[发明专利]适合用于包装的乙烯清除材料及其制造方法

说明书

本发明涉及包含纳米尺寸的纤维素和乙烯清除剂或乙烯吸收剂的适合用于包装的材料。本发明还涉及制造这种材料的方法，该材料可以是纸、标签、纸板、塑料或膜产品。

技术领域

本发明涉及包含纳米尺寸的纤维素和乙烯清除剂或乙烯吸收剂的适合用于包装的材料。本发明还涉及制造这种材料的方法，该材料可以是纸、标签、纸板、塑料或膜产品。

背景技术

食品和食品产品，包括包装的食品和食品产品，通常会遇到两个主要问题：微生物污染和品质劣化。

当一些产品如水果和蔬菜成熟时，其释放乙烯，一种加速成熟的气体，导致水果和蔬菜变得有斑点、柔软和腐烂。除了质地变化外，产品的味道、气味或营养成分也可能发生变化。与乙烯有关的问题在发展中国家造成了很大一部分的收获后损失。

本领域有各种方法和产品，用于保护食品材料免受乙烯气体的负面影响。经常使用改变(改性)的气氛或在较低温度下储存，尽管这些可能对产品的至少一些感官性质具有负面影响。引入乙烯清除性质的方法包括使用高锰酸钾作为乙烯氧化剂，如WO 2005/000369 A1和EP 0 515 764 A2中所公开。将高锰酸钾掺入到具有高表面积的吸收材料中，例如氧化铝、二氧化硅、粘土和活性炭。然而，由于高锰酸钾的毒性，在欧洲禁止使用高锰酸钾，并且在美国存在程度受到限制，吸收材料只能储存在囊中。另一方面，将不同的功能性矿物质掺入到聚合物膜中也是公知的，并且这类产品已经是在市场上可获得的。

JP2242767公开了一种由塑料膜制成的袋，其具有确定的透气性和至少30mm的防水性并且含有新鲜蔬菜，以及另一种膜袋，其含有一起放置在波纹纤维板箱中的气体吸附剂，优选地放置在在其波纹表面的中央凹槽中设置有阻隔层的箱中。塑料膜可以具有分散在其中的由开孔或细纤维素纤维组成的多孔物质的粉末。

本领域已知的许多方法是基于包括乙烯气体分解剂或催化剂在内的吸收剂。现有的解决方案已经对各种膜、纸和纸板包装解决方案等进行测试。

现有解决方案的一个问题是有限的可用表面积。纳米材料的使用通常需要大量的粘合剂或保留化学品，或者必须通过涂料(涂覆)添加。另一个问题是通常所添加的材料的最大量受到限制，因为其会影响例如所涉及材料的强度或阻隔性质。例如，在聚乙烯塑料中，较高量的吸收剂或载体颗粒会影响强度性质并因此影响材料的可转化性。因此，在维持材料的机械性质的同时可以添加的乙烯清除剂的量通常不足以获得对包装的水果或蔬菜的期望的抗成熟效果。

因此需要改进的包装产品，特别是可以帮助解决与包装的食品的品质劣化有关的问题的产品。

发明内容

出人意料地发现，通过将纳米尺寸的纤维素掺入适合用于包装的材料中，其中所述材料包含乙烯清除剂或乙烯吸收剂，可以克服一些上述问题。

如本文所使用的术语纳米尺寸的纤维素包括微原纤化纤维素(MFC)和纳米晶纤维素。

适合用于包装的材料可以是纸、标签、纸板、塑料或膜或涂料(涂层)。

在本发明的一个实施方案中，将乙烯清除剂或乙烯吸收剂掺入到材料中，即在制造或制备纳米尺寸的纤维素时存在乙烯清除剂或乙烯吸收剂或在形成膜或幅材之前将其与纳米尺寸的纤维素混合。

包含乙烯清除剂和/或乙烯吸收剂和纳米尺寸的纤维素的材料还可以通过涂覆或印刷方法施加，或者每种组分单独或一起施加。

在本发明的另一个实施方案中，通过涂覆或浸渍将乙烯清除剂或乙烯吸收剂掺入到适合用于包装的材料中。

本发明的一个实施方案是在适合用于包装的材料中或材料上使用的涂料，其包含纳米尺寸的纤维素和乙烯清除和/或乙烯吸收剂。涂料通常包含至少1g/m²、优选至少5g/m²、更优选至少10g/m²的乙烯清除剂和/或乙烯吸收剂。