двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул
Классы МПК: | B65B29/00 Упаковка материалов, требующих специальных условий и тары B65D81/26 с приспособлениями для стока или поглощения жидкости, например выделяемой содержимым упаковки; с использованием ингибиторов коррозии или сушилок B65D77/04 изделия или материалы, упаковываемые в два и более контейнера, вкладываемые один в другой |
Автор(ы): | Тойоказу Канеко (JP), Кодзи Игараси (JP), Теруми Ватанабе (JP), Синити Матсумото (JP), Сигенобу Харано (JP) |
Патентообладатель(и): | Адзиномото Ко., Инк. (JP) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-12-25 публикация патента:
27.12.1999 |
Изобретение относится к двойным упаковкам, препятствующим спеканию порошков или гранул. Упаковка имеет внутренний контейнер с высокой проницаемостью для паров воды для упаковки изделия, наружный контейнер, непроницаемый для паров воды или имеющий низкую проницаемость, для упаковки этого внутреннего контейнера, и сиккативы, помещенные между внутренним и наружным контейнерами. Сиккативы абсорбируют влагу, проходящую через внутренний контейнер, с очень высокой скоростью в сравнении со скоростью повышения влажности во внутреннем контейнере, которая выделяется упакованными в нем материалами. Вследствие этого влажность во внутреннем контейнере можно контролировать и поддерживать на низком уровне, что препятствует потере свойств свободной текучести и спеканию порошков или гранул или образованию комков при хранении. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 4 ил., 6 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
1. Двойная упаковка для порошков или гранул, содержащая наружную упаковку с низкой проницаемостью для водяного пара или не проницаемую для него, внутренний контейнер в упомянутой наружной упаковке и сиккатив, помещенный между наружной упаковкой и внутренним контейнером, отличающаяся тем, что внутренний контейнер имеет высокую проницаемость для водяного пара. 2. Двойная упаковка по п.1, отличающаяся тем, что наружная упаковка, или внутренний контейнер, или оба имеют форму мешка. 3. Двойная упаковка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что упакованное изделие представляет собой порошок или гранулы аминокислоты, имеющей свойство спекаться. 4. Двойная упаковка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что паропроницаемость внутреннего контейнера составляет 400 г/м2![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к двойным упаковкам, препятствующим спеканию, которые пригодны для порошков или гранул, имеющих тенденцию слеживаться из-за воздействия воды, и которые содержат очень небольшое количество воды. Такие аминокислоты, как треонин, аргинина гидрохлорид, лизина гидрохлорид и другие очень легко спекаются. Даже когда эти аминокислоты упакованы в пластиковый мешок для хранения, в наиболее неблагоприятных условиях хранения они могут так спекаться, что их содержимое становится твердым как камень. Поэтому, чтобы не допустить такого спекания, предпринимаются особые меры. До сих пор использовались пакеты с двойной упаковкой, в которых как внутренний, так и наружный пакеты обладали крайне низкой проницаемостью для испарений воды или были непроницаемы (ЕР 0190776, МКИ B 65 D 75/38, 1992; ЕР 0512803, МКИ B 65 D 75/38, 1992), и между внутренним и наружным пакетами помещались сиккативы (ЕР 0513364, МКИ B 65D 75/38, 1992), с тем, чтобы полностью предотвратить попадание влаги в упакованное изделие снаружи. Однако упакованное даже в такой двойной пакет содержимое внутреннего пакета может спекаться и образовывать плотные комки при хранении свыше года. В некоторых случаях содержимое спекается даже при сроке хранения в несколько месяцев. В публикации N 45145/1982 Японии KOKAI в качестве средства, замедляющего спекание, был разработан способ превращения дигидрата L-лизин гидрохлорида в кристаллы![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143008/945.gif)
Порошки или гранулы, упакованные в известные двойные упаковки, спекаются при хранении. При этом спекание происходит следующим образом. На поверхности частиц присутствует очень небольшое количество воды, и поверхностная часть частиц растворяется в воде. При испарении воды контактных частей частиц растворенное вещество осаждается и действует как адгезивный агент для связывания частиц, что приводит к спеканию. Кроме того, была проведена серия экспериментов:
(1) Когда порошки упаковывали в герметичный контейнер, непроницаемый для паров воды, или с очень низкой проницаемостью вместе с сиккативами и хранили, никакого спекания не было. (2) Когда все сиккативы из пакета удаляли через определенное время хранения и вновь загерметизированный контейнер продолжали сохранять уже без сиккативов, спекание имело место. (3) В данном случав, установлено, что относительная влажность внутри внутреннего контейнера в это время увеличилась в сравнении с влажностью, измеренной при удалении сиккативов. Следовательно, очень небольшое количество воды содержится в частицах, и оно мигрирует на поверхность частиц с течением времени и вызывает спекание. Хотя до сих пор предпринимались попытки воспрепятствовать поступлению влаги через упаковочный материал снаружи, в упаковках известного уровня невозможно предотвратить спекание. Чтобы этого добиться, необходимо быстро удалять воду, которая мигрирует к поверхности частиц изнутри с течением времени и образует водную мембрану, слой которой увеличивается и становится достаточным, чтобы растворить поверхность частиц, и поддерживать низкую влажность во внутреннем контейнере. Задача воспрепятствовать спеканию материала при его хранении достигается настоящим изобретением, которое предлагает двойную упаковку для порошков или гранул, содержащую внутренний контейнер с проницаемостью для паров воды для упакованных порошков или гранул, и наружный контейнер, непроницаемый или с низкой проницаемостью для паров воды для упаковки упомянутого внутреннего контейнера, а также сиккативы, помещенные между внутренним и наружным контейнерами. На спекание влияет зависимость между влажностью и растворимостью упакованного изделия при температуре хранения и, кроме того, контактная площадь между частицами порошков или гранул (форма и размер частиц). Поэтому, если упакованное изделие и температура хранения фиксированы, верхнюю границу влажности, при которой спекания не происходит, можно определить следующим простым способом. Каждую из чашек, наполненных насыщенным раствором различных неорганических солей, помещают в эксикатор, в котором сухое изделие помещают в другую чашку. Относительную влажность поддерживают на постоянном уровне посредством насыщенного раствора и наблюдают состояние спекания изделия, чтобы определить наиболее близкую влажность, при которой спекание не происходит. Поэтому проницаемость внутреннего контейнера для паров воды, тип и количество сиккатива можно подобрать так, чтобы влажность во внутреннем контейнере можно было поддерживать ниже верхней границы. Здесь проницаемость для паров воды указывает величину, измеряемую при разности при 40oC и 90% относительно влажности (RH) по JIS К 7129. Внутренний контейнер упаковки по изобретению характеризуется высокой паропроницаемостью и желательно, чтобы она была еще более высокой. Нижняя граница проницаемости для внутреннего контейнера разная в зависимости от типа упаковочного материала и условий хранения, таких как температура хранения. Внутренний контейнер можно выбрать с приемлемой паропроницаемостью, такой, чтобы изделие, упакованное в нем, не спекалось в течение срока хранения. Например, для упаковки 50 кг порошков или гранул во внутренний мешок с общей площадью поверхности в 2 м2, паропроницаемость внутреннего мешка должна быть 400 г/м2
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Пример 1
50 кг кристаллов L-треонина (продукт Ajinomoto Co. Inc. с потерей при сушке в течение 3 часов при 105oC 0,03 вес. %) помещают в каждый из пяти внутренних мешков, выполненных из упаковочного материала с различной проницаемостью для паров воды, и открытые части этих мешков плотно завязывались бечевой. Каждый из внутренних мешков помещают в наружный, выполненный из пленки, ламинированной алюминиевой фольгой (PET/РЕ/Al/РЕ/L-LDPE), где PE представляет полиэтиленовый адгезивный слой, a Al - алюминиевая фольга, с очень низкой паропроницаемостью (
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/8773.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Пример 1: Полиэтиленовая пленка с низкой плотностью толщиной 80 мкм. Пример 2: Полиэтиленовая пленка с низкой плотностью толщиной 30 мкм. Пример 3: Пленка на основе поливинилового спирта толщиной 65 мкм. Пример 4: Перфорированная пленка ("Cellpore WN-07"; продукт Sekisui Chemical Industry Co., Ltd.) толщиной 170 мкм. Пример 5: Внутреннего мешка нет
Пример 2
50 кг кристаллов L-аргинин гидрохлорида (продукт Ajinomoto Co. Inc., с потерей при высушивании 0,04 вес. %) упаковывают в мешок в условиях, показанных в таблице 2, и хранят 6 месяцев в аналогичных условиях, как в примере 1. После хранения определяют зависимость между максимальной относительной влажностью, достигаемой во внутреннем мешке во время хранения, и степенью спекания кристаллов после хранения. На фиг. 3, в виде результатов, показана зависимость между достигаемой максимальной относительной влажностью и твердостью кристаллов, представляющей степень спекания. Наружный мешок: полиэтилен терефталат с покрытием окисью кремния (PET) (линейный полиэтилен с низкой плотностью IL-LDPE) общей толщиной 85 мкм (влагопроницаемость 2 г/м2
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Внутренний мешок:
Пример 1: Полиэтиленовая пленка с низкой плотностью толщиной 80 мкм. Пример 2: Пленка на основе поливинилового спирта толщиной 30 мкм. Пример 3: Комплексная пленка "Cellpore WN-07" (15% общей площади и литой полипропилен) 35% общей площади; толщиной 50 мкм. Пример 4: Перфорированная пленка "Cellpore WN-07" толщиной 170 мкм. Кристаллы по примерам 1, 2 и 3 спеклись так, что все содержимое стало твердым комком, в то время как кристаллы по примеру 4 не спекались, и все содержимое осталось свободно текучим, как до хранения. То есть очевидно, что тенденцию кристаллов спекаться и образовывать комки при хранении можно существенно снизить большей проницаемостью внутреннего мешка для паров воды и контролированием максимальной относительной влажности, достигаемой в нем, на низком уровне. Пример 3
Кристаллы L-лизин гидрохлорида (продукт Ajinomoto Co., Inc. потеря при сушке 0,15 вес.%) упаковывались в мешок и хранились в течение года в условиях, аналогичных условиям по примеру 1. В таблице 3 показана, в виде результатов, зависимость между преобразованием и спеканием после хранения. Условия упаковки
1. Внутренний мешок с низкой водопроницаемостью. Наружный упаковочный барабан: фибровый барабан. Наружный мешок (очень низкая паропроницаемость:
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/8773.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Наружный упаковочный барабан: фибровый барабан. Наружный мешок (очень низкая проницаемость для паров воды
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/8773.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143064/946.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143008/945.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143064/946.gif)
Кристаллы L-лизин ацетата (продукт Ajinomoto Co., Inc. потеря при сушке 0,05 вес. %) упаковывают в условиях, показанных в таблице 4, и хранят в течение 6 месяцев при неконтролируемой температуре. После этого исследуют зависимость между максимальной относительной влажностью, достигаемой во внутреннем мешке, и состоянием спекания кристаллов после хранения. Наружный мешок: PET/L - LDPE с покрытием окисью кремния толщиной 85 мкм (проницаемость паров воды 2 г/м2
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Внутренний мешок:
Пример 1: Полиэтиленовая пленка с низкой плотностью толщиной 80 мкм
Пример 2: Комплексная пленка "Cellpore WN-07" (15% общей площади) и литой полипропилен (85% общей площади; толщина 50 мкм)
Пример 3: Комплексная пленка "Cellpore WN-07" (33% общей площади) и литой полипропилен (67% общей площади; толщина 50 мкм). Пример 4: Перфорированная пленка "Cellpore WN-07" толщиной 170 мкм. На фиг. 4, как результат, показана связь между максимальной относительной влажностью, достигаемой во внутреннем мешке, и твердостью кристаллов, предоставляющая степень спекания. Кристаллы в примере 1 так спеклись, что общее содержимое во внутреннем мешке стало твердым комком. А кристаллы в примерах 2, 3 и 4 совсем не подверглись спеканию и находились в свободно текучем состоянии, как и до хранения. Очевидно, что торможения спекания можно достичь большей проницаемостью внутреннего мешка для паров воды и поддержанием максимальной относительной влажности на низком уровне. Пример 5
Высушенные и очищенные кристаллы L-орнитин гидрохлорида упаковывались в мешок в условиях, показанных в таблице 5, и хранились 1,5 года без контроля температуры. После этого оценивалось состояние спекания кристаллов. Результаты представлены в таблице 6. 1 Мешок, выполненный из комбинации двух типов упаковочных материалов "Jyvek" (1/4 от общего объема) и (3/4 объема) в форме ремня между дном и открытым верхом. 2 Мешок, выполненный из комбинации двух типов упаковочных материалов "Jyvek" (1/2 от общего состава) и LDPE (1/2 от общего состава) в форме ремня между дном и открытым верхом. 3 Мешок, выполненный из LDPE (1/2) в части верхней половины и "Jyvek" в части нижней половины. 4 Мешок, выполненный из "Jyvek" (1/2) в части верхней половины и LDPE в части нижней половины. Наружный мешок: Пленка PET/L - LDPE с покрытием окисью кремния общей толщиной 85 мкм (проницаемость для паров воды 2 г/м224
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Пример 2: мешок, состоящий только из "Jyvek" (товарное наименование, нетканая ткань, выполненная из полиэтилена с высокой плотностью (продукт компании Du Pont) (водопроницаемость 14700 г/м2
![двойная упаковка для порошков и гранул и способ упаковки порошков и гранул, патент № 2143386](/images/patents/328/2143004/183.gif)
Примеры 3-6: Мешок, состоящий из комбинации "Jyvek" и LDPE (толщина 80 мкм)
1. Содержимое спеклось так, что представляло собой твердый ком. 2. Содержимое не спеклось и осталось в свободно текучем состоянии, как перед хранением. 3. Содержимое не спеклось и в целом было свободно текучим, хотя имелось очень небольшое количество очень мягких с расплавленными кристаллами кусочков. 4. Содержимое не спеклось и было свободно текучим, как перед хранением. 5. Содержимое не спеклось и в целом было свободно текучим, хотя имелось очень небольшое количество очень мягких с расплавленными кристаллами кусочков. 6. Содержимое не спеклось и было свободно текучим, как перед хранением. Из таблицы 6 очевидно, что спекание можно значительно замедлить использованием внутреннего мешка с высокой проницаемостью для паров воды, и этого эффекта можно добиться даже использованием упаковочного материала с высокой водопроницаемостью в качестве части внутренних мешков. Ранее был предложен двойной упаковочный мешок, выполненный из внутреннего и наружного мешков, с низкой проницаемостью для паров воды, при этом между внутренним и наружным мешками помещался силикагель для предотвращения спекания порошков или гранул. Как видно из настоящего описания, известная упаковка не способна предотвратить спекание. И наоборот, в двойной упаковке по изобретению, в которой водопроницаемость внутренней упаковки высока, так что содержание максимальной влажности, которая достигается во внутренней упаковке с течением времени, поддерживается на низком уровне, порошки и гранулы, обладающие свойствами спекания, могут храниться в течение свыше 6 месяцев, даже более года и при этом не спекаются.
Класс B65B29/00 Упаковка материалов, требующих специальных условий и тары
Класс B65D81/26 с приспособлениями для стока или поглощения жидкости, например выделяемой содержимым упаковки; с использованием ингибиторов коррозии или сушилок
Класс B65D77/04 изделия или материалы, упаковываемые в два и более контейнера, вкладываемые один в другой