DE3854186T2 - Wasserabsorbierender Bogen für Nahrungsmittel. - Google Patents

Wasserabsorbierender Bogen für Nahrungsmittel.

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Description

    Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine wasserabsorbierende Schicht zum Absorbieren von Tropfen von frischen Nahrungsmitteln, wie z.B. Fleisch, Fisch, etc. oder zum Absorbieren kondensierten Taus, welcher von Nahrungsmitteln erzeugt wird.
  • Wenn frische Nahrungsmittel, wie z.B. Fleisch, Fisch, etc. in einer Tablettwickelpackung verpackt werden, werden Tropfen oder kondensierter Tau während der Lagerung, dem Transport oder der Auslage erzeugt, wodurch nicht nur die Ansicht der Verpackung beeinträchtigt wird, sondern wodurch ebenfalls die Frische des Nahrungsmittels herabgesetzt wird.
  • Als Einrichtung zum Absorbieren solcher Tropfen wurden Schichtmaterialien vorgeschlagen, bestehend aus Zellulosefasern, wie z.B. gewebtes oder gewirktes Gewebe, nicht-gewobenes Gewebe oder papierähnliche Materialien (japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5349/79), und Schichtmaterialien, hergestellt aus hochmolekularen Absorbern, in Pulverform beschichtet bzw. bedeckt mit Papier oder nicht-gewobenem Gewebe (japanisches Gebrauchsmuster Kokai (Offenlegung) Nr. 49779/83). Die EP-A-0229550 offenbart in ähnlicher Weise eine Nahrungsmittelverpackungsschicht in der Form einer Stützschicht (z.B. aus Papier oder Kunststoff), welche Acrylnitrilpolymer in pulverisierter Form trägt zum Zurückhalten von Wasser.
  • Jedoch, da die Schichtmaterialien aus Zellulosefasern Tropfen durch Kapillarwirkung absorbieren, ist die absorbierte Menge sehr gering und zusätzlich verteilt sich die Farbe des Tropfens um den Kontaktbereich mit dem eingepackten Inhalt, was zu einer häßlichen Ansicht führt Des weiteren lassen sie absorbiertes Wasser aus, wenn Druck angewendet wird, und somit weisen sie extrem geringe Wasserrückhaltung auf.
  • Des weiteren, obwohl die Schichtmaterialien, bestehend aus einem hochmolekularen Absorber in Pulverform hohe Absorbtionskraft für Tropfen aufweisen, haben sie die folgenden Nachteile: sie sind sehr schwierig in Schichtform zu verarbeiten; sie haben einen kleinen Bereich von Wasserabsorbtion, was in langsamer Absorbtion resultiert; da in ihnen keine Bewegung des absorbierten Wassers vorhanden ist, tritt sogenanntes "Blockieren" auf, was Wasser enthaltendes Gel herauspreßt und dazu neigt, die Ansicht zu beeinträchtigen und an dem Nahrungsmittel anzuhaften; des weiteren in Verbindung mit dem großen Absorbtionsvermögen von einzelnen hochmolekularen Absorbern wird der Freiheitsgrad von absorbiertem, zurückgehaltenem Wasser groß und somit neigen sie dazu, Kulturboden für Bakterien zu werden.
  • Die FR-A-2354402 offenbart Zweikomponenten-Polyacrylnitril-Textilfasern zur Kleidungsherstellung, wobei eine Komponente Mikroporen zum Wasserrückhalten aufweist.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine wasserabsorbierende Schicht für Nahrungsmittelverpackungen bereitzustellen, welche frei ist von Hydrogel- Leckage, Anhaftung an Nahrungsmittel und Gelberührung (ein schleimiges Gefühl, welches für Hydrogele spezifisch ist), mit guter Flüssigkeitsabsorbtion und Rückhaltevermögen und welche eine praktische Stärke aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine absorbierende Schicht für Nahrungsmittelverpackung bereit, welche eine wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht umfaßt, wobei die nicht-gewobene, wasserabsorbierende Schicht wasserabsorbierende Fasern umfaßt, mit einer Lage von Hydrogel um einen Kern aus Acrylnitrilpolymer, wobei diese Fasern Carboxylgruppen in einer Menge von 0,5 bis 4,0 m mol/g umfassen; wobei die absorbierende Schicht mit einer Schutzschicht an der oberen Fläche oder an beiden, der oberen und unteren Fläche davon versehen sein kann.
  • Die Erfindung ist weiter erklärt mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, worin: Fig. 1 bis 4 vergrößerte Querschnittsansichten sind von vier Ausführungsformen der Erfindung, und Fig. 5 eine auseinandergebaute, perspektivische Ansicht und Fig. 6 eine vertikale Querschnittsansicht einer Ausführungsform im Gebrauch ist.
  • Fig. 1 ist eine absorbierende Schicht, bestehend aus einer absorbierenden, nicht-gewobenen Schicht 1 mit einer Schutzschicht 2, welche auf ihrer oberen Fläche (welche mit dem Nahrungsmittel in Kontakt kommt) versehen ist und ist ein Beispiel, in welchem eine große Anzahl an kleinen Löchern 3 sich durch beide Schichten 1, 2 erstrecken.
  • Fig. 2 und 3 zeigen einen opaken Film, der als Schutzschicht 2 für die Oberfläche verwendet wird. Fig. 2 ist ein Beispiel für Bereitstellen einer Vielzahl von kleinen Löchern 3, welche sich durch die gesamte absorbierende Schicht erstrecken, und Fig. 3 ist ein Beispiel für Bereitstellen von kleinen Löchern 3 nur durch den opaken Film. Als Schutzschicht 2' für die andere Seite kann ein transparenter oder opaker Film oder ein nicht-gewobenes Gewebe verwendet werden.
  • Fig. 4 ist ein Beispiel, in welchem ein nicht-gewobenes Gewebe, gewobenes Gewebe oder Wirkgewebe verwendet wird, zumindest als eine Schutzschicht 2, wobei kleine Löcher nicht vorgesehen sind.
  • Die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht 1 ist ein trocken oder feucht verarbeitetes, nicht-gewobenes Gewebe, bestehend im wesentlichen aus hoch wasserabsorbierenden Fasern oder einer Mischung aus zwei Arten von Fasern, z.B. den Fasern und hitzeklebenden Fasern oder von drei oder mehreren Arten von Fasern, z.B. den zwei Arten von Fasern und einer anderen Art von Fasern. Die wasserabsorbierenden Fasern haben bevorzugt ein Wasserquellvermögen (Verhältnis von Wasser, das absorbiert werden kann durch das Gewicht der Fasern) von 3 oder mehr, bevorzugt von 5 bis 200. Die wasserabsorbierenden, zusammengesetzten Fasern, verwendet gemäß der Erfindung, umfassend Carboxylgruppen in einer Menge von 0,5 bis 4 m mol/g, wofür LANSEAL repräsentativ ist (eingetragene Marke von Japan Exlan Company, Ltd.) sind wünschenswert, da sie keine Probleme aufweisen in der Formgebung und keine Probleme des Nachgebens unter Wasserabsorbtion, dadurch bedingt, daß sie exzellentes Wasserquellvermögen aufweisen und einen praktischen Pegel an physikalischen Eigenschaften beibehalten, wie z.B. Dehnstärke und Dehnung. Es ist ebenfalls wünschenswert, den Neutralisierungsgrad der Carboxylgruppen auf weniger äls 90 % zu bringen, bevorzugt auf zwischen 20 bis 80 %, da die verbleibenden säureartigen Carboxylgruppen (-COOH) somit selektiv Ammonium, Amine, etc. absorbieren können.
  • Als hitzeklebende Fasern können synthetische Fasern verwendet werden, wie z.B. jene von Polypropylen, Polyethylen, Polyester, etc., welche bei einer vergleichsweise geringen Temperatur hitzeverklebt werden können. Des weiteren, abhängig von den Bedingungen, können solche synthetischen Fasern verwendet werden in Kombination mit anderen Fasern, geeignet ausgewählt von anderen synthetischen Fasern, regenerierten Fasern, natürlichen Fasern, etc. Zum Kombinieren der wasserabsorbierenden, nicht-gewobenen Gewebeschicht 1 mit der Schutzschicht bzw. Schichten 2, 2', ist Laminierungsverklebung unter Verwendung eines Klebstoffes möglich. Jedoch wird ein Heißverklebungsverfahren unter Verwendung von heißem Gas, heißen Walzen, heißen Nadeln, etc. industriell bevorzugt.
  • Aus solch einem Gesichtspunkt ist es wünschenswert, daß die nicht-gewobene Schicht 1 zusammengesetzt sein sollte aus hoch wasserabsorbierenden Fasern in einer Menge von 95 bis 5 Gewichtsprozent, bevorzugt 80 bis 40 Gewichtsprozent, und hitzeklebenden Fasern in einer Menge von 5 bis 95, bevorzugt 20 bis 60 Gewichtsprozent.
  • Die nicht-gewobene Schicht 1 hat bevorzugt ein Wasserquellvermögen von drei Mal oder mehr, bevorzugt fünf Mal oder mehr.
  • Die Schutzschichten 2, 2' können dieselben sein oder unterschiedlich, wenn sie an beiden Flächen der nicht-gewobenen Schicht 1 vorgesehen sind, wobei keine Einschränkung der Materialien vorliegt, jedoch wird vorteilhaft ein nicht-gewobenes Gewebe, ein Wirk- oder ein gewobenes Gewebe, ein Film aus thermoplastischem Harz oder Fasern von thermoplastischem Harz (hitzeklebende Fasern) verwendet. Unter anderem durch Verwendung eines bekannten opaken Filmes, hergestellt aus Polyethylen, Polypropylen, etc. als obere Flächenschutzschicht 2, ist es möglich, die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht 1 zu kaschieren, welche durch die Absorbtion von Tropfen, etc. verfärbt wird. Gute Erscheinung kann somit erhalten werden, und zur selben Zeit bestehen keine Probleme der Anhaftung von einzelnen Filamenten an Nahrungsmitteln etc., da kein direkter Kontakt zwischen dem Nahrungsmittel und mit den Fasern vorhanden ist.
  • Da zumindest die obere Flächenschutzschicht 2 wasserpermeabel sein muß, wenn ein Film als eine Schutzschicht 2 verwendet wird, ist sie vorgesehen mit einer Vielzahl von kleinen Löchern 3. Wenn jedoch ein nicht-gewobenes Gewebe etc. verwendet wird, welches selbst Wasserpermeabilität aufweist, besteht keine Notwendigkeit für kleine Löcher 3, wobei es jedoch denkbar ist, sie vorzusehen. Nicht-gewobene Gewebe etc. sind nicht erforderlicherweise ausschließlich aus hitzeklebenden Fasern gebildet, sondern sie können vorteilhaft mit anderen Fasern, wie z.B natürlichen Fasern, regenerierten Fasern, halbsynthetischen Fasern, etc. vermischt sein.
  • Als ein Verfahren des Kombinierens der wasserabsorbierenden, nicht-gewobenen Schicht 1 und der Schutzschicht bzw. den Schichten 2, 2' ist Hitzeverklebung industriell bevorzugt. Unter anderem, wenn heiße Nadeln verwendet werden, können die kleinen Löcher 3 gleichzeitig mit der Hitzeverklebung gebildet werden. Des weiteren, da jede der Schichten durch Punkte verbunden ist, wird die Elastizität und die Absorbtionsfähigkeit der letztendlich erhaltenen absorbierenden Schicht nicht beeinträchtigt, und somit ist der Gebrauch von heißen Nadeln insbesondere wünschenswert.
  • Wenn die Schutzschicht und/oder -schichten 2 und/oder 2' ein nicht-gewobenes Gewebe sind, kann das nicht-gewobene Gewebe gebildet sein durch Laminieren und Integrieren der Netze, welche durch Krempeln bzw. Falten der Fasern erhalten werden, welche die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht 1 bilden, wobei die Schutzschicht bzw. -schichten jeweils oder jede der beiden Schichten durch Laminierung einer Vielzahl von Netzen hergestellt sein kann.
  • Wie es in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, kann das Schichtmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden durch Anordnen, z.B. mittels Klebstoff etc. in dem Boden eines Verpackungsbehälters wie z.B. eines Tablettes. Wenn ein Nahrungsmittel A in den Verpackungsbehälter 4 verpackt wird, treten die Tropfen von dem Nahrungsmittel A durch die kleinen Löcher oder Öffnungen der Schutzschicht 2 und werden absorbiert durch die nicht-gewobene Schicht 1, wobei eine stabile, wasserrückhaltende Form beibehalten wird. Natürlich ist die absorbierende Schicht der vorliegenden Erfindung nicht begrenzt auf einen Gebrauch in Verpackungen für Nahrungsmittel, sondern kann ebenfalls angewendet werden in anderen Verwendungen als eine wasserabsorbierende Schicht für Nahrungsmittel etc.
    • Beispiele
  • Wasseraktivitätswerte wurden gemessen in der üblichen Art unter Verwendung des Schichtmaterials der Fig. 1. Als ein Vergleichsbeispiel wurden Messungen durchgeführt mit einem zelluloseartigen, wasserabsorbierenden Papier, welches am Markt verkauft wird. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Übrigens ist die nicht-gewobene Schicht 1 zusammengesetzt aus 16 % LANSEAL , (Einzelfilament Denier: 5 d; Faserlänge: 51 mm; Grad an Wasserquellvermögen: 150 mal; Carboxylgruppen: 2,3 m mol/g) und 40 % Bikomponenten Seite an Seite aus Polyefin-Verbindungsfasern (Polyethylene geringer Dichte: kristalline Polypropylene = 1:1; 3 d x 51 mm), wobei ihr Gewicht pro Fläche 30 g/m² ist. Die Schutzschicht 2 ist ein Polypropylenfilm mit einem Flächengewicht von 30 g/m². Tabelle 1 Produkt des Beispiels Prouck des Vergleichbeispiels Kein Wasser zugeführt Wasser zugeführt
  • Wie es offensichtlich wird aus der Tabelle 1, zeigte das Beispiel eine deutliche Erniedrigung der Wasseraktivitätswerte im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel.
  • Zusätzlich wurde ein Mikroorganismen-Propagationstest durchgeführt durch Zuführen von 1 ml bakteriellen Fluids von Bazillus Subtilis zu dem Schichtmaterial der vorliegenden Erfindung, und Messen der Anzahl der Bakterien nach einem Stehen bei 35 ºC für 24 Stunden. Als ein Vergleichsprodukt wurde zelluloseartiges, wasserabsorbierendes Papier verwendet, welches am Markt erhältlich ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Beim start Nach 24 Stunden Produkt des Beispiels Produkt des Vergleichbeispiels
  • Wie es aus der obigen Tabelle offensichtlich wird, wurde selbst nach 24 Stunden in dem Schichtmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung keine Propagation von Bakterien beobachtet, wodurch die bakteriostatische Wirkung offensichtlich gezeigt wurde.
  • Wir sind nicht in der Lage, genau die Mechanismen der bakteriostatischen Wirkung zu erklären, jedoch denken wir, daß das Schichtmaterial der vorliegenden Erfindung das absorbierte Wasser in einer kleinen und komplizierten Struktur von enthaltenen Fasern hält, wobei der Freiheitsgrad der Wassermoleküle reduziert ist zum deutlichen Erniedrigen der Wasseraktivität, und somit ist das Schichtmaterial nicht geeignet, ein Kulturboden für Bakterien, etc. zu werden.
  • Da das Produkt bzw. der Gegenstand der vorliegenden Erfindung keine pulvrigen Hydrogele für die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht 1 verwendet, bestehen keine Probleme der Hydrogel-Leckage oder der Anhaftung von Hydrogel an Nahrungsmittel, etc. Des weiteren, da die hoch wasserabsorbierenden Fasern einen großen Flächenbereich bzw. -inhalt im Vergleich mit pulverartigem Hydrogel haben, führen sie zu schneller Absorbtion. Des weiteren, da sie ein exzellentes Absorbtionsvermögen und Pückhaltevermögen aufweisen, besteht kein Problem der Diffusion von Tropfen, resultierend aus Kapillarwirkung.
  • Zusätzlich, da die Absorbtion und das Zurückhalten der Tropfen in einer kleinen und komplizierten Struktur von verstrickten Fasern erfolgt, wird das Wasser sicher zurückgehalten, und dies führt zu einem Abfall von Wasseraktivität und verhindert, daß die Schicht ein Kulturboden für Bakterien wird.
  • Des weiteren, wenn ein opaker Film als die Schutzschicht an der Seite verwendet wird, welche mit dem Nahrungsmittel, etc. in Kontakt kommt, wird die Erscheinung weiter verbessert durch die kaschierende Wirkung, und des weiteren bestehen keine Probleme in der Anhaftung von einzelnen Fasern an das Nahrungsmittel etc. durch Berührung des Nahrungsmittels etc. mit Fasern.
  • Die Erfindung stellt somit eine absorbierende Schicht bereit, geeignet für Nahrungsmittelverpackung und umfaßt eine wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht. Diese kann eine Schutzschicht fest damit verbunden aufweisen (z.B. einstückig oder mittels Klebstoff) auf einer oder beiden Flächen; wenn eine Schutzschicht auf jeder Fläche vorhanden ist, können die zwei Schutzschichten und ihr Verbindungsmodus mit der nicht-gewobenen Schicht dieselbe oder verschieden sein. Wo die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht und eine Schutzschicht hitzeverbunden bzw. hitzeverschweißt sind, kann das Hitzeverbinden (durch Heißnadeln) im wesentlichen einstückige Kombinationen davon erzeugen.
  • Eine Schutzschicht auf der Fläche der wasserabsorbierenden, nicht-gewobenen Schicht, welche zuoberst ist, muß zum Erlauben des Durchgangs von Flüssigkeit dadurch in die absorbierende Schicht, wenn diese Schutzschicht aus inhärentwasserimpermeablem Material ist (z.B. ein Kunststoffilm oder eine Kunststoffschicht), zu diesem Zweck perforiert sein - z.B. perforiert durch die oben erwähnte Heißnadelung. Die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht hat bevorzugt eine opake Schutzschicht auf zumindest einer Fläche zum Kaschieren der Farbe der aufgenommenen Flüssigkeit durch die absorbierende Schicht. Die nicht-gewobene, wasserabsorbierende Schicht, welche einen Teil der Erfindung darstellt oder bildet, hat Fasern mit einer Lage aus Hydrogel um einen Kern aus Acrylnitrolpolymer, wobei die Fasern Carboxylgruppen in einer Menge von 0,5 bis 4,0 m mol/g aufweisen.

Claims (8)

1. Absorbierende Schicht zur Nahrungsmittelverpackung, welche umfaßt eine wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht, wobei die nichtgewobene, wasserabsorbierende Schicht wasserabsorbierende Fasern mit einer Lage von Hydrogel um einen Kern aus Acrylnitrilpolymer umfaßt, wobei diese Fasern Carboxylgruppen in einer Menge von 0,5 bis 4,0 m mol/g umfassen.
2. Absorbierende Schicht nach Anspruch 1, wobei eine Schutzschicht auf einer oder beiden Flächen der wasserabsorbierenden, nicht-gewobenen Schicht vorgesehen ist.
3. Absorbierende Schicht nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht ein Wasserquellvermögen von 3 mal oder mehr aufweist.
4. Absorbierende Schicht nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die wasserabsorbierende, nicht-gewobene Schicht nur aus wasserabsorbierenden Fasern oder aus einer Mischung umfaßend die Fasern und hitzeklebende Fasern hergestellt ist.
5. Absorbierende Schicht nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer oberen Schutzschicht, welche opak ist.
6.Absorbierende Schicht nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Schutzschicht befestigt an einer Fläche der wasserabsorbierenden, nicht-gewobenen Schicht durch Heißnadelung, wobei die Schutzschicht in der Kombination feine durchgehende Löcher aufweist.
7. Verwendung einer Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Nahrungsmittelverpackung.
8. Verwendung einer Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verpackung feuchtigkeitshaltiger Nahrungsmittel.
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