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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Herstellung eines blattförmigen Sauerstoffabsorbers. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines
blattförmigen
Sauerstoffabsorbers, bei welchem Kunststofffilme oder Abdeckorgane
in Blattform auf eine Sauerstoff absorbierende Harzschicht laminiert
und durch Ultraschall-Heißsiegelung
in eine gewünschte
Form geschnitten werden.
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Die Technologie, die verhindert,
dass eine zu konservierende oder aufzubewahrende Substanz, wie Nahrungsmittel
und Medizin, z. B. unter Oxidierung, Verschlechterung, Entfärbung, Erzeugung
von Formen, Fortpflanzung von aerobischen Bakterien und Ungezieferschäden, leidet,
bestand aus dem Verfahren, die zu konservierende Substanz zusammen
mit einem Sauerstoffabsorber in eine Packung einzubringen, welche
gegen Gasdurchlässigkeit
beständig
ist.
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Gegenwärtig auf dem Markt befindliche
Sauerstoffabsorber bestehen normalerweise aus einem luftdurchlässigen kleinen
Beutel, der einen körnigen
Sauerstoffabsorber enthält,
dem sogenannten „Sauerstoffabsorber
in Form eines kleinen Beutels".
Wenn jedoch der Sauerstoffabsorber in Form eines kleinen Beutels
zusammen mit einer zu konservierenden Substanz in eine Packung eingebracht
wird, wird der Sauerstoffabsorber mit der konservierten Substanz
vermischt. Wenn der Sauerstoffabsorber in Form eines kleinen Beutels
mit der konservierten Substanz vermischt wird, besteht die Möglichkeit, dass
der Sauerstoffabsorber in Form eines kleinen Beutels fehlerhafterweise
mit der konservierten Substanz zusammen gekocht wird. Wenn ferner
der Sauerstoffabsorber in Form eines kleinen Beutels zusammen mit
Nahrungsmittel in eine gegen Gasdurchlässigkeit beständige Packung,
wie einen Beutel, eingebracht wird, können, da die Dicke des Sauerstoffabsorbers in
Form eines kleinen Beutels nicht gleichförmig ist, die Oberflächen der
Packung uneben werden und es können
manchmal andere Probleme des Verpackens oder des Aussehens des Produkts
eintreten. Wenn ferner der kleine Beutel durch schlechte Behandlung
zerrissen wird, ist es möglich,
dass eine Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung aus dem kleinen
Beutel ausleckt und sich mit der konservierten Substanz vermischen
kann.
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Andererseits wurden als andere Form
eines Sauerstoffabsorbers, der von dem oben beschriebenen Sauerstoffabsorber
in Form eines kleinen Beutels sich unterscheidet, verschiedene Arten
von blattförmigen Sauerstoffabsorbern
vorgeschlagen, die hergestellt werden durch Dispergieren einer Sauerstoff
absorbierenden Zusammensetzung in einem thermoplastischen Harz und
Formen desselben in Blattform. Beispielsweise beschreibt die amtliche
Druckschrift der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. SHO
55-44344 einen blattförmigen
Sauerstoffabsorber, der hergestellt wird durch Vermischen einer
Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung mit einem thermoplastischen
Harz und Formen der erhaltenen Mischung in Blattform. Die amtliche
Druckschrift der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Kokai)
Nr. SHO 56-26524 schlägt
einen blattförmigen
Sauerstoffabsorber vor, der hergestellt wird durch Mischen einer
Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung in eine ausdehnbare Harzschicht,
Formen der erhaltenen Mischung in Blattform und sodann Ausdehnen
oder Blasen bilden des ausdehnbaren Harzes. Jedoch ist jeder der
blattförmigen
Sauerstoffabsorber, die in den oben erwähnten amtlichen Druckschriften
beschrieben sind, mit luftdurchlässigen
Abdeckorganen auf ihrer Ober- und Unterfläche abgedeckt, jedoch erfahren
die übrigen
Teile (nachfolgend bezeichnet als „Umfang") des Sauerstoffabsorbers keine Behandlung.
Da dementsprechend der Umfang dieser bekannten blattförmigen Sauerstoffabsorber
freiliegt, entstehen Probleme, wie das Auslecken von Sauerstoff
absorbierender Zusammensetzung oder Verunreinigung von Nahrungsmitteln
infolge der Berührung
mit der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung.
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Die Anmelderin dieser Erfindung beschreibt
auch einen filmförmigen
Sauerstoffabsorber in der amtlichen Druckschrift der Japanischen
Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. HEI 2-72851 sowie einen blattförmigen Sauerstoffabsorber
in der amtlichen Druckschrift der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift
(Kokai) Nr. HEI 2-86758. Diese amtlichen Druckschriften beschreiben
jeweils einen blattförmigen
Sauerstoffabsorber, in welchem alle Oberflächen abgedeckt oder umhüllt sind
und welcher hergestellt wird durch Laminieren von Abdeckorganen,
die größer sind
als die Sauerstoff absorbierende Schicht, auf beide Oberflächen der
Sauerstoff absorbierenden Schicht, die eine Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung in einem thermoplastischen Harz enthält, und
durch Versiegeln der sich überlappenden
Abdeckorgane längs
des Umfangs durch Wärme, so
dass das die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung enthaltene
Harz nicht am Umfang freiliegt.
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Um jedoch den oben beschriebenen
blattförmigen
Sauerstoffabsorber zu erhalten, der vollständig abgedeckt oder eingehüllt ist,
ist es beim Herstellungsverfahren notwendig, den Sauerstoffabsorber
und die Abdeckorgane jeweils in ver schiedenen Größen und in gewünschten
Formen zu schneiden und sie aufeinander zu laminieren und aufeinander
zu siegeln. In diesem Fall besteht das Problem darin, dass die Form
des Sauerstoffabsorbers nicht frei gewählt werden kann, und so ergibt
sich ein weiteres Problem in der Produktivität. Da darüber hinaus die Abdeckorgane
eine größere Fläche haben
müssen,
ergibt sich auch ein Kostenproblem.
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In der oben erwähnten amtlichen Druckschrift
der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. HEI 2-86758,
wird beschrieben, dass der Umfang des blattförmigen Sauerstoffabsorbers
durch Schmelzen und Schneiden der laminierten Schicht abgedeckt
werden kann, die aus der Sauerstoffabsorberschicht und den Abdeckorganen
besteht. Obwohl jedoch ein normales Heißschmelz- und Schneidverfahren
weniger Auslecken der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung
im Vergleich zu dem vollständig
freiliegenden Umfang der Sauerstoffabsorber-Harzschicht bedeutet, die durch ein
normales Schneidverfahren geschnitten wird, ist es schwierig, den
Umfang vollständig
abzudecken, und das Ausleckproblem bleibt bestehen. Ferner wird bei
dem normalen Heißschmelz-
und Schneidverfahren Wärme
von außen
auf den Film ausgeübt,
was zu dem Problem führt,
dass an den geschnittenen Flächen
Grate stehenbleiben. Dementsprechend ist das Heißschmelz- und Schneidverfahren
nicht stets zufriedenstellend.
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WO92/12004 zeigt gleichermaßen einen
geformten Sauerstoffabsorber, in welchem eine Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung auf einer Basisschicht angeordnet wird, wobei eine
Abdeckschicht an der Basisschicht zum Einschließen der Sauerstoff absorbierenden
Zusammensetzung dazwischen befestigt wird.
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EP
0 366 254 beschreibt eine Desoxidationsschicht, von welcher
ein Umfangsrandteil eines Beschichtungsmaterials, das an beiden
Außenflächen eines
Paars von zweiten Schichten gebunden ist, durch Schmelzen abgeschnitten
wird. GB 202065 beschreibt ein Verfahren zum Schmelzen eines mehrschichtigen
Strukturkörpers
und eines äußeren Films
durch Anwendung von Ultraschallschweißung.
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Die Erfindung sucht die oben beschriebenen
Probleme zu lösen.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung
eines blattförmigen
Sauerstoffabsorbers, in welchem alle seine Oberflächen vollständig abgedeckt
sein können
und das sicher ist, da der Sauerstoffabsorber keine Nahrungsmittel berührt oder
ausleckt, größere Produktivität besitzt
und in verschiedenen Formen frei hergestellt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt schafft die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines blattförmigen Sauerstoffabsorbers,
welches umfasst: den Schritt des Laminierens eines luftdurchlässigen Abdeckorgans,
welches eine erste heißsiegelbare
Harzschicht wenigstens auf einer seiner Oberflächen aufweist, über einer
Oberfläche
einer Sauerstoff absorbierenden Harzschicht, in welcher eine Sauerstoff
absorbierende Zusammensetzung in einem thermoplastischen Harz dispergiert
ist, derart, dass die erste heißsiegelbare
Harzschicht die Sauerstoff absorbierende Harzschicht direkt berührt; den
Schritt des Laminierens eines luftdurchlässigen oder gegen Luftdurchlässigkeit
beständigen
Abdeckorgans, welches eine zweite heißsiegelbare Harzschicht wenigstens
auf einer seiner Oberflächen
aufweist, über
der anderen Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht derart, dass die zweite
heißsiegelbare
Harzschicht die Sauerstoff absorbierende Harzschicht direkt berührt; und
den Schritt des Schneidens eines mehrschichtig aufgebauten Körpers in
eine gewünschte Form
durch ein Ultraschall-Heißsiegel-
und Schneidverfahren, wobei der mehrschichtig aufgebaute Körper aufweist:
das luftdurchlässige
Abdeckorgan, das die erste heißsiegelbare
Harzschicht aufweist; die Sauerstoff absorbierende Harzschicht;
und das luftdurchlässige
oder gegen Luftdurchlässigkeit
beständige
Abdeckorgan, das die zweite heißsiegelbare
Harzschicht aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die erste und
zweite heißsiegelbare
Harzschicht einen Erweichungspunkt besitzen, der höher liegt
als der Erweichungspunkt des thermoplastischen Harzes, und dass
das Ultraschall-Heißsiegeln
und – Schneiden
in der folgenden Weise durchgeführt
wird: der mehrschichtig aufgebaute Körper wird zwischen eine Ultraschallerzeugerquelle,
die eine Ultraschallwelle erzeugt, und einen Backen an einer Stelle
gegenüber
der Ultraschallerzeugerquelle gelegt; und sodann, wenn die Ultraschallerzeugerquelle
eine Ultraschallwelle zu dem mehrschichtig aufgebauten Körper hin
erzeugt, halten die Ultraschallerzeugerquelle und der Backen den
mehrschichtig aufgebauten Körper
zwischen sich und schneiden ihn, wobei eine Schneide am Ende an
der Ultraschallerzeugerquelle und/oder am Backen gebildet wird,
der Schneidwinkel der Schneide derart ausgebildet wird, dass die
erste heißsiegelbare Harzschicht
und die zweite heißsiegelbare
Harzschicht längs
des Umfangs der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht durch Wärme geschmolzen
und zusammenversiegelt werden können.
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Da der blattförmige Sauerstoffabsorber in
eine gewünschte
Form durch das Ultraschall-Heißsiegel- und
Schneidverfahren geschnitten wird, werden die erste und zweite heißsiegelbare
Harzschicht geschmolzen und durch Wärme an den geschnittenen Teilen
oder Abschnitten miteinander versiegelt und die geschnittenen Oberflächen, d.
h. der Umfang der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht werden abgedeckt.
Daher ist nicht nur die Ober- und Unterfläche der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht, sondern auch ihr Umfang im Wesentlichen nicht freiliegend.
Das Fehlen eines wesentlichen Freiliegens des Umfangs der Sauerstoff
absorbierenden Harzschicht führt
zu einem Sauerstoffabsorber, in welchem selbst bei nicht vollständiger Abdeckung des
Umfangs der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht und einem sehr
kleinen Restbetrag der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht keine
Probleme bei der praktischen Verwendung auftreten, wie ein Auslecken
der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung aus dem Umfang oder
eine Vermischung der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung mit
der konservierten Substanz infolge der Berührung mit der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht.
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Ein Freiliegen des Umfangs der Sauerstoff
absorbierenden Harzschicht wird im Wesentlichen ausgeschaltet durch
Anwendung des Ultraschallheißversiegelungs-
und Schneidverfahrens wegen der folgenden Gründe:
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Wenn das Ultraschallheißsiegelungs-
und Schneidverfahren durchgeführt
wird, wird zuerst die Sauerstoff absorbierende Harzschicht innerhalb
des mehrschichtigen Strukturkörpers
erhitzt, sodann erweicht sich das thermoplastische Harz und gleichzeitig
wird eine Stanzklinge oder Schneide von außen auf den mehrschichtigen
Strukturkörper
gepresst, wodurch das erweichte Harz von den Abschnitten weggedrängt wird,
auf welche der Druck ausgeübt
wird. Daher werden an diesen Abschnitten, auf die der Druck ausgeübt wird,
die erste und zweite heißsiegelbare
Harzschicht geschmolzen und durch Wärme versiegelt. Sodann werden
die heißgesiegelten
Teile oder Abschnitte unter Druckausübung durch die Schneide ausgeschnit ten.
Infolge der Heißsiegelung
der ersten und zweiten heißsiegelbaren
Harzschicht am Umfang (heißversiegelte
Abschnitte) der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht, wird der
Umfang der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht mit dem heißsiegelbaren
Harz abgedeckt, mit anderen Worten, der Umfang der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht wird so ausgebildet, dass er im Wesentlichen kein Freiliegen
zeigt.
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Es ist erwünscht, dass das thermoplastische
Harz sich schneller erweicht als beide heißsiegelbare Harzschichten.
Erfindungsgemäß liegen
die Erweichungspunkte der heißsiegelbaren
Harzschichten höher
als der Erweichungspunkt des thermoplastischen Harzes. Durch Verwendung
von heißsiegelbarem
Harz mit solchen Eigenschaften kann das Freiliegen des Umfangs der
Sauerstoff absorbierenden Harzschicht mit größerer Sicherheit verhindert
werden.
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Ferner kann die Gesamtdicke eines
luftdurchlässigen
Abdeckorgans, das aus der ersten heißsiegelbaren Harzschicht und
einer luftdurchlässigen
oder gegen Luftdurchlässigkeit
beständigen
Abdeckschicht besteht, welche die zweite heißsiegelbare Harzschicht bildet,
bis zu 10% oder mehr der Dicke der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht
gemacht werden. Dadurch kann das Freiliegen des Umfangs der Sauerstoff
absorbierenden Harzschicht mit größerer Sicherheit verhindert
werden.
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Die Sauerstoff absorbierende Harzschicht
selbst hat ein Sauerstoffabsorptionsvermögen und wird hergestellt durch
Dispergieren der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung in dem
thermoplastischen Harz und Formen in eine Blattform. Als Sauerstoff
absorbierende Zusammensetzung wird eine Zusammensetzung verwendet,
die geeignet ist, ihre Sauerstoff absor bierende Leistung zu zeigen,
wenn sie in dem thermoplastischen Harz dispergiert ist. Die Art
der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung ist nicht besonders
eingeschränkt,
solange sie die genannten Ziele erreichen kann.
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Es kann jedoch eine Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung verwendet werden, welche eine der Substanzen enthält: Eisenpulver,
Eisen(I)-Chlorid, Ascorbinsäure
und Salz derselben oder Catechol und sein Hauptbestandteil. Unter
diesen wird vorzugsweise eine Zusammensetzung verwendet, welche
Eisenpulver als ihren Hauptbestandteil enthält.
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Als Beispiele der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht kann eine Schicht verwendet werden, die durch Mischen
und Kneten eines Eisengruppen-Sauerstoffabsorbers in Polyolefinharz
und weiteres Recken der gleichen Schicht zur Verbesserung ihrer
Sauerstoff absorbierenden Leistung erhalten wird (beschrieben in der
amtlichen Druckschrift der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift
(Kokai) Nr. HEI 2-72851).
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Die Dicke der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht sollte vorzugsweise 0,01–5 mm betragen. Eine geeignete
Dicke sollte innerhalb des obigen Bereich entsprechend der Art oder
Verarbeitbarkeit der Sauerstoff absorbierenden Zusammensetzung gewählt werden.
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Die Art des thermoplastischen Harzes
ist nicht besonders eingeschränkt,
solange es in der Lage ist, seine Sauerstoff absorbierende Leistung
zu zeigen, wenn die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung hergestellt
ist. Es ist jedoch möglich,
ein geeignetes Harz beispielsweise aus folgenden Substanzen zu wählen: ein
Harz der Polyolefin-Gruppe, ein Harz der Polymethylpenten-Gruppe,
ein Harz der Polyester-Gruppe, ein Harz der Polyvinylalkohol-Gruppe,
ein Harz der Polyvinylchlorid-Gruppe, ein Harz der Polyvinylidenchlorid-Gruppe
oder ein Harz der Polyamid-Gruppe.
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Das erste heißsiegelbare Harz kann beispielsweise
ausgewählt
werden aus: einem Harz der Polyolefin-Gruppe, wie verschiedene Arten
von Polyethylen, Ethylen-Vinyl-Azetat-Copolymer, Polypropylen, Propylen-Ethylen-Copolymer
oder Propylen-α-Olefin-Copolymer;
einem Harz der Polyester-Gruppe; einem Harz der Polyvinyliden-Chlorid-Gruppe
oder einem der Polyamid-Gruppe.
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Das luftdurchlässige Abdeckorgan, das die
erste heißsiegelbare
Harzschicht bildet, kann entweder eine einzige Schicht oder einen
mehrschichtigen Aufbau verwenden. Beispiele für das luftdurchlässige Abdeckorgan
sind: nicht-gewobenes Tuch aus einem Harz der Polyethylen-Gruppe;
eine mikroporöse
Membran aus einem Harz der Polyethylen-Gruppe; laminierte Schichten
des oben beschriebenen nicht-gewobenen Tuches und eines porösen Films;
oder laminierte Schichten der oben beschriebenen mikroporösen Membran oder
eines porösen
Films. Im Fall einer einzigen Schicht ist das luftdurchlässige Abdeckorgan
selbst die erste heißsiegelbare
Harzschicht. Beispiele für
das nicht-gewobene Tuch sind „Tyvek" (hergestellt von
Dupont Japan Inc.) und „LUXER" (hergestellt von
ASAHI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.). Beispiele für den mikroporösen Film
sind „Duragard" (hergestellt von
Celanese Corp.), „NF
sheet" (hergestellt
von Tokuyama Soda Co., Ltd.) und „Nitto Flon" (hergestellt von
NITTO DENKO CORP.).
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Als luftdurchlässiges Abdeckorgan kann die
erste heißsiegelbare
Harzschicht auf einer Oberfläche
einer Papier schicht, einem Silikon-Kautschukfilm oder einem Trimethylpentenfilm
ausgebildet werden.
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Wenn das die zweite heißsiegelbare
Harzschicht bildende Abdeckorgan für Luft durchlässig ist,
kann ein luftdurchlässiges
Abdeckorgan ähnlich
dem oben erwähnten
verwendet werden, und es kann das gleiche luftdurchlässige Abdeckorgan
verwendet werden, das die erste heißsiegelbare Harzschicht bildet.
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Wenn das die zweite heißsiegelbare
Harzschicht bildende Abdeckorgan gegen Luftdurchlässigkeit
beständig
ist, wird ein gegen Gasdurchlässigkeit
beständiger
Kunststofffilm verwendet, der aus heißsiegelbarem Harz besteht und
entweder eine Schicht oder mehrere Schichten umfasst. Dieses gegen
Gasdurchlässigkeit beständige Abdeckorgan
kann ein gegen Gasdurchlässigkeit
beständiger
Film sein, der durch Aufschichten von thermoplastischem Harz auf
die Sauerstoff absorbierende Harzschicht gebildet wird, oder es
kann ein gegen Gasdurchlässigkeit
beständiger
Film sein, der durch eine Heißschmelz-Klebstoffschicht
angeklebt ist.
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Das luftdurchlässige Abdeckorgan, das die
erste heißsiegelbare
Harzschicht bildet, und das luftdurchlässige oder gegen Luftdurchlässigkeit
beständige
Abdeckorgan, welches die zweite heißsiegelbare Harzschicht bildet,
werden so angeordnet, dass ihre jeweiligen heißsiegelbaren Harzschichten
die Sauerstoff absorbierende Harzschicht kontaktieren. Es ist nicht
stets erforderlich, zusätzliche
heißsiegelbare
Harzschichten vorzusehen, wenn die obigen heißsiegelbaren Harzschichten
in der Lage sind, die genannten Ziele zu erreichen.
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Die Dicke des luftdurchlässigen Abdeckorgans,
das die heißsiegelbare
Harzschicht bildet, sowie des luftdurchlässigen oder gegen Luftdurchlässigkeit
beständigen
Abdeckorgans können
jeweils im Bereich von 0,01 – 5
mm gewählt
werden. Es ist jedoch erwünscht,
dass die Gesamtdicke dieser Abdeckorgane nicht geringer ist als
ein Zehntel (1/10), vorzugsweise nicht geringer als ein Achtel (1/8)
der Dicke der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht. Wenn die Dicke
jedes Abdeckorgans geringer wird als 0,01 mm, können die Abdeckorgane den ausgeschnittenen
Umfang der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht kaum abdecken,
wenn das Ultraschall-Heißsiegeln
und Schneiden durchgeführt
ist. Infolgedessen liegt der Umfang der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht frei, was ein Auslecken der Sauerstoff absorbierenden
Zusammensetzung und ein Verschmutzen der konservierten Substanz
infolge der Berührung
mit der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht hervorruft. Wenn andererseits
die Dicke jedes Abdeckorgans 5 mm übersteigt, wird der blattförmige Sauerstoffabsorber
zu dick und es besteht die Tendenz zu erhöhten Kosten der Materialien.
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Der mehrschichtige Strukturkörper kann
derart aufgebaut werden, dass: das luftdurchlässige Abdeckorgan, das die
erste heißsiegelbare
Harzschicht bildet, und das luftdurchlässige oder gegen Luftdurchlässigkeit
beständige
Abdeckorgan, das die zweite heißsiegelbare
Harzschicht bildet, werden einfach jeweils auf Ober- und Unterfläche der
Sauerstoff absorbierenden Harzschicht derart aufgelegt, dass die
heißsiegelbaren Harzschichten
direkt die Sauerstoff absorbierende Harzschicht berühren; oder
die Sauerstoff absorbierende Harzschicht wird vorher entweder auf
eines oder beide der Abdeckorgane durch Heißlaminierung oder andere Verfahren
aufgeklebt. Die Sauerstoff absorbierende Harzschicht, die nicht
auf das bzw. die Abdeckorgan(e) aufgelegt und daran befestigt wird,
wird je doch für
den Zweck des Ultraschall-Heißsiegelns
und Schneidens bevorzugt, da der Umfang (heißversiegelte Abschnitt) dieser
Sauerstoff absorbierenden Harzschicht leichter mit den Abdeckorganen
abgedeckt werden kann und es leichter ist, den blattförmigen Sauerstoffabsorber
ohne Freiliegen des Umfangs der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht
herzustellen.
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Jeder Bestandteil des mehrschichtigen
Strukturkörpers,
der durch Ultraschall-Heißsiegeln
ausgeschnitten werden soll, besteht hauptsächlich aus heißsiegelbarem
Kunststoff. Bezüglich
der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht und beider Abdeckorgane
können
jedoch auch andere Materialien als Kunststoff, wie Papier, eingebaut
werden, solange sie durch das Ultraschall-Heißsiegel- und Schneidverfahren
geschnitten werden können.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird der mehrschichtige Strukturkörper zwischen einer Ultraschallerzeugerquelle,
die eine Ultraschallwelle erzeugt, und einem Pressbacken angeordnet,
der sich an einer Stelle gegenüber
der Ultraschallerzeugerquelle befindet, und sodann erzeugt die Ultraschallerzeugerquelle
eine Ultraschallwelle zum mehrschichtigen Strukturkörper hin
und gleichzeitig halten die Ultraschallerzeugerquelle und der Pressbacken
den mehrschichtigen Strukturkörper
zwischen sich fest, wodurch sie in der Lage sind, den mehrschichtigen
Strukturkörper
zu schneiden. Ein End- oder Spitzenteil wenigstens der Ultraschallerzeugerquelle
oder des Pressbackens wird in einer Schneidenform ausgebildet. Es
ist möglich,
eine gewünschte
Form der Schneide, wie einen Kreis oder ein Vieleck, entsprechend
der Form des blattförmigen
Sauerstoffabsorbers auszuwählen,
der aus dem mehrschichtigen Strukturkörper durch Ultraschall-Heißsiegeln ausgeschnitten
werden soll.
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Es wird insbesondere bevorzugt, den
Winkel (nachfolgend als „Schneidenwinkel" bezeichnet), in 6 durch die Pfeile 10 bezeichnet,
der Schneide der Ultraschallerzeugerquelle oder des Pressbackens
innerhalb des Bereiches von 5–175
Grad oder vorzugsweise 15–160
Grad einzustellen. Wenn der Schneidenwinkel weniger als 5 Grad beträgt, kann
der Umfang der geschnittenen Sauerstoff absorbierenden Harzschicht nicht
ausreichend mit den Abdeckorganen abgedeckt werden und die Sauerstoff
absorbierende Harzschicht liegt frei, was leicht ein Auslecken oder
andere Probleme entstehen läßt. Wenn
andererseits der Schneidenwinkel 175 Grad übersteigt, werden von den Ultraschallwellen
verursachte Schwingungen auf andere Teile als die durch das Ultraschall-Heißsiegeln
zu schneidenden Teile übertragen,
und diese schwingenden Teile werden wärmeversiegelt, wodurch die
Sauerstoff absorbierende Leistung der Sauerstoff absorbierenden
Harzschicht abgesenkt und bewirkt wird, dass die Form des Sauerstoffabsorbers
leicht verzerrt wird.
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Der End- oder Spitzenabschnitt der
Schneide sollte 0,01 –3
mm oder vorzugsweise 0,5 bis 2 mm breit sein (wie durch die Pfeile 11 in 6 angedeutet) und sollte
im Wesentlichen eben sein. Wenn der Spitzenteil der Schneide nicht
eben ist, werden bei Durchführung
des Ultraschall-Heißsiegelns
und Schneidens beide Abdeckorgane durch den Spitzenabschnitt der
Schneide gepresst und sodann geschnitten, was die erste und zweite
heißsiegelbare
Harzschicht durch Wärme
unversiegelt zurückläßt. Dadurch
liegt der Umfang der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht frei
und es treten die Probleme der Verunreinigung und des Ausleckens auf.
Wenn die Breite des flachen oder ebenen Spitzenteils der Schneide
3 mm übersteigt,
werden Grate an den Schnittflächen
gebildet, was das Aussehen des Sauerstoffabsorbers herabsetzt. Ferner
ist eine größere Leistung
beim Ultraschall-Heißsiegeln
und -Schneiden erforderlich. Die Schneide mit der erwähnten Breite
ist nicht zweckmäßig, da
sie mehr Zeit zur Durchführung
des Ultraschall-Heißsiegelns
und -Schneidens benötigt und
dafür die
Produktivität
herabgesetzt wird.
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1 ist
ein Schnitt eines blattförmigen
Sauerstoffabsorbers, der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt ist.
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2 zeigt
den Schritt des Durchführens
des Ultraschall-Heißsiegelns
und -Schneidens am mehrschichtigen Strukturkörper gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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3 ist
ein Teilschnitt, welcher den Schritt des Ultraschall-Heißsiegelns
und -Schneidens des mehrschichtigen Strukturkörpers gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
zeigt.
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4 zeigt
den Schritt der Durchführung
des Ultraschall-Heißsiegelns
und -Schneidens am mehrschichtigen Strukturkörper gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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5 zeigt
den Schritt der Durchführung
des Ultraschall-Heißsiegelns
und -Schneidens am mehrschichtigen Strukturkörper gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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6 zeigt
einen Schnitt des Schneidenteils des Schneidwerkzeugs, das für das Ultraschall-Heißsiegeln
und – Schneiden
verwendet wird.
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Ausführungformen der Erfindung werden
nachfolgend mit Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
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Beispiel 1
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Wie in l gezeigt,
weist ein blattförmiger
Sauerstoffabsorber 100, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist, einen mehrschichtigen Aufbau auf, bei welchem das
luftdurchlässige
Abdeckorgan 2, das aus der ersten heißsiegelbaren Harzschicht 6 und
einem porösen
Film 4 besteht, über
eine Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht 1 gelegt wird,
in welcher die Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung im thermoplastischen
Harz derart dispergiert ist, dass die erste heißsiegelbare Harzschicht 6 die
Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 direkt berührt, während das
gegen Luftdurchlässigkeit
beständige Abdeckorgan 3,
das aus der zweiten heißsiegelbaren
Harzschicht 5 und einem gegen Luftdurchlässigkeit
beständigen
Film 7 besteht, über
die andere Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht 1 derart gelegt
wird, dass die zweite heißsiegelbare
Harzschicht 5 die Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 direkt
berührt.
Am Umfang des blattförmigen
Sauerstoffabsorbers 100 sind die erste heißsiegelbare
Harzschicht 6 und die zweite heißsiegelbare Harzschicht 5 verschmolzen
und heißversiegelt.
Dementsprechend ist der Umfang der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht 1 durch
die erste heißsiegelbare
Harzschicht 6 und die zweite heißsiegelbare Harzschicht 5 abgedeckt
und infolgedessen liegt die Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 nirgends
frei.
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Dieser blattförmige Sauerstoffabsorber 100 wurde
in folgenden Schritten hergestellt:
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Eisenpulver (mittlerer Durchmesser
auf Gewichtsbasis: 35μm)
wurde in einen Vakuummischtrockner mit einem Wärmemantel eingegeben und bei
einer Temperatur von 130°C
und einem Unterdruck von 10 mmHg erhitzt und getrocknet. Gleichzeitig
wurde eine gemischte wässrige
Lösung
von Kalziumchlorid, Natriumchlorid und Wasser, die im Verhältnis von
Kalziumchlorid zu Natriumchlorid zu Wasser = 0,5 : 0,5 : 2,5 (Gewichtsteile)
vermischt war, auf 100 Gewichtsteile des Eisenpulvers aufgesprüht. Dementsprechend
wurde die Oberfläche
des Eisenpulvers mit Kalziumchlorid und Natriumchlorid beschichtet,
wodurch eine Sauerstoffabsorber-Zusammensetzung erhalten wurde.
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100 Teile des Sauerstoffabsorbers
der Eisengruppe (mittlerer Durchmesser auf Gewichtsbasis: 70μm), wie oben
beschrieben, und 100 Teile Polyethylenharz wurden zusammengemischt,
und die erhaltene Mischung wurde erhitzt und geschmolzen bei einer
Temperatur von 190°C
und sodann durch Verwendung eines Extruders in eine Blattform gebracht.
Dieses Blatt wurde sodann gereckt und in Längsrichtung orientiert, um bei
50°C eine
viermal größere Länge zu bekommen
und eine Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 zu erhalten,
die 0,5 mm dick ist und eine hohe Sauerstoffabsorptionsleistung
besitzt.
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Sodann wurden ein poröser Film 4 (Porendurchmesser:
0,8 mm; Prozentsatz der porösen
Fläche
zur ganzen Fläche:
7%), welcher ein perforierter zweischichtiger Strukturfilm aus orientiertem
Nylon (Filmdicke: 15μm)
und Polyethylen (Filmdicke: 15μm)
ist, und ein wasserdichtes nicht-gewobenes Tuch „LUXER" (hergestellt von ASAHI CHEMICAL INDUSTRY
CO.,LTD.)(Filmdicke: etwa 200μm),
welches die erste heißsiegelbare Harzschicht 6 ist,
durch Wärme
laminiert und dadurch das luftdurchlässige Abdeckorgan 2 gebildet.
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Ferner wurde ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
(Filmdicke: 15μm),
welches die zweite heißsiegelbare
Harzschicht 4 ist, auf eine Seite einer gegen Luftdurchlässigkeit
beständigen
Folie 7 aufgelegt, die aus Polyethylenterephthalat (Filmdicke:
15μm) und
Polyethylen (Filmdicke: 15μm)
bestand, aufgelegt, wodurch das gegen Luftdurchlässigkeit beständige Abdeckorgan 3 erzeugt
wurde.
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Das luftdurchlässige Abdeckorgan 2 wurde
sodann auf eine Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht 1 derart aufgelegt,
dass die erste heißsiegelbare
Harzschicht 6 des luftdurchlässigen Abdeckorgans 2 die
Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 direkt berührt. Das
gegen Luftdurchlässigkeit
beständige Abdeckorgan 3 wurde
ebenfalls auf die andere Oberfläche
der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht 1 aufgelegt,
so dass die zweite heißsiegelbare
Harzschicht 5 des gegen Luftdurchlässigkeit beständigen Abdeckorgans 3 die
Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 direkt berührt. Demgemäß wurde
ein mehrschichtiger Strukturkörper
erhalten.
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Dieser mehrschichtige Strukturkörper wurde
sodann in eine gewünschte
Form nach dem Ultraschall-Heißsiegelungs-
und Schneidverfahren unter Verwendung einer Ultraschall-Heißsiegelungs-
und Schneidvorrichtung geschnitten, welche den nachfolgend beschriebenen
Aufbau hatte. (Die Ultraschallwellenfrequenz wurde auf 10000–70000 Hz
eingestellt).
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Wie in den 2 bis 6 dargestellt,
war die Ultraschall-Heißsiegelungs-
und Schneidvorrichtung (Leistung: 1,2 kW und Schwingungsfrequenz:
20 kHz) derart aufgebaut, dass sie umfasst: ein Ultraschallschwingerhorn 8,
auf welches der mehrschichtige Strukturkörper aufgelegt wird und welcher
eine Ultraschallwelle von unterhalb des mehrschichtigen Strukturkörpers nach
oben gerichtet erzeugt; sowie einen Pressbacken 9, welcher
gegenüber
und oberhalb des Ultraschallschwinger horns 8 angeordnet
und auf und ab bewegbar ist. In diesem Beispiel 1 wurde eine Ultraschall-Heißsiegelungs-
und Schneidvorrichtung von NIPPON FUTURE CO.,LTD. mit einem daran
befestigen Ultraschallschwingerhorn (Durchmesser: 45 mm) verwendet.
Der Pressbacken 9 hat eine hohlzylindrische Form und der
Spitzenteil des Pressbackens 9 gegenüber dem Ultraschallschwingerhorn 8 ist
zu einer Schneidenform 11 gebildet (Außendurchmesser: 40 mm) (Schneidenwinkel
(Winkel des mit 10 bezeichneten Teils in 6): 120°; und Breite des flachen Spitzenteils
(Länge
des mit 11 in 6 bezeichneten
Teils): 0,1 mm). Diese Ultraschall-Heißsiegelungs- und Schneidvorrichtung
ist so ausgebildet, dass sie den blattförmigen Sauerstoffabsorber,
der auf das Ultraschallschwingerhorn 8 gelegt ist, zwischen
dem Ultraschallschwingerhorn 8 und dem Pressbacken 9 hält und dadurch
das Heißsiegeln
und Schneiden des mehrschichtigen Strukturkörpers ermöglicht.
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Der mehrschichtige Strukturkörper wurde
auf das Ultraschallschwingerhorn 8 gelegt, wie in 2 gezeigt. Der mehrschichtige
Strukturkörper
wurde sodann zwischen dem Ultraschallschwingerhorn 8 und
dem Pressbacken 9 gehalten, wie in 3 gezeigt, und empfing gleichzeitig eine
Ultraschallwelle aus dem Ultraschallschwingerhorn B. In diesem Zeitpunkt
wurden das Ultraschallschwingerhorn 8 und der Pressbacken 9 mit
der Kraft von 150 kg 0,2 Sekunden lang gegeneinandergepresst. Sodann
erzeugte der mehrschichtige Strukturkörper Wärme von innen und die Sauerstoff
absorbierende Harzschicht 1 erweichte sich. Gleichzeitig wurden
die Teile des mehrschichtigen Strukturkörpers, die zur Schneide 11 des
Pressbackens 9 wiesen, der sich nach unten bewegte, zwischen
dem Ultraschallschwingerhorn 8 und der Schneide 11 gehalten
und zusammengepresst, was eine Wegbewegung der erweichten Sauerstoff
absorbierenden Harzschicht 1 von diesen zusammengepressten
Teilen bewirkte. Ferner wurde die erste heißsiegelbare Harzschicht 6 und
die zweite heißsiegelbare
Harzschicht 5 zusammengepresst und durch Wärme miteinander
versiegelt und, wie in 4 gezeigt,
endgültig
gepresst und geschnitten durch den flachen Spitzenteil der Schneide 11.
Sodann wurde, wie in 5 gezeigt,
der Pressbacken 9 nach oben geschoben. Dementsprechend
wurde der blattförmige
Sauerstoffabsorber (Durchmesser: 40 mm) erhalten.
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Bei Durchführung des Ultraschall-Heißsiegelns
und Schneidens kann jede Seite des mehrschichtigen Strukturkörpers, das
luftdurchlässige
Abdeckorgan 2 oder das gegen Luftdurchlässigkeit beständige Abdeckorgan 3,
in Berührung
mit der Schneide 11 aufgelegt werden.
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Durch Anwendung des Ultraschall-Heißsiegelungs-
und Schneidverfahrens ist es möglich,
eine Mehrzahl von blattförmigen
Sauerstoffabsorbern gleichzeitig zu schneiden. Es ist auch möglich, den
mehrschichtigen Strukturkörper
oder die Ultraschall-Heißsiegelungs-
und Schneidvorrichtung in horizontaler Richtung zu verschieben,
um den mehrschichtigen Strukturkörper
nacheinander in eine gewünschte
Form zu schneiden. Ferner ist es möglich, diese Verfahren zu kombinieren.
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Sodann wurde ein Dampfkuchen (ungefähr 50 mm
Durchmesser) auf den so erhaltenen blattförmigen Sauerstoffabsorber (40
mm Durchmesser) gelegt und beide zusammen mit 150 mm Luft in einen
Beutel aus Dreifach-Nylon (hergestellt von Ozaki Fine Chemical Corporation)
eingebracht. Der Beutel wurde sodann hermetisch abgedichtet. Dieser
hermetisch abgedichtete Beutel, der den blattförmigen Sauerstoffabsorber und den
Dampfkuchen enthielt, wurde bei einer Temperatur von 25°C aufbe wahrt
und es wurden der Geruch innerhalb des Beutels und Änderungen
in der Oberfläche
des den Sauerstoffabsorber berührenden
Dampfkuchens beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
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Zum Vergleich wurden das gleiche
luftdurchlässige
Abdeckorgan 2, die Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 und
ein gegen Luftdurchlässigkeit
beständiges
Abdeckorgan 3 wie in l in
der angegebenen Reihenfolge übereinandergelegt.
Diese Schichten wurden durch Wärme
unter Verwendung einer Heißrolle
bei einer Temperatur von 120°C
laminiert. Die erhaltene Laminatschicht wurde sodann in eine Kreisform
durch Anwendung eines Stanzstempels mit einer daran angebrachten
Thomson-Schneide (40 mm Durchmesser) gestanzt, wodurch ein blattförmiger Sauerstoffabsorber
hergestellt wurde (Vergleichsbeispiel 1). Der Aufbewahrungstest
des Dampfkuchens wurde sodann in der gleichen Weise wie im Beispiel
1 durchgeführt,
indem der blattförmige
Sauerstoffabsorber verwendet wurde (Vergleichsbeispiel 1). Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
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Ferner wurden zum Vergleich das gleiche
luftdurchlässige
Abdeckorgan 2, die Sauerstoff absorbierende Harzschicht 1 und
ein gegen Luftdurchlässigkeit
beständiges
Abdeckorgan 3 wie in Beispiel 1 in der oben angegebenen
Reihenfolge übereinandergelegt.
Diese Schichten wurden durch Wärme
durch Verwendung einer Heißrolle
bei einer Temperatur von 120°C
laminiert, wodurch ein mehrschichtiger Strukturkörper erhalten wurde. Sodann
wurden zwei Pressbacken 9 der gleichen Art wie in Beispiel
1 verwendet, vorbereitet und auf eine Temperatur von 200°C erhitzt.
Diese Pressbacken 9 pressten den mehrschichtigen Strukturkörper von beiden
Seiten und schnitten ihn durch Heißsiegeln, wodurch ein blattförmiger Sauerstoff absorber
(40 mm Durchmesser) erhalten wurde (Vergleichsbeispiel 2). Der Aufbewahrungstest
des Dampfkuchens wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durch
Verwendung des blattförmigen
Sauerstoffabsorbers durchgeführt
(Vergleichsbeispiel 2). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
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Gemäß Tabelle 1 wurde bewiesen,
dass im Fall des blattförmigen
Sauerstoffabsorbers des Beispiels 1 guter Geruch innerhalb des Beutels
und gutes Aussehen des Dampfkuchens nach einer 7-tägigen Aufbewahrung
aufrechterhalten waren. Im Gegensatz dazu wurden im Vergleichsbeispiel
1 ein Eisenpulvergeruch und die Erzeugung von Rost beobachtet. Dies
liegt daran, dass im Vergleichsbeispiel 1 die Sauerstoff absorbierende
Harzschicht am Umfang dem blattförmigen
Sauerstoffabsorber ausgesetzt war.
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Vergleichsbeispiel 2 war nicht so
schlecht wie Vergleichsbeispiel 1, aber wiederum wurde ein leichter Eisenpulvergeruch
wie auch die Erzeugung von Rost beobachtet.
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Wie oben beschrieben, werden nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren
die erste und zweite heißsiegelbare
Harzschicht durch Wärme
verschmolzen und zusammengesiegelt. Demgemäß ist es möglich, ein Freiliegen der Sauerstoff
absorbierenden Harzschicht am Umfang des blattförmigen Sauerstoffabsorbers
zu verhindern. Dementsprechend kann die Erfindung einen blattförmigen Sauerstoffabsorber
schaffen, der mit Sicherheit ohne Auslecken der Sauerstoff absorbierenden
Zusammensetzung oder Verunreinigung der konservierten Substanz infolge
der Berührung
mit der Sauerstoff absorbierenden Harzschicht überlegen ist.
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Ferner kann ein blattförmiger Sauerstoffabsorber
frei in verschiedenen Formen hergestellt werden. Beispielsweise
kann er als Matte für
Lebensmittel oder als Abdeckschicht innerhalb einer Lebensmittel
enthaltenden Dose oder Schachtel verwendet werden. Wenn der blattförmige Sauerstoffabsorber
in eine gewünschte Form
durch Heißsiegelung
geschnitten wird, ist es auch möglich,
ihn als Teil von Nahrungsmitteldekorationen zu verwenden. So schaltet
der blattförmige
Sauerstoffabsorber nicht nur eine Art von Unverträglichkeit
aus, die ein bekannter Sauerstoffabsorber in Form eines kleinen
Beutels mit sich bringt, sondern er kann auch als Verpackungsmaterial
verwendet werden, welches den Wert des Produkts verbessert. Ferner
ist der blattförmige Sauerstoffabsorber
in seiner Produktivität überlegen
und daher kann die Produktivität
für den
Handelsgebrauch gefördert
werden.
