DE69307697T2

DE69307697T2 - Sauerstoffabsorber

Info

Publication number: DE69307697T2
Application number: DE69307697T
Authority: DE
Inventors: George Edward Williamsville Ny 14221 Mckedy
Original assignee: Multisorb Technologies Inc
Current assignee: Multisorb Technologies Inc
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2013-05-01
Also published as: BR9306413A; WO1993024221A1; ATE148005T1; KR950701548A; AU661442B2; EP0641251A4; JP3171259B2; KR100315983B1; US5332590A; CA2117805C; US5262375A; CA2117805A1; AU4368993A; EP0641251A1; EP0641251B1; DE69307697D1; JPH08500280A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Sauerstoffabsorbens und ein Sauerstoffabsorptionsverfahren insbesondere zum Absorbieren von Sauerstoff in Niedrigtemperaturumgebungen.
Körniges Eisen ist als Sauerstoffabsorbens bekannt, da es sich schnell mit Sauerstoff verbindet. In der Vergangenheit sind verschiedene Arten von körnigem Eisen eingesetzt worden, zu denen wasserstoffreduziertes Eisen, elektrolytisch reduziertes Eisen, zerstäubtes Eisen und gemahlenes Eisenpulver gehören. Das wasserstoffreduzierte Eisen, das zerstäubte Eisen und das gemahlene Eisenpulver absorbieren Sauerstoff jedoch relativ langsam. Das elektrolytisch reduzierte Eisen absorbiert Sauerstoff schneller, jedoch absorbiert es bei niedrigen Temperaturen, bei denen Lebensmittel normalerweise gekühlt werden, Sauerstoff zu langsam, um den Sauerstoff zu entfernen, bevor die ersten Stadien des Verderbens der Lebensmittel eintreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung zu schaffen, die körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen enthält, das eine höhere Sauerstoffabsorptionsrate ermöglicht als einfaches elektrolytisch reduziertes Eisen, und zwar insbesondere bei niedrigeren Temperaturen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren der Sauerstoffabsorption unter Verwendung von körnigem, geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen zu schaffen. Andere Aufgaben und mit der vorliegenden Erfindung einhergehende Vorteile werden aus dem Folgenden leicht verständlich.
Die verbesserte sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung enthält in relativ ausreichenden Anteilen körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen sowie Salzmittel, die ein Elektrolyt erzeugen, um das Eisen zu aktivieren.
Das verbesserte Verfahren des Absorbierens von Sauerstoff aus einem Erzeugnis in einem geschlossenen Behälter, der Temperaturen unter 10 ºC (50 ºF) ausgesetzt ist, umfaßt die Schritte des Einlegens des Erzeugnisses in einen Behälter, der Temperaturen unter 10 ºC (50 ºF) ausgesetzt wird, und des Zusetzens von körnigem, geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen und Salz zu dem Behälter.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Packung zum Absorbieren von Sauerstoff, die eine sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung und eine Hülle umfaßt, die die sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung enthält, wobei die Hülle ein Laminat aus einer Materialkontaktschicht, wasser- und fettdichtem Papier, einer ersten Dichtungsschicht zwischen der Materialkontaktschicht und dem wasser- und fettdichtem Papier und eine zweite Dichtungsschicht auf der der Materialkontaktschicht gegenüberliegenden Seite des Laminats umfaßt.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Laminat, das als Hülle hergestellt werden kann, das eine erste Dichtungsschicht aus Ethylen-Vinylacetat, eine Schicht aus wasser- und fettdichtem Papier, eine Materialkontaktschicht aus Polyester und eine zweite Dichtungsschicht aus Polyethylen niedriger Dichte umfaßt, die die Schicht aus Polyester und die Schicht aus wasser- und fettdichtem Papier verbindet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer sauerstoffabsorbierenden Packung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 ist Draufsicht auf eine Packung, bei der ein bevorzugtes Material für die Hülle verwendet wird;
Fig. 5 ist ein vergrößerter Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 5-5 in Fig. 4, der das Material zeigt, das zur Herstellung der Hülle der sauerstoffabsorbierenden Packung verwendet wird;
Fig. 6 ist ein Teilschnitt im wesentlichen entlang der Linie 6-6 in Fig. 4;
Fig. 7 ist ein Teilschnitt im wesentlichen entlang der Linie 7-7 in Fig. 4; und
Fig. 8 ist ein Teilschnitt im wesentlichen entlang der Linie 8-8 in Fig. 4, der den Aufbau der Nähte zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Das verbesserte Sauerstoffabsorbens und das Verfahren zur Sauerstoffabsorption sind hauptsächlich für den Einsatz bei verschiedenen Lebensmittelerzeugnissen bzw. allen Gegenständen bestimmt, die auf Temperaturen unter die Umgebungstemperatur und im allgemeinen auf Temperaturen unter 10 ºC (50 ºF) und insbesondere unter 4,7 ºC (40 ºF) gekühlt werden müssen. Es hat sich auch herausgestellt, daß das verbesserte Sauerstoffabsorbens, das geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen umfaßt, auch bei normalen Umgebungstemperaturen wirkungsvoller ist als herkömmliche Sauerstoffabsorbentien, wie beispielsweise körniges, elektrolytisch reduziertes Eisen, das nicht geglüht worden ist. Dabei wird davon ausgegangen, daß das Glühen die Struktur des elektrolytisch reduzierten Eisens verändert, indem die Oberfläche vergrößert wird, so daß dadurch das Sauerstoffabsorptionsvermögen weiter aktiviert wird.
Das verbesserte Sauerstoffabsorbens umfaßt in seiner grundlegendsten Form körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen und ein Salz, das sich mit Feuchtigkeit verbindet, so daß ein Elektrolyt entsteht, das das Eisen aktiviert, so daß es Sauerstoff absorbiert.
Das verbesserte Verfahren der Sauerstoffabsorption umfaßt den Einsatz körnigen, geglühten, elektrolytisch reduzierten Eisens und eines Salzes in einem Behälter, der gekühlt wird, um den Sauerstoff in dem Behälter zu absorbieren.
Eine Ausführung einer Packung 10, die das verbesserte Sauerstoffabsorbens umfaßt, ist in Fig. 1 - 3 dargestellt. Die Pakkung 10 dieser Ausführung umfaßt eine Hülle 11 aus Schmelzspinn-Polyolefin, das unter dem Markenzeichen TYVEK bekannt ist. Hülle 10 wird hergestellt, indem flexibles, planes Material in Röhrenform gefaltet wird und an einander überlappenden Kantenabschnitten 13 und 15 verschmolzen wird, so daß eine Naht 12 entsteht. Der Endabschnitt wird dann durch Wärme und Druck in 14 geschmolzen, und anschließend wird die Hülle mit sauerstoffabsorbierendem Material gefüllt, das weiter unten beschrieben ist. Danach wird der andere Endabschnitt in 18 durch Wärme und Druck verschmolzen, um die Hülle zu verschließen. Die Enden von Naht 12 werden in 20 an Endabschnitt 18 befestigt. Diese Hüllenstruktur ist im allgemeinen in US-Patent Nr. 4, 992, 410 beschrieben, das hiermit durch Verweis einbezogen wird. Es liegt jedoch auf der Hand, daß andere geeignete Hüllenkonstruktionen eingesetzt werden können, und ein bevorzugter Aufbau wird an einem entsprechenden Punkt weiter unten beschrieben.
Das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen, das in der sauerstoffabsorbierenden Zusammensetzung 16 eingesetzt wird, kann eine Größe zwischen 0,149 mm (100 mesh) und 0,044 mm (325 mesh) und bevorzugterweise zwischen 0,149 mm (100 mesh) und 0,074 mm (200 mesh) und am vorteilhaftesten von 0,074 mm (200 mesh) haben. Es hat sich herausgestellt, daß, die Reaktion um so langsamer abläuft, je größer die Teilchengröße ist. Dadurch reagieren Teilchen mit einer Größe von 0,149 mm (100 mesh) langsamer als Teilchen mit einer Größe von 0,074 mm (200 mesh), die wiederum langsamer reagieren als Teilchen mit einer Größe von 0,044 mm (325 mesh). Jedoch läßt sich die Größe von 0,044 mm (325 mesh) mit bestimmten Verpakkungsmaschinen schwer handhaben. Körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen unterschiedlicher Größen, die eingesetzt wurden, wird von SCM Corporation und den Bezeichnungen A-210 (0,149 mm (100 mesh)), A-220 (0,074 mm (200 mesh)) und A-230 (0,044 mm (325 mesh)) hergestellt.
Ein weiterer Bestandteil der sauerstoffabsorbierenden Zusammensetzung ist ein Salz, das bei Verbindung mit Wasser ein Elektrolyt bildet, das das körnige Eisen aktiviert. Bei dem Salz handelt es sich vorzugsweise um Natriumchlorid, das in einem Masseprozentanteil zwischen 0,4 % und 3,5 % und vorzugsweise 2 % und 2,5 % vorliegen kann. Das Salz sollte in der Menge vorhanden sein, in der es in Bezug auf das Eisen ausreichend konzentriert ist, so daß alle Teile des Eisens mit dem Elektrolyt in Kontakt sind, das durch das Salz hergestellt wird. Über 3,5 % kommt es zu keiner Zunahme der Reaktionsgeschwindigkeit. Die genaue Menge des Natriumchlorids ist nicht ausschlaggebend. Das Salz kann zwischen 0,318 mm (48 mesh) und 0,044 mm (325 mesh) groß sein. Es liegt auf der Hand, daß, wenn eine zu große Menge an Eisen für eine bestimmte Umgebung eingesetzt wird, die Menge an Salz geringer als 0,4 Masseprozent sein könnte, und dadurch kommt es zu der Sauerstoffabsorption mit einer guten Geschwindigkeit, das System ist jedoch nicht effektiv. Es liegt daher auf der Hand, daß, wenn der Wirkungsgrad keine zu berücksichtigende Größe ist, das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen und das Salz in ausreichenden Anteilen zueinander vorhanden sein sollten, um Sauerstoff mit einer gewünschten Geschwindigkeit zu absorbieren.
Statt Natriumchlorid können andere gleichwertige Salze eingesetzt werden, und dazu gehören Calciumchlorid, Kaliumchlorid, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Bariumchlorid, Kaliumnitrat, Kaliumphosphat, Kaliumhypophosphat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat. Jedoch werden Natriumchlorid, Kaliumjodid, Kaliumbromid, Calciumchlorid und Magnesiumchlorid bevorzugt.
Die Zusammensetzung aus körnigem, geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen und Salz ermöglicht wirkungsvolle Sauerstoffabsorption in Umgebungen bzw. Behältern, in denen ausreichend Feuchtigkeit vorhanden ist, die sich mit dem Salz verbindet und ein Elektrolyt bildet. In Umgebungen jedoch, in denen die Menge an Feuchtigkeit relativ gering ist, kann ein wasseranziehender und -zuführender Bestandteil zu dem körnigen, geglühten, elektrolytisch reduzierten Eisen und dem Salz hinzugefügt werden. Der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil kann ein Kieselsäuregel sein, das über Wasseranziehungs- und Zuführungsvermögen verfügt. Das Kieselsäuregel kann bis zu 80 Masseprozent und vorzugsweise zwischen 40 und 50 Masseprozent vorhanden sein. Der Wassergehalt des Kieselsäuregels kann zwischen 0 und 32 Masseprozent und vorzugsweise zwischen 18 und 26 Masseprozent liegen.
Wenn der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil verwendet wird, kann das Salz sowohl dem Kieselsäuregel als auch dem Eisen zugesetzt werden, bevor sie miteinander vermischt werden. Das Salz kann dem Kieselsäuregel zugesetzt werden, indem es in Wasser gelöst wird, bevor es dem Kieselsäuregel zugesetzt wird. Das Kieselsäuregel kann eine Korngröße zwischen 0,59 mm (30 mesh) und 0,044 mm (325 mesh) haben. Die Korngröße ist jedoch nicht ausschlaggebend. Andere wasseranziehende und -zuführende Bestandteile können eingesetzt werden, und dazu gehören Diatomeenerde, Perlit, Zeolith, Aktivkohle, Sand, Salz, aktivierter Ton, Molekularsieb, Cellulose, Acrylpolymere oder andere natürliche und synthetische Polymere.
Das verbesserte Sauerstoffabsorbens wird in eine feuchtigkeits- und sauerstoffdurchlässige Hülle verpackt, die Sauerstoff und Feuchtigkeit hindurchläßt, so daß sie sich in Funktion mit dem körnigen, geglühten, elektrolytisch reduzierten Eisen und dem Salz verbinden können. Hülleen sind erfolgreich aus Material hergestellt worden, das unter dem Warenzeichen TYVEK bekannt ist und bei dem es sich um ein Schmelzspinn- Poleolefin handelt, das von DuPont de Nemours, E.I. and Company hergestellt wird. Das Schmelzspinn-Polyolefin läßt Wasserdampf und Sauerstoff durch, läßt jedoch flüssiges Wasser nicht durch. Daher stellen derartige Hülleen eine außerordentlich zufriedenstellende Lösung zum Einsatz in Behältern dar, die flüssiges Wasser enthalten können. Die Hülle, die die sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung enthält, umfaßt eine Pakkung, die in verschiedenartige Behälter einschließlich des Typs eingelegt wird, in dem Fleisch in eine Kunststoffschale eingelegt und mit Schrumpffolienverpackung oder anderem Kunststoff umhüllt wird, so daß der Behälter luftdicht verschlossen ist. Die Packungen können jedoch auch in verschlossene Dosen oder Gläser eingelegt werden.
Das bevorzugte Material, aus dem eine Hülle 25 hergestellt wird, ist in Fig. 5 dargestellt, und eine daraus hergestellte Hülle ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dem Material handelt es sich um ein Laminat 27, das aus einer inneren Schicht 17 aus EVA (Ethylen-Vinylacetat), die 30 Mikrometer dick ist, einer Schicht aus wasser- und fettdichtem Papier 19 mit einem Gewicht von 50 g pro Quadratmeter, einer Schicht 22 aus Polyethylen niedriger Dichte, die 15 Mikrometer dick ist, und einer äußeren Schicht 21 aus mikroperforierter Polyesterfolie, die 12 Mikrometer dick ist, besteht. Es liegt auf der Hand, daß die obenstehenden Abmessungen veränderlich sind. Schicht 19 aus wasser- und fettdichtem Papier beschränkt die Wanderung von Material in die Hülle 11 hinein und aus ihr heraus und verhindert die Verschmutzung derselben durch Lebensmittel an der Außenseite und Rost durch Oxidation des Eisen im Inneren der Hülle 11. Schicht 22 aus Polyethylen niedriger Dichte ist eine Dichtungsschicht, die die Schichten 19 und 21 dichtend aneinander hält. Die innere Schicht 17 ist dichtend mit Papierschicht 19 verbunden. Die perforierte Polyesteraußenschicht 21 ist das Material, das mit Lebensmitteln und anderen Substanzen in einem Behälter in Kontakt kommt, in dem sich Packung 10 befindet. Die Schichten 17, 19, 22 und 21 werden durch geeignete Wärme und Druck zu dem Laminat 27 verschmolzen.
Die Hülle 25, die aus dem Laminat 27 hergestellt wird, ist in Fig. 4, 6 und 7 dargestellt. Die Hülle 25 besteht aus einem umgefalteten Stück aus Material 27 an der Falte 29, und die innere Schicht 17 wird durch Wärme und Druck mit sich selbst verschmolzen, so daß Nähte 30, 31 und 32 entstehen. Die sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung 16 wird vor dem Zuschmelzen der letzten der Nähte 30, 31 oder 32 in die Hülle 25 gefüllt. Das oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 - 3 erläuterte TYVEK- Material kann auch zur Herstellung einer Hülle, wie sie in Fig. 4, 6 und 7 dargestellt ist, verwendet werden. Die Hülle kann auch aus jedem beliebig anderen geeigneten Material hergestellt werden, so u.a. aus öl- und wasserundurchlässigem Papier, beschichtetem Papier oder Kunststoffolie, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, EVA oder Polyethylenterephthalat, Surlyn oder Laminaten daraus, die mikroperforiert sein können oder auch nicht, und dampf- und gasdurchlässig sind, so daß Sauerstoff hindurchtritt, flüssiges Wasser jedoch nicht.
Die Sauerstoffabsorbenszusammensetzung, bei der geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen eingesetzt wird, kann in die Form eines Aufklebers gebracht werden, wobei eines der obenstehenden Hüllenmaterialien eingesetzt wird, das an der Innenseite einer Verpackung oder eines Behälters angeklebt werden kann. Das Sauerstoffabsorbens absorbiert so Sauerstoff aus der Luft, die nach dem herkömmlichen Verschließen in der Verpakkung oder dem Behälter eingeschlossen ist, und es zieht auch Sauerstoff an, der in dem Erzeugnis selbst vorhanden ist, das sich in der Verpackung befindet.
Das Sauerstoffabsorbens ist für den Einsatz bei allen Arten von Lebensmittelerzeugnissen bestimmt, die durch das Vorhandensein von Sauerstoff beeinträchtigt werden, oder allen anderen Erzeugnissen, die verpackt sind und vor den nachteiligen Auswirkungen von Sauerstoff geschützt werden müssen. Zu diesen Erzeugnissen gehören Lebensmittel, wie beispielsweise Teigwaren, Fleisch, Fisch, und alle Gegenstände, deren Geschmack und Qualität sich durch das Vorhandensein von Sauerstoff verschlechtert.
Das verbesserte Sauerstoffabsorbens, das körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen enthält, erweist sich, wie oben erwähnt, als besonders vorteilhaft bei Kühltemperaturen, d.h., bei allen Temperaturen unter 10ºC (50º F) und vorzugsweise zwischen 0ºC (32º F) und 4,4ºC (40º F). Es ist auch bei Temperaturen von -2,2ºC (28º F) vorteilhaft, und es wird davon ausgegangen, daß es auch bei Temperaturen unter -2,2ºC (28º F) günstig wirkt. Ganz allgemein ist das verbesserte Sauerstoffabsorbens für den Einsatz insbesondere bei Kühltemperaturen bestimmt, die unter der normalen Umgebungstemperatur liegen. Das Sauerstoffabsorbens, das das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen enthält, ist, wie oben erwähnt, auch bei Umgebungstemperaturen wirkungsvoller als ein Erzeugnis, das nicht geglüht worden ist, oder andere Arten von körnigem Eisen, die bisher zur Sauerstoffabsorption eingesetzt wurden.
Es sind die folgenden verschiedenen Zusammensetzungen unter Verwendung von körnigem, geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen formuliert worden:

BEISPIEL 1

Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem 0,5 g geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen der Korngröße 0,07 mm (200 mesh) mit 0,5 g geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen der Korngröße 0,149 mm (100 mesh) vermischt wurden. Beide Eisenarten wurden zuvor mit 2 Masseprozent Natriumchlorid mit einer Korngröße von ungefähr 0,044 mm (325 mesh) vermischt. Die obenstehende Zusammensetzung wurde in eine TYVEK-Hülle eingeschweißt, die in einen verschlossenen 1000-cm³- Glasbehälter eingelegt wurde, der atmosphärische Luft mit ungefähr 20,6 % Sauerstoff enthielt. Der Behälter enthielt des weiteren ein Stück Löschpapier, das ungefähr 1 g Wasser enthielt, so daß Feuchtigkeit vorhanden war. Der Behälter wurde in einen Kühlschrank mit einer Temperatur von 3,9ºC (39º F) gestellt. Mit dem obenstehenden Gemisch wurden 59 cm³ Sauerstoff in 24 Stunden und 156 cm³ Sauerstoff in 48 Stunden absorbiert.

BEISPIEL 2

Die gleiche Formulierung, wie sie in Beispiel 1 aufgeführt ist, wurde in einen luftdichten 2-Gallonen-Kunststoffbehälter gelegt, der 7500 cm³ atmosphärische Luft mit ungefähr 20,6 % Sauerstoff bzw. 1559 cm³ Sauerstoff enthielt. Ein Stück Löschpapier, das ungefähr 4 g Wasser enthielt, wurde ebenfalls in den Behälter gelegt. Der Behälter wurde verschlossen und in einen Kühlschrank mit einer Temperatur von 3,9ºC (39º F) gestellt. Die theoretische Kapazität der Formulierung, die 1 g Eisen enthält, beträgt 295 cm³ Sauerstoff. Im Kühlzustand mit einer Temperatur von 3,9ºC (39º F) absorbierte die obenstehende Formulierung 20 % ihrer theoretischen Kapazität von 295 cm Sauerstoff bzw. 59 cm³ in 24 Stunden und insgesamt 53 % bzw. 156 cm³ der theoretischen Kapazität von 295 cm³ in 48 Stunden.

BEISPIEL 3

In eine TYVEK-Packung wurde ein Gemisch gefüllt, das 0,5 g geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen mit einer Korngröße von 0,074 mm (200 mesh), 0,5 g geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen mit einer Korngröße von 0,149 mm (100 mesh) und 0,8 g hydratisiertes Kieselsäuregel, das 21 % Feuchtigkeit enthielt, enthielt. Die Zusammensetzung enthielt darüber hinaus 1,5 Masseprozent Natriumchlorid mit einer Korngröße von 0,044 mm (325 mesh). Das hydratisierte Kieselsäuregel wies eine Korngröße zwischen 0,59 mm und 0,074 mm (30 und 200 mesh) auf. Die obenerwähnte Formulierung wurde in eine TYVEK-Hülle gegeben, und die verschlossene Hülle wurde in einen 1000-cm³- Glasbehälter gegeben, der atmosphärische Luft mit ungefähr 206³ cm Sauerstoff enthielt und anschließend verschlossen und in einen Kühlschrank mit einer Temperatur von 3,9ºC (39º F) gestellt wurde. Die genannte Formulierung absorbierte 35 % ihrer theoretischen Kapazität von 395 cm³ Sauerstoff in 24 Stunden und absorbierte 58 % ihrer theoretischen Kapazität von 295 cm³ Sauerstoff in 48 Stunden. So absorbierte sie 103 cm Sauerstoff in 24 Stunden und 171 cm in 48 Stunden. Es wird also ersichtlich, daß Beispiel 3, das das hydratisierte Kieselsäuregel enthält, in den ersten 24 Stunden erheblich schneller wirkt als die Zusammensetzung in Beispiel 1, die die gleichen Mengen an Eisen mit den Korngrößen 0,074 mm (100 mesh) und 0,149 mm (200 mesh) enthält, das Kieselsäuregel jedoch nicht enthält.
Es wurden Vergleiche hinsichtlich der sauerstoffabsorbierenden Eigenschaften gleicher Zusammensetzungen aus geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen und nicht-geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen angestellt, und es erwies sich, daß ersteres Sauerstoff mit erheblich höherer Geschwindigkeit absorbierte. Das heißt, es wurden zwei Zusammensetzungen hergestellt. Zusammensetzung A enthielt 0,85 g geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen mit einer Korngröße von 0,074 mm (200 mesh) und 1,36 g Kieselsäuregel, das 23 % Wasser enthielt, sowie 1,5 % Natriumchlorid. Zusammensetzung B wies die gleichen Bestandteile auf, jedoch war das Eisen elektrolytisch reduziert, aber nicht geglüht. Jede Zusammensetzung wurde nach dem Mischen in eine TYVEK-Hülle gefüllt und dann in einen separaten luftdichten Glasbehälter mit ungefähr 500 cm³ atmosphärischer Luft gegeben, die ungefähr 100 cm³ Sauerstoff enthielt. In den Behältern befand sich auch ein Stück Löschpapier, das 1 g Wasser enthielt. Jeder Behälter wurde dann in einen Kühlschrank mit einer Temperatur von 3,3ºC (38º F) gestellt. Es ergaben sich die folgenden Raten der Sauerstoffabsorption: MENGE DES ABSORBIERTEN SAUERSTOFFES IN CM³
Es stellte sich auch heraus, daß die Reaktionsgeschwindigkeiten bei Verwendung von geglühtem, elektrolytisch reduziertem Eisen bei Umgebungstemperaturen erheblich höher waren als beim Einsatz von elektrolytisch reduziertem Eisen, das nicht geglüht worden war.
Es wurden Versuche bezüglich der Rate der Sauerstoffabsorption mit einem Gemisch, das geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen enthielt, bei einer Raumtemperatur von ungefähr 22,2ºC (72º F) angestellt. Ein Gemisch, das 0,85 g geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen A-220 mit einer Korngröße von 0,074 mm (200 mesh) mit 1,36 g Kieselsäuregel, das 26 % Wasser enthielt, und 1,5 % Natriumchlorid enthielt, wurde in eine TYVEK-Hülle gefüllt, die verschlossen wurde. Die Packung, die aus der verschlossenen Hülle und dem Inhalt bestand, wurde in einen 500-cm³-Glasbehälter gegeben, der 1 g Wasser auf Löschpapier enthielt. Der Behälter enthielt 500 cm³ atmosphärische Luft mit ungefähr 100 cm³ Sauerstoff. Es wurden drei Behälter mit einer Packung in jedem Behälter untersucht, und der Durchschnittswert der drei Versuche ergab, daß nach 2 Stunden 19 cm³ Sauerstoff absorbiert waren, nach 4 Stunden 73 cm³ absorbiert waren, und nach 6 Stunden 100³ cm absorbiert waren. Es wurden des weiteren Versuche unter im wesentlichen identischen Bedingungen durchgeführt, wobei jedoch nicht-geglühtes, reduziertes Eisen eingesetzt wurde. Diese Versuche ergaben, daß nach 2 Stunden 7 cm³ Sauerstoff absorbiert waren, nach 4 Stunden 10 cm absorbiert waren, nach 7 Stunden 29 cm absorbiert waren und nach 24 Stunden 100 cm³ absorbiert waren. Die obenaufgeführten Ergebnisse sind, um den Vergleich zu erleichtern, in der folgenden Tabelle aufgeführt: VERGLEICH DER SAUERSTOFFABSORPTIONSRATEN IN CM³
wobei es sich bei A um geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen handelt und bei B um nicht-geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen handelt.
Im allgemeinen ist zu sagen, daß, die Sauerstoffabsorption um so schneller abläuft, je feiner das körnige Eisen ist, das eingesetzt wird. So ist Eisen mit einer Korngröße von 0,044 mm (325 mesh) und darüber theoretisch vorzuziehen. Jedoch kann die Feinheit durch den Einsatz der Geräte beschränkt werden, die zur Herstellung der obenerwähnten Packungen bzw. Aufkleber eingesetzt werden.

Claims

1. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung, die in relativ ausreichenden Anteilen körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen sowie Salz enthält, das sich mit Wasser verbindet, so daß ein Elektrolyt entsteht, das sich mit dem Eisen verbindet, so daß es Sauerstoff absorbiert.

2. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen in einer Menge von bis zu 99,6 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

3. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen in einer Menge von wenigstens 96,5 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

4. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen eine Größe zwischen 0,149 mm (100 mesh) und 0,044 mm (325 mesh) hat.

5. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen in einer Menge von bis zu 99,6 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

6. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen ein Gemisch mit einer Größe zwischen 0,149 mm (100 mesh) und 0,074 mm (200 mesh) ist.

7. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen eine Größe von ungefähr 0,149 mm (100 mesh) hat.

8. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 1, die einen wasseranziehenden und -zuführenden Bestandteil enthält, der Wasser anzieht und das Wasser dem Salzmittel zuführt, um das Elektrolyt herzustellen

9. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil in einer Menge von bis zu 80 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

10. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil in einer Menge zwischen 40 und 50 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

11. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das körnige, geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen in einer Menge von bis zu 99,6 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist, und wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil in einer Menge von bis zu 80 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

12. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen in einer Menge von bis zu 99,6 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist, und wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil in einer Menge von bis zu 40 Masseprozent der Gesamtmasse der Zusammensetzung vorhanden ist.

13. Verfahren zum Absorbieren von Sauerstoff aus einem Erzeugnis in einem Behälter, der Temperaturen unter 10ºC (50º F) ausgesetzt ist, das die Schritte des Einlegens des Erzeugnisses in einen Behälter, der Temperaturen unter 10ºC (50º F) ausgesetzt werden soll, des Zuführens einer sauerstoffdurchlässigen Hülle, die körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen und ein Salz enthält, zu dem Behälter, und des Verschließens des Behälters umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das geglühte, elektrolytisch reduzierte Eisen in einer Menge von bis zu 99,6 % vorhanden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, das den Schritt des Zuführens eines wasseranziehenden und -zuführenden Bestandteils zu der Hülle einschließt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil in einer Menge von bis zu 80 Masseprozent vorhanden ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil in einer Menge zwischen 40 und 50 Masseprozent vorhanden ist.

18. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung, die körniges, geglühtes, elektrolytisch reduziertes Eisen in einer Menge von bis zu 99,6 Prozent, ein Salz, das sich mit Wasser verbindet, so daß ein Elektrolyt entsteht, in einer Menge von bis zu 3,5 Prozent, und einen wasseranziehenden und -zuführenden Bestandteil, der Wasser anzieht und es dem Salz zuführt, in einer Menge von bis zu 80 Prozent umfaßt.

19. Sauerstoffabsorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 18, wobei das Eisen eine Größe zwischen 0,149 mm und 0,044 mmm (100 und 325 mesh) hat, und wobei der wasseranziehende und -zuführende Bestandteil eine Größe zwischen 0,59 mm und 0,044 mm (30 mesh und 325 mesh) hat.