ES2902656T3 - Eliminación de oxígeno - Google Patents
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Abstract
Estructura para eliminar oxígeno (a la que se hace referencia aquí como "OSS") que forma parte de un cierre para su fijación a una parte de un recipiente, comprendiendo la OSS un medio generador de hidrógeno que incluye material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular al reaccionar con la humedad; y un catalizador para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno; en la que dicha OSS incluye un medio de control para controlar el paso de humedad a dicho material activo; en la que al menos parte de dicho medio de control se proporciona en una primera capa, y una segunda capa comprende dicho medio generador de hidrógeno que comprende una matriz con la que está asociado dicho material activo; en la que el catalizador se dispersa en dicha primera capa o dicha segunda capa, en la que la suma del volumen de las capas primera y segunda se define como la "suma-volumen" en mm3 y dicha OSS incluye menos de 0,20 μg de catalizador por unidad de dicha "suma-volumen" en mm3.
Description
DESCRIPCIÓN
Eliminación de oxígeno
La presente invención se refiere a la eliminación de oxígeno y, en concreto, aunque no en exclusiva, a la eliminación de oxígeno en recipientes, por ejemplo, en recipientes de comida o bebida.
La patente W02008/090354A describe un recipiente que comprende un medio generador de hidrógeno para generar hidrógeno molecular en una reacción química que implica una sustancia activa incorporada en el recipiente. Se asocia al recipiente un catalizador para catalizar una reacción entre el hidrógeno y el oxígeno moleculares que entra al recipiente, para eliminar el oxígeno y proteger el contenido del recipiente frente a la degradación debida y/o asociada a la presencia de oxígeno. De este modo se puede prolongar el período de almacenamiento de alimentos y bebidas envasadas en plástico, por ejemplo, en recipientes de tereftalato de polietileno. Los ejemplos específicos que aparecen en el documento W02008/090354A demuestran la eficacia de la invención, con referencia a botellas de PET sopladas a partir de una mezcla de PET y un catalizador de paladio, de modo que el catalizador se distribuye por toda la pared de la botella. El hidrógeno se produce a partir de placas que contienen borohidruro de sodio. Las botellas se llenan con agua del grifo. Los resultados muestran que no hay un aumento medible en la concentración de oxígeno a lo largo de un período de prueba de dos meses (Ejemplo 12).
El documento W02010/115992 también se refiere a la eliminación de oxígeno en recipientes. En este caso, se describe una amplia gama de cierres para recipientes. No se presentan datos acerca de la eficacia de los diferentes diseños de cierres que se describen.
Aunque la eliminación de oxígeno de recipientes que contienen alimentos o bebidas que no son muy sensibles al oxígeno representa un desafío, este es mayor con respecto a la eliminación suficientemente rápida de oxígeno de recipientes que contienen productos de consumo muy sensibles al oxígeno (por ejemplo, vino o zumos de fruta), el oxígeno se debe eliminar y/o hacer reaccionar a una velocidad superior a la velocidad de reacción del oxígeno con el producto de consumo.
Los zumos contienen vitamina C (ácido ascórbico) que es muy sensible al oxígeno y para prolongar la vida útil (antes y después de la apertura inicial) del zumo envasado se requiere una eliminación rápida del oxígeno.
La figura 1 es una representación esquemática de una botella de zumo que incorpora tecnología de eliminación de oxígeno del tipo descrito en los documentos W02008/090354A y W02010/115992A. La botella 2 incluye un cierre 4 y un cuerpo 6 que contiene zumo 8 que contiene ácido ascórbico. El cierre 4 incorpora un hidruro que genera hidrógeno en contacto con la humedad que llena el espacio libre superior 9 y el cuerpo 6 comprende PET que incorpora un catalizador de paladio. Tal como se ilustra, el oxígeno (O2) impregna el cuerpo 6 y se genera hidrógeno en el cierre. El hidrógeno entra en el espacio libre superior y una parte se disuelve en el zumo, lo que hace que el hidrógeno impregne todo el cuerpo 6, tras lo cual el hidrógeno se asocia con el catalizador de paladio, para así activar el catalizador. Cuando el oxígeno impregna el cuerpo 6, por cualquier punto, está próximo al catalizador activado por el hidrógeno, lo que da como resultado una eliminación rápida del oxígeno, de modo que solo una concentración muy baja de oxígeno está presente en el zumo 8, minimizando así el oxígeno disponible para reaccionar con el ácido ascórbico en el zumo. Como consecuencia de ello, se minimiza la degradación del zumo y tal protección permanece siempre que el hidruro en el cierre genere suficiente hidrógeno.
Otras soluciones para proteger el contenido del recipiente del oxígeno incluyen: construir todas las paredes del recipiente de forma que definan una barrera contra gases y se evite así el paso de oxígeno al interior del recipiente. Por ejemplo, las paredes pueden tener múltiples capas y/o estar revestidas, por ejemplo, con óxido de silicona PLASMAX (Marca Registrada). Otra solución disponible comercialmente para recipientes de PET comprende la incorporación de un polímero oxidable (p. ej. AMOSORB (Marca Registrada) y un catalizador a través de la pared del recipiente. El oxígeno que impregna la pared es eliminado mediante el polímero oxidable antes de que afecte al contenido del recipiente.
De ese modo, las soluciones que existen en el mercado que se han descrito abordan el problema tratando las paredes del recipiente para eliminar o bloquear la entrada de oxígeno en el recipiente en el momento en el que el oxígeno entra inicialmente en contacto con el recipiente. Tales tratamientos, por definición, asocian materiales adicionales, por ejemplo, con el PET utilizado para el recipiente y esto puede hacer que el reciclaje de tales recipientes sea menos directo, si se compara con el caso en el que se debe reciclar un recipiente que comprende 100 % de PET.
De lo anterior se espera que la protección de los productos de consumo sensibles al oxígeno requiera la distribución de un catalizador sobre una gran superficie y/o en todas las paredes del cuerpo, de modo que el oxígeno se pueda eliminar rápidamente antes de que entre una cantidad significativa de oxígeno en la bebida y/o antes de que llegue al interior del recipiente. Sin embargo, la presente invención, en un aspecto, se basa en un descubrimiento sorprendente que resulta contrario a lo intuido anteriormente.
Por otra parte, es deseable que cualquier sistema de eliminación de oxígeno sea rentable y/o exista el desafío de reducir el coste de los componentes que se utilicen. La presente invención, en otro aspecto, aborda este problema. También es un objeto de la invención facilitar la incorporación de un medio de eliminación de oxígeno en recipientes de una amplia gama de tipos.
En líneas generales, es un objeto de la presente invención abordar problemas relacionados con la eliminación de oxígeno, por ejemplo, en recipientes de comida y bebida.
El documento WO2010/116194 A1 describe un cierre para un recipiente que incluye un medio generador de hidrógeno y un medio de control para controlar el paso de humedad desde el recipiente hasta el medio generador de hidrógeno. Se describen varios tipos de medios de control.
El documento EP2236284 A da a conocer una película multicapa que comprende un catalizador de paladio para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno. También se describe un emisor de hidrógeno por separado.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona una estructura de eliminación de oxígeno (a la que se hace referencia aquí como “OSS"), estando descrita la OSS en la reivindicación 1.
Una referencia a “ppm" en este documento se refiere a “partes por millón" en peso.
La OSS forma parte de un cierre estrictamente según la reivindicación 1.
Dicha OSS incluye de preferencia una primera superficie estructural que está definida por una cara de la OSS que tiene la mayor superficie. Dicha OSS puede incluir menos de 0,10 gg (p. ej., menos de 0,08 gg o menos de 0,06 gg) de catalizador por unidad de superficie en (mm2) de dicha primera superficie estructural. La OSS puede incluir al menos 0,01 gg, por ejemplo, al menos 0,02 gg de catalizador por unidad de superficie (en mm2) de dicha primera superficie estructural.
Dicha OSS puede incluir menos de 0,000200 g, preferiblemente menos de 0,000150 g, más preferiblemente, menos de 0,000100 g de catalizador.
En algunas realizaciones, dicha OSS puede incluir menos de 0,000040 g, de manera adecuada menos de 0,000035 g, preferiblemente menos de 0,000030 g, más preferiblemente menos de 0,000025 g, especialmente menos de 0,000020 g de catalizador. En algunos casos, la OSS puede incluir menos de 0,000015 g, menos de 0,000010 g o inclusive menos de 0,000008 g de catalizador. Dicha OSS puede incluir al menos 0,00000050 g o al menos 0,0000010 g de catalizador.
Dicha OSS puede incluir menos de 100 ppm, de manera conveniente menos de 60 ppm, preferiblemente menos de 40 ppm, más preferiblemente menos de 20 ppm de catalizador, basado en el peso total de dicha OSS. En realizaciones especialmente preferidas, dicha OSS puede incluir menos de 10 ppm, de manera conveniente menos de 8 ppm, preferiblemente menos de 6 ppm, más preferiblemente menos de 5 ppm de catalizador, basado en el peso total de dicha OSS. Dicha OSS puede incluir al menos 1 ppm de catalizador.
Con miras a maximizar la eficacia del catalizador, se prefiere que el catalizador esté bien disperso. Dicho catalizador es de manera conveniente heterogéneo. Con respecto a los catalizadores heterogéneos, se prefiere que el tamaño medio de partícula del catalizador sea menor de 1 micra, más preferiblemente de 100 nanómetros, y en especial se prefiere que sea menor que 10 nanómetros. Con respecto a los catalizadores heterogéneos, las partículas de los catalizadores pueden ser independientes o estar dispersas en material de soporte, tal como carbono, alúmina u otros materiales similares.
La OSS tal como se describe puede ser de diferentes tamaños (p. ej., diámetros) y tener diferentes formas y así poder disponerla para asociarla, por ejemplo, fijarla, a recipientes o partes de recipientes de diferentes tamaños.
Dicho catalizador es dispersado preferiblemente dentro de uno o más (p. ej., dos) materiales que forman parte integrante de dicha OSS. El material o los materiales dentro de los que se dispersa el catalizador ocupan preferiblemente un primer volumen estructural dentro de la OSS. El primer volumen estructural puede ser menor de 15000 mm3, menor de 10,000 mm3, menor de 8000 mm3, menor de 7000 mm3, menor de 6000 mm3, menor de 5000 mm3, menor de 4000 mm3, menor de 1500 mm3, menor de 1200 mm3, menor de 1000 mm3, menor de 800 mm3, menor de 700 mm3, menor de 500 mm3 o menor de 400 mm3. El primer volumen estructural puede ser al menos de 100 mm3, o al menos de 150 mm3 o al menos de 200 mm3.
La relación volumen-superficie del catalizador (CVR) se define en la presente invención de la siguiente forma:
CVR (en mm) =
Volumen total del m aterial o los m ateriales en los que se dispersa el catalizador (p. e j . , dicho primer volumen estructural) la superficie de una cara de dicho primer volumen estructural que tiene la superficie más grande
Dicha cara es preferiblemente simétrica con respecto a un plano o varios planos (preferiblemente dos planos ortogonales entre sí) que se extienden perpendiculares a dicha cara. Dicha cara puede tener al menos 3 o al menos 4 lados, p. ej., puede ser cuadrada o rectangular.
La superficie de dicha cara tiene preferiblemente un perímetro sustancialmente circular. Dicha superficie puede ser anular o circular.
Dicha CVR puede ser al menos del 0,2 o al menos de 0,3. Convenientemente se encuentra en la gama de 0,2 a 1,5, preferiblemente de 0,8 a 1,2 y más preferiblemente en la gama de 0,9 a 1,1.
El material o los materiales en los que se dispersa el catalizador (p. ej., dicho primer volumen estructural) pueden incluir al menos 0,005 gg, de manera conveniente al menos 0,010 gg, preferiblemente al menos 0,015 gg de catalizador por unidad de volumen (en mm3) de dicho material o materiales. Cuando el catalizador se dispersa en dos (o más) materiales diferentes, los valores por unidad de volumen en gg se refieren de manera conveniente al catalizador total en las dos (o más) capas dividido por el volumen total (en mm3) ocupado por las capas. Dicho material o materiales en los que se dispersa el catalizador pueden incluir menos de 0,20 gg, de manera conveniente menos de 0,15 gg, preferiblemente menos de 0,10 gg, más preferiblemente menos de 0,08 gg, especialmente menos de 0,06 gg de catalizador por unidad de volumen (en mm3).
Dicho primer volumen estructural puede incluir de 0,00000050 g a 0,000160 g, de manera conveniente de 0,00000050 g a 0,00010 g de catalizador. En algunos casos, dicho primer volumen puede incluir de 0,00000050 g a 0,000040 g, por ejemplo, de 0,0000010 g a 0,000020 g de catalizador.
Dicho medio generador de hidrógeno incluye de manera conveniente un material de matriz con el cual está asociado el material activo.
Dicha OSS incluye un medio de control para controlar el paso de humedad, por ejemplo, agua o vapor de agua (p. ej., desde el material que se tiene en uso en el cuerpo de recipiente) a dicho material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular. El medio de control puede asimismo restringir la migración de materiales hacia el interior del producto que está en el recipiente, en uso. La provisión de un medio de control tal como el descrito, introduce una flexibilidad sustancial que permite el control de la velocidad de producción de hidrógeno por parte del medio generador de hidrógeno y el ajuste del tiempo durante el cual se genera el hidrógeno, lo que determina la vida útil del recipiente.
Por ejemplo, para lograr una larga vida útil se puede asociar una cantidad relativamente grande de material activo con una matriz y al controlar el paso de humedad al medio generador de hidrógeno, se controla la velocidad de generación de hidrógeno, así como la velocidad de consumo del material activo. Por el contrario, en ausencia de un medio de control, la cantidad relativamente grande de material activo produciría hidrógeno a una velocidad más rápida y se consumiría más rápidamente, con lo cual la vida útil del recipiente sería menor.
Dicho medio de control está preferiblemente dispuesto para controlar una primera tasa de evolución, en donde la primera tasa de evolución se define de la siguiente forma:
la tasa de evolución de hidrógeno en el recipiente durante un período inicial seleccionado de 5 días
la tasa de evolución de hidrógeno en el recipiente durante un segundo período
de 5 días que comienza 85 días después de finalizar el período inicial seleccionado
Dicha primera tasa de evolución es de manera conveniente menor de 4, preferiblemente menor de 3, más preferiblemente menor de 2. La tasa es de manera conveniente superior a 0,5, preferiblemente superior a 0,8, y más preferiblemente de 1 o mayor.
Dicho período inicial seleccionado de 5 días puede estar dentro de los 45 días, de manera conveniente dentro de los 30 días, 15 días, 10 días o 5 días de llenado del recipiente, por ejemplo, con una bebida.
Dicho medio de control se dispone preferiblemente para controlar una segunda tasa de evolución, en donde la segunda tasa de evolución se define de la siguiente forma:
la tasa de evolución de hidrógeno en el recipiente durante un período inicial seleccionado de 5 días
la tasa de evolución de hidrógeno en el recipiente durante un segundo período
de 5 días que comienza 180 días después de fin alizar el período inicial seleccionado
Dicha segunda tasa de evolución es de manera conveniente menor de 4, preferiblemente menor de 3, más preferiblemente menor de 2. La tasa es de manera conveniente superior a 0,5, preferiblemente superior a 0,8 y más preferiblemente de 1 o mayor.
Dicho medio de control se dispone preferiblemente para controlar una tercera tasa de evolución, en donde la tercera tasa de evolución se define de la siguiente forma:
la tasa de evolución de hidrógeno en el recipiente durante un período seleccionado de 5 días
la tasa de evolución de hidrógeno en el recipiente durante un segundo período de 5 días que comienza 270 días después de fin alizar el período inicial seleccionado
Dicha tercera tasa de evolución es de manera conveniente menor de 4, preferiblemente menor de 3, más preferiblemente menor de 2. La tasa es de manera conveniente superior a 0,5, preferiblemente superior a 0,8, y más preferiblemente de 1 o mayor.
Se puede aplicar tanto la primera tasa de evolución como la segunda. Preferiblemente, se aplican las tasas de evolución primera, segunda y tercera.
De manera conveniente, la única vía para el paso de humedad al medio generador de hidrógeno es a través de dicho medio de control. Dicho medio de control define preferiblemente una barrera ininterrumpida entre el medio generador de hidrógeno y una fuente de humedad en el recipiente.
A menos que se indique lo contrario, la permeabilidad al agua aquí descrita se mide utilizando para ello el procedimiento E96 procedimiento E según ASTM (Anuario de Normas de la Sociedad Americana para la Comprobación de Materiales) a 38° C y con una humedad relativa del 90 %.
Un medio de control mencionado se selecciona de manera conveniente de modo que defina la etapa que determine la velocidad para el paso de humedad, por ejemplo, vapor de agua, del recipiente al material activo. De manera conveniente, la velocidad del paso de humedad a través del medio de control, hacia el medio generador de hidrógeno, no es más rápida que (p. ej., puede ser más lenta que) la velocidad del paso de agua a través del medio generador de hidrógeno (p. ej., a través de un material de matriz de este, como se describe más adelante). Preferiblemente, para alcanzar lo anterior, la tasa de permeabilidad al vapor de agua (g.mm/m2.día) del medio de control dividido por la permeabilidad al vapor de agua del material de matriz es de 1 o menor, preferiblemente de 0,75 o menor, más preferiblemente de 0,5 o menor. En algunas situaciones, el medio de control y dicho material de matriz comprenden el mismo material, en cuyo caso la permeabilidad al vapor de agua a través de los materiales respectivos puede ser sustancialmente la misma. En otras situaciones, la permeabilidad al vapor de agua del medio de control puede ser tal que la velocidad de paso de la humedad a través del medio de control, hacia el medio generador de hidrógeno, sea más rápida que la velocidad de paso a través del medio generador de hidrógeno. No obstante, en tales situaciones se observa que el medio de control sigue ejerciendo control sobre la generación de hidrógeno porque la humedad “se posa” en el material del medio de control; y se observa que la velocidad de generación de hidrógeno en presencia de tal medio de control es menor que en ausencia de tal medio de control.
En una realización, la tasa de permeabilidad al vapor de agua (g.mm/m2.día) del medio de control dividido por la permeabilidad al vapor de agua del material de matriz es de 15 o menor, 10 o menor, 3 o menor, o 2,6 o menor. Puede encontrarse en la gama de 0 a 15, 0 a 10 o 0 a 3.
En otra realización, dicho medio de control comprende un material, por ejemplo, un material polimérico, que tiene una permeabilidad al vapor de agua (g.mm/m2.día) que es igual o menor que la permeabilidad al vapor de agua de dicho material de matriz (preferiblemente dicho material de matriz polimérico presente en la mayor cantidad si se incluye más de un material polimérico en dicha matriz) de dicho medio generador de hidrógeno. La relación entre la permeabilidad al vapor de agua del material, por ejemplo, el material polimérico, de dicho medio de control y la permeabilidad al vapor de agua de un material de matriz mencionado (preferiblemente un material de matriz polimérico mencionado presente en la mayor cantidad si se incluye más de un material polimérico en dicha matriz) de dicho medio generador de hidrógeno puede ser de 1 o menor, preferiblemente de 0,75 o menor, más preferiblemente de 0,5 o menor.
Dicho medio de control puede comprender una capa de material, por ejemplo, material polimérico, con una permeabilidad al vapor de agua de menos de 5,0 g.mm/m2.día, de manera conveniente de menos de 4,0 g.mm/m2.día, preferiblemente de menos de 3,0 g.mm/m2.día, más preferiblemente de menos de 2,0 g.mm/m2.día.
Dicho medio de control puede comprender una capa (o capas) de material polimérico seleccionado de entre HDPE, PP, LLDPE, LDPE, PS, PET, EVA, SEBS, Nilón (p. ej., Nylon-6), elastómeros termoplásticos (TPE) y copolímeros de bloque olefínicos (OBC) y mezclas de estos y otros polímeros.
Al menos una parte de dicho medio de control está preferiblemente previsto en dicha primera capa. Dicha segunda capa comprende dicho medio generador de hidrógeno. Dicha segunda capa puede colindar y/o estar en contacto (p.
ej., contacto cara a cara) con la primera capa. Cuando el medio de control incluye más de una capa, una parte del medio de control puede estar definido por dicha primera capa y otra parte definida por otra capa.
En una realización preferida, un medio de control en dicha primera capa puede encapsular de manera sustancial y completamente dicho medio generador de hidrógeno previsto en una segunda capa, por ejemplo, como se ilustrada en la figura 7 más adelante.
Dicha segunda capa puede incorporar un medio generador de hidrógeno que puede comprender una matriz con la cual se asocie dicho material activo, por ejemplo, integrado o preferiblemente disperso. Dicha matriz puede comprender un material de matriz, por ejemplo, un material de matriz polimérico, seleccionado en función de la solubilidad de la humedad en el polímero en masa y que de manera conveniente sea químicamente inerte al material activo. Los materiales de matriz adecuados tienen una permeabilidad al vapor de agua mayor de 0,1 g.mm/m2.día, de manera conveniente mayor de 0,2 g.mm/m2.día, preferiblemente mayor de 0,4 g.mm/m2.día, más preferiblemente mayor de 0,6 g.mm/m2.día, y especialmente mayor de 0,8 g.mm/m2.día. En algunos casos, dicha permeabilidad al vapor de agua puede ser mayor de 1,0 g.mm/m2.día. Dicho material de matriz puede comprender una mezcla que comprenda, por ejemplo, al menos dos materiales poliméricos.
La permeabilidad al vapor de agua de dicho material de matriz puede ser menor de 5 g.mm/m2.día, menor de 4 g.mm/m2.día o menor de 3 g.mm/m2.día. Materiales de matriz poliméricos adecuados incluyen, entre otros: acetato de etilen vinilo, copolímeros de estireno-etileno-butileno (SEBS), Nilón 6, estireno, copolímeros de estireno-acrilato, tereftalato de polibutileno, polietileno y polipropileno.
Dicha OSS puede incluir menos de 0,15 pg, preferiblemente menos de 0,10 pg, más preferiblemente menos de 0,08 pg, especialmente menos de 0.06 pg de catalizador por unidad de dicha suma-volumen en mm3. En algunos casos, dichas capas primera y segunda pueden incluir de 0,00000050 g a 0,000040 g, preferiblemente de 0,0000010 g a 0,000020 g de catalizador. Al menos una de entre dichas capas primera y segunda (preferiblemente ambas) puede incluir menos de 100 ppm, menos de 80 ppm o menos de 60 ppm de dicho catalizador. En algunos casos, al menos una de entre dichas capas primera y segunda (preferiblemente ambas) puede incluir menos de 50 ppm, de manera conveniente menos de 45 ppm, preferiblemente menos de 35 ppm, más preferiblemente menos de 30 ppm, especialmente menos de 25 ppm de dicho catalizador. Al menos una de entre dichas capas primera y segunda puede incluir al menos 5 ppm, al menos 10 ppm, al menos 12 ppm o al menos 15 ppm de dicho catalizador.
El máximo espesor de dicha primera capa es de manera conveniente menor de 5 mm, preferiblemente menor de 4 mm, más preferiblemente menor de 3 mm. El mínimo espesor de dicha primera capa es de manera conveniente de al menos 0,1 mm, preferiblemente de al menos 0,2 mm. Dicha primera capa puede tener diferentes espesores en toda su extensión. De manera conveniente, al menos 50 %, preferiblemente al menos 60 % de la superficie de dicha primera capa, que puede estar orientada en la dirección del contenido de un cuerpo de recipiente en uso, tiene un espesor medido perpendicular a un plano principal o superficie de este en la gama de 0,1 a 1,5 mm, de manera conveniente de 0,1 a 1,0 mm, preferiblemente de 0,15 a 0,50 mm.
Dichas capas primera y segunda juntas incluyen de manera conveniente menos de 50 ppm de catalizador (es decir, calculado en función del peso total del catalizador disperso en el peso total definido por dichas capas primera y segunda). Dichas capas primera y segunda juntas incluyen de manera conveniente menos de 45 ppm, preferiblemente menos de 35 ppm, más preferiblemente menos de 30 ppm, especialmente menos de 25 ppm de catalizador. Dichas capas primera y segunda juntas pueden incluir al menos 5 ppm, al menos 10 ppm, al menos 12 ppm o al menos 15 ppm de dicho catalizador.
Dicha primera capa incluye preferiblemente al menos una parte de dicho catalizador. Dicha primera capa incluye de manera conveniente al menos 50 % p/p (% en peso), preferiblemente al menos 70 % p/p, especialmente al menos 90 % p/p de la cantidad total de catalizador en dicha OSS.
Dicha segunda capa puede tener un espesor máximo de menos de 3 mm o de menos de 2 mm. El espesor mínimo de dicha segunda capa puede ser al menos de 0,1 mm, al menos de 0,2 mm, al menos de 0,5 mm o al menos de 0,8 mm. Dicha segunda capa puede tener espesores diferentes en toda su extensión. Convenientemente, al menos 50 %, preferiblemente al menos 60 % de la superficie de dicha segunda capa que está orientada en la dirección del interior del cuerpo de recipiente en uso tiene un espesor medido perpendicular a un plano principal o superficie de la segunda capa en la gama de 0,1 a 2 mm, por ejemplo, de 0,2 a 2 mm.
Dicha OSS incluye de manera conveniente una estructura que contiene un catalizador que preferiblemente incluye tres o menos capas. Preferiblemente incluye las capas primera y segunda descritas. Preferiblemente incluye solo dos capas, es decir, solo las capas primera y segunda descritas.
Dicha OSS puede disponerse de forma que se asegure a un cierre mediante termosellado, encolado o soldadura.
Dicha estructura que contiene un catalizador tiene de manera conveniente una superficie que queda expuesta al interior de un cuerpo de recipiente, en uso. Dicha superficie puede ser de menos de 5000 mm2, de menos de 4000
mm2 o de menos de 3000 mm2. Puede ser de menos de 1500 mm2, de manera conveniente de menos de 1200 mm2, más preferiblemente de menos de 900 mm2. En algunos casos, la superficie puede ser menor de 800 mm2 o menor de 700 mm2. La superficie es de manera conveniente mayor de 150 mm2, preferiblemente mayor de 300 mm2, más preferiblemente mayor de 400 mm2.
El espesor máximo de dicha estructura que contiene un catalizador, medido en una dirección que es perpendicular a la dimensión máxima (p. ej., diámetro) de la estructura, es de manera conveniente menor de 4 mm, preferiblemente menor de 3 mm, más preferiblemente menor de 2,5 mm. El espesor mínimo medido según lo anterior puede ser de al menos 0,10 mm, de manera conveniente de al menos 0,20 mm.
Dicha estructura que contiene un catalizador puede tener un volumen de menos de 10000 mm3, de menos de 8000 mm3 o de menos de 6000 mm3. En algunos casos, puede ser menor de 4000 mm3 o menor de 2000 mm3. Puede tener un volumen de al menos 100 mm3 o de al menos 150 mm3.
Cuando el material o los materiales dentro de los cuales se dispersa el catalizador ocupan un primer volumen como se describe anteriormente, dicha estructura que contiene un catalizador incorpora de manera conveniente dicho primer volumen.
En algunas realizaciones, se puede proporcionar una o más capas adicionales entre dichas capas primera y segunda, en donde dicha capa o dichas capas adicionales pueden actuar como capas de unión.
Dicha primera capa puede estar más cerca del contenido del cuerpo de recipiente, en uso, que dicha segunda capa. Dicha primera capa puede recubrir dicha segunda capa. Dicha segunda capa puede quedar encapsulada, al menos en parte por dicha primera capa. Preferiblemente, dicha segunda capa no queda expuesta al interior de un cuerpo de recipiente, en uso.
Dicho catalizador se selecciona para catalizar la reacción entre hidrógeno y oxígeno moleculares, para producir agua. Se conoce un gran número de catalizadores para catalizar la reacción de hidrógeno con oxígeno, incluidos muchos metales de transición, boruros de metal (tal como boruro de níquel), carburos de metal (tal como carburo de titanio), nitruros de metal (tal como nitruro de titanio) y sales y complejos de metal en transición. De entre estos, los metales del Grupo VIII resultan particularmente eficaces. De entre el Grupo de metales VIII, el paladio y el platino son especialmente preferidos por su baja toxicidad y extrema eficacia para catalizar la conversión de hidrógeno y oxígeno en agua con poca o ninguna formación de subproductos. El catalizador es preferiblemente un catalizador de reducciónoxidación.
Salvo que se indique lo contrario, las cantidades (p. ej., ppm, % p/p, etc.) de catalizador a las que aquí se hace referencia son las cantidades de especies activas, por ejemplo, metal, que pueden catalizar la reacción entre hidrógeno y oxígeno moleculares, excluidos los grupos coordinados. De este modo, cuando se usa acetato de paladio, ppm, % p/p, etc. a los que aquí se hace referencia tienen que ver con ppm o % p/p etc., del paladio distribuido, excluidas las fracciones de acetato.
Dicho catalizador es preferiblemente un metal, preferiblemente un metal de transición, preferiblemente seleccionado de entre paladio y platino, siendo el paladio especialmente preferido.
De manera conveniente, las referencias que se hacen a un catalizador para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno se refieren a todos los catalizadores de este tipo, incluso aunque se incluyan en dicho cierre diferentes tipos de dicho catalizador. Sin embargo, de manera preferible dicho cierre incluye un único tipo de catalizador.
El medio generador de hidrógeno incluye un material de matriz con el que está asociado dicho material activo, y de preferencia, la relación entre el peso del material activo y el material de matriz puede ser al menos de 0,01, preferiblemente al menos de 0,02. Preferiblemente, la matriz comprende una matriz polimérica y dicho material activo es dispersado en ella. En general, una vez que un material activo está disperso en un polímero, la velocidad de liberación de hidrógeno está limitada por la velocidad de impregnación del agua dentro de la matriz polimérica y/o por la solubilidad del agua en la matriz elegida. De ese modo, la selección de materiales poliméricos basada en la permeabilidad o solubilidad del agua en el polímero permite controlar la velocidad de liberación de hidrógeno molecular a partir de materiales activos. No obstante, al seleccionarse el medio de control adecuado, las propiedades de dicho medio de control pueden determinar la etapa de determinación de la velocidad de liberación de hidrógeno, tal como aquí se describe.
La matriz puede incluir al menos 1 % p/p (% en peso) de material activo, preferiblemente al menos 2 % p/p. La matriz puede incluir menos de 70 % p/p de material activo. Convenientemente, la matriz incluye 1 - 60 % p/p, preferiblemente 2 - 40 % p/p de material activo, más preferiblemente 4 - 30 % p/p de material activo. El equilibrio del material en la matriz puede comprender predominantemente un material polimérico mencionado. Puede incluir otros aditivos, por ejemplo, agentes de relleno (p. ej., aceites) y otros materiales que ayuden a que el aspecto de la matriz se vea más uniforme.
Dicho material activo puede comprender un metal y/o un hidruro. Se puede seleccionar un metal mencionado de entre sodio, litio, potasio, magnesio, zinc o aluminio. Un hidruro puede ser inorgánico, por ejemplo, puede comprender un hidruro de metal o un borohidruro; o puede ser orgánico.
Materiales activos adecuados para la liberación de hidrógeno molecular como resultado del contacto con agua incluyen, entre otros: metal de sodio, metal de litio, metal de potasio, metal de calcio, hidruro de sodio, hidruro de litio, hidruro de potasio, hidruro de calcio, hidruro de magnesio, borohidruro de sodio y borohidruro de litio. En estado libre, todas estas sustancias reaccionan muy rápidamente con agua, sin embargo, una vez integradas en una matriz polimérica, la velocidad de reacción continúa con una vida media que se mide en semanas a meses, por ejemplo, cuando se almacenan a temperatura ambiente.
Otras sustancias activas pueden incluir hidruros orgánicos tales como tetrametil-disiloxano e hidruro de trimetil de estaño, así como también metales tales como magnesio, zinc o aluminio. Cuando la velocidad de reacción entre el material activo y el agua es demasiado lenta, la adición de catalizadores y/o agentes de hidrólisis queda contemplada explícitamente. Por ejemplo, la velocidad de hidrólisis de hidruros de silicona puede mejorarse con el uso de iones de hidróxido o de fluoruro, sales metálicas en transición o catalizadores nobles de metal.
Se contempla también que el material activo pueda también ser la matriz polimérica. Por ejemplo, hidruros poliméricos de silicona, tales como poli (metilhidro) siloxano proporcionan tanto una matriz polimérica como una sustancia activa capaz de liberar hidrógeno molecular cuando entra en contacto con la humedad.
La selección de sustancias activas adecuadas para ser incorporadas en una matriz polimérica se puede basar en una serie de criterios que incluyen, entre otros, el coste por kilogramo, los gramos de H2 generados por gramo de sustancia activa, la estabilidad térmica y oxidativa de la sustancia activa, la toxicidad percibida del material y sus subproductos por reacción, y la facilidad de manejo previa a la incorporación en la matriz polimérica. De entre las sustancias activas adecuadas, se prefieren los hidruros; el borohidruro de sodio resulta ejemplar porque está disponible comercialmente, es térmicamente estable, tiene un coste relativamente bajo, tiene un peso molecular equivalente bajo y produce subproductos que son inocuos (metaborato de sodio).
El medio generador de hidrógeno, de manera conveniente en la forma de un hidruro, se proporciona preferiblemente en una segunda capa mencionada tal como se describe y, de manera conveniente, la tasa del peso del medio generador de hidrógeno (p. ej., el compuesto de hidruro) dividido por el peso de la matriz polimérica, se encuentra en la gama de 0,02 a 0,25, preferiblemente en la gama de 0,06 a 0,12.
La tasa del peso del medio generador de hidrógeno (p. ej., compuesto de hidruro) dividido por el peso del catalizador (p. ej., paladio) en dicha OSS se encuentra preferiblemente en la gama de 50-20000, más preferiblemente en la gama de 800-15000, especialmente en la gama de 2000-12000.
De acuerdo con la invención, dicha OSS forma parte de un cierre para un cuerpo de recipiente, comprendiendo el cierre:
un medio generador de hidrógeno que incluye un material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular en reacción con la humedad; y
un catalizador para catalizar la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno.
Dicho cierre incluye preferiblemente una primera superficie de cierre que es la superficie definida dentro de un perímetro del cierre, extendiéndose dicho perímetro alrededor de una abertura en un cuerpo de recipiente, en uso, para cerrar la abertura. Dicho cierre puede incluir menos de 0,10 pg (p. ej., menos de 0,08 pg o menos de 0,06 pg) de catalizador por unidad de superficie en (mm2) de dicha primera superficie de cierre. El cierre puede incluir al menos 0,01 pg, por ejemplo, al menos 0,02 pg de catalizador por unidad de superficie (en mm2) de dicha primera superficie de cierre.
Dicho cierre incluye preferiblemente un medio de sello sin fin que está dispuesto para quedar unido a un cuerpo de recipiente y sellar el cierre al cuerpo de recipiente. Una segunda superficie de cierre queda definida por un perímetro más interno del medio de sello sin fin. Por ejemplo, en las realizaciones específicas que vienen a continuación, la superficie de cierre es la superficie dentro de la cavidad de sellado 46.
Dicho cierre puede incluir menos de 0,10 pg (p. ej., menos de 0,08 pg o menos de 0,06 pg) de catalizador por unidad de superficie (en mm2) de dicha segunda superficie de cierre. El cierre puede incluir al menos 0,01 pg, por ejemplo, al menos 0,02 pg de catalizador por unidad de superficie (en mm2) de dicha segunda superficie de cierre.
Dicho cierre puede incluir menos de 0,000200 g, preferiblemente menos de 0,000150 g, más preferiblemente menos de 0,000100 g de catalizador.
En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando el cierre tiene un diámetro de aproximadamente 38 mm, dicho cierre puede incluir menos de 0,000040 g, de manera conveniente menos de 0,000035 g, preferiblemente menos de
0,000030 g, más preferiblemente menos de 0,000025 g, especialmente menos de 0,000020 g de catalizador. En algunos casos, el cierre puede incluir menos de 0,000015 g, menos de 0,000010 g o incluso menos de 0,000008 g de catalizador. Dicho cierre puede incluir al menos 0,00000050 g o al menos 0,0000010 g de catalizador.
Dicho cierre puede incluir menos de 10 ppm, de manera conveniente menos de 8ppm, preferiblemente menos de 6ppm, más preferiblemente menos de 5 ppm de catalizador, basado en el peso total de dicho cierre. Dicho cierre puede incluir al menos 1 ppm de catalizador.
Los cierres descritos pueden tener diferentes tamaños (p. ej., diámetros) y disponerse por ello de manera que queden asegurados en los cuerpos de recipiente de diferentes tamaños para sellar las aberturas de tales cuerpos de recipiente. Por ejemplo, un recipiente de boca ancha (p. ej., una jarra con boca ancha) puede utilizar un cierre con un diámetro de 60-90 mm, siendo uno común el de 63 mm; un primer tipo de botella puede tener un cierre de aproximadamente 38 mm; y un segundo tipo de botella puede tener un cierre de aproximadamente 28 mm.
Dicho catalizador es dispersado preferiblemente dentro de uno o más (p. ej., dos) materiales que están asociados, por ejemplo, con partes integrantes de dicho cierre. El material o los materiales dentro de los cuales se dispersa el catalizador ocupan preferiblemente un primer volumen dentro del cierre. (Este puede ser el volumen total definido por las capas 50 y/o 52 en las realizaciones específicas que siguen). El primer volumen puede ser menor de 15000 mm3, de manera conveniente menor de 10,000 mm3. Lo anterior se puede aplicar a dichos recipientes de boca ancha, por ejemplo, cuando el espesor del material o de los materiales en los que se dispersa el catalizador es de 3 mm. Los cierres para recipientes de boca ancha pueden en algunos casos tener un primer volumen de menos de 8000 mm3, menos de 7000 mm3 o menos de 6000 mm3, por ejemplo, cuando el espesor del material o de los materiales en los que se dispersa el catalizador es de 2 mm. Los cierres para recipientes de boca ancha pueden tener un primer volumen de menos de 5000 mm3, o de menos de 4000 mm3, por ejemplo, cuando el espesor del material o de los materiales en los que se dispersa el catalizador es de 1 mm. En algunos casos, por ejemplo, para dicho primer tipo de botella, dicho primer volumen puede ser de menos de 1500 mm3, de manera conveniente menor de 1200 mm3, preferiblemente menor de 1000 mm3. Para el segundo tipo de botella, por ejemplo, dicho primer volumen puede ser de menos de 1000 mm3, por ejemplo, si el espesor del material o de los materiales en los que se dispersa el catalizador es de 3 mm. El primer volumen puede ser menor de 800 mm3 o menor de 700 mm3, por ejemplo, el espesor del material o de los materiales en los que se dispersa el catalizador es de 2 mm; o puede ser menor de 500 mm3 o menor de 400 mm3, cuando dicho espesor es de 1 mm. El primer volumen puede ser al menos de 100 mm3, o al menos de 150 mm3 o al menos de 200 mm3.
Cuando la OSS comprende un cierre, la relación volumen-superficie del catalizador (CVR) se define de la siguiente forma:
CVR (en mm) =
Volumen total del m aterial o los m ateriales en los que se dispersa el catalizador (p. e j . , dicho primer volumen) la superficie de una cara de dicho primer volumen que tiene la superficie más grande
La superficie de dicha cara tiene preferiblemente un perímetro sustancialmente circular. Dicha superficie puede ser anular o circular.
Dicha CVR para dicho cierre se encuentra de manera conveniente en la gama de 0,2 a 1,5, de manera conveniente de 0,8 a 1,5, preferiblemente de 0,8 a 1,2, más preferiblemente de 0,9 a 1,1.
Para dicho cierre, el material o los materiales en los que se dispersa el catalizador (p. ej., dicho primer volumen) pueden incluir al menos 0,05 gg, de manera conveniente al menos 0,010 gg, preferiblemente al menos 0,015 gg de catalizador por unidad de volumen (en mm3) de dicho material o materiales. Cuando el catalizador se dispersa en dos (o más) materiales diferentes, los valores de gg por unidad de volumen se refieren de manera conveniente al catalizador total en las dos (o más) capas dividido por el volumen total (en mm3) ocupado por las capas. Dicho material o materiales en los que el catalizador se dispersa pueden incluir menos de 0.20 gg, de manera conveniente menos de 0.15 gg, preferiblemente menos de 0.10 gg, más preferiblemente menos de 0.08 gg, especialmente menos de 0.06 gg de catalizador por unidad de volumen (en mm3).
Dicho primer volumen puede incluir de 0,00000050 g a 0,000160 g, de manera conveniente de 0,00000050 g a 0,00010 g de catalizador. En algunos casos, dicho primer volumen puede incluir de 0,00000050 g a 0,000040 g, por ejemplo, de 0,0000010 g a 0,000020 g de catalizador.
Dicho medio generador de hidrógeno de dicho cierre incluye de manera conveniente un material de matriz con el cual se asocia dicho material activo, como se describe para dicha OSS.
Dicho cierre incluye preferiblemente un medio de control para controlar el paso de humedad, por ejemplo, vapor de agua (p. ej., del material en uso dentro del cuerpo de recipiente) a dicho material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular, tal como se describe para dicha OSS.
Al menos una parte de dicho medio de control de dicho cierre está preferiblemente prevista en una primera capa, y una segunda capa puede comprender dicho medio generador de hidrógeno, tal como se describe para dicha OSS.
El catalizador se puede dispersar en dicha primera capa o en dicha segunda capa. Al menos un catalizador está preferiblemente previsto en dicha primera capa. La suma del volumen de las capas primera y segunda se denomina “suma-volumen”, en mm3. Dicho cierre puede incluir menos de 0,20 pg, de manera conveniente menos de 0,15 pg, preferiblemente menos de 0,10 pg, más preferiblemente menos de 0,08 pg, especialmente menos de 0,06 pg de catalizador por unidad de dicha suma-volumen en mm3. En algunos casos, por ejemplo, cuando el cierre tiene un diámetro de aproximadamente 38 mm, al menos una de dichas capas primera y segunda (preferiblemente dicha primera capa) puede incluir de 0,00000050 g a 0,000040 g, preferiblemente de 0,0000010 g a de 0,000020 g de catalizador. Al menos una de dichas capas primera y segunda (preferiblemente ambas) puede incluir menos de 100 ppm, menos de 80 ppm o menos de 60 ppm de dicho catalizador. En algunos casos, al menos una de dichas capas primera y segunda (preferiblemente ambas) puede incluir menos de 50 ppm, de manera conveniente menos de 45 ppm, preferiblemente menos de 35 ppm, más preferiblemente menos de 30 ppm, especialmente menos de 25 ppm de dicho catalizador. Al menos una de dichas capas primera y segunda (preferiblemente la primera capa) puede incluir al menos 5 ppm, al menos 10 ppm, al menos 12 ppm o al menos 15 ppm de dicho catalizador.
El máximo espesor de dicha primera capa de dicho cierre es de manera conveniente menor de 5 mm, preferiblemente menor de 4 mm, más preferiblemente menor de 3 mm. El espesor mínimo de dicha primera capa es de manera conveniente al menos de 0,1 mm, preferiblemente al menos de 0,2 mm. Dicha primera capa puede tener diferente espesor en toda su extensión. Convenientemente, al menos 50 %, preferiblemente al menos 60 % de la superficie de dicha primera capa que está orientada en la dirección del cuerpo de recipiente en uso, tiene un espesor medido perpendicular a un plano principal o superficie de este en la gama de 0,1 a 1,5 mm, de manera conveniente de 0,1 a 1.0 mm, preferiblemente de 0,15 a 0,50 mm.
Dichas capas primera y segunda de dicho cierre incluyen juntas de manera conveniente menos de 50 ppm de catalizador (es decir, calculado en función del peso total del catalizador disperso en el peso total definido por dichas capas primera y segunda). Dichas capas primera y segunda juntas incluyen de manera conveniente menos de 45 ppm, preferiblemente menos de 35 ppm, más preferiblemente menos de 30 ppm, especialmente menos de 25 ppm del catalizador. Dichas capas primera y segunda juntas pueden incluir al menos 5 ppm, al menos 10 ppm, al menos 12 ppm o al menos 15 ppm de dicho catalizador.
Dicha segunda capa puede tener un espesor máximo de menos de 3 mm o de menos de 2 mm. El mínimo espesor de dicha segunda capa puede ser al menos de 0,1 mm, al menos de 0,2 mm, al menos de 0,5 mm o al menos de 0,8 mm. Dicha segunda capa puede tener un espesor diferente en toda su extensión. Convenientemente, al menos 50 %, preferiblemente al menos 60 % de la superficie de dicha segunda capa que está orientada en la dirección del interior del cuerpo de recipiente en uso, tiene un espesor medido perpendicular a un plano principal o superficie de la segunda capa en la gama de 0,1 a 2 mm, por ejemplo, de 0,2 a 2 mm.
Dicho recipiente incluye de manera conveniente una estructura que contiene un catalizador que está convenientemente fijado (preferiblemente fijado de manera sustancialmente permanente) en una posición con respecto a un cuerpo de cierre, por ejemplo, un armazón de cierre al que se hace referencia en realizaciones específicas que se indican más adelante. Dicha estructura que contiene un catalizador incluye preferiblemente tres o menos capas. Incluye preferiblemente las capas primera y segunda descritas. Incluye preferiblemente solo dos capas, es decir solamente las capas primera y segunda descritas. Dicho cuerpo de cierre está dispuesto de manera conveniente recubriendo una abertura de un cuerpo de un recipiente. El cuerpo de cierre incluye de manera conveniente un medio para asegurar, preferiblemente con la posibilidad de liberarlo, el cierre en un cuerpo de recipiente. Dicho medio para asegurar el cierre puede comprender una superficie de rosca de tornillo asociada de manera conveniente a una pared orientada hacia el interior del cuerpo de cierre. Dicho medio para asegurar el cierre puede disponerse de manera que coopere con la región correspondiente en la pared externa del cuello del cuerpo de un recipiente.
El cuerpo de cierre incluye de manera conveniente una pared superior que es de manera conveniente circular en sección transversal (aunque puede tener otra forma, tal como forma hexagonal) y está de manera conveniente dispuesta para superponerse a y/o recubrir, en uso, una abertura de un cuerpo de un recipiente con el que pueda cooperar el cierre. El cuerpo de cierre incluye preferiblemente un faldón (de manera conveniente con una sección transversal circular) que cuelga de la pared superior, en donde preferiblemente una pared orientada hacia el interior del faldón incluye el medio antes mencionado para asegurar el cierre. Preferiblemente, dicho medio para asegurar el cierre, por ejemplo, dicha superficie de rosca de tornillo se extiende desde un borde libre del faldón hacia la pared superior. Preferiblemente dicho cuerpo de cierre que incluye dicho faldón, y dicho medio para asegurarlo definen un componente unitario. Dicho cuerpo de cierre se puede producir en un proceso de moldeo, por ejemplo, moldeo por inyección o por compresión, usando un material polimérico, tal como una poliolefina.
El cuerpo de cierre define de manera conveniente una tapa dispuesta para asegurarla de manera liberable en un cuerpo de recipiente.
Aunque en algunas realizaciones, el cierre es una tapa, por ejemplo, para un recipiente tal como una botella, la invención descrita se puede aplicar a otros tipos de cierre, por ejemplo, cierres que no se puedan asegurar de manera liberable, p. ej., cierres de un solo uso que pueden comprender laminados y/o láminas de recubrimiento, hojas o parches. Tales cierres se pueden disponer de manera que queden asegurados en una bandeja, taza u otro receptáculo y que se puedan extraer, en su totalidad o en parte, a fin de proporcionar acceso al contenido del receptáculo en uso. El receptáculo puede hacerse de CPET. Tales cierres pueden incluir mutatis mutandis las capas primera y segunda aquí descritas. Pueden incluir una capa adicional relativamente impermeable sobre la segunda capa y/o tener una disposición que defina una capa más externa del cierre en uso, para limitar y evitar de manera conveniente el paso de oxígeno al interior del recipiente a través del cierre. En la realización de la “tapa” descrita, el cuerpo de cierre, por ejemplo, el armazón, cumple esta función.
En una realización, por ejemplo, en la que el cierre es para un recipiente que contiene, en uso, una salsa (u otro producto que se sirve o administra de manera intermitente durante un periodo de meses una vez de abierto inicialmente el recipiente), un cierre puede comprender un laminado que tenga las capas primera y segunda descritas. Tal cierre se puede disponer de manera que se retire y se descarte después de la apertura inicial; y pueda reemplazarse por otro cierre que puede ser como los que aquí se describen.
Los cierres que comprenden laminados o láminas de recubrimiento (y que pueden no estar dispuestos en el cuerpo de recipiente para volver a cerrarlo y abrirlo), pueden estar dispuestos para asegurarlos al cuerpo de recipiente por termosellado, encolado o soldadura.
Dicha estructura que contiene un catalizador posee de manera conveniente una superficie que está expuesta hacia el interior del cuerpo de recipiente, en uso, cuando el cierre se une a un cuerpo de recipiente. Dicha superficie puede incluir menos de 7000 mm2, de manera conveniente menos de 1500 mm2, preferiblemente menos de 1200 mm2, más preferiblemente menos de 900 mm2. En algunos casos, la superficie puede incluir menos de 800 mm2 o menos de 700 mm2. La superficie es de manera conveniente mayor de 150 mm2, preferiblemente mayor de 300 mm2, más preferiblemente mayor de 400 mm2.
El espesor máximo de dicha estructura que contiene un catalizador, medida en una dirección que es perpendicular a la máxima dimensión (p. ej., diámetro) de la estructura, es de manera conveniente menor de 4 mm, preferiblemente menor de 3 mm, más preferiblemente menor de 2,5 mm. El espesor mínimo medido como antes puede tener al menos 0,10 mm, de manera conveniente al menos 0,20 mm.
Dicha estructura que contiene un catalizador puede tener un volumen de menos de 10000 mm3, menos de 8000 mm3 o menos de 6000 mm3. En algunos casos, puede ser de menos de 4000 mm3 o menos de 2000 mm3. Puede tener un volumen de al menos 100 mm3 o al menos 150 mm3.
Cuando el material o los materiales dentro de los que se dispersa el catalizador ocupan un primer volumen como se describe anteriormente, dicha estructura que contiene un catalizador incorpora de manera conveniente dicho primer volumen.
Cuando dicho cierre incluye una primera capa y/o una segunda capa según se describe, dicha estructura que contiene un catalizador incorpora de manera conveniente dichas capas primera y segunda. En algunas realizaciones, se puede proporcionar una capa o varias capas adicionales entre dicha primera capa y dicha segunda capa, en donde dicha capa o dichas capas adicionales pueden actuar como capas de unión.
Cuando dicha estructura que contiene un catalizador incluye las capas primera y segunda descritas, dicha primera capa puede estar más cerca del contenido del cuerpo de recipiente, en uso, que dicha segunda capa. Dicha primera capa puede recubrir dicha segunda capa. Dicha segunda capa puede quedar encapsulada, al menos en parte por dicha primera capa.
Dicha segunda capa puede estar dispuesta entre un cuerpo de cierre y dicha primera capa. Preferiblemente, dicha segunda capa está totalmente encapsulada; puede estar separada del contenido del cuerpo de recipiente, en uso, por dicha primera capa.
En dicho cierre, el medio generador de hidrógeno, de manera conveniente en la forma de un hidruro, está preferiblemente previsto en una segunda capa mencionada, como se describe, y de manera conveniente, la tasa del peso del medio generador de hidrógeno (p. ej., un compuesto hidruro) dividido por el peso de la matriz polimérica se encuentra en la gama de 0,02 a 0,25, preferiblemente en la gama de 0,06 a 0,12.
La tasa del peso del medio generador de hidrógeno (p. ej., un compuesto hidruro) dividido por el peso del catalizador (p. ej., paladio) en dicho cierre se encuentra preferiblemente en la gama de 50-20000, más preferiblemente en la gama de 800-15000, especialmente en la gama de 2000-12000.
De acuerdo con la invención, dicha OSS es un cierre, dicha segunda capa (que incluye dicho material activo) está preferiblemente encapsulada y/o no está expuesta al interior del cuerpo de recipiente. Está de manera conveniente encapsulada entre una parte de un armazón de cierre del cierre y dicha primera capa.
Dicho cuerpo de recipiente puede tener una construcción monocapa o multicapa. En una construcción multicapa, opcionalmente una o más de las capas puede ser una capa de barrera. Ejemplos no limitativos de materiales que pueden incluirse en la composición de la capa de barrera son: alcoholes de polietileno co-vinílicos (EVOH), ácido poli(glicólico) y poli(metaxililenediamina adipamida). Otros materiales adecuados que se pueden usar como capa o parte de una o más capas en cuerpos de recipiente ya sea monocapa o multicapa incluyen: poliester (que incluye, aunque no se limita a PET), ácido poli(láctico), polieteresteres, poliesteramidas, poliuretanos, polimidas, poliúreas, polimideimidas, óxido de polifenileno, resinas de fenóxido, resinas epoxi, poliolefinas, (que incluyen, aunque sin limitarse a polipropileno y polietileno), poliacrilatos, poliestireno, polivinilos (que incluyen, aunque sin limitarse a poli(cloruro de vinilo) y sus combinaciones. Además, se contemplan explícitamente revestimientos cristalinos interior y/o exterior (SiOx y/o carbono amorfo) como capas de barrera. Todos los polímeros antes mencionados pueden estar combinados en cualquier forma que se desee.
En una realización preferida, el cuerpo de recipiente incluye paredes definidas por un polímero adecuado para ser utilizado en el tipo de envase que se forme, por ejemplo, por su coste, propiedades físicas y/u organolépticas.
En otra realización preferida, el cuerpo de recipiente incluye paredes definidas por una capa (o capas) poliolefínica, por ejemplo, de polipropileno o polietileno.
En una realización más preferida, el cuerpo de recipiente incluye paredes definidas por poliéster, por ejemplo, PET.
La forma, construcción, o aplicación de un cuerpo de recipiente no son fundamentales. En general, no existen límites de tamaño o forma para el cuerpo de recipiente. Por ejemplo, el cuerpo de recipiente puede tener una capacidad menor de 1 mililitro o mayor de 1000 litros. El cuerpo de recipiente tiene preferiblemente un volumen en la gama de 20 ml a 100 litros, más preferiblemente de 100 ml a 5 litros. En una realización especialmente preferida, el cuerpo de recipiente tiene un volumen de 0,25 a 2,5 litros, especialmente de 0,3 a 1 litro. El cuerpo de recipiente puede ser una bolsita, una botella, una jarra, una bolsa, una petaca, un balde, una cuba, un barril u otros recipientes similares.
Dicho cuerpo de recipiente puede incluir una pared permeable que comprende uno o más polímeros que tienen en ausencia de la eliminación de oxígeno una permeabilidad de entre aproximadamente 6,5x10-7 cm3-cm/(m2-atm-día) y aproximadamente 1 x104 cm3-cm/(m2-atm-día).
Dicho cuerpo de recipiente no incluye de manera conveniente catalizador de paladio para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno y preferiblemente no incluye catalizador añadido para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno.
El recipiente puede contener un producto, por ejemplo, un producto de consumo, tal como comida o bebida. El producto puede ser relativamente sensible al oxígeno. La cantidad de oxígeno que un producto, por ejemplo, un alimento, puede tolerar antes de que esté fuera de las especificaciones con respecto al sabor, color, aroma, etc. viene dada por una especificación de oxígeno de ppm en p/v, donde los siguientes alimentos tienen las especificaciones de oxígeno en ppm de p/v, tal como se indica entre paréntesis: cerveza (1-3), alimentos bajos en ácido (1-3), vino fino (2-5), café (2 5), productos con base de tomate (3-8), zumos de fruta con alto grado de acidez (8-20), bebidas carbonatadas suaves (10-40), aceites y grasas (20-50), aderezos para ensaladas (30-100), mantequilla de cacahuete (30-100), licor (50 100+), mermeladas y confituras (50-100+).
Un recipiente como los descritos resulta sorprendentemente efectivo incluso en relación con alimentos que son muy sensibles al oxígeno. De este modo, dicho recipiente puede incluir un producto con una especificación de oxígeno de 20 o menor. Dicho producto se puede seleccionar de entre vino, té, zumos de fruta, agua enriquecida con vitaminas, salsas (por ejemplo, de manzana) y bebidas o comidas con base de tomate. Dicho recipiente puede contener un producto que contenga vitamina C, por ejemplo, que contenga al menos 10mg/l, de manera conveniente al menos 25mg/l, preferiblemente al menos 50mg/l, más preferiblemente al menos 100mg/l, especialmente al menos 200mg/l de vitamina C. El nivel de vitamina C puede ser menor de 700mg/l de vitamina C.
La relación entre el peso (en g) del catalizador en dicho cuerpo de recipiente y el peso (en g) del catalizador en dicha OSS, por ejemplo, dicho cierre, es menor de 0,10, de manera conveniente menor de 0,05, preferiblemente menor de 0,01. Como ya se ha mencionado, dicho cuerpo de recipiente no incluye de manera conveniente ningún catalizador añadido para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno.
Dicho cuerpo de recipiente tiene un volumen interno para contener productos. Dicha OSS puede incluir menos de 0,001 gg (preferiblemente menos de 0,0005 gg, más preferiblemente menos de 0,00001 gg) de catalizador por unidad de volumen (interno) (en mm3).
En una realización, no de acuerdo con la invención, se proporciona un inserto para un recipiente o parte de este, comprendiendo dicho inserto un medio generador de hidrógeno que incluye un material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular en reacción con la humedad, en donde dicho medio generador de hidrógeno está totalmente comprendido en un material que preferiblemente no incluye un medio generador de hidrógeno y en donde dicho inserto incluye un catalizador para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno.
Dicho medio generador de hidrógeno puede ser como se describe de acuerdo con el primer aspecto. Dicho medio generador de hidrógeno está preferiblemente previsto en una segunda capa tal como se describe de acuerdo con el primer aspecto.
Dicho material que comprende totalmente dicho medio generador de hidrógeno preferiblemente define un medio de control mencionado como se describe de acuerdo con el primer aspecto. Dicho material que comprende totalmente dicho medio generador de hidrógeno puede estar definido por una primera capa como se describe de acuerdo con el primer aspecto.
Dicho catalizador está preferiblemente disperso dentro de uno o más (p. ej., dos) materiales que definen dicho inserto y dichos uno o más materiales ocupan de manera conveniente un primer volumen que puede tener cualquiera de las características del primer volumen del primer aspecto.
Dicho inserto incluye preferiblemente una estructura que contiene un catalizador mencionado como se describe de acuerdo con el primer aspecto, en donde dicha estructura incluye de manera conveniente dichas capas primera y segunda descritas.
El máximo espesor de la capa que comprende el medio generador de hidrógeno puede ser como se describe de acuerdo con el primer aspecto para aquel de dicha primera capa.
El máximo espesor de la capa que incluye dicho medio generador de hidrógeno puede ser como se describe de acuerdo con el primer aspecto para aquel de dicha segunda capa.
La tasa del espesor de dicha primera capa dividido por el espesor de la segunda capa (evaluándose el espesor en una sección transversal del inserto tomada a través de un centro del inserto, perpendicular al plano principal del inserto) se encuentra de manera conveniente en la gama de 0,1 a 4, preferiblemente de 0,1 a 2, más preferiblemente de 0,1 a 1, especialmente de 0,2 a 0,5. Nótese, para evitar dudas, que el espesor al que se hace referencia es el de una capa de dicho material que comprende dicha parte del material que comprende completamente el medio generador de hidrógeno, apreciándose que la sección transversal a la que se hace referencia incluye capas en los lados opuestos de dicho medio generador de hidrógeno.
Dicho inserto forma parte de un cierre de un recipiente. En una realización, se proporciona un recipiente o una parte de este que incluye un inserto del tercer aspecto. Dicho inserto se puede fijar al recipiente o a una parte de este. Por ejemplo, se puede moldear en dicho recipiente o en una parte de este o se puede adherir, por ejemplo, encolar, termosellar o soldar en dicha parte. En una realización, el inserto se puede disponer dentro del recipiente, pero no fijarlo, p. ej., se puede mover libremente como si flotara dentro del recipiente. En una realización, el inserto se puede adherir a un cuerpo de cierre (p. ej., un armazón de cierre).
En una realización, se proporciona un método para crear una estructura de eliminación de oxígeno (OSS), que forma parte de un cierre de acuerdo con la invención, comprendiendo el método:
(a) seleccionar un primer material que incluye un material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular en reacción con la humedad;
(b) asociar el material seleccionado con otro material o materiales para definir la OSS, por ejemplo, el cierre.
En una realización, el método puede incluir asegurar, por ejemplo, adherir, un inserto del tercer aspecto a otros materiales, a un cuerpo de cierre o a una película que pueda definir una capa impermeable que pueda definir una capa más externa de un cierre en uso. En otra realización, en la etapa (b) el material seleccionado se puede moldear con otro material o materiales para definir la OSS, por ejemplo, un cierre. El primer material seleccionado en la etapa (a) incluye preferiblemente material de matriz y material activo, como se describe de acuerdo con el primer aspecto, y opcionalmente incluye un catalizador, como se describe de acuerdo con el primer aspecto. El primer material está de manera conveniente dispuesto para definir la segunda capa descrita de acuerdo con el primer aspecto. El método comprende preferiblemente la selección de un segundo material dispuesto para definir el medio de control y/o la primera capa del primer aspecto, que opcionalmente puede incluir un catalizador como se describe de acuerdo con el primer aspecto. Preferiblemente, al menos uno de entre el primer material o el segundo material incluye un catalizador para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno según se describe.
En una realización, el método puede incluir moldear, por ejemplo, moldear por inyección, los materiales primero y segundo para definir una estructura en la que los materiales primero y segundo sean contiguos. El segundo material
puede moldearse al menos parcialmente alrededor del primer material. El método puede incluir la selección de un tercer material dispuesto para definir un cuerpo de cierre (o armazón de cierre). El método puede comprender moldear los materiales primero, segundo y tercero de modo que el tercero defina el cuerpo de cierre, en el que los materiales primero y segundo quedan dispuestos, y donde el cuerpo de cierre y el segundo material encapsulan el primer material.
La invención se amplía a un método para proteger un producto de consumo sensible al oxígeno contra el deterioro, como consecuencia del contacto con oxígeno; describiéndose el método en la reivindicación 15.
A continuación, se describen realizaciones específicas de la invención, a modo de ejemplo, con referencia a las figuras que se acompañan, en las que:
La figura 1 es una representación esquemática de una botella de zumo que incorpora tecnología de eliminación de oxígeno;
La figura 2 es una sección transversal a través de una preforma;
La figura 3 es una sección transversal a través de una botella;
La figura 4 es una elevación lateral de una botella que incluye un cierre;
La figura 5 es un cierre, parcialmente en sección transversal;
La figura 6 es un gráfico de vitamina C en ppm versus tiempo en días para una gama de recipientes/revestimientos diferentes;
La figura 7 es un cierre alternativo, parcialmente en sección transversal; y
La figura 8 es otro cierre alternativo, parcialmente en sección transversal.
A partir de ahora, se hace referencia a los siguientes materiales:
HyCat-1 (código de producto 280-10120-1) - dispersión de 0,42 % en peso de acetato de paladio en un portador inerte, comercializado por Colormatrix;
HyCat Base-1 (código de producto 280-10119-1) - dispersión de 1 % en peso de acetato de paladio en un portador inerte comercializado por Colormatrix;
Ti818 - se refiere a un grado de resina PET, comercializado por Wellman Inc. Es una resina PET que no contiene antimonio;
EVA - se usó tal como se recibió el copolímero acetato de etil vinilo (Elvax 760 de DuPont) con contenido de acetato de vinilo de 9.3 % y un índice de flujo de fusión (190° C/2.16 kg)) de 2.0 g/10 min (ASTM D1238); EVA - se usó tal como se recibió el copolímero acetato de etil vinilo (Elvax 550 de DuPont) con contenido de acetato de vinilo de 15 % y un índice de flujo de fusión (190° C/2.16 kg)) de 8.0 g/10 min (ASTM D 1238); HDPE - se usó tal como se recibió polietileno de alta densidad (Rigidex HD5211 EA de Ineos);
Se usó tal como se recibió borohidruro de sodio (Venpure SF) de Dow;
Flow - se refiere a un grado de resina PET, comercializado por La Seda de Barcelona.
En las figuras, las partes iguales o similares se identifican con los mismos números de referencia.
Una preforma 10 ilustrada en la figura 2 se puede moldear por soplado para formar un recipiente 22 ilustrado en la figura 3. El recipiente 22 comprende un armazón 24 con un cuello roscado 26 que define una boca 28, una brida 30 debajo del cuello roscado, una sección ahusada 32 que se extiende desde la brida, una sección de cuerpo 34 que se extiende por debajo de la sección ahusada y una base 36 en el fondo del recipiente. El recipiente 22 se usa de manera conveniente para hacer una bebida envasada 38, como se ilustra en la figura 4. La bebida envasada 38 incluye una bebida. En una realización particular, la bebida es una bebida sensible al oxígeno. Puede ser una bebida que contenga vitamina C, tal como un zumo de fruta con vitamina C, una bebida que ha sido enriquecida con vitamina C o una combinación de zumos en la que al menos uno de los zumos contiene vitamina C. La bebida se dispone en el recipiente 22 y un cierre 40 sella la boca 28 del recipiente 22.
Con referencia a la figura 5, se muestra una sección transversal de un cierre circular aséptico 40 que incluye un armazón de cierre 42 con una parte de rosca de tornillo 44 para acoplar a rosca el cierre con el cuello roscado 26. Dentro del diámetro de una cavidad de sellado 46 hay un inserto con forma de disco 48 que ha sido moldeado para quedar orientado internamente hacia la pared 49 del armazón 42. El inserto 48 puede incluir una capa interna 50 y una capa externa 52. La capa externa está de manera conveniente sobremoldeada alrededor de la capa 50 de modo que la capa 50 quede completamente encapsulada. La capa 50 puede tener un espesor de 1 mm; y la capa 52 puede tener un espesor de 0,3 mm.
Se fabricaron y sometieron a prueba varios recipientes diferentes 22 y cierres como se describe a continuación con referencia a la figura 5.
En la siguiente tabla se resumen cargas y pesos calculados de paladio en los cierres de los ejemplos.
Comparativa
Ejemplo 6 - Preparación de recipiente con incorporación de paladio
Se mezcló HyCat-1 con PET a 0,1 % en peso para proporcionar 2 ppm de paladio en la resina. La mezcla se moldeó por inyección dentro de preformas de 21 g y se soplaron botellas de 330 ml a partir de las preformas.
Ejemplo 7 - Preparación de compuesto de borohidruro de sodio/EVA
Se hizo un compuesto con 2,4kg de borohidruro de sodio (8 % en peso) y 27,6 kg de Elvax 760 (92 % en peso) en una extrusora Thermo Fisher 24 mm con doble tornillo equipada con una troqueladora. La temperatura en la zona de alimentación se estableció a 70 °C y en las otras zonas de la extrusora a 135 °C disminuyendo hasta 125 °C en el troquel. Se almacenó el compuesto en una atmósfera de nitrógeno seco en una bolsa sellada de papel aluminio.
Ejemplo 8 - Moldeado de compuestos de borohidruro de sodio/EVA (con y sin Pd) dentro de discos (p. ej., capa 50 de la figura 5)
El compuesto de 8 % en peso de borohidruro de sodio/EVA del ejemplo 7 se moldeó dentro de discos (26 mm diámetro y 1 mm de espesor) utilizando para ello una máquina de moldeado por inyección Boy 22M. La temperatura de la zona de alimentación se estableció en 160 °C y para las otras zonas se estableció en 200 °C. Tanto la tolva como el recipiente de recogida se purgaron continuamente con una atmósfera de nitrógeno seco. Los discos moldeados se almacenaron en una atmósfera de nitrógeno seco en una bolsa sellada de papel aluminio.
Para incorporar paladio a los discos moldeados de borohidruro de sodio/EVA de 8 % en peso, se mezcló HyCat Base-1 con el compuesto de 8 % en peso borohidruro de sodio/EVA del ejemplo 7 mezclando el líquido en un tambor con los pellets antes de proceder al moldeado. La cantidad añadida se modificó dependiendo de la cantidad de Pd requerida en la parte final: para 20 ppm se añadió en la parte final 0,422 % en peso, y para 40 ppm en la parte final se añadió 0,844 % en peso
Ejemplo 9 - Moldeado de cierres
Los discos 50 moldeados por inyección de borohidruro de sodio/EVA del ejemplo 8 (con y sin Pd) se incorporaron en el cierre usando una máquina moldeadora por inyección Netstal Synergy 1750-600/230 provista de dos unidades de moldeado por inyección y un molde lineal de indexado. Una unidad de moldeado por inyección inyectaba un armazón de cierre HDPE (42 en la figura 5) y una unidad de moldeado por inyección inyectaba la capa de EVA (52 en la figura 5) para abarcar todo el disco 50 con el contenido de borohidruro de sodio. La temperatura de todas las zonas de inyección se estableció a 2000C.
Para incorporar paladio en la capa de EVA (52 en la figura 5) se unió HyCat Base-1 con EVA mezclando en tambor el líquido sobre los pellets antes de proceder al moldeado para abarcar todo el disco 50. La cantidad añadida se modificó dependiendo de la cantidad de Pd requerida en la parte final: para 20 ppm se añadió en la parte final 0,422 % en peso, y para 40 ppm en la parte final se añadió 0,844 % en peso.
Los cierres moldeados se almacenaron en una atmósfera de nitrógeno seco en una bolsa sellada de papel aluminio.
Ejemplo 10 - Procedimiento general para comprobar las construcciones de los ejemplos 1 a 5
A cada botella de PET se le añadió una solución de 330 ml de ácido ascórbico (500 ppm) y biocida (Baquacil, 1.000 ppm) preparada utilizando agua desionizada. No se desgasificó el líquido o el cabezal (25 ml) en la botella lo que significa que las botellas presentan un desafío especial para desoxigenar. (A menudo durante el embotellado comercial ambos productos de consumo se embotellan y la misma botella es desgasificada durante el llenado). Los cierres descritos en los ejemplos 1 a 5 se unieron a las botellas y estas fueron almacenadas a 20° C. Cada uno de los ejemplos 1 a 5 fue evaluado por triplicado. En cada punto de la prueba, se examinaron tres botellas individuales para cada una de las series de la prueba con respecto al contenido de ácido ascórbico utilizando un Titulador Compacto Mettler Toledo G20. En la figura 6 se presentan gráficamente los resultados.
Los resultados muestran que todos los ejemplos (ejemplos 2 a 5) que incluyen disposiciones para la eliminación de oxígeno conservan más vitamina C con el tiempo en relación con el ejemplo 1 donde no hay eliminación de oxígeno. Los ejemplos 3 a 5 tienen un nivel similar de funcionamiento en comparación con el ejemplo 2. Esto resulta sorprendente considerando el hecho de que la vitamina C es muy sensible al oxígeno implicando que es necesario la eliminación rápida de oxígeno para protegerla de la oxidación, pero en los ejemplos 3 a 5 el oxígeno debe viajar una distancia sustancial a través de la bebida antes de ponerse en contacto con el catalizador de paladio, donde tiene lugar la reacción de la eliminación de oxígeno. Por otra parte, el ejemplo 2 incluye más catalizador de paladio (en g, ver la tabla anterior) distribuido a través de la pared de la botella en una superficie más grande que en el cierre de los ejemplos 3 a 5 y se cree que el ejemplo 2 es superior en eliminación de oxígeno en comparación con los ejemplos 3 a 5. De este modo, se pueden reducir el coste del catalizador y otros costes de fabricación si se adoptan las disposiciones de los ejemplos 3 a 5, a la vez que se logra una excelente capacidad de eliminar oxígeno.
La figura 7 muestra un cierre alternativo 60 que difiere del cierre 40 de la figura 5 principalmente en el diseño del inserto 60. El inserto 60 tiene una capa interna 62 (que puede estar hecha del material o de los materiales descritos anteriormente para la capa 50). La capa 62 tiene forma de disco y está totalmente encapsulada en una capa 64 (que puede estar hecha del material o de los materiales descritos anteriormente para la capa 50). De este modo, la capa
64 define un núcleo que está totalmente contenido dentro de un armazón definido por la capa 64. El inserto 60 está adherido a la pared 49. En líneas generales, el inserto 60 podría estar termosellado, soldado o encolado a la pared 49. De este modo, el cierre se puede hacer en dos partes por separado (es decir, el inserto 60 por un lado y el armazón etc. por el otro) y asegurar las partes entre sí para definir el cierre 60 con fines de eliminación de oxígeno.
En una realización alternativa, que no forma parte de la invención, un inserto similar al inserto 60 de la figura 7 aunque no asociado con un cierre, se puede fijar a una pared interna de un cuerpo de recipiente, por ejemplo, a una pared inferior o lateral. Tal inserto se puede termoformar con el cuerpo de recipiente (p. ej., una taza o una bandeja). Alternativamente, se puede añadir una vez formado el cuerpo de recipiente y en algunos casos quedar libre y fluir dentro del recipiente (p. ej., cuando la abertura usada para dispensar productos del recipiente es demasiado pequeña para que pase el inserto). Tal inserto que flota libremente o fijo, que puede tener la forma de un disco, un parche o una bolsita, puede asociarse con diferentes tipos de recipientes, tales como tazas, bandejas o botellas.
En otra realización alternativa que se muestra en la figura 8, el material del armazón de cierre 72a actúa en sí mismo como un material de barrera para controlar el paso de la humedad al generador de hidrógeno 76d que incluye un material activo para la generación de hidrógeno. El armazón de cierre 72a incluye además 50 ppm de catalizador de paladio para catalizar la reacción de eliminación de oxígeno. Alternativamente, (o adicionalmente), se puede asociar el catalizador al generador de hidrógeno 76d, por ejemplo, mezclándolos.
Claims (15)
1. Estructura para eliminar oxígeno (a la que se hace referencia aquí como “OSS") que forma parte de un cierre para su fijación a una parte de un recipiente, comprendiendo la OSS un medio generador de hidrógeno que incluye material activo dispuesto para generar hidrógeno molecular al reaccionar con la humedad; y un catalizador para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno;
en la que dicha OSS incluye un medio de control para controlar el paso de humedad a dicho material activo; en la que al menos parte de dicho medio de control se proporciona en una primera capa, y una segunda capa comprende dicho medio generador de hidrógeno que comprende una matriz con la que está asociado dicho material activo;
en la que el catalizador se dispersa en dicha primera capa o dicha segunda capa, en la que la suma del volumen de las capas primera y segunda se define como la “suma-volumen" en mm3 y dicha OSS incluye menos de 0,20 gg de catalizador por unidad de dicha “suma-volumen" en mm3.
2. Estructura según la reivindicación 1, en la que dicha OSS incluye una primera superficie estructural que está definida por una cara de la OSS que tiene la superficie más grande, en la que dicha OSS incluye menos de 0.01 gg de catalizador por unidad de superficie en mm2 de dicha primera superficie estructural.
3. Estructura según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que dicho catalizador se dispersa en uno o más materiales que forman parte integrante de dicha OSS, en la que el material o materiales en los que se dispersa el catalizador ocupan un primer volumen estructural dentro de la OSS, en la que el primer volumen estructural es de menos de 15000 mm3 y es de al menos 100 mm3; y, opcionalmente, el material o materiales en los que se dispersa el catalizador incluyen al menos 0,005 gg de catalizador por unidad de volumen en mm3 de dicho material o materiales; y, opcionalmente, dicho primer volumen estructural incluye de 0,00000050 g a 0,000160 g de catalizador.
4. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una relación volumen-superficie del catalizador (CVR) se define como sigue:
CVR (en mm) =
Volumen total del m aterial o los m ateriales en los que se dispersa el catalizador la superficie de la cara de dicho volumen que tiene la superficie más grande
en la que dicha CVR es de al menos 0,2.
5. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas capas primera y segunda juntas incluyen menos de 50 ppm de catalizador.
6. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha primera capa incluye al menos una parte de dicho catalizador.
7. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha OSS comprende una estructura que contiene un catalizador que incluye tres o menos capas y dicha estructura que contiene un catalizador tiene una superficie que está expuesta al interior de un cuerpo de recipiente en uso, en la que dicha superficie es inferior a 5000 mm2.
8. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la tasa del peso del medio generador de hidrógeno dividido por el peso del catalizador en dicha OSS está en el intervalo de 50 a 20000.
9. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha OSS forma parte de un cierre para un cuerpo de recipiente, en la que:
(i) dicho cierre incluye menos de 0,000200 g de catalizador; y/o
(ii) dicho cierre incluye menos de 10 ppm de catalizador basado en el peso total de dicho cierre; y/o (iii) dicho catalizador se dispersa en uno o más materiales que están asociados con dicho cierre, en donde dichos uno o más materiales ocupan un primer volumen dentro del cierre, en donde dicho primer volumen es menor de 15000 mm3 y es al menos de 100 mm3; y/o
(iv) el espesor máximo de dicha primera capa de dicho cierre es menor de 5 mm, dichas capas primera y segunda de dicho cierre juntas incluyen menos de 50 ppm de catalizador y dicha segunda capa tiene un espesor máximo de menos de 3 mm.
10. Estructura según la reivindicación 9, en la que la tasa del peso del medio del medio generador de hidrógeno dividido por el peso del catalizador en dicho cierre está en el intervalo de 50 a 20000.
11. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, formando parte dicha estructura de un cierre, en la que la OSS está asegurada con relación a un cuerpo de recipiente del recipiente.
12. Recipiente según la reivindicación 11, en el que un cuerpo de recipiente no incluye catalizador añadido para catalizar una reacción entre hidrógeno y oxígeno.
13. Estructura según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en la que dicho recipiente incluye un producto que tiene una especificación de oxígeno de 20 ppm en peso/volumen; y en la que, opcionalmente, dicho recipiente contiene un producto seleccionado de entre vino, té, zumos de frutas, agua enriquecida con vitaminas, salsas y bebidas y alimentos a base de tomate; y en la que, opcionalmente, dicho recipiente contiene un producto que contiene vitamina C.
14. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en la que dicho cuerpo de recipiente tiene un volumen interno para contener productos y dicha OSS incluye menos de 0,001 gg de catalizador por unidad de volumen interno en mm3 del cuerpo de recipiente.
15. Método para proteger un producto de consumo sensible al oxígeno contra el deterioro como resultado del contacto con oxígeno, comprendiendo el método envasar el producto de consumo en un recipiente que incluya una OSS como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
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