[发明专利]透气膜

说明书

本申请是申请号为200780029697.3、发明题目为“透气膜”的分案申请。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及特别用于包装呼吸性产品的透气膜。本发明还涉及控制密封容器内气体组成的设备。

本发明进一步涉及控制密封容器中气体组成的方法，包括用于控制容器内气体组成的透气膜的可密封容器和具有高CO₂通量和高CO₂/O₂选择性的膜用于控制密封容器中气体组成的用途。

装运或运输容器的用途公知地是长距离运输产品和商品。为了延长或者要不然的话保存这种可运输产品的保存期，装运容器通常装备有某种形式的温度调节系统，比如制冷系统。

二氧化碳和氧气在环境大气中的总比例为大约21％。然而，二氧化碳和氧气的此种比例或组成不适合或提供提高大量储存产品的保存限期的最佳环境。

在将要运输的产品是易腐烂物品(比如水果和/或蔬菜)的情况下，运输容器还可结合一种系统，该系统适于改变被存储内容周围的冷冻空气的组成。当新鲜水果和蔬菜代表活性生物系统时，容器的气氛将一直改变，因为气体和水分通过发生在所存在的生物系统内的新陈代谢过程(例如呼吸作用)而消耗或产生。此外，许多装运产品的保存期高度依赖于容器内的气体组成，其中存储容器的最佳气态组成高度依赖于所存储的具体产品。

当包装时，水果由于呼吸作用通过使用存在于包装中的O₂而产生CO₂。为了防止水果的腐烂，需要控制CO₂水平，例如通过控制透气包装壁(＝膜)对气氛(它几乎不含CO₂)的暴露来进行控制。

基于此的基本思想是CO₂由于浓度梯度将向空气一侧透过透气壁，从而降低CO₂水平。因此，具有高CO₂通量的膜是希望的。

通过将气氛改变或控制系统结合入运输容器中，可以调节存储产品的呼吸速度和容器内存在的气体组成，从而除了空气的致冷以外还提供一种用于延长容器内容物保存期的有效手段。特别地，存储产品的呼吸速度可通过控制容器内的氧气、二氧化碳和氮气的混合和/或分体积来减慢。

因为O₂的相反浓度梯度存在，所以O₂将从空气一侧渗透到水果一侧。为了使这样最小化和因此防止CO₂的经一步产生，具有高CO₂通量和高CO₂/O₂选择性的膜是希望的。

本发明的目标是提供具有高CO₂通量和高CO₂/O₂选择性的CO₂/O₂选择性膜。

此外，容器可提供适于腐败微生物生长和昆虫以及其它有害生物繁殖的环境。为了抗衡这种活动，系统通常依赖于使用化学物质以消除损害存储产品的病原体和昆虫。适于控制呼吸作用的气氛控制系统的使用还可抑制病原体产生和杀死昆虫，并且因此有助于减少化学物质的数目和数量，所述化学物质被应用以减少或消除对存储产品的这种损害。例如，试验已经证明，对容器内昆虫繁殖的最强烈影响可通过延长时间地保持降低水平的氧气来达到，这导致昆虫体组织缺氧。

2.相关技术描述

在装运容器中使用的用来增加存储产品保存期的普通方法是在存储时期开始时形成″理想″或最佳存储气氛(其不同于周围空气)并且维持这种气氛。在一些情况下，容器最初被清洗以移除或增加气体，从而在存储产品周围产生与周围空气不同的内部气体组成。

一旦容器内气体的氧气含量由于呼吸作用的缘故而进一步下降，可打开入口以允许新鲜空气进入容器，从而将氧气输送入容器。这种系统通常依赖于使用适于防止气体运动进出容器的膜片或薄膜，并且这种系统通常称之为改进气氛(MA)系统。

然而，通过将新鲜空气通入容器并且释放容器内空气，容器中气体的组成随着时间的推移最终产生其中二氧化碳和氧气含量(作为容器气体的总比例)接近大约21％的气体组成。二氧化碳和氧气的这种比例并非必然是用于存储某些产品的最佳环境。如果容器最初没有清洗，氧气和二氧化碳的总和将一直保持大约21％。

虽然这种系统可相对便宜地集成入容器，但是它们不能很好地适于充分地控制和维持容器内二氧化碳的最佳水平，其中这种最佳水平通常不同于存在于周围空气中的二氧化碳的那些水平。