一种自热饮料贴的制作方法

本实用新型涉及食品包装技术领域，具体涉及一种自热饮料贴。

背景技术：

随着经济的发展及人民生活水平的提高，消费者对饮料类快消品的要求也越来越高，自加热类饮料的开发成为饮料行业发展的新需求。目前针对预包装饮料的自热型研发主要集中在饮料罐体，例如授权公告号cn207985742u的一种自热型利乐包、授权公告号cn108820579a的一种自热牛奶盒以及授权公告号cn209582461u的一种便于饮料、流食的自热装置等专利所设计的产品，均可以实现对饮料类产品的自加热。

然而，上述专利中普遍存在以下弊端，故而尚没有一种技术能够实现产业化：

①成本增加：饮料类快消品的利润空间有限，通常是通过控制加工成本获得利益。自热罐的使用无疑会大大增加企业生产成本，因此并未受到生产者的青睐。

②消费者选择性受限：并不是所有场合、所有类型的消费者都喜欢饮用热饮。采用自热罐包装的饮料限制了消费者的选择性，对于不需要加热的消费者而言，此类包装又势必会增加产品零售价，进而导致产品销量降低。

③产品销售季节受限：采用自热罐包装的饮料，限制了产品的销售季节和销售区域，同样会影响产品销量。

④安全性存疑：部分自热罐为了提高加热速率，通常会选用生石灰与水反应放热。然而，由于该反应较为剧烈，反应过程中会释放出大量的蒸汽，操作稍有不慎容易造成烫伤，因此存在一定的安全隐患。

⑤增加环境负担：采用自热罐包装的饮料，使用后不能循环利用，增加了废弃物处理的负担，不符合可持续发展战略。

技术实现要素：

本实用新型是为解决现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种自热饮料贴，解决了加热装置和饮料一体的问题，实现了加热装置和饮料的分离，并提高了安全性能。

一种自热饮料贴，包括若干间隔分布的腔室，每个腔室内均设有中间连通的激发部和发热部，所述激发部和发热部之间设有隔水条，用以密封隔离激发部和发热部，所述隔水条的一侧设有开启处，所述激发部和发热部的两侧分别设有第一隔水层和第二隔水层，所述第二隔水层设有粘贴层，用以粘贴于盛放饮料的容器上，所述粘贴层上设有离型纸，用于覆盖粘贴层。

优选的是，所述隔水条为金属撕拉条，且所述隔水条设有与若干腔室对应的温度标签。

优选的是，所述第一隔水层为高密度隔水透气无纺布，所述第二隔水层为隔水无纺布。

优选的是，所述粘贴层为压敏型不干胶喷涂而成。

优选的是，所述离型纸采用白色格拉辛纸。

优选的是，所述激发部设有激发剂，所述发热部设有发热剂。

本实用新型设计的自热饮料贴，该设计设有激发部和发热部，在激发部和发热部之间设有隔水条，撕开隔水条，激发剂通过重力流入到发热部内，激发剂与发热剂发生化学反应，将化学能转化成热能，对饮料进行加热；同时该自热饮料贴上设有若干腔室，若干腔室之间为间隔分布的，便于对饮料进行不同温度的加热，满足不同热度的需求，该饮料贴设有粘贴层，从而达到了与饮料分离，便于使用者自行购买；该设计使用简单，安全性高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的纵剖面构造图。

图3为图2的部分结构放大图。

图4为本实用新型的横剖面构造图(一)。

图5为本实用新型的横剖面构造图(二)。

图6为本实用新型的产品使用状态图(一)。

图7为本实用新型的产品使用状态图(二)。

图8为本实用新型的产品使用状态图(三)。

图9为本发明的基本配方发热温度变化曲线图。

图10为本发明的基本配方加热水的温度变化曲线图。

图11为本发明的不同激发剂加入方式发热温度变化曲线图。

图12为本发明的不同比例活性炭粉对发热温度变化的影响结果图。

图13为本发明的不同比例氯化钠对发热温度变化的影响结果图。

图14为本发明的不同比例纯净水对发热温度变化的影响结果图。

图15为本发明的优化后配方加热水及某植物蛋白饮料的温度变化曲线图。

附图标记说明

1激发部；2隔水条，2-1开启处；3发热部；4第一隔水层；5第二隔水层；6粘贴层；7离型纸；8容器。

具体实施方式

以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施方式，参见图1-5，一种自热饮料贴，包括若干间隔分布的腔室，每个腔室内均设有中间连通的激发部1和发热部3，激发部1和发热部3之间设有隔水条2，用以密封隔离激发部1和发热部3，隔水条2的一侧设有开启处2-1，激发部1和发热部3的两侧分别设有第一隔水层4和第二隔水层5，第二隔水层5设有粘贴层6，用以粘贴于盛放饮料的容器8上，粘贴层6上设有离型纸7，用于覆盖粘贴层6；隔水条2为金属撕拉条，且隔水条2设有与若干腔室对应的温度标签，由隔离条的开启处2-1至隔离条的末端，温度依次递增；第一隔水层4为高密度隔水透气无纺布，第二隔水层5为隔水无纺布；粘贴层6为压敏型不干胶喷涂而成；离型纸7采用白色格拉辛纸。

其中：激发部1设有激发剂，发热部3设有发热剂，激发剂主要由一定比例的氯化钠与纯净水的混合物组成，反应后不会产生有毒有害物质；发热剂主要由铁粉、活性炭粉末组成，活性炭粉末本身常作为环境净化用材料，不会增加环境负担，而铁粉反应后会变成fe2o3，同样可以被环境降解，符合可持续发展战略；无纺布等外部材料，据有阻水、透气、柔韧、不助燃、无毒无刺激性等特点，该类型材料置于室外最长仅需要90天即可自然降解，燃烧时无毒、无味，且无任何遗留物质，故而不会污染环境，是一种很好的安全环保型材料。

一种自热饮料贴的使用方法，参见图6-8，包括以下步骤：

1)打开自热饮料贴的外包装，撕掉离型纸7；

2)将自热饮料贴围绕盛放饮料的容器8黏贴一周；

3)根据隔水条2上的温度标签，从开启处2-1拉开隔水条2，使激发部1的的激发剂依靠重力流入发热部3中，与发热剂混合发热；

4)根据不同的温度的需求，通过隔水条2拉开的程度，调节饮料加热的温度。

一种自热饮料贴的发热配方，包括激发剂和发热剂，激发剂由氯化钠和水组成，发热剂由铁粉和活性炭组成，其中各组分的重量百分比分别为：铁粉75～80％，活性炭粉6～8％，氯化钠2～4％，纯净水8～15％；氯化钠和水混合且发生反应后通过重力流入到激发部内。

自热饮料贴的发热原理：利用原电池反应加快氧化反应速度，将化学能转变为热能。由一定比例的氯化钠、水混合物组成的激发剂，通过加速铁粉氧化反应，达到快速升温、加热饮料的目的。

反应的方程式为：

①2fe+o2+2h2o＝2fe(oh)2

②4fe(oh)2+o2+2h2o＝4fe(oh)3

③2fe(oh)3＝fe2o3+3h2o

发热配方的研究：

首先，选择发热剂和激发剂的组成为：铁粉20g、活性炭2g、氯化钠1g、纯净水2ml。将上述配方混合后，测定不同时间混合物的温度变化，如图9，与传统暖贴相比，加入激发剂后，混合物温度迅速升高，8分钟内达到最高85.3℃，18分钟后温度逐渐降低，发热时间上既可满足消费者需求，又不至于造成能源的浪费。

随后，为了验证基本配方加热液体的有效性，此处选择液体饮料常见规格250ml作为实验体积，检验产品加热水的效果。如图10所示，基本配方组成的自热饮料贴可在10分钟内，将水的温度提升20℃，达到适宜消费者饮用的37.7℃，且继续维持水温适宜(30℃以上)8-10分钟，能够基本满足消费者的需求。

再者，对激发剂的加入方式进行验证，相同比例的发热剂中，一组直接加入混合好的氯化钠、水混合物，另一组分别加入氯化钠和纯净水，混合均匀后测定混合物的温度变化。如图11，提前混合均匀的盐水混合物作为激发剂时，混合物的升温速率更快，最高温度更高，约可在8分钟左右升温至85.6℃，而单独加入组的最高温度仅为71.0℃。因此，后续实验提前将氯化钠和纯净水按一定比例混合均匀后，再作为激发剂加入到发热剂中。

最后，对活性炭、氯化钠、和纯净水的不同比例进行探究：

不同比例的活性炭粉对发热温度变化的影响，①铁粉20g、活性炭2g、氯化钠1g、纯净水2ml；②铁粉20g、活性炭4g、氯化钠1g、纯净水2ml，两种配方混合物温度变化的情况。如图12，活性炭的比例并未对混合物发热的速率或最高温度产生影响。考虑到活性炭在反应中主要起到反应床的作用，因此后续实验中，仍选用基本配方中铁粉：活性炭＝10：1(w/w)的比例。

不同比例的氯化钠对发热温度变化的影响：①铁粉20g、活性炭2g、氯化钠1g、纯净水2ml；②铁粉20g、活性炭2g、氯化钠2g、纯净水2ml，两种配方混合物温度变化的情况。如图13，激发剂中氯化钠比例的增加虽可加快混合物升温速率，但也会对反应最高温度产生负面影响，并加速温度的降低。通过均衡反应速率与反应最高温度对饮料加热最终效果的影响，后续实验中，仍选用基本配方中氯化钠的添加量。

不同比例的纯净水对发热温度变化的影响，①铁粉20g、活性炭2g、氯化钠1g、纯净水2ml；②铁粉20g、活性炭2g、氯化钠1g、纯净水4ml，两种配方混合物温度变化的情况。如图14，激发剂中纯净水比例的增加可明显加快混合物升温速率，同时将反应的最高温度提高至88.0℃。因此后续实验中，可根据实际情况增加激发剂中纯净水的比例。

优化后的配方为铁粉20g、活性炭2g、氯化钠1g、纯净水4ml，利用优化后的配方组装自热饮料贴，对相同体积的纯净水及某市售植物蛋白饮料进行加热，结果如图15所示：优化后自热饮料贴可在10分钟内将250ml的纯净水加热至最高43.4℃，植物蛋白饮料加热至41.3℃，且持续保温20分钟左右。上述结果表明，本项目研发的方便自热饮料贴既可满足消费者不同场景下对于热饮的需求，又可将温度控制在安全范围内，具有良好的实用性及可行性。

人体皮肤温觉的温度范围为20℃-47℃之间，当温度在35℃左右，人体皮肤产生温觉；温度超过45℃时，产生热甚至烫的感觉；温度达到47℃时，有烫伤痛感。基于此，本产品通过配方优化，将饮料加热的最终温度控制在45℃以内，可以起到保障消费者饮用安全的目的。

同时，鉴于近年来多起生石灰遇水发热，造成蒸汽伤人的事件，本产品选择安全性更高的铁粉作为主要的发热剂。反应时，混合物的最高温度控制在90℃以内，远低于常规热杀菌温度，可以避免由于温度过高造成的罐体内部涂料迁移，污染内部饮品的情况。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。