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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken einer
auf Eisenpulver basierenden Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung in
einem luftdurchlässigen
Verpackungsmaterial unter Verwendung einer automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine
und eine mit einem solchen Verfahren hergestellte Sauerstoff absorbierende
Packung.
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Die
entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellte Sauerstoff
absorbierende Packung kann zum Haltbarmachen von Lebensmitteln,
Getränken,
Kosmetika, täglichen
Gebrauchsartikeln, pharmazeutischen Produkten usw. verwendet werden.
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2. Stand der Technik
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Sauerstoff
entziehende Zusammensetzungen sind in
US
4,230,595 beschrieben. Die beschriebenen Zusammensetzungen
bestehen im Wesentlichen aus metallischem Eisen und mindestens einem Oxidationsaktivator,
ausgewählt
aus Natriumsilikathydraten, Kieselsäure, Natriumalaun und Natriumborathydraten
und als wählbare
Inhaltsstoffe mindestens einem Oxidationshilfsaktivator und einem
inerten Füllstoff.
Das metallische Eisen hat normalerweise die Form feiner Körner oder
Pulver mit einem mittleren Parfikeldurchmesser von nicht mehr als
1 700 Mikrometer, bevorzugt nicht mehr als 300 Mikrometer, besonders
bevorzugt nicht mehr als 150 Mikrometer. Es werden verschiedene
Arten die Zusammensetzung bereitzustellen, erwähnt, wobei die bevorzugte Form
die Umhüllung
mit einer sauerstoffdurchlässigen
Folie ist.
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Ein
aus Partikeln bestehendes getempertes, elektrolytisch reduziertes
Eisen wird in der in WO 95/13135, beschriebenen Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung,
verwendet. Die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung wird in
einem feuchtigkeits- und
sauerstoffdurchlässigen
Umschlag verpackt. Das aus Partikeln bestehende getemperte, elektrolytisch
reduzierte Eisen hat eine Größe zwischen
44 μm und
297 μm und
am meisten bevorzugt etwa 75 μm.
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Weitere
Sauerstoff absorbierende Zusammensetzungen werden in
EP A 0864 630 beschrieben.
Sauerstoff-Absorberpäckchen
werden durch Umhüllen
der Zusammensetzungen mit gasdurchlässigem Hüllmaterial hergestellt, jedoch
steht keine Information über
die Methode dieser Herstellung zur Verfügung. Die das Eisenpulver als
wirksame Komponente enthaltende Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung
wird umfassend verwendet, um bei der Konservierung verschiedener
sauerstoffempfindlicher Produkte wie Lebensmittel, Sauerstoff zu
entfernen. Gewöhnlich
wird die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung durch Verpacken
der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung einschließlich des
feinen Pulvers in einem luftdurchlässigen Verpackungsmaterial
unter Verwendung einer automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine zu einer Sauerstoff
absorbierenden Packung geformt.
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Jedoch
ist es bei dem industriellen Verfahren der Verpackung der Sauerstoff
absorbierenden Zusammensetzung unter Verwendung einer automatischen
Abfüll-Verpackungsmaschine
hoher Produktivität
wahrscheinlich, dass die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung
an der äußeren Oberfläche der
Packungen anhaftet, dadurch das Aussehen der Packungen verschlechtert
und Sicherheits- und Hygieneprobleme verursacht. Insbesondere wird
bei einem Abfüll-Verpackungsvorgang
unter Verwendung einer automatischen dreiseitig siegelnden Abfüll-Verpackungsmaschine
des Rotations-Fülltyps, welche
in der Lage ist, dreiseitig gesiegelte Packungen mit einer Produktionsgeschwindigkeit
von 400 Packungen oder mehr Packungen in der Minute herzustellen,
jeder aus luftdurchlässigem
Verpackungsmaterial hergestellte Beutel mit der Sauerstoff absorbierenden
Zusammensetzung einschließlich
des feinen Pulvers in einer kurzen Zeitspanne von 0,15 Sekunden
oder weniger, befüllt.
Während
einer solchen Befüllung
springt ein Teil der aus der Füllrutsche
in jeden Beutel eingefüllten
Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung beim Herabfallen nach
oben zur Öffnung
des Beutels hin. Die nach oben springende Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung wird zwischen der Siegelzone der Beutelöffnung abgelagert,
wodurch sie das Aussehen und die Siegelfestigkeit verschlechtert.
Weiterhin wird die nach oben springende Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung aus dem Beutel heraus verstreut und an der äußeren Oberfläche des
Beutels abgesetzt, was zu einer Verunreinigung der zu konservierenden
Produkte, wie Lebensmittel, pharmazeutische Produkte und Kosmetika,
führt.
Die auf Eisenpulver basierende, an der äußeren Oberfläche der
Packungen haftende Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung bildet nach
Aufnahme von Sauerstoff Rost, was zu einer weiteren Verschlechterung
des Aussehens führt.
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Um
die obigen Nachteile zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, die
Arbeitsbedingungen der automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine sorgfältig zu
kontrollieren und die äußere Oberfläche jeder Packung
mit Bürste
oder Tuch zu reinigen. Diese Methoden sind jedoch aufwendig und
kostspielig und versagen darüber
hinaus befriedigende Effekte zu erzielen.
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Hinsichtlich
Sauerstoff-Absorptionsvermögen
wird feines Eisenpulver bevorzugt, jedoch gibt es keine weitere
Untersuchung bezüglich
Größenverteilung
des Eisenpulvers oder der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung
in einer Sauerstoff absorbierenden Packung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden Probleme
zu lösen
und ein verbessertes industrielles Verfahren zur Herstellung einer
Sauerstoff absorbierenden Packung, mit einer an deren äußerer Oberfläche minimiert
anhaftenden Menge Sauerstoff absorbierender Zusammensetzung, zur
Verfügung
zu stellen.
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Die
Erfinder haben umfassende Forschung hinsichtlich der Beziehung zwischen
der verstreuten Menge und der Partikelgröße des Eisenpulvers angestellt
und als Ergebnis davon gefunden, dass unter Verwendung eines granulatförmigen Eisenpulvers mit
einem begrenzten Gehalt an feinem Eisenpulver die obigen Probleme
gelöst
werden können
und das vorstehende Ziel erreicht werden kann. Die vorliegende Erfindung
ist aufgrund dieser Erkenntnis vollendet worden.
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Somit
umfasst das Verfahren der Erfindung zur Herstellung einer Sauerstoff
absorbierenden Packung die folgenden Aspekte:
- (1)
Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoff absorbierenden Packung,
welches umfasst
(a) Herstellung einer Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung,
umfassend ein granulatförmiges
Eisenpulver als wirksame Komponente, welche feines Eisenpulver,
das ein 75 μm
(200-mesh) Standardsieb unter Entfernen des feinen Eisenpulvers
passiert, in einer Menge von 5 Gewichts% oder weniger enthält; und
(b)
Verpacken der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung in einem
luftdurchlässigen
Verpackungsmaterial unter Verwendung einer automatischen Füll-Verpackungsmaschine
zum dreiseitigen Versiegeln vom Rotationsabfülltyp mit hoher Produktivität von mindestens
einigen hundert Packungen pro Minute.
- (2) Verfahren nach obigem (1), wobei das Eisenpulver ein Eisenschwammpulver
ist.
- (3) Verfahren nach obigem (1) oder (2), wobei das granulatförmige Eisenpulver
ein beschichtetes Eisenpulver ist, hergestellt durch Beschichten
eines Eisenpulvers mit einem Elektrolyten in einer Menge von 0,1
bis 10 Gewichts% bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers.
- (4) Verfahren nach obigem (3), wobei das beschichtete Eisenpulver
hergestellt wird, indem das Eisenpulver zunächst beschichtet und dann das feine
Eisenpulver entfernt wird.
- (5) Verfahren nach obigem (3), wobei das beschichtete Eisenpulver
durch zunächst
Entfernen des feinen Eisenpulvers, Zurücklassen des verbleibenden
Eisenpulvers und dann Beschichten des verbleibenden Eisenpulvers
hergestellt wird.
- (6) Verfahren nach obigem (5), wobei das beschichtete Eisenpulver
durch weiteres erneutes Entfernen von feinem Pulver nach dem Beschichten
hergestellt wird.
- (7) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (6), wobei die Entfernung
des feinen Eisenpulvers durch ein Sieb- oder Abtrennungsverfahren
unter Verwendung von Schwerkraft oder Zentrifugalkraft durchgeführt wird.
- (8) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (7), wobei die Menge
des Eisenpulvers, das an der äußeren Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packung haftet, 0,5 mg/m2 oder
weniger bezogen auf die Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Packung ist.
- (9) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (8), wobei das granulatförmige Eisenpulver
feines Eisenpulver in einer Menge von 3 Gewichts% oder weniger enthält, das
ein 200-mesh Standardsieb passiert.
- (10) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (9), wobei die
mittlere Partikelgröße des granulatförmigen Eisenpulvers
100 bis 250 μm
beträgt.
- (11) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (10), wobei das
granulatförmige
Eisenpulver höchstens 3
Gewichts% grobes Eisenpulver mit einem Durchmesser von mehr als
500 μm einschließt.
- (12) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (11), wobei die
hohe Produktivität
der automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine
zum dreiseitigen Versiegeln vom Rotationsabfülltyp im Bereich von einigen
100 Packungen bis 1000 Packungen pro Minute liegt.
- (13) Verfahren nach obigem (12), wobei die hohe Produktivität im Bereich
von 420 bis 1000 Packungen pro Minute liegt.
- (14) Verfahren nach einem der obigen (1) bis (13), wobei das
Verpacken unter Verwendung der automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine zum dreiseitigen Versiegeln
durch Beutelformungs-, Abmess- und Fülloperationen durchgeführt wird, die
um eine Rotationsachse herum angeordnet sind.
- (15) Verfahren nach obigem (14), wobei die Menge des an der äußeren Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packung haftenden Eisenpulvers 0,5 mg/m2 oder weniger bezogen auf die Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packung beträgt.
- (16) Verfahren nach obigem (15), wobei die hohe Produktivität der automatischen
Abfüll-Verpackungsmaschine
zum dreiseitigen Siegeln vom Rotationsabfülltyp im Bereich von einigen
100 Packungen bis 1000 Packungen pro Minute liegt.
- (17) Verfahren nach obigem (16), wobei die hohe Produktivität im Bereich
von 400 – 1000
Packungen pro Minute liegt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendete Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung nützt
die Fähigkeit
des Eisenpulvers aus, mit Sauerstoff zu reagieren. In der vorliegenden
Erfindung wird eine Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung verwendet,
die als wirksame Komponente ein Eisenpulver umfasst, enthaltend
feines Eisenpulver, das durch ein 75 μm (200-mesh) Standardsieb in
einer Menge von 5 Gewichts% oder weniger, bevorzugt 3 Gewichts%
oder weniger bezogen auf das Gesamtgewicht des Eisenpulvers passiert.
Hier entspricht das 200-mesh Standardsieb einem solchen mit einer Sieböffnung von
75 μm. Die
mittlere Partikelgröße des Eisenpulvers
beträgt
bevorzugt 100 bis 250 μm. Größere Eisenpulver
können
im Verpackungsmaterial Löcher
hervorrufen oder haben eine kleinere Geschwindigkeit bei der Sauerstoffabsorption.
Ein Eisenpulver, das grobes Eisenpulver mit einem Durchmesser größer als
500 μm in
einer Menge von 3 Gewichts% oder weniger enthält, ist bevorzugt. In der vorliegenden
Erfindung wird das Problem, dass ein Teil der aus der Füllrutsche
in den Beutel gefüllten Sauerstoff
absorbierenden Zusammensetzung beim Herabfallen nach oben zur Öffnung des
Beutels hin aufspringt, durch Reduzierung des Gehaltes an feinem
Eisenpulver, das durch ein 75 μm
(200-mesh) Standardsieb passiert, gelöst. Das in der vorliegenden
Erfindung verwendete Eisenpulver enthält granulatförmiges Eisenpulver,
das nicht durch ein 75 μm (200-mesh)
Standardsieb passiert, in einer Menge von 95 Gewichts% oder höher.
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Als
Eisenpulver sind Pulver aus Eisen im reduzierten Zustand verwendbar.
Beispiele für
solche Eisenpulver schließen
ein: Eisenschwammpulver (reduziertes Eisenpulver), das durch Reduzieren
und Pulverisieren von Eisenerz hergestellt wird; elektrolytisches
Eisenpulver, das durch elektrolytische Abscheidung von Eisen aus
einer Eisenionen enthaltenden Lösung
hergestellt wird; zerriebenes Eisenpulver, das durch Zerreiben von
geschmolzenem Eisen in Wasser oder Öl hergestellt wird; und zerkleinertes Eisenpulver,
das durch Zerkleinern oder Mahlen von Eisenblöcken hergestellt wird. Von
diesen Eisenpulvern sind das Eisenschwammpulver (reduziertes Eisenpulver)
und das zerriebene Eisenpulver im Hinblick auf ihr hohes Sauerstoff-Absorptionsvermögen bevorzugt
und das Eisenschwammpulver (reduziertes Eisenpulver) ist am meisten
bevorzugt.
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In
der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Elektrolyt als
Hilfsmittel mit dem Eisenpulver vermischt. Die resultierende Eisenpulver/Elektrolyt-Zusammensetzung
gilt auch als Eisenpulver.
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Die
zu vermischende Menge an Elektrolyt beträgt bevorzugt 0,1 bis 10 Gewichts%,
mehr bevorzugt 0,2 bis 4 Gewichts% bezogen auf das Gewicht des Eisenpulvers.
Wenn der Gehalt an Elektrolyt unterhalb des genannten Bereichs liegt,
ist die Sauerstoff-Absorptionsgeschwindigkeit herabgesetzt. Wenn
der Gehalt an Elektrolyt über
dem obigen Bereich liegt, bedeckt eine große Menge der absorbierten Feuchtigkeit
die Oberfläche
des Eisenpulvers, was dazu führt,
dass die Reaktion mit Sauerstoff verhindert wird.
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Beispiele
für Elektrolyte
als Hilfsmittel schließen
Halogenide, Carbonate, Sulfate und Hydroxide von Metallen oder Ähnliche
ein. Von diesen Elektrolyten sind Metallhalogenide bevorzugt. Weiterhin
sind von den Metallhalogeniden mehr bevorzugt Alkalimetallhalogenide,
Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumbromid, Natriumjodid und Kaliumjodid;
und Erdalkalimetallhalogenide, wie Calciumchlorid und Magnesiumchlorid.
Ein Gemisch der Metallhalogenide ist auch verwendbar.
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Der
Elektrolyt kann einfach durch mechanisches Vermischen mit dem Eisenpulver
vermengt werden. Bevorzugt wird der Elektrolyt auf die Oberfläche des
Eisenpulvers durch Besprühen
der Oberfläche
des Eisenpulvers mit einer wässrigen
Lösung des
Elektrolyten und nachfolgendem Trocknen aufgebracht, oder durch
Vermischen des Eisenpulvers und der wässrigen Lösung des Elektrolyten mit nachfolgendem
Trocknen. In der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zum Aufbringen
des Elektrolyten auf das Eisenpulver als „Beschichtungsverfahren" bezeichnet und das
so hergestellte Eisenpulver mit dem aufgebrachten Elektrolyten als „beschichtetes Eisenpulver" bezeichnet. Das
beschichtete Eisenpulver ist eine Eisenpulver/Elektrolyt-Zusammensetzung
mit einer Struktur, bei welcher der feste Elektrolyt direkt am Eisenpulver
haftet. Bei dem Beschichtungsvorgang kann ein Additiv wie ein Deodorant,
als Beispiel Aktivkohle, oder ein Dispergiermittel zusätzlich mit
dem Elektrolyten in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 bis 4 Gewichts%
bezogen auf das Eisenpulver vermengt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung wird das oben beschriebene beschichtete
Eisenpulver bevorzugt als das Eisenpulver verwendet. Namentlich
ist ein mehr bevorzugtes Eisenpulver ein beschichtetes Eisenpulver,
bei welchem Eisenschwammpulver (reduziertes Eisenpulver) oder zerriebenes
Eisenpulver mit Alkalimetallhalogenid oder Erdalkalimetallhalogenid
beschichtet ist. Am meisten bevorzugt ist ein beschichtetes Eisenpulver,
welches durch Beschichten des Eisenschwammpulvers (reduzierten Eisenpulvers)
mit Alkalimetallhalogenid hergestellt ist.
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Wie
vorstehend erwähnt,
enthält
das in der vorliegenden Erfindung verwendete Eisenpulver feines
Eisenpulver, das in einer Menge von 5 Gewichts% oder weniger durch
ein Standardsieb von 75 μm
(200-mesh) passiert. Der Gehalt an feinem Eisenpulver wird durch
Messen beider, der Gesamtmenge des Eisenpulvers und der Menge des
durch ein 75 μm
(200-mesh) Standardsieb passierenden feinen Eisenpulvers und Dividieren
der Letzteren durch die Erstere, bestimmt. Der Gehalt an feinem
Eisenpulver wird aus der Menge des aus Eisenpulver allein bestehenden
Pulvers oder der Menge der Eisenpulver/Elektrolyt-Zusammensetzung,
umfassend das mit dem Hilfsmittel beschichtete Eisenpulver, erhalten,
jedoch wird die Menge des kein Eisenpulver enthaltenden Hilfsmittels
und die Menge anderer Additive selbst, von der Berechnung des Gehaltes
ausgeschlossen.
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Wie
von dem oben beschriebenen nicht beschichteten Eisenpulver, wird
auch von dem beschichteten Eisenpulver, welches durch Beschichten des
Eisenpulvers mit dem Elektrolyten hergestellt wird, verlangt, feines
Eisenpulver zu enthalten, welches in einer Menge von 5 Gewichts%
oder weniger bezogen auf das Gesamtgewicht des beschichteten Eisenpulvers
durch das 75 μm
(200-mesh) Standardsieb passiert.
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Das
wichtige Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung
von granulatförmigem
Eisenpulver als wirksame Komponente der Sauerstoff absorbierenden
Zusammensetzung, enthaltend feines Eisenpulver, welches in einer
Menge von 5 Gewichts% oder weniger bezogen auf das Gesamtgewicht
des granulatförmigen
Eisenpulvers durch das 75 μm
(200-mesh) Standardsieb passiert, wenn die Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung in einem luftdurchlässigen Verpackungsmaterial
unter Verwendung einer automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine verpackt wird.
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Das
granulatförmige
Eisenpulver, enthaltend feines Eisenpulver (feines Pulver), welches
durch ein 75 μm
(200-mesh) Standardsieb in einer Menge von 5 Gewichts% oder weniger
passiert, kann durch Entfernen des feinen Pulvers durch Sieben oder Ähnlichem
hergestellt werden. Es kann auch ein granulatförmiges beschichtetes Eisenpulver
verwendet werden, welches durch Beschichten des Eisenpulvers und
dann Entfernen des feinen Pulvers hergestellt wird. Ebenso verwendbar
ist ein granulatförmiges
beschichtetes Eisenpulver, enthaltend feines beschichtetes Eisenpulver
(feines Pulver), das durch ein75 μm (200-mesh)
Standardsieb in einer Menge von 5 Gewichts% oder weniger passiert,
welches hergestellt werden kann zuerst durch Entfernen des feinen
Pulvers und dann Beschichten des verbleibenden Pulvers, wenn gewünscht, weiter
gefolgt von erneutem Entfernen des feinen Pulvers. Das Entfernen
des feinen Pulvers kann zusätzlich
zum Sieben durch Trennungsmethoden, welche die Schwerkraft oder
Zentrifugalkraft ausnützen,
durchgeführt
werden. In jedem Fall ist es erforderlich, dass der Gehalt an feinem
Eisenpulver, welches durch ein 75 μm (200-mesh) Standardsieb passiert,
zum Zeitpunkt, an dem die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung
mit dem luftdurchlässigen
Verpackungsmaterial verpackt wird, innerhalb des Bereiches von 5
Gewichts% oder weniger liegt.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendete Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung kann zusätzlich
zum Eisenpulver und dem Elektrolyt verschiedene Additive enthalten
wie Deodorantien, als Beispiel Aktivkohle; Befeuchtungsmittel, als
Beispiel Diatomeenerde, Zeolith, granulatförmiges Siliciumdioxid und geschäumten Beton;
Dispergiermittel, als Beispiel Aluminiumoxid, Perlit, Keramikpulver, Quarzsand,
Magnesiumoxid, Calciumoxid, Eisenoxide (Pyrit und rotes Eisenoxid),
Siliciumdioxidpulver, Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid und Gips; Kohlendioxidabsorber
oder -entwickler; und Alkoholerzeuger; und ein Gemisch von mindestens
zwei der obigen Additive. Die Befeuchtungsmittel können zugesetzt
werden, um das Eisenpulver mit Wasser zu versehen, wenn die zu konservierenden
Produkte das Eisenpulver nicht mit genügend Wasser versorgen, um mit
dem Sauerstoff zu reagieren. Die Zusatzmenge an Additiven oder Additivgemisch
ist nicht kritisch und kann entsprechend der Art der Additive und den
zu konservierenden Produkten leicht bestimmt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung wird die Sauerstoff absorbierende Packung
durch Verpacken der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung in
einem luftdurchlässigen
Verpackungsmaterial hergestellt. Als luftdurchlässige Verpackungsmaterialien können perforierte
oder sauerstoffdurchlässige Kunststofffolien,
Vliese, Papiere und deren laminierte Bahnen verwendet werden. Beispiele
der Materialien für
Kunststofffolien schließen
Polyester, Polyamide, Polycarbonate und Polyolefine ein. Die sich gegenüberliegenden
zu siegelnden Oberflächen
der Verpackungsmaterialien bestehen bevorzugt aus heiß siegelbaren
Materialien, wie Polyethylen und Polypropylen.
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Die
Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung wird unter Verwendung einer
automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine
in ein sauerstoffdurchlässiges
Verpackungsmaterial verpackt. Die automatische Abfüll-Verpackungsmaschine
produziert die Sauerstoff absorbierenden Packungen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit
in den aufeinander folgenden Schritten Heißsiegeln des Verpackungsmaterials
zu Beuteln, Zuführen
der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung an den offenen Enden der
Beutel, um die Beutel zu füllen
und dann Verschließen
der offenen Enden. Die automatische Abfüll-Verpackungsmaschine ist
eine dreiseitig siegelnde automatische Abfüll-Verpackungsmaschine.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung verhindert wirksam das Anhaften
des Eisenpulvers an der äußeren Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packungen als Folge der Streuung eines
Teils der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung während des
Verpackungsvorgangs. Dieser verhindernde Effekt macht sich mehr
bemerkbar, wenn die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung unter Verwendung
der dreiseitig siegelnden automatischen Abfüll-Verpackungsmaschinen, besonders
der dreiseitig siegelnden automatischen Abfüll-Verpackungsmaschinen vom
Rotations-Fülltyp, verpackt
wird.
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Die
dreiseitig siegelnden automatischen Abfüll-Verpackungsmaschinen vom
Rotations-Fülltyp sind
aus einer Vielzahl von schwenkbaren Heißsiegelbacken, Abmessvorrichtungen
für das
Füllmaterial
und Einfüllrutschen
zusammengesetzt. Diese Mitglieder sind rings um eine Rotationsachse
herum angeordnet und Beutelformungs-, Abmess- und Abfülloperationen
werden während
der Drehung dieser Mitglieder zusammen mit dem doppelt gefalteten Verpackungsmaterial
um die Rotationsachse herum, durchgeführt. An der Vorderseite der
Maschinen ist eine Vorrichtung zur Zuführung des luftdurchlässigen Verpackungsmaterials
und Doppeltfalten desselben in Längsrichtung
angeordnet. Am hinteren Ende der Maschinen ist eine Vorrichtung
zum Heißsiegeln
der Öffnungen
der Beutel angeordnet. Die Maschinen dieses Typs können rechteckig
verpackte Produkte mit drei heiß gesiegelten
Seiten und einer gefalteten Seite mit hoher Produktivität von mehreren
Hundert bis 1000 oder mehr Packungen pro Minute herstellen.
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Die
nach der vorliegenden Erfindung hergestellte Sauerstoff absorbierende
Packung funktioniert als wasserabhängiger Sauerstoffabsorber,
der entweder Sauerstoff mit Hilfe des aus Lebensmitteln oder Ähnlichen
verdampften Wassers absorbiert oder als selbstreaktiver Sauerstoffabsorber,
der Sauerstoff mit Hilfe von Wasser absorbiert, welches aus dem
Befeuchtungsmittel zugeführt
wird, das der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung zugesetzt ist.
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In
der entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellten Sauerstoff
absorbierenden Packung beträgt
die Menge des an ihrer äußeren Oberfläche haftenden
Eisenpulvers 0,5 mg/m2 oder weniger bezogen
auf die Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Packung. Mit einer solch kleinen anhaftenden
Menge werden Lebensmittel, Getränke,
Kosmetika, Gegenstände
des täglichen
Gebrauchs und pharmazeutische Produkte in geeigneter Weise konserviert
ohne jegliche Veränderung
ihrer Farbe, selbst wenn sie Substanzen enthalten, die Addukte mit
Eisen bilden, wie Ascorbinsäure,
Cumarin, Tannin und Hinokitol, Spezielle Beispiele für solche
Produkte, die konserviert werden, schließen ein: Brot, Süßwaren und
Getränke,
die Konservierungsstoffe enthalten, wie Ascorbinsäure; Kosmetika
und Parfüms, die
mit Cumarin ihren Duft erhalten usw.; Seifen, die antibakterielle
Substanzen enthalten, wie Kresol und Hinokitol; und medizinische
Produkte, wie Transfusionsbeutel.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mehr im Detail auf dem Wege von Beispielen
beschrieben. Jedoch ist anzumerken, dass die folgenden Beispiele veranschaulichen
und nicht beabsichtigt ist, die vorliegende Erfindung darauf zu
beschränken.
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BEISPIEL 1
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In
einem Industriemischer wurden 100 Teile (Gewichtsteile, das Gleiche
gilt hierin nachfolgend) Eisenschwammpulver (reduziertes Eisenpulver;
Gehalt an feinem Eisenpulver, welches durch ein 75 μm (200-mesh)
Standardsieb passiert: 0,9 Gewichts%), eine wässrige Lösung, enthaltend 1,0 Teile
Natriumchlorid und 0,4 Teile Aktivkohle, vermischt. Das resultierende
Gemisch wurde unter Ausnutzen der Eigenerhitzung getrocknet und
dann gekühlt,
um ein beschichtetes Eisenpulver A zu erhalten. Ein Teil des beschichteten
Eisenpulvers A wurde entnommen und gewogen (X Teil) und dann das
feine Eisenpulver, welches durch das 75 μm (200-mesh) Standardsieb passierte,
gesammelt und gewogen (Y Teil). Der Gehalt an feinem Eisenpulver,
welches das 75 μm (200-mesh)
Standardsieb passiert hatte, betrug im beschichteten Eisenpulver
A (Y/X) × 100,
1,9 Gewichts%.
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Unter
Verwendung einer dreiseitig siegelnden automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine vom
Rotations-Abfülltyp,
hergestellt von Topack Co., Ltd., wurden 0,4 g des beschichteten
Eisenpulvers A und 0,4 g des Befeuchtungsadditivs B, umfassend ein
Gemisch aus 100 Teilen Zeolith, imprägniert mit 44 Teilen einer
17 Gewichts% Salzlösung,
5 Teilen Gips und 4 Teilen Magnesiumhydroxid vermischt und in jeden
Beutel aus luftdurchlässiger
Verpackungsfolie, bestehend aus perforiertem Polyester/perforiertem
Polyethylen/ölbeständigem Papier/perforiertem Polyethylen
bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 520 Packungen pro Minute
verpackt, um dadurch ein gewickeltes Band einer Serie von 6000 selbst
reagierenden Sauerstoff absorbierenden Packungen, jeweils dreiseitig
gesiegelt, als 40 × 30
mm Rechtecke, zu erhalten.
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Die
Sauerstoff absorbierende Packung wies ein gutes Aussehen auf. Beide
Oberflächen
der aufgerollten Sauerstoff absorbierenden Packung (einschließend 6000
Packungen) wurden ausreichend mit einer 50 mm × 60 mm Gaze über einer
Petrischale abgewischt. Die gesammelten Stäube von der Gaze in der Petrischale
wurden in Chlorwasserstoffsäure
eingebracht und erhitzt, um die gesammelten Stäube und die in der Gaze zurückgebliebenen
Stäube
aufzulösen.
Die resultierende Lösung
wurde zusammengefasst und mittels eines induktiv gekuppelten Plasma-Atomemissionsspektrometers
(ICP-AES) 1200VR, hergestellt von Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.,
analysiert, um die Menge des an der äußeren Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packung haftenden Eisenpulvers zu bestimmen.
Als Ergebnis bestätigte
sich, dass die anhaftende Menge 1 mg/Rolle entsprechend 0,07 mg/m2 bezogen auf die Oberfläche der Sauerstoff absorbierenden
Packung betrug.
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Eine
Sauerstoff absorbierende Packung aus der Rolle der Sauerstoff absorbierenden
Packungen wurde zusammen mit 75 ml Luft in einen sauerstoffundurchlässigen Beutel
durch Heißsiegeln
eingeschlossen. Der heiß gesiegelte
Beutel wurde in einem Thermostaten bei 25°C gelagert. Nach 12 Stunden
Lagerung betrug die Sauerstoffkonzentration im Beutel weniger als
0,1 Volumen%, gemessen mit einem Zirkoniumdioxid-Typ Sauerstoffanalysator.
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VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Ein
Gemisch von 100 Teilen pulverisiertem Eisenpulver (Gehalt an feinem
Eisenpulver, das durch ein 75 μm
(200-mesh) Standardsieb passierte: 45 Gewichts%) und einer wässrigen
Lösung,
enthaltend 0,4 Teile Natriumchlorid, wurde getrocknet und dann gekühlt, um
beschichtetes Eisenpulver Z zu erhalten, welches feines Eisenpulver
enthielt, das in einer Menge von 50 Gewichts% bezogen auf das Gesamtgewicht
des beschichteten Eisenpulvers Z durch ein 75μm (200-mesh) Standardsieb passierte.
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Der
gleiche Verpackungsvorgang wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit
der Ausnahme, dass das beschichtete Eisenpulver Z anstelle des beschichteten
Eisenpulvers A verwendet wurde, wobei ein aufgewickeltes Band einer
Reihe von selbst reagierenden Sauerstoff absorbierenden Packungen
erhalten wurde und jede eine dreiseitig gesiegelte Packung eines
40 mm × 30
mm Rechtecks war. Bezüglich
Aussehen wurde an der Oberfläche
einiger Sauerstoff absorbierender Packungen Eisenrost festgestellt.
Die gemessene Menge des an der äußeren Oberfläche der
aufgerollten Sauerstoff absorbierenden Packung (einschließend 6000
Packungen) haftenden Eisenpulvers betrug 20 mg/Rolle, entsprechend
1,4 mg/m2 bezogen auf die Oberfläche der Sauerstoff
absorbierenden Packungen.
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BEISPIEL 2
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Unter
Verwendung einer dreiseitig siegelnden automatischen Abfüll-Verpackungsmaschine vom
Rotations-Abfülltyp,
hergestellt von Topack Co., Ltd., wurden 0,4 g des beschichteten
Eisenpulvers A und 0,6 g des Dispergieradditivs C, umfassend Aluminiumoxid,
in jeden Beutel aus luftdurchlässiger Verpackungsfolie,
bestehend aus perforiertem Polyester/Polyethylen/ölbeständigem Papier/perforiertem Polyethylen
bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 420 Packungen pro Minute
verpackt, um dadurch ein gewickeltes Band einer Serie von wasserabhängig Sauerstoff
absorbierenden Packungen, jeweils als dreiseitig gesiegelte rechteckige
Packung, von 40 × 40
mm zu erhalten.
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Die
erhaltene Sauerstoff absorbierende Packung wies ein gutes Aussehen
auf. Die gemessene Menge des an der äußeren Oberfläche der
aufgerollten Sauerstoff absorbierenden Packung (einschließend 6000
Packungen) haftenden Eisenpulvers betrug 3 mg/Rolle, entsprechend
0,16 mg/m2 bezogen auf die Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packung.
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Eine
Sauerstoff absorbierende Packung aus der Rolle der Sauerstoff absorbierenden
Packungen und mit 10 g Wasser imprägnierte Baumwolle als Absorbens
wurden zusammen mit 75 ml Luft durch Heißsiegeln in einen sauerstoffundurchlässigen Beutel
eingeschlossen. Der heiß gesiegelte
Beutel wurde in einem Thermostat bei 25°C gelagert. Nach 12 Stunden
Lagerung betrug die Sauerstoffkonzentration im Beutel weniger als
0,1 Volumen%, gemessen mit einem Zirkoniumdioxid-Typ Sauerstoffanalysator.
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VERGLEICHSBEISPIEL 2
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Der
gleiche Verpackungsvorgang wie in Beispiel 2 wurde wiederholt, mit
der Ausnahme, dass das beschichtete Eisenpulver Z anstelle des beschichteten
Eisenpulvers A verwendet wurde, um dadurch ein gewickeltes Band
einer Serie von wasserabhängig
Sauerstoff absorbierenden Packungen, jeweils als dreiseitig gesiegelte
rechteckige Packung, von 40 × 40
mm zu erhalten. Bezüglich
Aussehen wurde an der Oberfläche
einiger Sauerstoff absorbierender Packungen Eisenrost festgestellt.
Die gemessene Menge des an der äußeren Oberfläche der
aufgerollten Sauerstoff absorbierenden Packung (einschließend 6000
Packungen) haftenden Eisenpulvers betrug 30 mg/Rolle, entsprechend
1,6 mg/m2 bezogen auf die Oberfläche der
Sauerstoff absorbierenden Packungen.
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BEISPIEL 3
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Eine
Hinokitol enthaltende Seife, mit einem Stück der in Beispiel 1 hergestellten
Sauerstoff absorbierenden Packung darauf, wurde mit 100 ml Luft in
einen hoch gasundurchlässigen
Verpackungsbeutel aus gerecktem Nylon/Polyvinylidenchlorid/Polyethylen
eingesiegelt und dazu eine Vielzahl von verpackten Seifen hergestellt,
die bei 25°C
gelagert wurden. Nach 30 Tagen Lagerung wurden die Seife und die
Sauerstoff absorbierende Packung in jedem Beutel visuell beobachtet
ob Veränderungen
aufgetreten waren oder nicht. Als Ergebnis der Beobachtung wurde
an keiner der Seifen und Sauerstoff absorbierenden Packungen Farbveränderung
und Verunreinigung entdeckt. Speziell waren die Seifen vor dem Verpacken
schwach gelb gefärbt,
wiesen jedoch danach keine weitere Farbveränderung auf.
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VERGLEICHSBEISPIEL 3
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Eine
Hinokitol enthaltende Seife, mit einem Stück der in Vergleichsbeispiel
1 hergestellten Sauerstoff absorbierenden Packung, wurde mit 100
ml Luft in einen hoch gasundurchlässigen Verpackungsbeutel aus
gerecktem Nylon/Polyvinylidenchlorid/Polyethylen eingesiegelt. Die
verpackten Seifen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 3
gelagert. Nach 30 Tagen Lagerung wurden die Seife und die Sauerstoff
absorbierende Packung in jedem Beutel visuell beobachtet ob Veränderungen
aufgetreten waren oder nicht. Als Ergebnis der Beobachtung wurde
keine weitere Vergilbung der Seifen beobachtet, jedoch waren auf
10% der Seifen rötlich
braune Punkte zu sehen.
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Mit
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass das
Eisenpulver zum Zeitpunkt des Füllvorgangs
der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung teilweise in Form
von Stäuben
hoch geschleudert wird und an der äußeren Oberfläche der
Packung abgelagert wird. Besonders bemerkenswert ist der Effekt
der vorliegenden Erfindung, wenn der Verpackungsvorgang an einer
dreiseitig siegelnden automatischen Verpackungsmaschine des Rotations-Abfülltyps durchgeführt wird. Mit
der entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellten Sauerstoff
absorbierenden Packung können
Produkte ohne jede Verunreinigung und Farbveränderung über einen langen Zeitraum konserviert
werden. Insbesondere wird die entsprechend der vorliegenden Erfindung
hergestellte Sauerstoff absorbierende Packung passend zum Haltbarmachen
von Produkten, wie Lebensmitteln, Getränken, Kosmetika, Gegenständen des
täglichen
Gebrauchs und pharmazeutischen Produkten, welche Substanzen enthalten,
die mit Eisen Addukte bilden, verwendet.