TW466103B - Iron powder-based oxygen-absorbing package and production method thereof - Google Patents

Description

d661 03 五、發明說明（ 1) 發明背景 1.發明領域 本發明係關 於脫氧劑包 裝體，及其工業製法’ 尤 指 使 用 自動充塡包裝 機，以透氣 .性包裝紂料包裝鐵粉系 脫 氧 劑 組 成物之改進方 法，和以此 方法製成之脫氧劑包裝 體 〇 本發明脫氧劑包裝體 ，可用於保存食物 '飮 料 化 妝 品、曰常用品 、醫藥品等 〇 2. FL知技藝 含鐵粉爲有 效成份之脫 氧劑組成物，已廣用在 食 物 等 保 存各種對氧敏 感的物品中 除去氧。脫氧劑組成物 通 常 是 使 用自動充塡包 裝機，以透 氣性包裝材料把含細粉 的脫 氧 劑 組成物包裝， 而形成脫氧 劑包裝體。 然而，在使 用高生產率 自動充塡包裝機之脫氧 劑 組 成 物 .工業包裝法中 ，脫氧劑組 成物容易附著於包裝體 外 表 面 j 造成包裝體外 觀不佳，並 引起安全和衛生問題。 尤 其在使 用旋轉充塡式 自動三側密 封之充塡包裝機（每分 鐘 可以 高 達400包或以 上之生產量 ，製造三側密封之包裝 體 ) 進 行充塡包裝操 作中，透氣 性包裝材料每袋在0.15 秒或以 下 的短期間內， 要充塡含細 粉的脫氧劑組成物，在 如 此 充 塡 中，從充塡斜 槽送入各袋 之脫氧劑組成物一部份 由 於 落 下反應而朝袋 口飛揚。飛 揚的脫氧劑組成物被夾 入 袋 P 的 密封部內，因 而造成外觀 與密封強度二者之惡化 〇 此 外 ) 飛揚的脫氧劑 組成物會飛 散至袋外而附著於袋的 -3- 外 表 面 '4661 03五、發明說明（2 ) 以致污染到要保存的產品，諸如食物、醫藥品、化妝品。 附著於包裝體外面的鐵粉系脫氧劑組成物，吸氧即會生 鏽，以致外觀更爲惡化。 爲免上述缺點，已提出小心控制自動充塡包裝機的操作 條件，並用刷或布淸理各包裝體之外面。然而，此等方法 費力又要成本，而且無法產生令人滿意的效果。 鑑於脫氧能力以細鐡粉爲佳，但脫氧包裝體內鐵粉或脫 氧劑組成物之粉徑分佈都未進一步硏究。 發明槪沭 因此，本發明之目的在於解決上述問題，及提供一種脫 氧劑包裝體，在其外面附著脫氧劑組成物之量最少。 本發明另一目的，在於提供外表面附著脫氧劑組成物量 最少之脫氧劑包裝體之改進工業製法。 本發明人等對鐵粉飛散量與粒徑關係進行廣泛硏究的結 果，發現使用限制含量的細鐵粉，即可解決上述問題並達 成上述目的，基於此項發現而完成本發明.。 因此，本發明脫氧劑包裝體之製法，包括之步驟爲使用 自動充塡包裝機，以透氣性包裝材料包裝含鐵粉爲有效成 份之脫氧劑組成物，其中鐵粉含有可通過200網目標準篩 網的細鐵粉，其量在鐵粉總重量的5重量％以下。 本發明脫氧劑包裝體包括含鐵粉爲有效成份之脫氧劑組 成物，利用透氣性包裝材料包裝脫氧劑組成物，其中鐵粉 含有可通過200網目標準篩網的細鐵粉，其量爲鐡粉總重 4661 03 五、發明說明（3) 量的5重量％以下。鐵粉在脫氧劑包裝體外面的附著量， 相對於脫氧劑包裝體表面積而言，以0.5 mg/m2以下爲 佳。 發明之詳細說明 本發明所用脫氧劑組成物是利用鐵粉與氧反應之能力。 在本發明使用之脫氧劑組成物中，包括以鐡粉爲有效成 份，其含有可通過200網目標準篩網的細鐵粉之量爲鐵粉 總重量的5重量％以下，以3重量％以下爲佳。於此「200 網目標準篩網」相當於篩孔爲75 A m者。鐵粉平均粉徑以 1 00-25 0/z m爲佳。較粗鐵粉會使包裝材料穿洞，或致使脫 氧率降低。鐵粉含直徑在500 # m以上的粗鐵粉，其量宜 在3重量％以下。在本發明中，從充塡斜槽送入袋內的一 部份脫氧劑組成物會因降落反應朝袋口飛揚的問題，可藉 減少通過200網目標準篩網的細鐵粉含量克服之。本發明 所用鐵粉所含不通過200網目標準篩網之粒狀鐵粉，在95 重量％以上。 鐵粉可用還原態鐵粉。該鐵粉之實例爲海綿鐵粉（還原 鐵粉），由鐵礦還原和粉化製成；電解鐵粉，由含鐵離子 溶液電解沈積鐵而製成；霧化鐵粉，將熔化鐵噴霧於水或 油內製成；以及碎鐡粉，將鐵錠粉碎或硏磨製成。在此等 鐵粉當中，以海綿鐵粉（還原鐵粉）和霧化鐵粉爲佳，因 其脫氧率高，又以海綿鐵粉（還原鐵粉）最好。 在本發明中，最好是鐡粉與做爲輔助劑之電解質混拌。 4 6 61 〇3 五、 發明說明（4) 所 得鐵粉/電解質複合物，亦可稱爲 鐵粉。 電解質混拌量以佔鐵粉的0.1-10重量％爲 佳 » 而 以 0.2- 4 重量％較佳。電解質含量低於上述 範圍時 脫 氧 速 度 會 降 低；若電解質含量超出上述範圍時 ，則有 大 量 的 吸 收水 份 覆蓋於鐵粉表面，導致與氧的反應 被抑制 〇 做爲輔助劑的電解質之實例包含 金屬之 鹵 化 物 、 碳 酸 鹽 、硫酸鹽、氫氧化物等，此等電解 質當中 ? 以 金 屬 鹵 化 物 爲佳。再者，金屬鹵化物當中，更 好是鹼 金 屬 鹵 化 物 > 諸 如氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、碘化 鈉、碘 化 鉀 *1 以 及 鹼 土 金屬鹵化物 > 諸如氯化鈣和氯化鎂 。金屬 鹵 化 物 之 混 合 物 亦可用。 ' 電解質可利用機械式混合與鐡粉單 純混拌 最 好 是 把 電 解 質水溶液噴於鐵粉表面，使電解質 附著於 鐵 粉 表 面 然 後 乾 燥’或將鐵粉與電解質水溶液混合 然後乾 燥 〇 在 本 發 明 中 ’使電解質附著於鐵粉之方法稱爲 「塗佈 法 J 而所 製 成 有電解質附著之鐵粉稱爲「塗佈鐵 粉」。 塗 佈 鐵 粉 爲 鐵 粉 /電解質複合物，在其結構內，固 體電解 質 直 接 附 著 於 鐵 粉。在塗佈操作中，除電解質外， 另可混 拌 添 加 劑 例 如 活性炭等脫臭劑，或分散劑，總量 爲約鐵 粉 之 0 .1- 4 重 量 %。 在本發明中’鐵粉以使用上述塗佈 之鐵粉 爲 佳 即 更 佳 的 鐵粉爲海綿鐵粉（還原鐵粉）或霧 化鐵粉 塗 以 驗 金 屬 鹼 化 物或鹼土金屬鹵化物之塗佈鐵粉 -6 - 。最好 是 由 海 綿 鐡 粉 4661 03 五、 發明說明（5 ) ( 還原鐵粉）塗 佈 鹼金屬鹵化物之塗佈鐵 粉 0 如上所述，本發明所用鐵粉含有通過200 網 百 標 準 篩 網 的 細鐵粉，其量 在 5重量％以下。細鐵粉 含 息 里 是 藉 由 測 定 鐵 粉總量和可通 過 200網目標準篩網的細 鐵 粉 量 再 以 前 者 除後者而決定 0 細鐵粉含量仍由僅由鐵 粉 所 組 成的 粉 量 或 包括塗佈輔助 劑 的鐵粉之鐵粉/電解質 複 合 物 之 量 所 獲 得 ，但不含鐵粉 的 輔助劑量且其他添加劑 本 身 里 排 除 在含 .雨- 的計算之外。 類似上述無塗 依 _之鐵粉，由鐡粉塗佈電 解 質 製 成 的 塗 佈 鐵 粉，亦需含有 可 通過200網目標準篩網 的 塗 佈 細 鐵 粉 其 量在塗佈鐵粉 的 總重量之5重量％以下。 本發明重要特 點 在於使用粒狀鐵粉做爲 脫 氧 劑 組 成 物 之 有 效成分，當脫 氧 劑組成物使用自·動充塡 包 裝 機 包 裝 於 透 Μ 性包裝材料內 時 ，含有可通過200網目 之 標 準 舖 網 的 細 鐵 粉含量在粒狀 鐵 粉總重量的5重量％以下。 含5重量％以 下 可通過200網目標準篩 網 的 細 鐵 粉 ( 細 粉 )之粒狀鐡粉 其利用篩選除去細粉而 製 成 〇 亦可使 用 先 塗佈鐵粉再除 去 細粉所製成之粒狀塗佈 鐵 粉 〇 亦可使用 含 有5重量％以 下 可通過200網目標準篩 網 的 塗 佈 細 鐵 粉 ( 細粉）之粒狀 塗 佈鐡粉，其可先除去細 粉 再 塗 佈 剩餘 鐵 粉 ，接著視需要 再 進一步除去細粉而製成 0 除去細粉除用 篩 選外，亦可利用應力或 離 心 力 之 分 離 法 進 行。在任何情 況 下，脫氧組成物利用透 -7 - 氣 性 包 裝 材料加 五、發明說明（6 ) 以包裝時，通過200網目標準請網的細鐵粉含量需在5重 量％以下。 本發明所用脫氧劑組成物除鐵粉和電解質外，可含有各 種添加劑，諸如以活性炭爲例之脫臭劑1以矽藻土、沸 石、粒狀氧化矽和發泡混凝土爲例之潤濕劑，以氧化鋁、 珠層鐵、陶瓷粉 '石英砂、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵（鐵 礦和紅丹）、氧化矽粉、氫氧化鈣、石膏等爲例之分散 劑；二氧化碳吸收劑或發生劑；醇發生劑；以及上述添加 劑至少二種之混合物。若保存的產品無法供應鐵粉足夠水 份與氧反應，可添加潤濕劑供應水份給鐵粉β添加劑或添 加劑混合物之添加量無關重要，按照添加劑種類和要保鮮 的產品即可容易決定。 在本發明中，脫氧劑組成物是以透氣性包裝材料包裝成 脫氧劑包裝體的形式使用。透氣性包裝材料可用多孔或透 氧性塑膠膜、不織布、紙、及其積層片。塑膠膜材料包含 如聚醋類、聚醯胺類、聚碳酸醋類和聚燃烴類。包裝材料 對立的密封表面以聚乙烯和聚丙烯等熱封材料製成爲佳。 脫氧劑組成物是使用自動充塡包裝機，包裝於透氣性包 裝材料內。自動充塡包裝機以高生產速度連續製造脫氧劑 包裝體’其順序步驟爲’將包裝材料熱封爲袋，從袋的開 口端加脫氧劑組成物充塡於袋內，再將開口端封閉。自動 充塡包裝機按照包裝方式分成三側密封式自動充塡包裝 機、四側密封式自動充塡包裝機、自動充塡枕包裝機（桿 包裝機）。 466103 五、發明說明（7) 本發明製法在包裝操作之際，可有效防止因部份脫氧劑 組成物飛散以致鐵粉附著於脫氧劑包裝體之外面。若使用 三側密封式自動充塡包裝機，尤其是轉動充塡型之側密封 式自動充塡包裝機包裝脫氧劑組成物，則此項防止效果更 加顯著。 轉動充塡型三側密封式自動充塡包裝機，是由複數熱封 斜棒、充塡材料計量裝置和充塡斜槽所構成。此等構件皆 係圓周配置在轉動軸線周圍，而在此等構件連同雙摺透氣 性包裝材料繞著轉動軸線轉動時，進行製袋、計量和充塡 操作。在機器上游之裝置，可供加料於透氣性包裝材料， 並沿縱向雙摺。在機器下游之裝置，可將袋口熱密。此種 機器可製造四方形包裝產品，有三個熱封側，和一個摺 側，每分鐘可達數百至一千或以上之高度生產率。 本發明脫氧劑包裝體有依賴水的脫氧劑之功能，藉食物 等蒸發的水份脫氧，亦有自行反應的脫氧劑之功能，其藉 脫氧劑組成物所添加潤濕劑供應之水份脫氧。 本發明脫氧劑包裝體在其外面附著的鐵粉量，爲脫氧劑 包裝體表面稹的0.5 mg/m2以下。以如此少的附著量，食 物、飮料、化妝品、日常用品、醫藥品，均可獲得適當保 存’不會變色1即使含有會與鐵形成加成物之物質，例如 抗壞血酸、香丑靈（coumalin)、.丹寧、甲酌、日檜醇 (hinolchiol)。這些保存的產品特例如含抗壞血酸等保存劑 之麵包、糖果和飮料；含香豆靈香料之化妝品和香水等； 含甲酚和日檜醇等抗菌物質之肥皂；以及輸血袋等醫藥 4 6 61 Ο 3 五、發明說明（8) 品。 本發明以實施例詳加說明。但須知以下實施只在說明， 本發明不受此限制。 實施例1 在工業用混合器內，將100份（重量份，以下同義）海 綿鐵粉（還原鐵粉；通過200網目標準篩網的細鐵分爲 0.9重量％ )。含1.0份氯化鈉和0.4份活性炭之水溶液， 加以混合。所得混合物利用自熱乾燥，再冷卻而得塗佈鐵 粉A。取樣部份塗佈鐵粉A且秤重（X份），再收集通過 200網目標準鮪網之細粉且秤重（Y份）。在塗佈鐡粉A 內通過200網目標準篩網的細粉含量，即（Y/X) XI 〇〇爲 1.9重量％。 使用轉動充塡型三側密封式自動充塡包裝機（Topack

Co.，Ltd.製品），將0.4克塗佈鐵粉A，和0.4克潤濕添加 劑B (包括100份沸石，充分浸入44份17重量％食鹽水 溶液，5份石膏，和4份氫氧化鎂）。加以混合，以每分 鐘520包裝體的生產速率，包裝於多孔聚酯/多孔聚乙烯 /抗油紙/多孔聚乙烯之透氣性包裝膜製成的各袋內，得 6000個自行反應式脫氧劑包裝體之成捲長條，各爲40mm X 3 0mm方形之三側密封式包裝體。 脫氧劑包裝體呈現優良外觀。成捲脫氧劑包裝體（包含 6000個包裝體）兩面都用50mm X 60mm紗布在Petri培養 皿上充分掃過。集塵於皿內，紗布放入鹽酸中，加熱把集 塵溶解，把灰塵留在紗布上。收集所得溶液，以精工電子 10- 五、發明說明（9) 工業公司製造的感應耦合式電漿原子發射分光計（ICP-AES) 1 200 VR分析，確定脫氧劑包裝體外面附著的鐵粉 量。結果確認附著量爲每捲1毫克，相當於脫氧劑包裝體 表面積每平方公尺0.07毫克。 取自成捲脫氧劑包裝體之一脫氧劑包裝體，連同75 ml 空氣，以熱封法密封入阻氧袋內。熱封袋儲存於25°C恆溫 器內。儲存1 2小時後，袋內氧濃度以氧化鍩型氧分析器 測量，得0.1重量％以下® 比較例1 將1 00份霧化鐵粉（通過200網目標準篩網的細鐡粉含 量爲45重量％ )，與含0.4份氯化鈉的水溶液之混合物， 經乾燥、再冷卻而得塗佈鐵粉Z，含通過200網目標準篩 網的塗佈細粉爲塗佈鐵粉Z總重量之50重量％。 重複實施例1同樣之包裝程序，惟塗佈鐡粉A改用塗 佈鐵粉Z，而得成捲長條之一系列自行反應的脫氧劑包裝 體，各爲40mm X 30mm方形之三側密封包裝體。 在某些脫氧劑包裝體表面外觀注意到有鐵鏽。在成捲脫 氧劑包裝體（包含6,000個包裝體）外表面測得鐵粉附著 量爲每捲20毫克，相當於脫氧劑包裝體表面積每平方公 尺1.4毫克。 窨施例2 使用Topack公司製造的轉動充塡型三側密封式自動充 塡包裝機，於多孔聚酯/聚乙烯/抗油紙/多孔聚乙烯的 -11- 4 6 61 0 3 五、發明說明（1〇) 透氣性包裝膜製成之各袋，以每分鐘420個包裝體的生產 速率，包裝〇 .4克塗佈鐵粉A和〇. 6克包括氧化鋁之分散 添加劑C，得成捲長條之一系列依賴水之脫氧劑包裝體， 各爲4 0mm X 40mm方形之三側密封式包裝體。 所得脫氧劑包裝體顯示優良外觀。成捲脫氧劑包裝體 (包含6000個包裝體）外表面測得鐵粉附著量爲每捲3 毫克，相當於脫氧劑包裝體表面積每平分公尺0.16毫克。 取自成捲脫氧劑包裝體之一脫氧劑包裝體，和飽浸10 克水的吸收棉，連同75毫升空氣，利用熱封法密封於阻 氧袋內。熱封袋儲存於25°C恆溫器內。儲存1 2小時後， 利用氧化銷型氧分析器測量，袋內氧濃度在0.丨重量％以 下。 比較例2 重複實施例2同樣之包裝程序，惟塗佈鐵粉A改用塗 佈鐵粉Z，而得成捲長條之一系列依賴水的脫氧劑包裝 體，各爲40mmX40mm方形之三側密封式包裝體。 在某些脫氧劑包裝體表面外觀注意到有鐵鏽。在成捲脫 氧劑包裝體（包含6,000個包·裝體）外表面測得鐵粉附著 量爲每捲30毫克，相當於脫氧劑包裝體表面積每平方公 尺1.6毫克。 實施例3 含上述實施例1所製成一件脫氧劑包裝體之含日檜醇的 肥皂，連同1 00毫升空間，密封入高度阻氣性的延伸尼龍 -12- 46 61 0 3 五、發明說明（11) /聚偏二氯乙烯/聚乙烯包裝袋內，因而製成複數包裝肥 皂，在25°C儲存。儲存30天後，目測各袋內之肥皂和脫 氧劑包裝體，以決定是否發生任何變化。觀察結果，所有 肥皂和脫氧劑包裝體袋不變色，無污染。尤其是在包裝 前，肥皂稍微有色，但包裝後未進一步變色。 比較例3 具有比較例1所製成的一件脫氧劑包裝體之含日槍醇的 肥皂，連同100毫升空氣，密封入高度阻氣性的延伸尼龍 /聚偏二氯乙烯/聚乙烯包裝袋內。包裝肥皂按實施例3 同樣方式儲存。儲存30天後，目測各袋內之肥皂和脫氧 劑包裝體，以決定是否發生任何變化。觀察結果，肥皂未 見到進一步變質，但有10%的肥皂看到帶紅的竭斑。 按照本發明製法，在脫氧劑組成物充塡操作中，可防 止鐵粉部份呈灰塵狀飛揚，而附著於包裝體外表面。尤其 是使用轉動充塡型三側密封式自動充塡包裝機進行包裝操 作時’本發明效果更爲顯著。用本發明脫氧劑包裝體可長 期保鮮產品，無任何污染，不變色。本發明脫氧劑包裝體 特別適用於保鮮產品，諸如食物、飮料、化妝品、日常用 品、醫藥品、含有與鐵形成加成物之物質者。

Claims (1)

1. 4661 0 3 六、申請專利範圍 第89 1 25673號「鐵粉系脫氧劑包裝體及其製法」專利案 (90年9月19日修正） Λ申請專利範圍： 1. 一種脫氧劑包裝體之製法，包括之步驟爲使用自動 充塡包裝機，以透氣性包裝材料包裝含鐵粉爲有效 成份的脫氧劑組成物，其中鐵粉含有可通過200網 目標準篩網之細鐡粉，其量爲鐵粉總重量的5重量％ 以下者。 2. 如申請專利範圍第1項之製法，其中鐵粉爲海綿鐵 粉者。 3. 如申請專利範圍第1項之製法，其中鐵粉爲以鐵粉 重量之0.1至10重量％之電解質塗佈所製成之塗佈 鐵粉。 4_如申請專利範圍第1項之製法，其中自動充塡包裝 機係轉動充塡型三側密封式自動充塡包裝機者。 5. —種脫氧劑包裝體，包括以鐵粉爲有效成份之脫氧 劑組成物，脫氧劑組成物以透氣式包裝材料加以包 裝，其中鐵粉含有可通過200網目標準篩網之細鐵 粉，其量爲鐵粉總重量之5重量％以下者。 6. 如申請專利範圍第5項之脫氧劑包裝體，其中鐵粉 係海綿鐵粉者。. 7·如申請專利範圍第5項之脫氧劑包裝體，其中鐵粉 係以鐵粉重量之0.1至10重量％之電解質塗佈所製成 4 6 61 0 3 六、申請專利範圍 之塗佈鐵粉。 8.如申請專利範圍第5項之脫氧劑包裝體，其中鐵粉 在脫氧劑包裝體外表面附著量，爲脫氧劑包裝體表 面積每平方公尺在0.5毫克以下者。 4661 0 3 六、申請專利範圍 第89 1 25673號「鐵粉系脫氧劑包裝體及其製法」專利案 (90年9月19日修正） Λ申請專利範圍： 1. 一種脫氧劑包裝體之製法，包括之步驟爲使用自動 充塡包裝機，以透氣性包裝材料包裝含鐵粉爲有效 成份的脫氧劑組成物，其中鐵粉含有可通過200網 目標準篩網之細鐡粉，其量爲鐵粉總重量的5重量％ 以下者。 2. 如申請專利範圍第1項之製法，其中鐵粉爲海綿鐵 粉者。 3. 如申請專利範圍第1項之製法，其中鐵粉爲以鐵粉 重量之0.1至10重量％之電解質塗佈所製成之塗佈 鐵粉。 4_如申請專利範圍第1項之製法，其中自動充塡包裝 機係轉動充塡型三側密封式自動充塡包裝機者。 5. —種脫氧劑包裝體，包括以鐵粉爲有效成份之脫氧 劑組成物，脫氧劑組成物以透氣式包裝材料加以包 裝，其中鐵粉含有可通過200網目標準篩網之細鐵 粉，其量爲鐵粉總重量之5重量％以下者。 6. 如申請專利範圍第5項之脫氧劑包裝體，其中鐵粉 係海綿鐵粉者。. 7·如申請專利範圍第5項之脫氧劑包裝體，其中鐵粉 係以鐵粉重量之0.1至10重量％之電解質塗佈所製成