bernarrd Technologies的产品；酚化合物如乙基、丙基和庚基对羟基苯甲酸酯；天然的抗微生物聚合物如脱乙酰壳多糖及其衍生物如脱乙酰壳多糖月桂酸酯和N-羧甲基脱乙酰壳多糖，以及它们的组合。
在本发明的食物包裹物中，薄膜组分和粘合剂组分两者均可接触食物。为了获得最大的效果，可将抗微生物剂掺入这两个组分中。可将相同的抗微生物剂掺入食物包裹物的两个组分中。在这种情况下，两个组分中的抗微生物剂的浓度可以相同或不同。
在其它情况下，需要在食物包裹物的薄膜和粘合剂组分中掺入不同的抗微生物剂或抗微生物剂的混合物。这在掺入单个薄膜层或单个粘合剂组合物中时，如果两个或多个抗微生物剂互相不相容的情况下尤其可取。
这种分隔也可用在递送抗霉菌、酵母和细菌的双重或多重功效时。在食物包裹物的两个组分中掺入不同种类或亚类的抗微生物剂可实现进一步的有益效果。例如，可将迁移剂掺入一个组分，而将非迁移剂掺入另一个组分，或可将挥发剂掺入一个组分，而将非挥发剂掺入另一个组分。
提供食物防腐的化学方法
可用于薄膜中的食物防腐剂的非限制性实施例包括：亚硫酸盐、丁基化有机物、基于氮的、生育酚、有机酸、无机盐、对羟基苯甲酸酯和山梨酸酯。亚硫酸盐包括二氧化硫(气体)、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、偏亚硫酸氢钠和偏亚硫酸氢钾。亚硫酸盐通常用作食物中的抗褐变剂。丁基化合物的实施例包括丁基羟基苯甲醚(BHA)和丁基羟基甲苯(BHT)，其为通常的食物添加剂。硝酸盐和亚硝酸盐包括亚硝酸钠、硝酸钠、亚硝酸钾和硝酸钾。生育酚包括生育酚乙酸酯(维生素E)。优选地，维生素E由于其能够在薄膜表面浮现而被使用，它是用于薄膜的有效抗氧化剂，并且可提供附加的营养有益效果。有机酸包括抗坏血酸(维生素C)或丙酸。无机盐可包括苯甲酸钠、氯化钠和丙酸钙。
再参见图2，优选的薄膜10使用包含2500ppm-生育酚(维生素E)的压花0.7mil(0.013mm)厚的HDPE薄膜12。薄膜12被压花以产生凸起14和凹谷16。粘合剂14以约2gsm的量优选设置在凹谷16内。
提供空气调节的化学和物理方法
本发明的薄膜能够为容器递送基本上不透气的密封，从而允许在薄膜中使用将得到调节空气包装(MAP)的材料。若无不透气的密封，调节空气技术可能不会具有有益效果。下面将叙述四种物质的控制：氧气、二氧化碳、水分和乙烯，既使用化学方法又使用机械方法。然而，此方法可适用于任何由于使用食物包裹薄膜而引起的空气变化。所述的各种化合物和方法也可联合使用以递送附加的有益效果。许多方法，既包括化学的又包括物理的都能够递送MAP。所给的说明实质上是示例性的。
A.吸收剂/发射剂
1.去除氧气的化学方法
对不透气密封的薄膜而言需要能够减少包装内的氧气量。氧化的实施例包括新鲜水果的褐化以及水果和基于蔬菜的产品中维生素C量的减少。通过油脂和脂肪的氧化也可能出现化学降解，产生讨厌的气味和味道。
氧吸收剂可分为三类：
A.无机物：
无机氧吸收剂典型地是基于金属如铁、钾或钠，或非金属如硫加上附加催化剂。与有机吸收剂不同，无机吸收剂不容易产生臭气，并且具有非常高的氧吸收能力。基于金属的体系被来自产品或空气中的水活化，并且经常与电解质(如氯化钠)联合使用。可直接掺入薄膜结构中的市售基于铁的化学试剂由Mitsubishi Gas Chemical(Ageless_)，Toyo Seikan(Oxyguard_)和Ciba Specialty Chemicals(ShelfplusTM)制造。
b.低分子量有机物：
包括食物防腐添加剂(如亚硫酸盐)、抗坏血酸(维生素C)、丁基羟基甲苯(BHT)和维生素E的氧吸收剂可用本领域已知的方法掺入薄膜中。维生素E可用于PE薄膜中作为抗氧化剂。此外，它们可迁移到表面上与食物接触并提供防腐作用。另外的吸氧有机化合物包括异抗坏血酸、角鲨烯、蓖麻油、邻苯二酚(cathecol)、醌、酵母、乙二醇、酶如葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶、和各种不饱和脂肪酸和烃。由于低分子量有机物经常可形成不可取的副产物，因此它们通常与沸石和其它吸收剂联合使用。
c.高分子量有机物：
示例的吸氧聚合物包括：紫外线活化的多层薄膜(即，CryovacOS1000_)、聚丁二烯衍生物、光敏染料和单态氧接收剂(Zero2)、具有过渡金属催化剂的氧敏感聚合物(即，Continental PET MXD6/Co)、PET的改性PET-双烯体系(即，BP Amooco Amosorb_)、以及它们的组合，它们可自身使用或与其它树脂混合，并以单层薄膜或部分多层薄膜的形式被挤出。有的这些聚合物的活化步骤需要UV(紫外)能量，该步骤可在制成食物包裹薄膜卷之前进行。使用隔离透明外包装纸(如基于箔的结构)来防止薄膜过早活化。
2.去除乙烯的化学方法
去除乙烯(水果和蔬菜成熟的副产物)最常用的活性化学物质为高锰酸钾。在此发明中，将活性组分，优选高锰酸钾，以非食物接触层的形式掺入食物包裹物中以有助于保存产品。可使用设备如双螺杆配混机将活性组分混合到基底树脂中。可将浓缩物掺入单层或多层薄膜中以去除乙烯并延长产品的储藏期限。活性组分也可掺入胶中或用油墨印刷。薄膜可用于延长包裹在薄膜中的产品的寿命，或可置于冰箱内的壁上。
乙烯吸收剂为缺电子的含氮三烯。这类物质可掺入乙烯可渗透包装中，如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。市售的乙烯吸收薄膜包括基于矿物的Profresh_(E-I-A Warenhandels GmbH)，和天然源自日本Oya-Stone的Everfresh_。
3.控制二氧化碳的化学方法
取决于食物的不同，可能需要去除或提供二氧化碳。氢氧化钙可用于消除二氧化碳。在存在酸的情况下碳酸氢钠可产生二氧化碳。这些组分可用前述的方法直接掺入薄膜中。
4.去除水分的化学方法
许多物质能够吸水，包括硫酸钙、氯化钠、氯化钾、粘土(如，Sud-ChemiePerformance Packaging)、聚乙烯醇(如Grace Chemical，Davison)、硅胶(如，Capitol Specialty Plastics)、或分子筛。这些物质典型地以小袋状使用。这些物质可用前述的方法掺入本发明的薄膜中以获得MAP。
此外，吸附剂结构如纸(纤维素)或无纺材料可用在薄膜的内部以吸收液体。吸附剂将粘附在食物包裹物的粘合剂上，但仍能够密封。可供选择地，可将无纺材料粘附到薄膜上且被压花并涂上粘合剂。
B.获得薄膜透气性的物理方法
1.膜技术
也可控制薄膜的渗透来产生基于温度的MAP，这对于新鲜产品是有用的。食物以不同的速率呼吸，并且可通过控制渗透速率来延长产品的储藏期限。一个市售实施例为Landec’s IntellipacTM，其渗透性会根据温度的不同而变化。此树脂优选由侧链结晶(SCC)聚合物制成，该聚合物在其熔点之上显示具有不同的渗透性。它们是具有侧链的丙烯酸类聚合物，其能够不依赖于主链结晶。
为了将成本减到最小，材料通常被用作膜或微孔薄膜上的涂层。有可能在压花/粘合过程中制成微孔薄膜。在本发明中，薄膜可另外用选择性可渗透树脂涂敷。如果使用膜，可将一片薄膜置于食物包裹物上冲切出的洞上，然后通过按压食物包裹物含粘合物一侧来应用。
2.微孔薄膜
除了在薄膜结构中掺入吸收或发射材料以外，另一个调节空气方法是通过在膜内加入小孔来调整薄膜的渗透性。这些小孔可以是各种几何形状和尺寸。一个优选的方法是设计压花辊使得生产时将小孔置于薄膜上。可供选择地，薄膜可在压花/粘合施用过程中使用，该薄膜用本领域已知的技术开孔，所述技术包括热针开孔、火花开孔或掺入无机物后定向。当包含细分无机物的薄膜被拉伸时，形成小孔。这些孔可允许气体(如乙烯和二氧化碳)更加迅速地扩散。
MAP粘合食物包裹物的优选实施方案由厚度为0.7mil(0.018mm)HDPE薄膜组成，并且涂有约2gsm的压敏粘合剂。薄膜包含在压花过程中通过控制压花辊的接合而形成的微孔。这尤其有利于减少容器内的水分。
提供气味消除的化学方法
可用于消除气味的化学方法的实施例包括碳酸氢钠(发酵粉)、高锰酸钾、环糊精、沸石、分子筛、活性炭、氧化锌、脱乙酰壳多糖(表面活性剂处理的)或硅胶。可使用聚亚烷基亚胺，具体地讲，聚乙烯亚胺来去除造成气味的醛。消除气味的这些化学方法包括两个主要种类：化学反应和吸附剂。化学反应物质一般本质上为碱性以便中和较酸性的目标气体。化学反应气味去除剂的实施例为氧化锌。吸附气味去除剂的实施例为沸石，其为能够基于它们的物理结构吸附气味的矿物质。添加剂的具体选择将取决于要消除的气味，但活性炭和沸石通常是优选的。
气味吸附物质可用本领域已知的方法掺入薄膜结构中，这些方法包括将添加剂混合到聚合物树脂如聚乙烯中以形成浓缩物。浓缩物与另外的树脂混合并挤压进入薄膜。市售浓缩物的实施例是购自DuPont包含分子筛的ConpolTM20LO。购自UOP(Des Plaines，IL)的Abscent_分子筛也已被掺入用于包装用途的薄膜中。环糊精也已被掺入用于减少气味的薄膜结构中。使用具有不透气密封的食物包裹物在食物储存过程中可减少气味。
再参见图3，薄膜32可用于消除来自食物容器36内或环境34的气味。通过将其附着在冰箱的内表面上，薄膜32可单独使用以除去气味，这需要比气味去除设备更小的空间。用作食物包裹物时，包含活性组分的层应当尽可能地靠近包含气味的环境。图3表示薄膜结构32，其中层31为隔离材料，层33和35为复合薄膜粘结层，而层37和39为聚烯烃。例如，如果需要消除冰箱的气味，在层31中掺入辅助功能气味吸收剂将是优选的。为了消除食物容器36的气味，在层39中掺入辅助功能将是优选的。同样地，消除环境34的气味，在层39中掺入辅助功能将是优选的。可供选择地，如果需要除去外部来源的气味，活性组分可在施用粘合剂之前以溶液的形式施用到薄膜或层37上。此外，辅助功能可掺入复合薄膜粘结层33、35中。
提高活性组分效用的一个方法被称为Active-Pak，它由将沟槽剂(channeling agents)如聚乙二醇或甘油掺入包含活性组分的层中组成。由于混入该试剂，气味能够更好地接触吸附组分。
除了与气味反应或消除气味以外，还可通过使用隔离树脂来使用将渗透过薄膜的气味量减到最小的薄膜。可用于包含风味和香味的聚合物隔离材料的实施例示于表1中。如聚合聚萜烯，具体地讲，聚合d-柠檬油精之类的物质可混入非芳香隔离树脂如聚丙烯中以改进风味和香味的隔离。这些树脂典型地被用作使用浇铸或吹塑薄膜共挤出形成的部分多层薄膜结构。它们也可被掺入层压到另一薄膜中的薄膜。它们需要不透气的密封以便防止气味从容器中泄漏。
表1.可用于减小气味渗透过薄膜的树脂
    树脂 商品名称    生产商
    乙烯-乙烯醇 Soarnol_Eval_    Nippon GohseiKuraray
    聚酰胺(尼龙) Capron_    Honeywell
    丙烯腈共聚物 Barex_    BP
    Nylon MXD6 MXD6    Mitsubishi
    聚亚乙烯基共聚物(PVdC) Saran_    Dow
气味消除粘合食物包裹物的优选实施方案包括1mil(0.025mm)包含EVOH的多层薄膜，其上涂敷有3gsm压敏粘合剂。压花底物为共挤出薄膜。薄膜的结构为0.3mil(0.008mm)HDPE/0.1mil(0.003mm)Plexar_PX360/0.2mil(0.005mm)32mol％ EVOH/0.1mil(0.003mm)Plexar_PX360/0.3mil(0.007mm)HDPE。
提供产品变质指示的化学方法
可通过掺入将经历变化的物质来将变质指示剂包含在聚合物膜中，所述变化可用作对消费者的指示信号。除了颜色变化的物质外，随着时间的过去还通过气体的释放也可获得时间/温度的指示，这种变化将导致包装的膨胀。
颜色是指示食物变质的优选途径。检测抗体可被掺入琼脂糖凝胶中，然后在薄膜压花和施用胶之前以一种式样或涂层形式高速印刷在薄膜上。该式样可以是形成可见的“X”符号或其它文本如“已变质”。保护性的薄凝胶涂层用于防止抗体脱离，并且提供给病原体以限制。这优选在粘合剂施用之前进行以便使粘合剂的粘合达到最大化。
对于潮湿的食物，水分渗透入薄膜。速度由薄膜类型、厚度和温度来控制。通过掺入水分增加时颜色变化的物质，如氯化钴(从蓝变粉)，对于食物暴露时间的指示就可得以检测。这最容易掺入：使用包含粉末的聚合物浓缩物，将它与另外的树脂混合，然后将它挤入多层薄膜结构的内层。
除了水分以外，新鲜度指示剂还可检测代谢物如二氧化碳、二氧化硫、氨、胺、硫化氢、有机酸、乙醇、毒素或酶。指示剂包括染料的颜色变化、涉及形成有色化合物或液晶的化学反应。此用途的液晶的实施例为胆汁酰(cholestanyl)氯化物。
变质指示剂粘合食物包裹物的优选实施方案包括0.7mil(0.013mm)具有约2gsm压敏粘合剂的HDPE薄膜。凸起被涂有检测抗体，所述抗体在压花/施用粘合剂后被印刷在表面上。
提供抑制冷冻食品表面干燥变硬的方法
通过制造不透气的密封、将包装的水分损失减到最少、并且使得在密封之前去除空气的方法简单，本发明的薄膜可得到防止冷冻食品表面干燥变硬的较好食物包裹物。该薄膜非常容易使用，因为它活化之前未粘附在自身上。通过按压薄膜，空气很容易被除去。通过修饰薄膜并将其与另外的物质结合，可得到进一步的改进。
为了改进薄膜的水分隔离性质，可使用较厚的聚乙烯(PE)薄膜(优选小于3mil(0.076mm))，因为隔离性与薄膜的厚度成正比。可供选择地，可使用具有改进的水分隔离性的薄膜。水分隔离性比PE改进的聚合物的实施例包括聚偏二氯乙烯共聚物(PVdC)、液晶聚合物(LCP)和环状烯烃共聚物(COC)。使用本领域已知的技术如共挤出，这些聚合物可用作单层或部分多层薄膜。此外，通过使用本领域已知的方法结合底物，非聚合薄膜可与聚合材料联合使用，包括蜡纸或箔。
本发明的压花薄膜也可由其本身或与未压花的第二薄膜组合形成储存袋，其中本发明的薄膜将在朝向袋内部的具有粘合剂面的袋内侧。优选的方式是将压花薄膜与2mil(0.051mm)的线性低密度聚乙烯(LLDPE)薄膜结合，并且使用已知方法制成袋子。该袋子也可包含另外的密封特性如拉链或滑块。这是优于当前多层冷冻袋的改进之处，因为有非常小的粘着性直至消费者将两层薄膜压在一起从而形成不透气的密封。如果密封适当，由于形成的极好密封，这也限制了包装内捕集的空气量。第二非压花薄膜典型由聚乙烯制成，其包括，但不限于，高密度聚乙烯(HDPE)、LLDPE，或低密度聚乙烯(LDPE)。此方法的实施例为层压，其可使用本领域已知的方法来实现，这些方法包括使用溶剂和基于水的粘合剂或挤出层压，其包括将熔融聚合物(如，LDPE)挤压到两薄膜之间。在优选的模式中，压花薄膜被层压作为从凹辊上移除之前的部分生产过程。
本发明的薄膜不必用于袋子的整个表面上。例如，一片压花薄膜可只用于袋子的一个内表面，因为粘合剂仍附着在相对的表面上。
防止冷冻食品表面干燥变硬的粘合剂薄膜的优选实施方案包括0.7mil(0.018mm)被层压到蜡纸上的HDPE薄膜。可使用食物级粘合剂将压花薄膜层压至蜡纸上。所得食物包裹物的外表面为纸的涂蜡面和薄膜的粘合剂。
提供温度指示的化学方法
在某些情况下，可能需要为食物包裹物使用者提供内置的温度传感器或指示剂以帮助确定其中所包含的食物是否处于所需要的温度，例如温度是否足够低以安全储存、冷冻、除霜，足够热以食用，或太热无法食用或处理从而出现潜在的安全问题。通过将这些热敏变色的着色剂加入构成食物包裹物结构的一个或多个组分中，可为食物包裹物赋予温度传感或指示性质，那些组分为粘合剂、聚合物膜、或与粘合剂层相对的薄膜面上的印刷层。
热敏变色的着色剂(即液晶、聚合物和无色染料类)可被加入到油墨、涂层、颜料、注坯或吹模塑料、挤出塑料型材、片、或薄膜、或粘合剂中。为了直接掺入热加工的塑料中，着色剂在加热时和在挤出机、成形机和其它加工设备中都必须稳定。用于塑料的典型热敏变色颜料在达到约250℃是稳定的。此外，因为热敏变色分子必须能够“扭曲”以产生变色效果，所以密度在约0.86克/cc至约1.3克/cc范围内的低密度聚合物通常优选。这些聚合物包括聚烯烃如聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚乙烯三元共聚物、聚丙烯、聚丙烯共聚物和聚丙烯三元共聚物。同样合适的是聚氯乙烯及其共聚物和三元共聚物、聚苯乙烯及其共聚物和三元共聚物、和其它本领域的技术人员已知的物质。加入到油墨、颜料、涂层和塑料中的热敏变色着色剂的含量典型地为0.01％重量至约2.0％重量，优选约0.1％至约1.0％重量。
热敏变色油墨可用任何印刷技术施用，包括胶印、柔性版印刷、凹版印刷和网版印刷方法。它们可以是通过除去水或溶剂(例如通过热干燥)来固化的水或基于溶剂的制剂，或通过暴露于紫外线或其它辐射形式来固化的100％固体制剂。热敏变色油墨和涂层可施用到纸、纺织品(纺织材料或无纺材料)、木材、玻璃、金属、陶瓷、聚合物或复合底物上。
食物包裹物实施方案：
A.含热敏变色粘合剂的食物包裹物。将热敏变色着色剂混合到溶融槽内的压敏热熔融粘合剂中然后在压花过程中施用到薄膜上。聚合物热敏变色着色剂是优选的，由于其非迁移性和在温度升高时的良好稳定性。加入粘合剂中的着色剂含量为约0.01％重量至约2.0％重量，优选约0.1％至约1.0％重量。
B.具有热敏变色单层薄膜的食物包裹物。于溶融混配装置如单螺杆或双螺杆挤出机中，将热敏变色着色剂溶融复合到聚合物树脂中，优选基于聚烯烃的树脂，然后制成薄膜，优选小于约250微米厚，更优选小于约100微米厚，而最优选小于约25微米厚。聚合物热敏变色着色剂是优选的，由于其非迁移性和在温度升高时的良好稳定性。加入用于形成薄膜的聚合物树脂中的着色剂的含量为约0.01％重量至约2.0％重量，优选约0.1％至约1.0％重量。
C.包括含热敏变色着色剂的3层薄膜的食物包裹物：于溶融混配装置如单螺杆或双螺杆挤出机中，将热敏变色着色剂溶融复合到聚合物树脂中，优选基于聚烯烃的树脂，然后共挤出薄多层A-B-C薄膜中的“B”层，其中总的薄膜厚度优选小于约250微米厚，更优选小于约100微米厚，而最优选小于约25微米厚。层“A”和“C”可用与“B”层相同的树脂或不同的树脂制成，但不含热敏变色着色剂。可供选择地，层“A”和“C”可由一种或两种与“B”不同的树脂制成。“A”和“C”可由形成A-B-A结构的相同物质制成或由形成A-B-C结构的两种不同物质制成。由于薄膜和着色剂将不与食物直接接触，因此使用批准用于直接或间接食物接触的热敏变色着色剂。聚合物热敏变色着色剂因其非迁移性和温度升高时的良好稳定性而优选，但也可使用合适的基于无色染料或基于液晶的着色剂。加入用于形成“B”层的聚合物树脂中的着色剂的含量为约0.01％重量至约2.0％重量，优选约0.1％至约1.0％重量。
具有不止3层的多层薄膜也可使用共挤出技术来制成以将包含热敏变色着色剂的层埋或夹在其它聚合物层之间，使得包含着色剂层不存在于多层薄膜的任何一个表面上。另外的层可包括一个或多个隔离层以进一步限制或防止热敏变色着色剂的迁移，或为食物包裹物赋予其它需要的性质，如增加对氧气或水蒸气渗透的隔离。
D.具有印刷热敏变色着色剂层的食物包裹物。在被加工成食物包裹物产品之前，要被压花并与粘合剂一起复合成食物包裹物的薄膜用包含热敏变色着色剂的油墨制剂进行预印。热敏变色油墨可被任何印刷技术使用，包括胶印、柔性版印刷、凹版印刷或网版印刷方法。油墨可以是水或基于溶剂的液体制剂，其随后通过去除水或溶剂来固化，例如通过暴露于升高的温度。在压花过程中，油墨被施用在与粘附粘合剂的一面相对的薄膜表面上。聚合物热敏变色着色剂因其非迁移性和温度升高时的良好稳定性而优选，但也可使用合适的基于无色染料的或基于液晶的着色剂。将着色剂加入油墨制剂以使其在干燥或固化油墨中的浓度为约0.01％重量至约2.0％重量，优选约0.1％至约1.0％重量。为了确保着色剂不会与食物直接接触，将另一层批准与食物接触的漆或清漆施用在印刷油墨层上。选择漆或清漆使得它与压花和粘合剂施用步骤相容。
印刷层可以连续或不连续的形式沉积在薄膜上。它也可被印刷成字词的形式，这些字词可根据产品的用途和它接触的温度转变而出现或消失。不同类型的油墨可施用在薄膜表面的不同区域以提供在同一薄膜上仅一个温度转变或不同温度转变的温度指示，例如，从冷冻温度至环境温度，或从环境温度至高温，或者两者同时。
提供营养和饮食有益效果的化学方法。
对于某些食物配制或储存操作，需要通过食物包裹物产品以提供营养有益效果。营养有益效果可通过从食物包裹物中释放饮食增补剂包括维生素、类维生素、矿物质、饮食纤维、蛋白质、氨基酸、以及它们的混合物来递送，使得在食物储存或食物配制或同时在食物储存和食物配制时这些增补剂可迁移到食物上。
饮食增补剂可包含在食物包裹物结构内，例如，复合到薄膜或粘合剂组分内或粘合剂和薄膜组分之间。可供选择地，这些饮食增补剂可施用到食物包裹物的一个或多个表面上，例如，施用到压敏粘合剂的表面，部分遮蔽所述表面，但不完全妨碍粘合剂粘附到其它表面或食物包裹物本身上。添加剂的使用可以其原本形式或微包囊形式以提供，例如，增强的贮存稳定性。它们可单独或者是与其它饮食增补剂一起的混合物形式胶囊包封。合适的胶囊包封材料包括明胶、淀粉、多肽和其它可食用聚合物，天然和合成的均可。
在一个优选实施方案中，食物包裹物在辊中以连续片的形式提供。食品被包裹在食物包裹物中，使携带饮食增补剂的表面接触食物表面。薄膜内的凹坑被使用者挤压以使饮食增补剂与食物表面紧密接触。食物中的水分或机械作用将从薄膜或粘合剂表面上将饮食增补剂释放至食物表面。预定贮存时间过后，将包裹物除去然后烹饪并提供食物。
在第二个优选实施方案中，塑料片预成形为三边封闭而第四边敞开的矩形袋。将食品置于袋中，然后通过将相对两侧的两个内薄膜表面压在一起将袋子闭合。薄膜内的凹坑被使用者挤压以使饮食增补剂与食物表面紧密接触。食物中的水分或机械作用将从薄膜或粘合剂表面上将饮食增补剂释放至食物表面。预定贮存时间过后，将袋子除去然后烹饪并提供食物。
增强风味的化学方法
对于某些食物配制或储存操作，需要通过食物包裹物产品提供风味、风味增强、香味增强、调味或其它烹饪有益效果。例如肉类或海鲜产品的配制可通常受益于预先应用嫩肉剂、盐、胡椒粉香料、调料品、腌泡汁和其它添加剂物质。其它产品可受益于添加天然或人造甜味剂。这些添加剂物质可包含在食物包裹物结构内，例如，复合到薄膜或粘合剂组分内或粘合剂和薄膜组分之间。可供选择地，这些添加剂物质可施用到食物包裹物的一个或多个表面上，例如，施用到压敏粘合剂的表面，部分遮蔽所述表面，但不完全妨碍粘合剂粘附到其它表面或食物包裹物本身上。
吸收水分的化学方法
因为本发明的压敏粘合剂通常包含烃基弹性体、油脂和疏水的增粘剂，所以将食物包裹物粘附在润湿或潮湿的容器表面上可能不足以获得气密可靠的密封。因此需要将一种或多种水分调节剂掺入到食物包裹物的组分内或上，那些组分为聚合物膜或压敏粘合剂。
可将干燥剂掺入聚合物膜、粘合剂组分、或同时掺入本发明的聚合物膜和粘合剂组分内。也可掺入各种类型干燥剂的混合物。优选的是那些当溶融复合到聚合物或粘合剂中时为固态或熔化而冷却至室温时保持固态或固化以得到干燥剂物质的分离相的化合物，其不容易从聚合物膜或粘合剂中提取出来。尤其优选的是那些通常公认可安全直接接触食物的干燥剂化合物。
细粉无水氯化钙(CaCl2)、细粉六水合氯化钙(CaCl2·6H2O)、细粉羟丙基纤维素(HPC)、包含轻度交联聚丙烯酸钠的细粉AGM、或它们的组合可被复合和分散到熔融槽中的热熔融粘合剂中，含量为1和50％重量之间。将熔融粘合剂利用3-辊涂敷器体系施用至凹压花辊的表面。在薄膜压花步骤中，粘合剂被转移到聚合物膜上。
可供选择地，按所述EVOH重量计，以约50％的量存在的细粉硅胶可在双螺杆混配机中与熔融的乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物预复合。将化合物挤压成冷却的、固化的、成丸状的绳股。然后再通过研磨将成丸状的混合物碾碎成细粉。然后将研磨过的EVOH-硅胶化合物混合并分散到熔融槽中的热熔融粘合剂中，其含量为20和50％重量之间。将熔融粘合剂通过3-辊涂敷器体系施用在凹压花辊的表面。在薄膜压花步骤中，将粘合剂/EVOH/硅胶组合物转移到聚合物膜上。在粘合剂混合物中存在亲水的EVOH便于将水传输到硅胶颗粒中。
也有可能将干燥剂放在或嵌入细分散颗粒状压敏粘合剂的表面，而不是将它们与粘合剂混合。优选的干燥剂典型地为将迅速吸附或吸收水而不形成溶液的4型化合物。非限制性实施例包括无机化合物如活性氧化铝、硅胶、和基于硅铝酸盐沸石的分子筛，和有机化合物如轻度交联的水溶性聚合物，和固有的吸水聚合物如包含水溶性聚合物嵌段的嵌段共聚物如聚酰胺-聚醚氧化物嵌段共聚物、聚酯-聚醚嵌段共聚物、聚酰胺、和本领域的技术人员已知的类似物质。
还可能在粘合剂或粘合剂上表面颗粒中包含吸水形成粘合剂组合物的添加剂。例如，用于生物粘合剂或假牙固定霜膏的水溶性聚合物可用于本发明。合适的聚合物的非限制性实施例包括购自International SpecialtyProducts(Wayne，New Jersey，USA)的Gantrez MS系列。这些聚合物为聚甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物的混合钠/钙盐。
制造食物包裹物的一个方法将在底物上掺入水吸附聚合物如聚丙烯酸钠和粘合剂，并且使用本领域已知的技术将此与水不可渗透底片如聚乙烯结合。底物用于帮助保留吸水剂，尤其在它润湿后。底物可以是由热塑性聚合物如聚丙烯制成的无纺材料。其它吸水剂的实施例为纤维素纤维、羧甲基纤维素或交联多糖制成的物质。可加上顶片，所述顶片可以是任何液体可透过的材料，包括无纺材料或打孔的塑料薄膜。然后此组合吸收薄膜可被压花/用粘合剂印刷以制成改进的食物包裹物，其能够在保持极好密封的同时吸收过量的液体。也有可能将前述的压花/粘合剂印刷薄膜层压成具有吸水层的薄膜。此外，通过使用亲脂无纺材料如吸油而不吸水的聚丙烯，吸收层可针对吸收的具体物质如脂肪。
可供选择地，吸收材料可包含在热熔融粘合剂中或印刷在食物包裹物的不含粘合剂表面上，在这种情况下，将无需内部吸收层。
在优选的实施方案中，制成了吸收袋。此吸收袋将由外部的水不可渗透薄膜、内部的水吸收层和内部的水可渗透层组成。将压花/粘合样式的薄膜带加在顶部以作为密封装置。
水分控制的化学方法
水分控制对于保持食物新鲜是很重要的。例如，面包对存在的水分的量非常敏感。因此需要有一种薄膜能够通过控制存在的水分量结合压花/粘合剂印刷薄膜的极好密封来保持食物新鲜。
低水分传输率聚合物的实施例包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和环状烯烃共聚物(COC)。同样可使用无机物如铝、氧化硅或氧化铝的涂层。箔是极好的水分隔离层。这些物质可与本发明的薄膜组合制成不透气密封且水分损失非常低的物质。
除了防止水分损失以外，还有可能增加包装的水分。一个实施方案可使用多层薄膜使得外层为良好的水分隔离层。朝向食物的薄膜将被穿以微孔。在两个薄膜之间的将是能够控制湿度的材料。这种湿度控制添加剂的实施例将为葡萄糖溶液。其它湿度控制剂包括任何能够吸水的材料包括无纺材料、基于纤维质的材料、用作吸收胶凝材料的硅胶和聚丙烯酸酯。湿度控制剂也可置于薄膜层内或粘合剂内。湿度剂可预先润湿，或者由消费者加入水分。对于加入到包装中的水分，湿度控制剂将需要用水分饱和。
当最初制成面包时，它排出可导致冷凝的水分。避免冷凝的方法是使用微孔薄膜，如Cryovac(Saddle Brook，NJ)制造的那些。微孔薄膜可用在压花/粘合过程中以形成具有极好透气性和密封特性的薄膜。可供选择地，在优选的实施方案中，微孔薄膜可在压花/粘合剂印刷操作中通过控制凸凹辊的接合来制成。结果，制成了能够形成极好密封但防止新鲜面包内水分积聚的薄膜。
另一个减少包装内水分的方法是使用吸收剂，所述吸收剂可混合到薄膜层中或可通过热密封两个或多个薄膜的边缘来将其限制于层之间。吸收剂实施例包括聚丙烯酸盐、沸石、氯化钠、硫酸钙、聚乙烯醇和氯化钾。
水分控制粘合包裹物的优选实施方案为微孔HDPE薄膜。HDPE薄膜的厚度为0.7mil(0.013mm)，并涂有3gsm的压敏粘合剂。薄膜包含压花过程中通过控制辊接合形成的微孔。孔长度平均为0.1mm。这尤其有利于控制容器内水分。
增强微波烹饪的物理方法
在优选的实施方案中，使用已压花/粘合剂印刷的熔点高于150℃的聚丙烯(PP)。该薄膜可以是单层或多层。在多层薄膜的情况下，外层可具有较低的熔点。孔可在压花/粘合剂印刷加工之前、过程中或之后加入。在优选的实施方案中，薄膜在加工过程中通过控制凸凹辊的接合来打孔。
烹饪某些食物时也需要在烹饪过程中从薄膜中释放水分。这可通过将打孔的薄膜与非打孔层结合，并且将吸水材料如Bounty_纸巾包含在中间来进行。一旦加热，水分将释放到容器中。
防雾添加剂也可用于薄膜中以防止烹饪过程中薄膜起雾。防雾添加剂的实施例包括甘油和脱水山梨糖醇酯。
也需要具有加速加热食物并有可能使食物褐变的薄膜。这可通过使用包含微波感受器的薄膜来实现。感受器涉及微波活性金属(如铝)在热稳定底物上的光沉积。感受器薄膜产生可导致褐变的高温。可能的底物为熔点大于200℃的聚酯(PET)。此薄膜可与各种材料结合，包括纸和聚合物薄膜。这类包装被用于微波爆米花袋，如Phoenix Packaging(Maple Grove，MN)制造的那些。将感受器薄膜与压花/粘合薄膜相结合，得到加快烹饪并保持与容器极好粘附的薄膜。可任选地，可将风味剂和芳香剂加入薄膜中，其在烹饪时将释放出来。
微波粘合食物包裹物的优选实施方案为微孔PP薄膜，其厚度为0.7mil(0.018mm)且涂有约2gsm的压敏粘合剂。薄膜包含在压花过程中通过控制压花辊的接合而形成的微孔。这尤其有利于减少容器内的水分。
隔离产品的物理方法
在优选的实施方案中，将薄聚苯乙烯发泡薄膜与压花的食物包裹物结合以提供具有极好隔离性质的食物包裹物。发泡薄膜可以是任何聚合物膜，并且包括但不限于聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、尼龙和聚酯。此食物包裹物可用于保持食物热或冷的时间比传统食物包裹物更长。另一个关键优势为本发明的不透气密封减少了热损失。除了小室(＜100微米)泡沫外，还有可能使用任何导致捕集空气的结构，例如无纺材料或基于纤维质的材料。这些材料可使用本领域已知的方法层压至压花薄膜中以形成多层薄膜，使得压花薄膜直接接触食物。此外，无纺材料或纤维素材料可被与树脂挤出涂敷或层压，然后贯穿压花/粘合剂施用步骤以形成具有改进隔离性的食物包裹物。
能够提供隔离的粘合剂食物包裹物的优选实施方案为包含4mil(0.10mm)发泡聚苯乙烯的多层薄膜，其被层压到图2薄膜的非粘合剂面上。薄膜为HDPE，厚度为0.7mil(0.018mm)并且涂有3gsm的压敏粘合剂。
加热的化学方法
本发明的包裹物可包含能加热包含在包裹物内产品的化学辅助功能。化学加热是本领域熟知的，并且无限制地包括美国专利5,517,981中公开的铁促进的镁-水反应物和抑制的氢镁反应物；美国专利4,205,957中公开的粉末金属物质的电化学氧化；和美国专利3,774,589中公开的电化学加热。
冷却的化学方法
自冷却食物包裹物的一个实施方案是通过对具有3维浅凹或储器的第一聚合物膜进行热成型或压花来实现，所述储器被防止所述储器之间流通的凸脊区分隔开。部分储器充满粉末电解质，同时剩余的储器充满能够溶解所述电解质的流体，如水。将第二非压花聚合物膜置于第一压花片上，然后热封，使得第一和第二片的周边持久地连接在一起。压花薄膜的凸脊和第二聚合物膜之间也进行热封。压花薄膜的凸脊和第二聚合物膜之间形成的部分热封是持久的以防止薄膜分成袋状结构。压花薄膜与第二聚合物膜之间形成的剩余热封口是易开的，并且虽然最初能够防止流体和电解质直接互相接触，但是可由最终使用者通过对食物包裹物的挤压、扭曲、剪切或其它力学变形来使之破裂。只要易开的封口破裂，流体和电解质能够互相混合以引发吸热溶解过程。
选用于本发明自冷却食物包裹物的电解质具有的溶解热为约10和约15,000卡/摩尔之间，优选约500和约14,000卡/摩尔之间，甚至更优选约1000和约12,000卡/摩尔之间。这些电解质的非限制性实施例包括NaCl(928卡/摩尔)、KCL(4,115卡/摩尔)、NH4NO3(6,140卡/摩尔)、KNO3(8,340卡/摩尔)、KMO4(10,400卡/摩尔)、和KClO4(12,200卡/摩尔)。其它实施例可存在于Handbook of Chemistry and Physics，第72版(1991-92)，Section5，第101页，引入本文以供参考。
加工方法
本发明的多功能食物包裹物可由用于制造粘合包裹物的任何已知方法来制造，这些方法包括但不限于描述于通常持有和转让的美国专利6,193,918和6,602,454中的那些方法。
图8以示意图的形式图示说明了本方法的优选实施方案和本发明的装置80，其中粘合剂是印刷在同时压花的材料纤维网81的物质。可在粘合剂96内或材料纤维网81内或其上提供辅助功能。实现本发明方法的装置可包括两个成对的压花辊82和83，和液体涂敷辊84和多个粘合剂计量/涂敷辊85至87。装置可任选包括冷却的S形缠绕88、压辊89或脱料辊90。压花辊82和83可任选地具有刻蚀在其中的互锁匹配压花样式，将穿过其间的片状材料纤维网压花。具有凹坑和凸脊的辊被称为凹形压花辊82，而具有凸块和凹脊的辊被称为凸形压花辊83。隔离剂液体涂敷/计量辊84，91至92将隔离剂93递送到传送表面。隔离剂液体涂敷/计量辊84，91至92典型地为金属例如钢或铬，或者为涂敷橡胶的钢。类似地，粘合剂涂敷/计量辊85至87也可以为金属或涂敷橡胶的钢。
可任选的压辊89和脱料辊90可以为涂敷橡胶的钢或其它适当材料。可任选的冷却S形缠绕可包括外表面具有释放涂层的中空钢辊95，并且冷却剂流经该辊。辊旋转的方向如图8中箭头所示。
也如图8所示，粘合剂96(如热熔融压敏粘合剂)可通过狭槽冲模97被挤出到第一旋转辊85的表面上。狭槽冲模97可由热熔融供应体系(具有加热料斗和可变速度的齿轮泵，未示出)经加热软管来供应。第一粘合剂计量辊85的表面速度可能比要压花和粘合剂涂敷的片状材料纤维网81的额定切线速度慢得多。计量辊隙用工位101、102和103表示。其余的粘合剂计量辊86至87可逐渐旋转加快以使粘合剂涂敷辊隙(工位104)的表面速度与压花辊82相匹配。粘合剂96从粘合剂涂敷辊87传送到工位104处的压花辊82上。粘合剂96沿压花辊83表面行进至工位105，在此它与通过压花辊83带到工位105的聚合物网81相结合。
在工位105，聚合物纤维网81被压花并且同时用粘合剂96印刷形成粘合剂涂敷纤维网98。仍粘在压花辊82上的纤维网98行进至工位106，在此借助于脱料辊90它从压花辊83上脱落下来。该方法也可包括任选的压辊89，压辊对工位105处压花和脱料辊90之间的粘合剂涂敷纤维网98的粘合部分加压。然后最终的粘合剂涂敷网98可行进到工位107处的任选冷却S形缠绕88，在此它可冷却以增加其强度。
在某些实施方案中，需要在高压花温度下对薄膜81进行压花以获得挺括的高厚度压花，并可使用较低的脱离力将粘合涂敷薄膜网98从凹形压花辊83上脱落下来。然而，需要将压花辊82和83的温度保持在薄膜纤维网81的软化点以下，使得最终粘合涂敷网98具有足够的拉伸强度以从凹形压花辊83取下。已发现释放温度和薄膜软化温度之间的平衡是限定高速操作时所需操作条件的一个参数。
任选脱料辊90有助于将最终粘合涂敷纤维网98从凹形压花辊83上取下，而不损坏薄膜。因为粘合涂敷网98被粘在凹形压花辊83的表面上，可在脱离点形成非常大的力。脱料辊90可将这些较大的力局限在纤维网非常短的长度上，从而导致粘合涂敷纤维网98变形更小，脱离角更容易控制。防止最终产品变形有助于提供一致的薄膜性能并防止在薄膜上产生由于过早活化而显示出粘性的区域。
可控制凸形压花辊82和凹形压花辊83之间的接合量或接合程度以有助于防止损坏辊或薄膜纤维网81。在某些优选实施方案中，压花辊的外表面被研磨成0.0005in(0.013mm)TIR偏转公差。可以在机器内用精密楔块来控制啮合。压花辊的啮合通常决定着薄膜的最终厚度(即，压花点的最终高度)。
除非另有说明，所有百分比、份数和比率均以总组合物的重量计。除非另外指明，与所列成分有关的所有这些重量均基于具体成分的量，并因此不包含市售物质中可能包括的溶剂、载体、副产物、填充剂或其它微量组分。
虽然已经图解说明和描述了本发明的特定实施方案，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可在不背离本发明实质和范围的情况下进行各种改变和改进，并且旨在在所附的权利要求书中包括所有本发明范围内的这些修改。

Claims (18)

1.多功能食物包裹物，所述包裹物包括：
(a)具有第一活性面和第二面的材料纤维网，所述材料纤维网包括多个凸起，所述凸起与所述第一活性面和所述第二面成一整体，所述凸起之间具有间隔；
(b)设置在所述凸起之间的所述间隔内所述材料纤维网的第一活性面上的粘合剂；
(c)其中所述粘合剂包括第一辅助功能性元素；和
(d)设置在所述材料纤维网内的第二辅助功能性元素，在对所述多功能食物包裹物施加外力的作用下，所述第二辅助功能性元素设置在所述凸起以外。
2.如权利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纤维网选自纸、聚合物膜、塑料薄膜、布、织物、纺织材料、无纺材料、层压材料、金属箔、涂料纸，以及它们的组合。
3.如权利要求2所述的多功能食物包裹物，其中所述辅助功能性元素选自化学方法、物理方法以及它们的组合。
4.如权利要求3所述的多功能食物包裹物，其中所述化学方法选自抗微生物保护、食物防腐、空气调节、气味消除、产品变质指示、冷冻食品表面干燥变硬抑制、温度指示、营养和饮食有益效果、风味增强、水分吸收、水分控制、增强微波烹饪、加热、冷却、以及它们的组合。
5.如权利要求3所述的多功能食物包裹物，其中所述物理方法选自空气调节、产品隔离，以及它们的组合。
6.如权利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纤维网包括至少一层。
7.如权利要求1所述的多功能食物包裹物，其中所述多个凸起包括无定形的样式。
8.如权利要求1所述的多功能食物包裹物，其中在对所述多功能食物包裹物施加外力的作用下，所述粘合剂和所述辅助功能性元素设置在所述凸起以外。
9.多功能食物包裹物，所述包裹物包括：
(a)包括一层或多层的材料纤维网，所述材料纤维网包括第一活性面和第二面，所述材料纤维网还包括多个凸起，所述凸起与所述第一活性面和所述第二面成一整体，所述凸起之间具有间隔；
(b)设置在所述凸起之间的所述间隔内所述材料纤维网的所述第一活性面上的粘合剂；和，
(c)设置在所述材料纤维网内的至少一种辅助功能性元素。
10.如权利要求9所述的多功能食物包裹物，其中所述材料纤维网为共挤出薄膜。
11.如权利要求10所述的多功能食物包裹物，其中所述共挤出薄膜包括至少一个复合薄膜粘结层，所述复合薄膜粘结层包括所述至少一个辅助功能性元素。
12.如权利要求9所述的多功能食物包裹物，所述包裹物还包括基本上疏水的底片，所述底片连接到所述多功能食物包裹物的所述第二面上。
13.如权利要求9所述的多功能食物包裹物，其中所述至少一个辅助功能性元素选自化学方法、物理方法以及它们的组合。
14.多功能食物包裹物，所述包裹物包括：
(a)包括至少一层的材料纤维网，所述材料纤维网具有第一活性面和第二面，所述材料纤维网包括多个与所述第一活性面和所述第二面是一整体的凸起，所述凸起之间具有间隔；
(b)设置在所述凸起之间的所述间隔内的所述第一活性面上的粘合剂；和，
(c)设置在所述凸起上并且与所述凸起为一整体的至少一种辅助功能性元素。
15.如权利要求14所述的多功能食物包裹物，其中所述粘合剂包括辅助的至少一种辅助功能性元素。
16.如权利要求15所述的多功能食物包裹物，其中所述凸起可破裂，在所述外力作用下所述至少一种辅助功能性元素可设置在所述凸起以外。
17.如权利要求16所述的多功能食物包裹物，其中所述凸起还包括不牢固区域，在所述外力作用下，所述至少一种辅助功能性元素通过所述不牢固区域从所述凸起中释放出来。
18.如权利要求14所述的多功能食物包裹物，其中所述至少一个辅助功能性元素选自化学方法、物理方法以及它们的组合。
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