食品包装应用的自组装聚合物膜的制作方法【专利摘要】本发明提供利用聚合物膜包装食品的方法，所述聚合物是自组装聚合材料，所述方法包括a)将所述聚合物制成薄膜；和b)用所述聚合物薄膜将食品包装在某种气氛中，其中所述薄膜调节包装所述食品的所述气氛。【专利说明】食品包装应用的自组装聚合物膜发明领域[0001]本发明总体上涉及用于维持包装气氛以便储存食品的方法。更具体地说，本发明涉及利用包含大分子自组装聚合物的聚合膜(membrane)、薄膜(film)、包装箔、薄片、容器、试管或垫片(patch)来维持食品包装和储存气氛的方法。[0002]发明背景[0003]以前的包装技术包括D.R.Paul和R.Clarke;基于膜和穿孔设计的改进气氛包装的建模(Modelingofmodifiedatmospherepackagingbasedondesignswithamembraneandperforations);JournalofMembraneScience,2002，208第269-283页。该文章公开了利用0)2/02选择性聚合物作为改进包装产品呼吸能力的方法。该文章公开了与各种产品的呼吸率匹配的包装环境中co2/o2和水蒸汽的浓度。[0004]V.V.Pethe等(“ΕΑΑ/ΡΕ0掺混物和微层的氧和二氧化碳渗透性”(OxygenandCarbonDioxidePermeabilityofΕΑΑ/ΡΕ0BlendsandMicrolayers);JournalofAppliedPolymerScience,2008,110,第1411-1419页)公开了利用各种聚(环氧乙烧)和乙烯丙烯酸共聚物作为可行的包装应用材料。报道的纯PEO基质的最高纯气体C02/02选择性是16.8,而最高CO2渗透性是6.7巴拉(barrer)。[0005]Khemani等.，US7,297，394“适合用作涂层、包裹物和包装材料的生物可降解的薄膜和薄片，，(BiodegradableFilmsandSheetsSuitableforuseasCoatings,Wraps,andPackagingMaterials)公开了具有适合于食品包装的机械特性的生物可降解聚合物的应用。公开的水蒸汽传递速率是至少约80g/m2/天。[0006]控制产品包装内的气氛条件需要控制C02、O2和水蒸汽的传递速率，这在许多包装应用中至关重要。不幸的是，令人满意地显示出C02、O2和水渗透性的材料不多。[0007]例如，某些类型的切割(cut)产品需要干燥的环境以防变质。如果包装环境中存在太多CO2或O2，其它产品会变色。[0008]在诸如目前的产品包装等领域，全球产品航运市场的需求未得到满足。水果和蔬菜在运输过程中继续呼吸，如果按照它们的呼吸率调整气氛组成，它们可更长时间保持新鲜。目前的包装材料的0)2或02渗透性不高，常使得产品窒息，从而导致它们快速腐坏。期望设计出以下包装是，即，该包装(至少一部分)能排出0)2而02能进入产品周围。[0009]因此，本领域需要维持食品包装中的气氛，从而延长产品储存期的方法。[0010]发明概述[0011]本发明的一方面，提供利用聚合物膜包装食品的方法，所述聚合物包含大分子自组装聚合材料。所述方法包括将所述聚合物制成薄膜和用所述聚合物薄膜将所述食品包装在某种气氛内，其中所述薄膜调节包装食品的所述气氛。[0012]在本发明的其它方面，包装食品的方法包括通过共注射工艺制造包装材料，其形式有薄膜、包装箔、薄片、容器或试管等包装形式。[0013]本发明是维持包装气氛以便储存食品的方法。就此而言，维持的气氛是储存食品的环境，包括从本发明聚合物膜构建的任何包装。[0014]可用于本发明方法的食品包括水果和蔬菜，例如洋蓟、杏、香蕉、蔓越橘、茄子、葡萄、称猴桃、韭菜、莴苣、芒果、蜜瓜、蘑燕、油桃、木瓜、桃子、梨、豌豆、甜椒、菠萝、李、萝卜、草莓和西红柿等，包括它们的混合物。[0015]通常利用所谓的三-步“溶解-扩散”模型描述气体经无孔聚合物的渗透。按照该模型，上游(即，高分压)膜表面的气体分子分配入聚合物的上游面。气体分子经聚合物扩散并从接触低气体分压的聚合物表面解吸。该过程的第二步，即，经聚合物的扩散是限速步骤。[0016]气体A通过厚度为I的均质、各向同性平板膜的稳态渗透性，Pa如下定义:【权利要求】1.一种利用聚合物薄膜包装食品的方法，其特征在于，所述聚合物包含大分子自组装聚合材料，所述方法包括以下步骤:a)将所述聚合材料制成聚合物薄膜；和b)用所述聚合物薄膜将食品包装在某种气氛中，其中所述薄膜调节包装所述食品的所述气氛。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过层压制备所述聚合物薄膜。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜与基片材料共注射。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过共注射在两个基片之间制备所述聚合物薄膜。5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述基片选自下组:金属或金属合金、聚合材料、纤维素或它们的组合。6.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜调节所述食品气氛中的二氧化碳。7.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜调节所述食品气氛中的02。8.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜调节所述食品气氛中的水和水汽。9.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜的C02/02选择性超过4.5。10.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物薄膜的水汽/O2选择性超过10。11.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分子自组装材料选自下组:聚酯-酰胺、聚醚-酰胺、聚酯-氨基甲酸乙酯、聚醚-氨基甲酸乙酯、聚醚-脲、聚酯-脲或它们的混合物。12.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基片选自下组:聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、金属、纸张、纸板和它们的组合。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述分子自组装材料包含自组装单元，所述单元包含多氢键阵列。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述多氢键阵列的缔合合常数K(缔合)大于IO3M'15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述多氢键阵列包含至少供体-受体氢键位点/自组装单元。16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述多氢键阵列包含平均2-8个供体-受体氢键位点/自组装单元。17.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分子自组装材料包含式I所示重复单元:18.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述MSA材料是式II或III所示的聚合物或寡聚物:19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述分子自组装材料的数均分子量(Mn)介于约1000g/mol和约100，000g/mol之间。20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述分子自组装材料的Mn小于5，OOOg/moIο【文档编号】B65D81/34GK103442598SQ201180009157【公开日】2013年12月11日申请日期:2011年2月11日优先权日:2010年2月12日【发明者】S·T·马特尤奇,L·C·洛佩斯,S·D·费斯特,P·尼克亚斯,S·N·库特申请人:陶氏环球技术有限责任公司