TW202348308A - 脫氧劑組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法 - Google Patents

脫氧劑組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之脫氧劑組成物含有鐵、金屬鹽及水,存在於鐵之表面的、鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下。

Description

脫氧劑組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法
本發明有關脫氧劑組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法。
作為食品或醫藥品等之保存技術,已知有使用脫氧劑之方法。以該方法,藉由將被保存物品與脫氧劑封入氣體障壁性之密封容器內並密封,由脫氧劑吸收密封容器內之氧,可使密封容器內之環境保持為實質上無氧狀態。作為脫氧劑之機能,必須為小型且吸收較多的氧。換言之,每單位體積之氧吸收量高的脫氧劑組成物為必須。
作為代表性的脫氧劑舉例為以鐵(鐵粉)為主劑之鐵系脫氧劑及以抗壞血酸或甘油等為主劑之非鐵系脫氧劑。脫氧劑係根據用途適當選擇,但基於氧吸收性能之觀點,廣泛使用鐵系脫氧劑。 此等情況下,已嘗試鐵系脫氧劑的小型化及改善氧吸收量。
例如,專利文獻1揭示一種包含氧吸收物質、水及膨潤劑且藉由加壓成行而固形化使粉粒體間之間隙消失使體積縮小而實現密實化之脫氧劑組成物。 又專利文獻2之目的在於提供氧吸收量優異之脫氧劑組成物,且揭示一種脫氧劑組成物,其包含粉粒體,該粉粒體具有包含保水劑、膨潤劑、金屬鹽及水的α層,與包含鐵的β層,及包含多孔性載體的γ層,前述粉粒體形成自該粉粒體之內側朝向外側依序為前述α層、前述β層、前述γ層之層構造。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 國際公開第WO2007/046449號 [專利文獻2] 國際公開第2017/169015號
[發明欲解決之課題]
順便提及,於脫氧劑使用中,基於有效防止密封容器內之被保存物品之氧化的觀點,期望儘可能快速地將密封容器內之環境接近無氧狀態。因此,謀求一種於反應初期之氧吸收速度快而能發揮高的氧吸收性能之鐵系脫氧劑所用之脫氧劑組成物。 因此,本發明之目的係提供於反應初期之氧吸收速度快而能發揮高的氧吸收性能之脫氧組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法。 [用以解決課題之手段]
亦即本發明之要旨構成如下。 [1] 一種脫氧劑組成物,其特徵為,含有: 鐵、金屬鹽及水, 存在於鐵之表面的、鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下。 [2] 如上述[1]記載之脫氧劑組成物,其中,前述金屬鹽的至少一部份,存在於前述鐵之表面。 [3] 如上述[2]記載之脫氧劑組成物,其中,存在於前述鐵之表面的金屬鹽為,覆蓋於前述鐵之表面而成。 [4] 如上述[2]或[3]記載之脫氧劑組成物,其中,前述存在於鐵之表面的金屬鹽為,自由氯化鈣、氯化鈉、溴化鈣及溴化鈉所構成之群組中選出的1種以上。 [5] 如上述[2]~[4]中任一項記載之脫氧劑組成物,其中,前述存在於鐵之表面的金屬鹽之含量,相對於鐵100質量份為0.1質量份以上5.0質量份以下。 [6] 如上述[1]~[5]中任一項記載之脫氧劑組成物,其中,前述鐵之比表面積為0.03m 2/g以上0.20m 2/g以下。 [7] 如上述[1]~[6]中任一項記載之脫氧劑組成物,其中,前述鐵之平均粒子徑(D50)為1μm以上1000μm以下。 [8] 一種脫氧劑包裝體,其特徵為,具備上述[1]~[7]中任一項記載之脫氧劑組成物、與收容該脫氧劑組成物之透氣性包裝容器。 [9] 一種脫氧劑包裝體之製造方法,其特徵為,包含下述步驟(I)~(III), 步驟(I):獲得含有金屬鹽及鐵之脫氧劑組成物(a)的步驟 步驟(II):對前述脫氧劑組成物(a)供給水,獲得脫氧劑組成物(A)的步驟,該脫氧劑組成物(A)含有鐵、金屬鹽及水,存在於鐵之表面的、鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下 步驟(III):將前述脫氧劑組成物(a)及前述脫氧劑組成物(A)的至少一方收容於透氣性包裝容器(b1)的步驟。 [10] 如上述[9]記載之脫氧劑包裝體之製造方法,其中於前述步驟(I)之後,依序具有下述步驟(III-1)及步驟(II-1), 步驟(III-1):將前述脫氧劑組成物(a)收容於前述透氣性包裝容器(b1)的步驟, 步驟(II-1):透過前述透氣性包裝容器(b1),對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得前述脫氧劑組成物(A)的步驟。 [11] 如上述[10]記載之脫氧劑包裝體之製造方法,其中更進一步具有下述步驟(IV-1), 步驟(IV-1):將收容前述脫氧劑組成物(A)之前述透氣性包裝容器(b1)更進一步收容於氣體障壁性容器(b2)的步驟。 [12] 如上述[9]記載之脫氧劑包裝體之製造方法,其中於前述步驟(I)之後,依序具有下述步驟(III-2)、步驟(IV-2)及步驟(II-2), 步驟(III-2):將前述脫氧劑組成物(a)及水分供給劑收容於前述透氣性包裝容器(b1)的步驟, 步驟(IV-2):將收容前述脫氧劑組成物(a)及前述水分供給劑之透氣性包裝容器(b1)更進一步收容於氣體障壁性容器(b2)的步驟 步驟(II-2):由前述水分供給劑,對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得前述脫氧劑組成物(A)的步驟。 [發明效果]
根據本發明,可提供於反應初期之氧吸收速度快而能發揮高的氧吸收性能之脫氧劑組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法。
針對本發明之脫氧劑組成物、脫氧劑包裝體及脫氧劑包裝體之製造方法之實施形態,於以下詳細說明。 又本說明書中,有關數值記載之「A~B」之用語意指「A以上B以下」(於A<B之情況)或「A以下B以上」(於A>B之情況)。又,本發明中,較佳之態樣之組合為更佳態樣。
[脫氧劑組成物] 本發明之脫氧劑組成物含有鐵、金屬鹽及水,存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下。 又本說明書中,「存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量」係「於鐵之表面形成的水膜厚度」的指標,而「存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量」若為上述特定範圍內,則意指於鐵之表面形成具有特定厚度之水膜。
本發明之脫氧劑組成物藉由具有上述構成,可提高反應初期之氧吸收速度,且可發揮高的氧吸收性能。 本發明之脫氧劑組成物發揮上述效果之理由雖尚未確定,但可以推斷如下。 首先,於鐵系脫氧劑中,藉由鐵與水及氧反應,引起快速脫氧反應。 水有使用脫氧環境中之水蒸氣(自被保存物等蒸散之水分等)之情況(水分依存型),與預先於脫氧劑包裝體內一起包含含水載體(水分供給劑等)之情況(自發反應型)。無論哪種情況,為了使鐵吸收氧,有必要將水分吸引到鐵表面,此係利用了金屬鹽之潮解現象。 又,本發明人等針對鐵的氧吸收進行進一步反應解析後,推測上述反應並非鐵與氣體狀態的水(水蒸氣)及氧直接反應,而是首先藉由金屬鹽之潮解現象,於鐵表面形成水膜,該水膜中之水及溶存氧與鐵反應之機制。 進而,認為上述機制中,水膜厚度較薄時,由於鐵表面缺水故氧吸收量少,且水分被消耗極少量時反應速度亦變慢。另一方面,認為於水膜過厚時,由於水膜中之溶存氧濃度降低之擴散速率限制,故脫氧反應之反應速度變慢。 本發明之脫氧劑組成物中,認為藉由於鐵表面預先形成具有特定厚度之水膜,可於脫氧反應之初期階段向鐵表面提供適度的水分及氧(溶存氧),而可提高脫氧反應之反應速度及氧吸收量,可發揮高的氧吸收性能。
以下針對各成分加以說明。
(鐵) 本發明之脫氧劑組成物中所含之鐵的形狀未特別限制,但基於氧吸收性能、取得容易性及處理容易性之觀點較佳為鐵粉。鐵粉較佳為露出鐵(0價金屬鐵)表面者,但在不阻礙本發明效果之範圍內,亦可為具有如通常金屬表面般之極薄氧化被膜。具體而言,可較佳地使用還原鐵粉、電解鐵粉、噴霧鐵粉(霧化鐵粉)等。又,亦可使用鑄鐵等之粉碎物、切削品。 鐵粉可單獨使用1種,亦可根據需要併用2種以上而使用。且該等鐵粉亦容易作為市售品獲得,而可使用。
鐵粉之平均粒子徑(D50),基於與氧接觸良好之觀點,較佳為3000μm以下,更佳為1000μm以下,又更佳為300μm以下,而且基於抑制粉塵發生觀點,較佳為1μm以上,更佳為10μm以上,又更佳為20μm以上。而且更具體而言,鐵粉之平均粒子徑(D50)較佳為1μm以上3000μm以下,更佳為1μm以上1000μm以下,又更佳為10μm以上1000μm以下,再更佳為20μm以上300μm以下。 又,平均粒子徑落於上述範圍之鐵粉可適當選擇市售鐵粉而取得。又,例如亦可使用對應於所需平均粒子徑之篩進行分級而獲得。 又,平均粒子徑可藉由例如市售之雷射繞射/散射式粒子徑分佈測定裝置(堀場製作所股份有限公司製LA-960)等之作為體積基準粒度分佈中之累積頻度50%之平均粒子徑(D50)而測定。
又,鐵粉之比表面積,基於氧吸收性能之觀點,較佳為0.03m 2/g以上,更佳為0.05m 2/g以上,而且基於抑制粉塵發生之觀點,較佳為0.20m 2/g以下,更佳為0.10m 2/g以下,又更佳為0.09m 2/g以下。而且更具體而言,鐵粉之比表面積較佳為0.03m 2/g以上0.20m 2/g以下,更佳為0.03m 2/g以上0.10m 2/g以下,又更佳為0.05m 2/g以上0.09m 2/g以下。 又,鐵粉之比表面積可藉由BET多點法測定。具體而言,可藉由實施例中記載之方法測定。
本發明之脫氧劑組成物含有鐵作為主劑。脫氧劑組成物中之鐵含量未特別限制,但較佳為40質量%以上98質量%以下,更佳為60質量%以上98質量%以下,又更佳為80質量%以上98質量%以下,再更佳為85質量%以上96質量%以下,又再更佳為85質量%以上94質量%以下。
(金屬鹽) 本發明之脫氧劑組成物中所含之金屬鹽係催化作用於鐵的氧化反應並提高鐵活性之物質。且金屬鹽發揮防止脫氧劑組成物中所含的水蒸發而自脫氧劑組成物中流失的作用。 又,本發明之脫氧劑組成物必須事先於鐵的表面形成具有特定厚度之水膜,但將水分吸引至鐵表面係利用金屬鹽的潮解現象。因此,金屬鹽較佳至少一部份,更佳主要存在於鐵的表面。 此處,所謂「金屬鹽之至少一部份存在於鐵的表面」意指脫氧劑組成物中所含之金屬鹽中之一部份或全部存在於鐵的表面。本發明之脫氧劑組成物,如後述,可包含水分供給劑,水分供給劑有時包含金屬鹽,但由於該金屬鹽係擔持於水分供給劑之載體上,故與存在於鐵表面之金屬鹽有所區別。因此,脫氧劑組成物包含水分供給劑時,金屬鹽只要一部份存在於鐵表面即可,其餘可擔持於水分供給劑之載體上。 又,所謂「金屬鹽主要存在於鐵表面」舉例為例如,於脫氧劑組成物中未調配包含水分供給劑等之金屬鹽之情況等,實質上意指金屬鹽全部存在於鐵表面之情況。 又,存在於鐵表面之金屬鹽更佳係覆蓋鐵表面。又金屬鹽覆蓋鐵表面之方法未特別限制,但例如如後述,於將鐵粉與包含金屬鹽之水溶液混合後,將其乾燥去除水分,而於鐵粉表面附著金屬鹽而進行。
金屬鹽未特別限制,但較佳為具有潮解性之金屬鹽。其中,較佳為鹵化金屬。作為鹵化金屬,可無特別限制地使用一般已知者。 作為鹵化金屬中之金屬未特別限制,但舉例為例如選自由鹼金屬、鹼土類金屬、銅、鋅、鋁、錫、鐵、鈷及鎳所成之群中之1種以上。其中,更佳為選自由鋰、鉀、鈉、鎂、鈣、鋇及鐵所成之群之1種以上,更佳為選自由鈉及鈣所成之群之1種以上。 又,作為鹵化金屬中之鹵化物未特別限制,可舉例為例如氯化物、溴化物及碘化物,較佳為選自氯化物及溴化物所成之群之1種以上。
鹵化金屬,基於處理性、安全性等觀點,較佳選自由氯化鈣、氯化鈉、溴化鈣、溴化鈉、碘化鈣及碘化鈉所成之群之1種以上,更佳選自由氯化鈣、氯化鈉、溴化鈣及溴化鈉所成之群之1種以上。 特別是,作為存在於鐵表面之金屬鹽較佳選自由氯化鈣、氯化鈉、溴化鈣及溴化鈉所成之群之1種以上。 金屬鹽可單獨使用1種,亦可根據需要併用2種以上而使用。且該等金屬鹽亦可容易由市售品取得而使用。
金屬鹽之含量未特別限制,但脫氧劑組成物中,較佳為0.09質量%以上10質量%以下,更佳為0.09質量%以上5.0質量%以下,又更佳為0.10質量%以上2.0質量%以下。又金屬鹽之含量於水分供給劑除外之脫氧劑組成物中,較佳為0.09質量%以上5.0質量%以下,更佳為0.10質量%以上2.0質量%以下,又更佳為0.10質量%以上1.0質量%以下。且金屬鹽之含量相對於鐵100質量份,較佳為0.1質量份以上5.0質量份以下,更佳為0.1質量份以上2.0質量份以下,又更佳為0.1質量份以上1.0質量份以下,再更佳為0.2質量份以上1.0質量份以下。
又,存在於鐵表面之金屬鹽含量,相對於鐵100質量份,較佳為0.1質量份以上5.0質量份以下,更佳為0.1質量份以上2.0質量份以下,又更佳為0.1質量份以上1.0質量份以下,再更佳為0.1質量份以上0.5質量份以下。
(水) 本發明之脫氧劑組成物中所含的水係用以進行脫氧反應所必需的成分。 又,本發明之脫氧劑組成物必須預先於鐵表面形成具有特定厚度之水膜,但此時水被認為係因金屬鹽之潮解現象而被存在於鐵表面之金屬鹽所吸收。因此,水較佳至少一部份,更佳主要與金屬鹽一起存在於鐵表面上。 此處,「至少一部份水存在於鐵表面」意指脫氧劑組成物中所含之水中,一部份或全部存在於鐵表面。本發明之脫氧劑組成物可如後述含有水分供給劑,水分供給劑包含水,但該水由於擔持於水分供給劑之載體上,故與存在於鐵表面之水有所區別。因此,脫氧劑組成物包含水分供給劑時,水只要一部份存在於鐵表面即可,其餘可擔持於水分供給劑之載體上。 又,「水主要存在於鐵表面」舉例為例如水分供給劑等之含有水之成分未調配於脫氧劑組成物之情況等,且實質上意指水全部存在於鐵表面之情況。 又,存在於鐵表面之水更佳與金屬鹽一起覆蓋鐵表面。
本發明之脫氧劑組成物中,藉由將鐵表面形成之水膜厚度控制於特定厚度,可加速反應初期之氧吸收速度,可發揮高的氧吸收性能。又水膜厚度可將存在於鐵之表面之鐵的每單位表面積之水之含量作為指標。 存在於鐵之表面之鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下。若存在於鐵之表面之鐵的每單位表面積之水之含量未達0.60g/m 2,則認為因水不足而使氧吸收量減少。又,若存在於鐵之表面之鐵的每單位表面積之水之含量超過2.00g/m 2,則由於水膜太厚,故認為因水膜中之溶存氧濃度降低(擴散速率限制),而使反應初期之氧吸收速度變慢。存在於鐵之表面之鐵的每單位表面積之水之含量較佳為0.70 g/m 2以上2.00g/m 2以下,更佳為1.10g/m 2以上2.00g/m 2以下,又更佳為1.10g/m 2以上1.98g/m 2以下,再更佳為1.50g/m 2以上1.90g/m 2以下。
將上述存在於鐵之表面之鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]控制於特定範圍之方法並未特別限定,但例如可藉由(1)適當選擇水對鐵表面之供給方法及其條件(環境濕度及水分供給劑之濕度),或(2)藉由適當選擇、調整存在於鐵之表面之金屬鹽之種類及含量,而可控制為期望厚度。特別是,由於將水分吸引到鐵表面時係利用金屬鹽之潮解現象,但例如於濕度條件下控制時,認為濕度越高,則存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]越可提高。又,以上述方法(2)進行控制時,存在於鐵表面之金屬鹽含量越增加,存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]越可提高。一般由於濕度條件無法任意調整,故更佳以上述方法(2)進行控制。
又,脫氧劑組成物中之水含量未特別限制,但較佳為2.0質量%以上30質量%以下,更佳為3.0質量%以上20質量%以下,又更佳為4.0質量%以上15質量%以下,再更佳為7.0質量%以上14質量%以下。且水含量,於水分供給劑除外之脫氧劑組成物中,較佳為3.0質量%以上20質量%以下,更佳為4.0質量%以上15質量%以下,又更佳為7.0質量%以上14質量%以下。 又,基於氧吸收性能之觀點,水含量相對於鐵100質量份較佳為2.0質量份以上30質量份以下,更佳為3.0質量份以上20質量份以下,又更佳為4.0質量份以上19質量份以下,再更佳為7.0質量份以上17質量份以下。
存在於鐵表面之水含量,相對於鐵100質量份,較佳為3.0質量份以上20質量份以下,更佳為4.0質量份以上19質量份以下,更佳為7.0質量份以上17質量份以下,又更佳為8.0質量份以上16質量份以下。
(水分供給劑) 本發明之脫氧劑組成物可進而包含水分供給劑。水分供給劑係將水分含浸於載體者(含水載體)並對鐵供給水。 水分供給劑較佳包含載體、金屬鹽及水。 作為載體,只要可對鐵供給所擔持之水分者即可,一般係較佳地使用沸石、煆燒矽藻土、矽膠、珍珠岩、蛭石、活性氧化鋁、活性白土、活性碳、膨潤土等之粒狀物,其中較佳為沸石、煆燒矽藻土及活性碳。 作為金屬鹽,可使用前述成分,但較佳為氯化鈉。
本發明之脫氧劑組成物包含水分供給劑時,水分供給劑之含量未特別限制,只要可供給必要水分量之量即可,例如於脫氧劑組成物中,較佳為15質量%以上60質量%以下,更佳為30質量%以上50質量%以下。又水分供給劑之含量,相對於鐵100質量份,較佳為25質量份以上100質量份以下,更佳為40質量份以上60質量份以下。
又,本發明之脫氧劑組成物包括水分供給劑時,載體之含量於脫氧劑組成物中較佳為15質量%以上60質量%以下,更佳為30質量%以上50質量%以下。又載體之含量,相對於鐵100質量份,較佳為20質量份以上150質量份以下,更佳為25質量份以上100質量份以下,又更佳為40質量份以上60質量份以下。
又本發明之脫氧劑組成物中,基於容易控制水膜厚度之觀點及脫氧劑組成物之小型化之觀點,較佳以自外部吸濕而供給水分,該情況下,脫氧劑組成物亦可實質上不包含水分供給劑。
(其他成分) 本發明之脫氧劑組成物除上述成分以外,可根據需要含有其他成分。作為其他成分包含鹼性物質、膨潤劑、流動性改善劑、觸媒、氣味吸附劑、熱分散劑等。
<脫氧劑組成物之形狀> 本發明之脫氧劑組成物之形狀未特別限制,但舉例為例如球形、略球形、橢圓形及圓柱形,基於填充性更優異且鬆密度變得更高之傾向,較佳為球形及略球形,更佳為球形。
[脫氧劑組成物之製造方法] 製造本發明之脫氧劑組成物的方法未特別限制,但較佳例如依序具有以下步驟(i)及(ii)。 步驟(i):獲得包含鐵及金屬鹽之脫氧劑組成物(a)之步驟 步驟(ii):對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得脫氧劑組成物(A)之步驟,該脫氧劑組成物(A)含有鐵、金屬鹽及水,且存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下
<步驟(i)> 步驟(i)係獲得包含鐵及金屬鹽之脫氧劑組成物(a)之步驟。 關於鐵及金屬鹽係如上述。
所得之脫氧劑組成物(a)中,金屬鹽較佳存在於鐵之表面,更佳覆蓋鐵之表面。獲得此等脫氧劑組成物(a)之方法雖未特別限制,但可藉由例如於鐵粉中混合金屬鹽之水溶液並乾燥而獲得附著有金屬鹽之鐵粉。
金屬鹽作成水溶液成為原料時之其鹽濃度較佳為1質量%以上20質量%以下,更佳為2質量%以上10質量%以下。藉由為上述範圍內,可使鐵粉與金屬鹽水溶液均勻混合,且可於鐵粉表面均勻覆蓋金屬鹽。
<步驟(ii)> 步驟(ii)係對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得含有鐵、金屬鹽及水,且存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下的脫氧劑組成物(A)之步驟。 藉由本步驟,可於鐵表面形成具有期望厚度之水膜,而獲於反應初期之氧吸收速度快,可發揮高的氧吸收性能之脫氧劑組成物。
對脫氧劑組成物(a)供給水之方法未特別限制,可舉例為例如以下方法。 首先,(1)因自外部之吸濕而供水時,將脫氧劑組成物(a)放置於經調整於特定濕度之環境中一定時間而吸收水分之方法,或將脫氧劑組成物(a)與含水體(例如,濕潤之脫脂綿等)接觸並將水自含水體供給至脫氧劑組成物(a)之方法等。根據該等方法,藉由適當調整濕度及放置時間、以及含水體之含水量及接觸時間等,可於鐵表面形成具有期望厚度之水膜。
又,亦舉例為(2)於脫氧劑組成物(a)中進而調配含水載體(水分供給劑等),自該含水載體向脫氧劑組成物(a)供給水之方法。根據本方法,藉由調整含水載體之量、含水載體之含水量等,可於鐵表面形成具有期望厚度之水膜。又藉由本方法所得之脫氧劑組成物(A)除了鐵、金屬鹽及水以外,實質上進而包含載體。
又,上述任何方法時,由於開始對脫氧劑組成物(a)供給水時,均會進行鐵的脫氧反應,故步驟(ii)較佳於惰性環境中進行,進而所得之脫氧劑組成物(A)於使用作為脫氧劑之前,較佳保存於惰性環境中。
混合上述各成分之混合裝置未特別限制,但作為具體例,可使用帶式混合機(大野化學機械股份有限公司製)、外混合機(Hosokawa Micron股份有限公司製)、錐形混合機(大野化學機械股份有限公司製)、立式造粒機(Powrex股份有限公司製)、SP造粒機(Dulton股份有限公司製)、高速混合機(Earth Technica股份有限公司製)及造粒機(Akira Kiko股份有限公司製)。
[脫氧劑包裝體] 本發明之脫氧劑包裝體具備上述脫氧劑組成物與收容該脫氧劑組成物之透氣性包裝容器。
(透氣性包裝容器) 透氣性包裝容器只要為由脫氧劑用途所用之包裝材料所成之容器,則未特別限制,但基於使脫氧劑包裝體發揮充分氧吸收性能之觀點,至少包含透氣性包裝材料,舉例為例如將2片透氣性包裝材貼合成袋狀者,或將1片透氣性包裝材與1片非透氣性包裝材貼合成袋狀者,或將1片透氣性包裝材彎折,將彎折部分除外之邊緣彼此密封成袋狀者。此外亦舉例為將透氣性包裝材貼附於非透氣性之剛性容器的開口面之容器等。
此處,當透氣性包裝材及非透氣性包裝材為四方形時,透氣性包裝容器舉例為將2片透氣性包裝材重疊,將4邊熱封成為袋狀者,或將1片透氣性包裝材與1片非透氣性包裝材重疊,將4邊熱封成為袋狀者,或將1片透氣性包裝材彎折,將彎折部除外之3邊熱封成袋狀者。又包裝材料亦可為將透氣性包裝材製成筒狀將該筒狀體之兩端部及本體部熱封成袋狀者。
(透氣性包裝材) 作為透氣性包裝材係選擇氧及水蒸氣可透過之包裝材。其中,較佳使用藉由Galle式試驗機法所得之透氣阻力為600秒以下,較佳為90秒以下,更佳為30秒以下者。此處,所謂透氣阻力係指藉由JIS P8117:2009之方法測定之值。更具體而言,係指使用Galle型密度計(東洋精機股份有限公司製)將100mL空氣透過透氣性包裝材所需之時間。
作為上述透氣性包裝材,可使用紙或不織布,除此之外亦可使用對塑膠膜賦予透氣性者。作為塑膠膜可使用例如使聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯胺、聚丙烯、聚碳酸酯等之膜、與作為密封層之聚乙烯、離子聚合物、聚丁二烯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物或乙烯乙酸乙烯酯共聚物等之膜予以積層接著而成之積層膜等。又該等積層物亦可作為透氣性包裝材使用。
作為賦予透氣性之方法,除了利用冷針、熱針之穿孔加工以外,亦可採用各種方法。利用穿孔加工賦予透氣性時,透氣性可根據欲穿孔的孔徑、數量、材料等自由調整。
又積層膜之厚度較佳為50~300μm,特佳為60~250μm。該情況下,與厚度偏離上述範圍之情況相比,可製造保持強度且熱封性及包裝適性優異之包裝材。
(非透氣性包裝材) 作為非透氣性包裝材,可使用於脫氧劑用途所用之包裝材料,且較佳為可阻斷被保存物品之水分、酒精、油分及固體成分且具有密封性之包裝材。具體例舉例為如聚對苯二甲酸乙二酯或尼龍系之共擠出多層薄片或膜般之氧透過度0.05~20mL/m 2・24hr・atm(25℃,50%RH)之積層體等。
(氣體障壁性容器) 本發明之脫氧劑包裝體亦可進一步具備收容已收容上述脫氧劑組成物之透氣性包裝容器之氣體障壁性容器。已收容上述脫氧劑組成物之透氣性包裝容器藉由收容於氣體障壁性容器中,可阻斷與外部之通氣,特別是可防止氧流入氣體障壁性容器內及防止水蒸氣流出,於作為脫氧劑使用時之前可良好維持氧吸收性能。
氣體障壁性容器只要為具有實質上可密封之氣體障壁性者則未特別限制,但基於阻斷與外部之通氣之觀點,較佳由上述非透氣材料構成。 具體而言,可簡便地使用具有聚對苯二甲酸乙二酯/鋁蒸鍍/聚乙烯、延伸聚丙烯/聚乙烯醇/聚乙烯、聚偏氯乙烯塗覆之延伸尼龍/聚乙烯等之積層構造之多層薄片及膜、尼龍系共擠出多層薄片及膜般之氧透過度為0.05~ 20mL/m 2・24hr・atm(25℃,50%RH)之積層體所成之袋子及包裝容器。 又除上述以外,作為氣體障壁性容器,亦可使用金屬罐、玻璃瓶、塑膠容器等。
[脫氧劑包裝體之製造方法] 脫氧劑包裝體之製造方法未特別限制,但較佳包含例如下述步驟(I)~(III)。根據此等方法,可獲得反應初期之氧吸收速度快且可發揮高的氧吸收性能之脫氧劑包裝體。又以下步驟(II)及(III)的順序無須過問。 步驟(I):獲得含有鐵及金屬鹽之脫氧劑組成物(a)的步驟 步驟(II):對前述脫氧劑組成物(a)供給水,獲得脫氧劑組成物(A)的步驟,該脫氧劑組成物(A)含有鐵、金屬鹽及水,且存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下 步驟(III):將前述脫氧劑組成物(a)及前述脫氧劑組成物(A)的至少一方收容於透氣性包裝容器(b1)的步驟。
<步驟(I)及(II)> 步驟(I)及(II)與上述脫氧劑組成物之製造方法中的步驟(i)及(ii)相同。
<步驟(III)> 步驟(III)係將脫氧劑組成物(a)及脫氧劑組成物(A)的至少一方收容於透氣性包裝容器(b1)之步驟。 藉由具有本步驟,可將脫氧劑組成物(a)及脫氧劑組成物(A)收容於透氣性包裝容器中,可獲得反應初期之氧吸收速度快,可發揮高的氧吸收性能之脫氧劑包裝體。 又,關於透氣性包裝容器(b1),可使用上述者。
上述製造方法較佳更進一步具有下述步驟(IV)。 步驟(IV):將收容有脫氧劑組成物(a)及脫氧劑組成物(A)之至少一方的前述透氣性包裝容器(b1)更進一步收容於氣體障壁性容器(b2)之步驟。
藉由具有上述步驟(IV),可將收容有脫氧劑組成物(a)及脫氧劑組成物(A)之至少一方的前述透氣性包裝容器(b1)更進一步收容於氣體障壁性容器(b2),可阻斷氧及水蒸氣朝氣體障壁性容器內部之流入。因此,可抑制鐵的氧化,並且可適當管理鐵表面之水分量。 本步驟特別於透氣性包裝容器(b1)收容脫氧劑組成物(A)時較適宜。由於脫氧劑組成物(A)已形成水膜,故於氧存在下緩緩進行脫氧反應。因此,基於作為脫氧劑使用時之前保持良好氧吸收性能之觀點,本步驟為有效。 又,將收容有脫氧劑組成物(a)及脫氧劑組成物(A)之至少一方的前述透氣性包裝容器(b1)更進一步收容於氣體障壁性容器(b2)之情況,較佳實質上使氣體障壁性容器(b2)之內部成為密閉系,更佳使系內成為不含氧之還原性環境。
作為上述製造方法之具體例舉例為例如以下方法1及方法2。 <方法1> 作為方法1,較佳於上述步驟(I)之後,依序具有下述步驟(III-1)及步驟(II-1)。 步驟(III-1):將前述脫氧劑組成物(a)收容於前述透氣性包裝容器(b1)之步驟 步驟(II-1):通過前述透氣性包裝容器(b1)對前述脫氧劑組成物(a)供給水,獲得前述脫氧劑組成物(A)之步驟
步驟(III-1)係對應於上述步驟(III),將脫氧劑組成物(a)收容於透氣性包裝容器(b1)之步驟。
步驟(II-1)係對應於上述步驟(II),通過前述透氣性包裝容器(b1)向前述脫氧劑組成物(a)供給水,獲得前述脫氧劑組成物(A)之步驟。 此處,通過透氣性包裝容器(b1)向前述脫氧劑組成物(a)供給水之方法未特別限制,但舉例為例如自收容脫氧劑組成物(a)之透氣性包裝容器(b1)之外側與含水體(例如濡濕之脫脂綿)接觸,將含水體中所含之水通過(使通過)透氣性包裝容器(b1),而對脫氧劑組成物(a)供給之方法。藉由具有該步驟,容易於所得之脫氧劑組成物(A)中形成具有期望厚度之水膜。
此等方法1較佳進而具有下述步驟(IV-1)。 步驟(IV-1):將收容前述脫氧劑組成物(A)之前述透氣性包裝容器(b1)進一步收容於氣體障壁性容器(b2)之步驟 步驟(IV-1)係將收容前述脫氧劑組成物(A)之前述透氣性包裝容器(b1)進一步收容於氣體障壁性容器(b2)之步驟。由於脫氧劑組成物(A)之氧吸收性能優異,故於作為脫氧劑使用之前較佳收容於氣體障壁性容器中。
<方法2> 作為方法2,係於上述步驟(I)之後,較佳依序具有下述步驟(III-2)、步驟(IV-2)及步驟(II-2)。 步驟(III-2):將前述脫氧劑組成物(a)及水分供給劑收容於前述透氣性包裝容器(b1)的步驟, 步驟(IV-2):將收容前述脫氧劑組成物(a)及前述水分供給劑之透氣性包裝容器(b1),更進一步收容於氣體障壁性容器(b2)的步驟, 步驟(II-2):由前述水分供給劑,對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得前述脫氧劑組成物(A)的步驟。
步驟(III-2)係對應於上述步驟(III),將脫氧劑組成物(a)收容於透氣性包裝容器(b1)之步驟,但此時係將水分供給劑與脫氧劑組成物(a)一起收容於透氣性包裝容器(b1)之步驟。藉由本步驟,獲得自發反應型脫氧劑。 又水分供給劑可使用上述者。
步驟(IV-2)係將收容前述脫氧劑組成物(a)及前述水分供給劑之透氣性包裝容器(b1)進一步收容於氣體障壁性容器(b2)之步驟。藉由將收容前述脫氧劑組成物(a)及前述水分供給劑之透氣性包裝容器(b1)進一步收容於氣體障壁性容器(b2),可阻斷與外部之通氣。其結果,可自水分供給劑有效地向脫氧劑組成物(a)供給水,可獲得形成有具有期望厚度之水膜的脫氧劑組成物(A)(對應於步驟(II-2))。又,如上述,對鐵供給水分時,脫氧反應緩緩進行,但因氣體障壁性容器將與外部之通氣阻斷,而在作為脫氧劑使用時之前可維持良好的氧吸收性能。
以上,雖已針對本發明之實施形態加以說明,但本發明不限於上述實施形態,而是包含本發明之概念及申請專利範圍中所含之所有態樣,在本發明之範圍內可進行各種改變。 [實施例]
以下,使用實施例及比較例詳細說明本實施形態,但本實施形態只要可發揮本發明之作用效果則可進行適當變更。又,實施例及比較例之各種測定如下。
[平均粒子徑] 平均粒子徑係係藉由以下之任一方法進行測定。 ・以雷射繞射/散射式粒子徑分佈測定裝置測定之D50徑 使用雷射繞射/散射式粒子徑分佈測定裝置(堀場製作所股份有限公司製「LA-960」),測定體積基準粒度分佈中之累積頻度50%的平均粒子徑(D50)。 ・藉由分級測定粒度分佈而求出之D50徑 使用依據ISO 3310-1:2000(相當於JIS Z8801-1:2006)的標準篩,自振動5分鐘後之根據網眼大小所得之重量分率,測定累積頻度50%之平均粒子徑(D50)。
[比表面積] 比表面積之測定係使用定容量法之比表面積測定裝置(Microtrac Bell公司製,「BELSORP mini II」),於以下條件進行氮吸附量測定,並藉由BET法算出比表面積。 測定溫度:-196℃ 前處理:300℃,3小時,氮氣流通
[透氣阻力] 透氣阻力係使用數位型王研式透氣性試驗機(旭精工股份有限公司製「EG02」)測定3次透氣阻力。將所得結果之算術平均值作為測定結果。
(實施例1) (1)將0.25g氯化鈉(NaCl)溶解於6g水中,將該水溶液(NaCl濃度:4質量%)混合於還原鐵粉(Höganäs公司製,平均粒子徑80μm(以雷射繞射/散射式粒子徑分佈測定裝置測定之D50徑),比表面積0.085m 2/g)100g中,經乾燥,使氯化鈉附著於鐵粉表面,藉此獲得表面經氯化鈉覆蓋之鐵粉(脫氧劑組成物(a))。 (2)將上述(1)所得之脫氧劑組成物(a)1.00g填充於使用透氣性積層膜(構成:聚乙烯製不織布(Unitika股份有限公司製,「ELEVES」)/耐油合成紙(阿波製紙股份有限公司製,「Alto」),透氣阻力:10秒,厚度:200μm)之40mm×40mm袋(透氣性包裝容器(b1))中,將三邊密封,獲得脫氧劑包裝體(x1)。 (3)將上述(2)所得之脫氧劑包裝體(x1)與已吸水之脫脂綿(脫脂綿3.5g,水5.0g)導入至將鋁三向袋(SAN-A化研股份有限公司製「700鋁袋」切成180mm×250mm而製作之氣體障壁性容器(b2))中,以將袋內氧濃度成為0.1體積%以下之方式將袋內置換為氮氣,將袋口熱封而密封,獲得脫氧劑包裝體(y1)。 (4)將上述(3)所得之脫氧劑包裝體(y1)於25℃保存4天,自上述已吸水之脫脂綿(含水體)向脫氧劑組成物(a)供給水,獲得含有鐵、金屬鹽及水之脫氧劑組成物(A)及將其收容於透氣性包裝容器(b1)之脫氧劑包裝體(x2)。隨後,於上述保存期間後,於鋁三向袋內,將脫脂綿與脫氧劑包裝體(x2)分離,將脫氧劑包裝體(x2)部分與鋁三向袋一起切離,將切口再次熱封而密封,獲得將脫氧劑包裝體(x2)收容於鋁三向袋(氣體障壁性容器(b2))內之脫氧劑包裝體(y2)。 對所得脫氧劑包裝體(y2)進行下述脫氧實驗,評價氧吸收性能。 (5)又,藉以下方法測定在脫氧劑組成物(A)之存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]。 首先,預先測定剛製作後(吸水前)之脫氧劑包裝體(x1)的重量W 1。 其次,測定將對脫氧劑包裝體(x1)供給水所得之脫氧劑包裝體(x2)收容於鋁三向袋(氣體障壁性容器(b2))內之脫氧劑包裝體(y2)之重量W 2。 進而,測定於後述之脫氧實驗中自脫氧劑包裝體(y2)取出脫氧劑包裝體(x2)時剩餘之鋁三向袋(氣體障壁性容器(b2))之重量W 3。 又上述各重量之測定係使用精密天秤進行。 又,由於自鋁三向袋取出脫氧劑包裝體(x2)時,確認到於包裝材之外部或內部無冷凝水,因此可推定以下述式(1)算出之水分量全部為自已吸水之脫脂綿供給至脫氧劑組成物(a)的鐵表面之水量,亦即係脫氧劑組成物(A)中存在於鐵表面之水的含量。 因此,基於以下式(1)算出之水分量與脫氧劑組成物(A)中之鐵含量及比表面積,算出存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]。結果示於表1。
(實施例2~12及比較例1~4) 實施例2~12及比較例1~4中,除了將鐵粉、金屬鹽及保存天數變更如表1所示以外,以與實施例1相同方法,製作脫氧劑組成物(A)及脫氧劑包裝體(y2)。 對於所得之脫氧劑包裝體(y2)進行與實施例1相同的測定及下述評價。結果示於表1。
<評價> 使用實施例1~12及比較例1~4製作之脫氧劑包裝體(y2)進行以下評價。結果示於表1。 (脫氧實驗) 首先,於將氣體障壁袋的PTS袋(陶瓷蒸鍍塑膠膜袋,三菱氣體化學股份有限公司製,「PB600700P」,600mm×700mm,厚度0.11 mm)切成300mm×350mm之大小而製作之PTS袋之一面,接著取樣用橡膠薄片(25mm×25mm,厚度2mm)。 其次,將氣體障壁性更高的氣體障壁袋之鋁袋(鋁箔層壓塑膠膜袋,由SAN-A化研公司製,「700鋁袋」,700mm×800mm,厚度0.12 mm)切割成350mm×400mm之大小而製作之鋁袋的一面且與測定用PTS袋之取樣用橡膠薄片對應之位置,接著取樣用橡膠薄片(25mm×25mm,厚度2mm),獲得測定用鋁袋。
於上述測定用PTS袋中收容空氣3000mL及脫氧劑包裝體(y2),將開口部熱封而密封。又測定此時之PTS袋內之氧濃度(初期氧濃度)。 其次,於PTS袋中,開封脫氧器包裝體(y2),自中心取出脫氧劑包裝體(x2),連同PTS袋收容於上述測定用鋁袋中,將開口部熱封而密封。此時,將PTS袋之取樣用橡膠薄片與鋁袋之取樣用橡膠薄片配置為重疊,以橡膠薄片之位置不偏移之方式以雙面膠帶將PTS袋與鋁袋予以接著。 迅速將每鋁袋放入25℃之恆溫槽中保持7天。此時,分別於保持時間2小時及7天之經過時點測定PTS袋內之氧濃度。
又,使用氣體分析計(MOCON製,「Check Mate 3」)測定氧濃度。測定係藉由將位於氣體分析計所隨附之取樣用矽膠管之尖端之中空針,自預先貼附於PTS袋及鋁袋之取樣用橡膠薄片插入至PTS袋內部,測量氧濃度而進行。 根據上述氧濃度之測定結果,算出PTS袋內之鐵粉每重量的氧吸收量(mL/g)。 本實施例中,2小時後之鐵粉每重量之氧吸收量為15mL/g以上時,7天後之鐵粉每重量之氧吸收量為50mL/g以上時,均判定氧吸收性能良好。又2小時後之鐵粉每重量之氧吸收量越多,意指初期之氧吸收速度越快。又,7天後之鐵粉每重量之氧吸收量越多,意指總氧吸收量更高,可發揮較高的氧吸收性能。
表1中之成分如下所示。 ・還原鐵粉:Höganäs公司製,平均粒子徑80μm(以雷射繞射/散射式粒子徑分佈測定裝置測定之D50徑),比表面積0.085m 2/g ・霧化鐵粉1:霧化鐵粉(神戶製鋼所股份有限公司製,平均粒子徑75μm(藉由分級測定粒度分佈而求出之D50徑))施加於網眼45μm之篩的通過分,比表面積0.073 m 2/g ・霧化鐵粉2:將霧化鐵粉(同上)施加於網眼180μm之篩,通過分施加於網眼150μm之篩後之殘留分,比表面積0.035m 2/g ・NaCl:氯化鈉 ・NaBr:溴化鈉 ・CaCl 2:氯化鈣 ・CaBr 2:溴化鈣
如表1所示,存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]落於0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下之範圍之脫氧劑組成物,確認反應初期之氧吸收速度快,而發揮高的氧吸收性能。
另一方面,存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量超過2.00g/m 2之脫氧劑組成物,確認初期反應之氧吸收速度慢(比較例1、3及4)。又,存在於鐵之表面的鐵的每單位表面積之水之含量未達0.60g/m 2之脫氧劑組成物,確認反應初期之氧吸收速度雖較快,但由於水分不足而使氧吸收量減少,未能發揮充分之氧吸收性能(比較例2)。

Claims (12)

  1. 一種脫氧劑組成物,其含有: 鐵、金屬鹽及水, 存在於鐵之表面的、鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下。
  2. 如請求項1記載之脫氧劑組成物,其中, 前述金屬鹽的至少一部份,存在於前述鐵之表面。
  3. 如請求項2記載之脫氧劑組成物,其中, 存在於前述鐵之表面的金屬鹽,係被覆前述鐵之表面而成。
  4. 如請求項2或3記載之脫氧劑組成物,其中, 前述存在於鐵之表面的金屬鹽,為自由氯化鈣、氯化鈉、溴化鈣及溴化鈉所構成之群組中選出的1種以上。
  5. 如請求項2~4中任一項記載之脫氧劑組成物,其中, 前述存在於鐵之表面的金屬鹽之含量,相對於鐵100質量份為0.1質量份以上5.0質量份以下。
  6. 如請求項1~5中任一項記載之脫氧劑組成物,其中, 前述鐵之比表面積為0.03m 2/g以上0.20m 2/g以下。
  7. 如請求項1~6中任一項記載之脫氧劑組成物,其中, 前述鐵之平均粒子徑(D50)為1μm以上1000μm以下。
  8. 一種脫氧劑包裝體,其具備 請求項1~7中任一項記載之脫氧劑組成物、與收容該脫氧劑組成物之透氣性包裝容器。
  9. 一種脫氧劑包裝體之製造方法,其包含下述步驟(I)~(III), 步驟(I):獲得含有金屬鹽及鐵之脫氧劑組成物(a)的步驟 步驟(II):對前述脫氧劑組成物(a)供給水,獲得含有鐵、金屬鹽及水, 存在於鐵之表面的、鐵的每單位表面積之水之含量[存在於鐵之表面的水之含量(g)/{鐵之含量(g)×鐵之比表面積(m 2/g)}]為0.60g/m 2以上2.00g/m 2以下之脫氧劑組成物(A)的步驟, 步驟(III):將前述脫氧劑組成物(a)及前述脫氧劑組成物(A)的至少一方收容於透氣性包裝容器(b1)的步驟。
  10. 如請求項9記載之脫氧劑包裝體之製造方法,其中,於前述步驟(I)之後,依序具有下述步驟(III-1)及步驟(II-1), 步驟(III-1):將前述脫氧劑組成物(a)收容於前述透氣性包裝容器(b1)的步驟, 步驟(II-1):透過前述透氣性包裝容器(b1),對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得前述脫氧劑組成物(A)的步驟。
  11. 如請求項10記載之脫氧劑包裝體之製造方法,其更進一步具有下述步驟(IV-1), 步驟(IV-1):將收容前述脫氧劑組成物(A)之前述透氣性包裝容器(b1),更進一步收容於氣體障壁性容器(b2)的步驟。
  12. 如請求項9記載之脫氧劑包裝體之製造方法,其中,接續於前述步驟(I),依序具有下述步驟(III-2)、步驟(IV-2)及步驟(II-2), 步驟(III-2):將前述脫氧劑組成物(a)及水分供給劑收容於前述透氣性包裝容器(b1)的步驟, 步驟(IV-2):將收容前述脫氧劑組成物(a)及前述水分供給劑之透氣性包裝容器(b1),進一步收容於氣體障壁性容器(b2)的步驟 步驟(II-2):由前述水分供給劑,對前述脫氧劑組成物(a)供給水,而獲得前述脫氧劑組成物(A)的步驟。
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