具有可滲透的阻擋層或雜質收集器的纖維素幅片的制作方法

專利名稱：具有可滲透的阻擋層或雜質收集器的纖維素幅片的制作方法
技術領域：
本發明涉及改進的硬或半硬纖維素包裝材料，包括粗紙板、紙盒板、紙板或硬紙板材料，其具有可滲透的阻擋層或雜質收集性能。優選的阻擋紙板材料可以減少可滲透材料從環境空氣通過紙板進入包裝內含物中。另外，在紙板中存在或者作為一種紙板成分存在的任何來自環境中的可流動或者揮發性有機雜質從纖維素材料、印刷化學品、涂層化學品衍生而來，或者從存在于將要循環的材料中的任何雜質衍生而來，可以用紙板包裝結構中的活性阻擋材料收集。
本發明包括阻擋層結構，該結構包括至少一層纖維素材料、至少一層阻擋層或者含有活性阻擋層成分的阻擋層。包裝結構可以具有在包裝體系中有用的其它層。纖維素材料層是結構化的且其生產或取向應具有確定的產品側和確定的外側。
背景技術：
諸如紙板、紙盒板、硬紙板或者粗紙板等的纖維素材料由較厚的(與紙張比較)片材構成，片材由包含纖維素的粘結的、小的分散纖維構成。該纖維一般通過二次鍵合聚集到一起，這種鍵合最可能是氫鍵。為了形成纖維素頁片，將來自纖維的水懸浮液或者分散液中的纖維形成細篩網上的粗加工的幅片或者頁片，并與纖維添加劑、顏料、粘合劑材料、二次粘合劑材料或其它成分結合。當在細小篩網上形成頁片之后，接著對粗加工的頁片進行干燥、壓光并進一步處理以使成品頁片具有可控的厚度、改進的表面性質、一個或者多個涂層、固定的濕含量等等。另外，在頁片成型之后，紙板可以被進一步涂層、壓花、印刷或者在壓光和分配之前進一步處理。紙板、紙盒板、粗紙板或硬紙板一般具有約大于0.30毫米的厚度(厚)(在英制中約大于0.25毫米)。通常認為大于250克/米(51磅/103平方英尺)的定量(每平方米克重)的紙張是ISO標準的紙板。通常，認為紙張是厚度約小于0.25毫米、常常小于0.1毫米的片狀材料。
為了滿足各種用途，紙板、紙盒板、粗紙板和硬紙板以多種類型和等級制備。紙板的最終成品可以是粗加工的或者光滑的，可以與其它材料疊層，但是與常規紙張材料比較則一般較厚、較重并且不太柔韌。紙板既可由纖維原材料制成又可由二次或者回收的纖維材料制成。用于制造紙板的纖維大部分直接來自林業。然而，越來越多的紙板是由回收的或者二次纖維制造，這些纖維從紙張、波紋狀紙板、織造物和非織造物、類似的纖維狀纖維素材料衍生而來。這些回收的纖維狀材料本身含有整理用(finishing)材料，諸如墨汁、溶劑、涂劑、粘結劑、來自纖維源所接觸的材料和其它污染源的殘余物。這些回收的整理用材料除了含有新施用的整理用材料外，還含有殘余可揮發有機物，該有機物可能對由這種回收材料制成的容器中儲存的內含物產生一些污染威脅。
在紙制品生產中所用的主要成分是機械/半機械木漿、未漂白的硫酸鹽化學木漿、白化學木漿、廢纖維、二次纖維、非木纖維、回收的織造和非織造纖維、填料和顏料。所用的多種木漿從硬木和軟木衍生而來。紙板的化學性質和成分由在造紙過程中或隨后的紙張轉化(converting)操作摻入紙張中或施用在紙張表面上的所用的纖維類型紙和任何非纖維材料而確定。由纖維化學成分直接影響的紙張性能包括色彩、不透明性、強度、持久性和電性能。
在紙板的生產中，通常需要阻擋涂層以提高對下列物質通過紙板材料的抵抗性水、水蒸氣、氧、二氧化碳、硫化氫、溶劑、動物脂、脂肪、氣味、再循環的雜質或其它各種化學品。水(液體)阻擋層是公知的并能改變使用施膠劑的紙張表面的潤濕性。動物脂或脂肪阻擋層可以用如下方法提供將纖維素材料水化形成無針眼(pinhole)頁片，或者用抗油或動物脂(疏水性的)材料的連續薄膜涂布紙張。用作為具體氣體或蒸汽的阻擋層的合適材料的連續薄膜形成氣體或蒸汽阻擋層。通過對紙板進行涂布或印刷以增加壽命和可用性。
已經開發了多種薄膜材料作為對水蒸氣、氧或者其它可滲透的阻擋層。授予Brugh Jr.等人的美國專利3802984教導了含有纖維素頁片和熱塑性材料的水分阻擋層。授予Dunn Bolter等人的美國專利3616010教導了含有疊層和波紋狀紙板和一疊層熱塑性袋紙料的水分阻擋層。授予Brugh Jr.等人的美國專利3886017教導了在容器中的濕度阻擋層，其包括有在熱塑性薄膜中的高和低密度纖維素頁片疊層。授予Willock等人的美國專利3972467教導了用于容器的改進的紙板疊層，其包含紙板聚合物薄膜疊層和可選的鋁箔層。授予Valyi的美國專利4048361教導了含有氣體阻擋層的包裝，其包含塑料纖維素的疊層和其它類似材料。授予Gibens等人的美國專利4698246教導了包含紙板聚酯和其它常規成分的疊層。授予Ticassa等人的美國專利4525396教導了一種耐壓紙張器皿，其包含氣體阻擋性能的阻擋層薄膜疊層，這種疊層是由紙板熱塑性薄膜、紙張成分和其它常規元件制備的。環糊精物質和取代環糊精的材料也是公知的。
另外，授予Pitha等人的美國專利5173481和Alan P.Kroft等人的Tetrahedron報告147的“化學改性環糊精的合成”；在美國Texas，79409，Ludwig，Texas Tech University，化學部(1982年8月4日)第1417-1474頁中，Pitha等人公開了環糊精和取代的環糊精。環糊精物質的主要用途是形成用于將包合化合物輸送到有用位點的包合配合物。環糊精物質具有疏水性內孔，這種內孔對于絡合各種有機化合物是理想的。未改性的環糊精包合配合物材料已經用于薄膜，見日本專利申請63-237932和日本專利申請63-218063。環糊精包合物的用途在Willfrom Saenger，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.的“研究和工業中的環糊精包合化合物”第19卷第344-362頁(1980)有詳細描述。環糊精包合化合物用于各種輸送用途上。可以輸送包括如下物質的物質除臭劑、抗菌物質、抗靜電劑、食用油、殺蟲劑、抗真菌劑、易潮解物質、抗腐蝕劑、風味增強化合物、擬除蟲菊酯、藥物和農業化合物等等。這種應用在多篇專利中有所公開。示范性的專利包括授予Shibani等人的美國專利4356115；4636343；4677177；4681934；4711936；4722815等等。授予Yashimaga的日本4-108523教導了用于分離手性化合物的選擇性滲透膜，其使用含有取代的環糊精和增塑劑的高負載的聚氯乙烯薄膜。授予Yoshenaga的日本3-100065在薄膜層使用了一種未取代的環糊精。授予Nakazima的美國專利5001176；授予Bobo Jr.等人的美國專利5177129；和其它專利用環糊精物質作為用于薄膜穩定成分的包合配合物。授予Zejtli等人的美國專利4357468示出了一種環糊精物質在分離技術中用作有用的工具的具體應用。特殊的環糊精物質是用于分離技術中的聚氧化烯取代的物質。
許多已經證實的阻擋層材料已經在本領域中公知，但是目前沒有合適的材料能夠用作大量潛在雜質的阻擋層，這種雜質能夠通過包裝材料進入包裝的內含物中。另外，包裝材料自身可以是滲透物源。許多紙板材料，特別是那些含有回收纖維的材料可以容納大量不同含量的可揮發性雜質。某種食品尤其易于吸收可揮發性的能引起器官感覺的化學品。這些食品包括牛奶和其它存儲在紙板箱中的液體、包括谷粒產品的早餐谷類制產品和脆點心、含有巧克力的糖類制品。包括巧克力和高脂肪糖類的糖果可以吸收較多的臭味。對這些揮發物的吸收意味著縮短的貯藏壽命和降低的感覺質量。雜質從紙制品生產中所用的化學成分衍生而來，這些雜質包括墨汁、粘結劑、涂料、填料、施膠劑、粘合劑、聚合物、潤滑劑、防腐劑、加工助劑等等。
因而，對于開發未加工纖維、回收纖維或者這兩種纖維的混合物的新紙板材料或者疊層有很大的需求。紙板含有阻擋層，這種阻擋層既可以作為雜質通過的阻擋層，又可以作為在紙板生產中雜質的收集器，這些雜質產生于新材料中或者來自纖維的再循環。
發明的簡要說明我們已經發現非織造纖維素幅片的阻擋特性可以用包含環糊精和稀釋劑的阻擋層而大大改進。包含環糊精和稀釋劑的阻擋層可以用任何可利用的疊層技術形成。有用的層成型方法的實例包括層壓、共擠壓、溶液涂布、懸浮液涂布、噴涂、印刷等等。用于在紙板上形成環糊精/稀釋劑層的優選方法包括共擠壓或者由含水溶液形成的涂層。混合物和涂層一般通過擠壓包含熱塑性塑料作為稀釋劑的熱塑性層來生產，其中環糊精溶解或分散在熱塑性熔融擠壓層中。紙板一般與層一起共擠壓并立即與擠壓的熱塑性塑料接觸，并且粘結在熱塑性環糊精阻擋層上。形成阻擋層的另一個優選的方法是用含水或其它溶劑的溶液或者含有稀釋劑的環糊精懸浮液涂布纖維素層。稀釋劑可以包含各種惰性載體或者成膜劑。這種材料包括淀粉、改性淀粉、纖維素、改性纖維素、天然或合成原料的成膜聚合物等等。阻擋涂層可以由較高濃度的稀釋劑和環糊精在優選是含水溶液中形成。涂層中或者熱塑性共擠壓層中的環糊精的濃度足以提供對滲透物的阻擋或者收集阻擋層中的紙板雜質。選擇含水涂層的一個優點是在阻擋層中使用未取代的環糊精的能力。取代的環糊精一般需要與熔融熱塑性加工相容，而未取代的環糊精可以不需化學改性而很容易地溶進含水涂料組合物中。存在有一種協合效應，它是由在淀粉中分散環糊精和在兩層、三層或者多層結構中使用這樣的層而引起的。在纖維素幅片中滲透物的通過或者污染滲透物的釋放可以用如下方法減少或者阻止用阻擋層形成纖維素幅片，這種阻擋層含有滲透物或雜質收集有效量的環糊精或取代的或衍生的環糊精化合物。纖維素幅片包含結構層，該結構層具有限定的內部或者產品側和限定的外側。產品側具有包含環糊精涂層的阻擋層或者包含諸如淀粉、纖維素或者改性纖維素的稀釋劑和環糊精化合物的層，而外側具有包含粘土涂層、印刷等等的層。可選的是，阻擋層包含含有取代的環糊精的熱塑性聚合物層。可選的是，幅片還可以含有不添加環糊精的熱塑性聚合物層。成品幅片一般包含外部整理用涂層。
因而，本發明可用于非織造纖維素纖維幅片，其在滲透物或雜質存在時具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含包含隨機取向的纖維素纖維的連續排列的結構層，其具有產品側和外側；在產品側上，包含環糊精化合物和稀釋劑的阻擋層；和在外側上，包含粘土的層；其特征在于，環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通過的阻擋層或者用作幅片產生的雜質的收集器。
另外，本發明也可用于非織造纖維素纖維幅片，其在滲透物或雜質存在時具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含包含隨機取向的纖維素纖維的連續排列的結構層，其具有產品側和外側；在產品側上，包含環糊精化合物和淀粉、改性淀粉、纖維素、改性纖維素稀釋劑的阻擋層；和在外側上，包含粘土層和印刷層的層；其特征在于，環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通過的阻擋層或者用作幅片產生的雜質的收集器。
另外，本發明也可用于非織造纖維素纖維幅片，其在滲透物或雜質存在時具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含包含隨機取向的纖維素纖維的連續排列的結構層，其具有產品側和外側；在產品側上，包含環糊精化合物和共擠壓的熱塑性聚合物稀釋劑的阻擋層；和在外側上，包含粘土層和印刷層的層；其特征在于，環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通過的阻擋層或用作幅片產生的雜質的收集器。
本發明優選的實施方案包含非織造纖維素纖維幅片，其在滲透物或雜質存在時具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含厚度為0.25到1毫米、優選0.4到0.8毫米的結構層，其包含隨機取向纖維素纖維的連續排列，其具有產品側和外側；在產品側上，包含大約10到60克/1000平方英尺的環糊精化合物的阻擋層；其包含1-60％重量的環糊精化合物和涂料稀釋劑；在外側上，包含厚度為20到80微米的粘土層和包含大約0.05到1磅/1000平方英尺的印刷層；其中環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通道的阻擋物或者用作從幅片產生的雜質的收集器。該結構可在一側或者兩側具有添加量占涂層的大約0.05到1磅/1000平方英尺的整理用涂層。
另一優選的實施方案包含非織造纖維素纖維幅片，其在滲透物或雜質存在時具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含厚度為0.25到1毫米、優選0.4到0.8毫米的結構層，其包含隨機取向纖維素纖維的連續排列，其具有產品側和外側；在產品側上，包含厚度為0.3-1.5密爾的擠壓的薄膜涂層，其包含在熱塑性塑料稀釋劑中的0.1-60％重量的環糊精化合物；在外側上，包含厚度為20到80微米的粘土層和包含大約0.5到1磅/1000平方英尺添加物的印刷層；其中環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通道的阻擋物或者用作從幅片產生的雜質的收集器。該結構可在一側或者兩側具有添加量占涂層的大約0.05到1磅/1000平方英尺的整理用涂層。
起該作用的環糊精化合物是這樣的環糊精化合物，其基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通道的阻擋物或者用作從幅片產生的雜質的收集器。改進的纖維素幅片通過下述方法起作用，即在任何滲透物或雜質通過或者從幅片通過的路徑中，形成充分濃度的環糊精化合物，而不含包合配合化合物。可用于本發明中的環糊精化合物包括未取代的環糊精，在環糊精分子的環羥基上沒有將要形成的取代基。可用在本發明中的環糊精化合物還包括在環糊精環的可利用的伯或仲羥基上含有取代基的環糊精。這種阻擋層可以涂布、噴涂、起波紋或與纖維素幅片疊層或者在纖維素幅片上疊層。環糊精物質可以包括在涂了組分中，其在形成幅片之后在纖維素幅片的一個表面或者兩個表面上涂布。這種涂層可以用包括擠壓涂層、凹版印刷涂層等等的各種網格形成。另外，環糊精物質可以包含在熱塑性薄膜中，該薄膜可以用作含有纖維素幅片的雙層或者多層疊層中的一層。這種疊層可以含有附加的纖維素材料層或者其它類型的阻擋層。疊層可以含有附加的薄膜材料層，這種層可以包含環糊精阻擋層或者收集材料或者可以選擇性地包含其它成分。通過在薄膜中擠壓或者通過涂布柔韌的環糊精層，使環糊精成為薄膜的一部分。
對于本申請來說，術語“幅片”指的是隨機取向的纖維素纖維的任何非織造頁片狀組件(assembly)。這種幅片一般是連續的幅片并基本上不含孔。這種幅片可以呈薄紙片、卡片紙、硬紙板、紙板、布紋紙紙料(card stock)或者粗紙板紙料的形式或者呈由紙張、紙板、熱塑性幅片或者其涂布的頁片形成的疊層形式。
對于本申請和權利要求書來說，術語“滲透物”指的是這樣一種化學化合物或者成分，其在環境溫度和壓力下，可以通過至少一部分纖維素幅片被輸送。這種滲透物可以在周圍空氣或者環境中產生，可以在幅片的一個表面上被吸收，并輸送通過纖維素幅片內部并從相對的幅片表面釋放。另外，這種滲透物可能來源于是幅片中的雜質或者來源于生產中所用的成分，并可以從幅片的內部輸送到幅片的表面，以釋放進入周圍空氣或者進入由幅片圍繞的任何內部封閉的空間中。在此所用的術語“收集器”指的是可以用于在在幅片內配合并固定幅片中的任何雜質的環糊精或者環糊精衍生物，這些雜質是由造紙過程中存在的雜質產生的。雜質全部或者部分包括在環糊精分子中，在分子結構的中央孔中無共價鍵。這種雜質可以由纖維素纖維源的污染，例如，用過的纖維素材料的再循環或者由其它材料源的污染而產生的。術語“阻擋”指的是阻止滲透物從纖維素幅片的一個表面通過幅片的內部輸送以從幅片的相對表面釋放。“包裝體系”包含具有至少一層纖維素幅片的兩層、三層或者多層結構。層包括與印刷層、粘土層、薄膜疊層一起使用的阻擋層或者收集器或者任何在普通包裝中有用的層。
附圖的簡要說明

圖1是沒有衍生化的環糊精分子的尺寸圖示。示出了α-，β-和γ-環糊精。
圖2是本發明典型的纖維素幅片的剖面圖。
發明詳述纖維素幅片紙張或者紙板具有通過氫鍵鍵合在一起的隨機取向的纖維的薄層狀網格。紙張或者紙板制品是由可粘結的纖維狀材料制備，并形成隨機取向的纖維的層狀結構。纖維素纖維是造紙的主要材料，然而，任何紙張或者紙板材料可以含有其它纖維與纖維素材料結合。紙張和紙板由纖維的含水懸浮液制造。在造紙過程中，在懸浮液施加到篩網之前，纖維素纖維易于分散或懸浮在起載體作用的水中。用在紙板生產中的纖維狀材料的主要原料包括木漿、廢紙(諸如報紙、波紋狀紙板、脫墨纖維、棉、棉絨或紙漿等)和其它材料。廢紙或再循環紙作為二次纖維也是公知的，其在紙張和紙板生產中變得越來越重要。作為二次纖維，紙板再循環的百分率自從1980年已有很大提高，成為主要的纖維源。纖維素漿一般由硬木和軟木制造，但是可以由如下任何所希望的纖維素材料源制造，這些材料包括磨木漿、加壓磨木漿、來自木屑的磨木漿、精煉機械漿、化學精煉機械漿、化學熱機械漿、熱化學漿、亞硫酸鈉處理的TMP漿、磺酸化的木屑和機械漿、串聯(tandem)熱機械漿。在上述任一方法中，將由水升溫的化學添加劑和其它材料添加到木漿中以將木材還原成有用的漿液材料。在二次纖維再循環和制漿的過程中，一般將用過的纖維放到含有多種化學品的水浴中，該化學品將紙張的纖維素成分分離成纖維并除去回收紙張中的墨汁涂層和其它物質。
在采用長網造紙機的典型的長網造紙工藝中，紙張或者紙板由原始纖維或者回收纖維制成。長網造紙機一般包括用于清潔漿液的網前箱、用于初始幅片成型輥的篩網部，并壓榨長網造紙機的篩網以從粗加工的幅片上除去多余水。壓榨調整厚度和表面質量和最終的卷取卷軸或儲存部。在長網造紙加工中，含水原料漿液進入網前箱并將一條含水原料在均勻的稀釋稠度和添加速度下輸送進長網造紙機的水中。網前箱含有堰板，一個在網前箱中的狹窄開口，通過該開口原料以可控制的稠度流到絲網上。該線網原先是金屬線織造材料的連續帶，但是現在大多數是塑料網。該絲網運行通過一系列輥，這些輥既保持絲網含量又從粗加工的纖維素幅片中除去水。首先通過重力、然后通過低壓、最后通過位于絲網下面的抽吸裝置從漿液中除去水份。紙幅在此時離開絲網。處于連續環系統中的絲網返回網前箱以處理其它原料。當處于包含能以輕輕地壓榨紙張以除去水的硬輥的壓榨部時，粗加工的纖維素幅片受到壓縮以提高粘結力并形成粗加工的厚度。然后，纖維素幅片經過并環繞一系列充滿蒸汽的轉筒，該轉筒稱作干燥箱，它能通過蒸發除去殘余的水。在干燥部，可以將施膠(size)壓榨機中的化學品添加到幅片的表面。在機器的終端是壓光卷軸和再繞輥，這兩個輥起到對紙張加壓、使紙張光滑并控制最終厚度的作用。完成之后，幅片卷繞到卷軸上以進一步輸送用于使用或者進一步處理。
可以對干燥的紙幅進行改性以改進性能。內上漿劑和外上漿劑均可以用于改進抗水性。濕強度劑和粘結添加物可以用于形成纖維素幅片，以輔助保持濕強度。幅片可以用壓光加工進行物理改性。機器壓光是用在造紙機器的干燥部的一些鋼輥，這些鋼輥壓縮幅片形成較平的、較光滑的表面。這種扁平的表面可以印刷，可用于在機器上更光滑地輸入并且還可以調整厚度。幅片的表面還可以用含顏料的涂層或層上顏料。含顏料的涂層和層一般包括顏料和粘合劑材料。一般的顏料包括粘土、碳酸鈣、二氧化鈦或塑料顏料。優選的顏料材料是粘土。在粘合劑或粘結劑成分中，顏料一般以顏料材料的含水懸浮液或者分散液施加。粘合劑或者粘結劑一般包括淀粉、蛋白質、苯乙烯丁二烯分散體或晶格、聚乙酸乙烯酯和晶格、丙烯晶格和其它。涂層是用常規的施加設備施加的，該設備能確保涂層均勻地施加到整個表面上，在整個幅片上涂層的量達到適當或者希望的厚度或者涂層重，并形成有光滑表面的成品。幅片的外表面可以包括印刷層。
本發明的纖維素幅片包括涂涂層磨木紙上的新聞紙、涂料紙、未涂層游離紙頁、書寫紙、包裹原料、牛皮紙原料、細料紙板、片狀硬紙料、未漂白的包裝材料、包裝運輸包裝原料、袋和袋裝原料、包裝用未漂白牛皮紙包裝原料、包裝原料、運輸原料、打蠟原料、固體木漿紙板、未漂白牛皮紙紙板、未漂白襯墊紙板、卡片紙紙板原料、乳白(milk)卡片紙紙紙板原料、重量型杯狀原料、漂白的紙板原料、回收紙板、構造紙張和紙板、結構絕緣紙板和其它。如果紙板用于本發明，優選的是厚度大約0.25到1毫米的紙板，優選的是大約15到30點(大約0.4毫米到0.8毫米；0.15英寸到0.30英寸)，優選的是16到28點(point)(0.16英寸到0.28英寸)。
本發明的紙板還包括波紋狀紙板材料。波紋狀紙板一般通過首先生產單面結構而制造，所述結構包括用粘結劑固定到頂部襯墊的有溝槽的中間物，制造單面紙板(粘結到波紋狀頁片上的一平坦層)。在生產單面材料中，首先使幅片起波紋，然后用通常可利用的淀粉基波紋粘結劑與襯墊紙板結合。一旦在單面上結合，使波紋狀材料和襯墊粘結并干燥。單面完成之后，接著用類似的波紋狀粘結劑材料將其粘結到第二個襯墊上。為了制造雙壁板或者多層波紋狀紙板，重復相同的加工步驟直到完成所需用途的足夠數量的層為止。
本發明的紙板和波紋狀紙板材料可以用于生產各種類型的包裝。包括波紋狀容器盒子、折疊卡片紙的折疊包裝可以由波紋狀中間物固體漂白或未漂白的紙板制成。柔韌容器可以制成象袋、囊、盒、包裹料和標記的物品等，這些容器是由紙張疊層制成的，紙張疊層包括幅片薄膜或者薄片粘土涂層紙張疊層、熱塑性材料涂層紙張疊層或者多層紙張疊層。
環糊精本發明的纖維素幅片含有阻擋層或收集層中的環糊精或取代的或衍生的環糊精。所述的阻擋層或收集層包含在一層中的環糊精和稀釋劑，以涂層或薄膜疊層的形式存在。所述的環糊精物質與稀釋劑、涂層或熱塑性聚合物相容。對本發明而言，相容性意指環糊精物質能夠均勻地分散于所述的層中，保持收集或配合滲透物或聚合物雜質的能力，并且能夠駐留于所述的層中而不會明顯降低幅片的重要包裝特性。兼容性可通過對拉伸強度、抗撕裂性、滲透性或滲透物傳輸率、表面平滑度等幅片特性進行測量而確定。
環糊精為環狀的寡糖，由至少5個、優選至少6個吡喃形萄萄糖單元組成，這些吡喃形葡萄糖單元通過α-1，4鍵連接在一起。盡管帶有至多12個葡萄糖殘基的環糊精是已知的，但是，已使用的是具有6、7和8個萄萄糖殘基的環糊精的三種最普通的同系物(α環糊精、β環糊精和γ環糊精)。環糊精通過高度選擇性的酶合成來制備。它們由6、7或8個排列成環形的葡萄糖單體組成，分別稱作α、β和γ環糊精(見圖1)。葡萄糖單體的特殊連接使環糊精具有堅固的圓錐形分子結構，其具有一定體積的中空內部。與外部相比，該內空腔是親脂的(即吸引含水體系中的疏水的烴材料)，是環糊精的關鍵性結構特征，它提供對配合分子(如芳族化合物、醇、烷基鹵化物和脂族鹵化物、羧酸及其酯等)的烴部分的能力。所述的配合分子必需滿足將至少部分配合入環糊精的內空腔以形成包合配合物的尺寸準則。
環糊精的典型特性性質 α環糊精 β環糊精 γ環糊精聚合度(n＝) 67 8分子尺寸(埃)內徑5.7 7.89.5外徑 13.7 15.3 16.9高度7.0 7.07.0比旋[a]25D+150.5 +162.5 +177.4碘復合物的顏色 藍色 黃色 黃棕色在25℃蒸餾水中的溶解度(g/100ml) 14.50 1.85 23.20寡糖環構成一個環形，可以想象成是一個截去尖端的圓錐，其帶有的每個葡萄糖殘基的伯羥基基團落在環形的窄端。吡喃形葡萄糖的仲羥基基團位于環形的寬端。
本發明的環糊精分子及其有用的衍生物，可用下面的式子表示(環上碳示出常規的編號)，其中的空白鍵代表余下的環狀分子 其中的R1和R2為所示的伯或仲羥基。
環糊精具有幾個位置可供與化學試劑反應。這些位置包括位于葡萄糖部分的六位上的伯羥基和二或三位上的仲羥基。由于環糊精分子的幾何結構和環形取代基的化學性質，所有的羥基在反應性方面是不一樣的。但是，在細致和有效的反應條件下，可以使環糊精分子發生反應，以獲得全部羥基均衍生成具有單一取代基類型的衍生環糊精分子。這種衍生物為均取代環糊精。如果需要，也可以合成帶有選定的取代基(即僅在伯羥基上或僅選擇性地在一個或兩個仲羥基進行取代的取代基)的環糊精。具有兩種不同取代基或三種不同取代基的衍生環糊精分子的進一步定向合成也是可行的。這些取代基可以隨機放置或指向特定的羥基。對本發明而言，環糊精分子需要在其分子上包含足夠的相容取代基，以確保環糊精物質能夠均勻地分散于纖維素材料中。取代的和未取代的環糊精以及它們的混合物均可用作阻擋層或收集層組分。雜質或滲透物被保留在環糊精分子的中心孔或空腔之內。
除了在環糊精的羥基上引入取代基之外，也可以使用其它的分子修飾方法。在環糊精分子的環形骨架中，也可以引入其它的碳水化合物分子。可以用SN2置換劑置換伯羥基，形成氧化二醛或酸基以與衍生化基團等進一步反應。可以使仲羥基發生反應并除去，剩下一個可與多種已知試劑發生加成反應的不飽和基團，這些已知的試劑可與雙鍵加成或交聯而形成衍生的分子。此外，可以打開聚糖部分的一個或多個環氧，以產生一個活性位點。可用這些技術和其它技術在環糊精分子上引入相容的取代基。
為制備官能團與涂層、稀釋劑、熱塑性聚合物相容的環糊精衍生物，而優選的準備方案包括在環糊精分子的伯或仲羥基上進行反應。我們大略地發現環糊精分子上可以使用范圍很廣的側鏈取代基。這些衍生的環糊精分子可包括酰化環糊精、烷基化環糊精、環糊精酯如甲苯磺酸酯、甲磺酸酯以及其它相關的磺基衍生物、烴基氨基環糊精、烷基膦酰基和烷基磷酸基(phosphato)環糊精、咪唑基取代的環糊精、吡啶取代的環糊精、含烴基硫官能團的環糊精、含硅官能團的取代環糊精、碳酸酯和碳酸酯取代的環糊精、羧酸及相關的取代環糊精以及其它的環糊精。取代基部分必須包括為衍生的材料提供相容性的部分。
可用作相容化官能團的酰基包括乙酰基、丙酰基、丁酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基、丙烯酰基以及其它熟知的基團。在環糊精分子的伯環狀羥基或仲環狀羥基上的這些基團的形成包括公知的反應。可以用適宜的酸酐、酰氯以及熱知的合成方法進行酰化反應。可以制備過酰化的環糊精。另外，可以制備用這種基團取代的羥基數低于所存在的羥基總數、其余的一個或多個存在的羥基用其它官能團取代的環糊精。
環糊精物質還可以與烷基化試劑反應，生成烷基化環糊精。可用烷基化基團制備全烷基化的環糊精，用充分的反應條件使所存在的羥基與烷基化試劑完全反應。另外，依據烷基化試劑、用于反應條件的環糊精分子，可以制備在低于全部所存在的羥基上進行取代的環糊精。用于形成烷基化環糊精的烷基基團的典型實例包括甲基、丙基、芐基、異丙基、叔丁基、烯丙基、三苯甲基、烷基-芐基以及其它常用的烷基基團。這些烷基基團可用常規的制備方法制備，例如在適當的條件下，讓羥基基團與鹵代烷基反應、或與烷基化硫酸烷基酯反應物反應。
可以使用甲苯磺酰基(4-甲基苯磺酰基)和甲磺酰基(甲烷磺酰基)或其它相關的形成烷基或芳基磺酰基的反應物來制備相容的用于熱塑性樹脂的環糊精分子。環糊精分子的伯羥基比仲羥基更容易發生反應。但是，事實上環糊精分子可在任何位置上被取代，以形成有用的組合物。
這些含磺酰基的官能團可被用于衍生環糊精分子中任何葡萄糖部分的仲羥基或伯羥基基團。可用磺酰氯反應物進行反應，所述的磺酰氯可有效地與伯或仲羥基反應。按合適的摩爾比使用磺酰氯，這取決于環糊精分子中需要取代的目標羥基的數目。用已知的反應條件可以制備對稱的環糊精分子(每個取代的化合物帶有一個磺酰基部分)，也可以制備不對稱的環糊精分子(取代的伯羥基和仲羥基帶有包括磺酰基衍生物基團的混合物)。一般地，磺酰基可與酰基或烷基結合在一起，這由實驗者來選擇。最后，可以制備單取代的環糊精，其中環糊精分子環中的一個葡萄糖部分包含1至3個磺酰基取代基。環糊精分子的剩余部分未發生反應。
包含具有側鏈熱塑性聚合物部分的環糊精的氨基和其它的疊氮基衍生物可用于本發明的薄片、薄膜或容器。可用磺酰基衍生的環糊精分子，通過疊氮離子(N3-1)親核置換磺酸根基團，從磺酰基取代的環糊精分子制備氨基衍生物。隨后通過還原反應將疊氮基衍生物轉變成取代的氨基化合物。已經生產出大量的這些疊氮基或氨基環糊精衍生物。這種衍生物可用于生產對稱的取代胺基團(這些衍生物具有兩個或多個對稱地分布于環糊精的骨架上的氨基或疊氮基，或作為由對稱性取代的胺或疊氮化物衍生的環糊精分子)。由于產生含氮基團的親核取代反應，位于6-碳原子上的伯羥基是最容易引入含氮基團的位置。可用于本發明的含氮基團的實例包括乙酰氨基(-NHAc)、烷基氨基包括甲基氨基、乙基氨基、丁基氨基、異丁基氨基、異丙基氨基、己基氨基、以及其它的烷基氨基取代基。氨基或烷基氨基取代基可進一步與其它化合物反應，所述的化合物與氮原子反應進一步衍生氨基基團。其它可用的含氮取代基包括二烷基氨基，如二甲基氨基、二乙基氨基、哌啶子基、piperizino、四級取代的烷基或芳基氯化銨取代基，環糊精的鹵素衍生物可以制成原料，用以制備由相容化衍生物取代的環糊精分子。在這種化合物中，伯羥基或仲羥基被鹵素基團如氟、氯、溴、碘或其它取代基取代。鹵素取代的最可能的位置是位于6-位的伯羥基。
可以使用烴基取代的膦酰基或烴基取代的磷酸基在環糊精上引入相容的衍生物。在伯羥基位置，環糊精分子可被烷基磷酸基、芳基磷酸基取代。2-位和3-位的仲羥基可用烷基磷酸基支化。
環糊精分子可被雜環核取代，所述的雜環核包括側鏈咪唑基團、組氨酸、咪唑基、吡啶并和取代的吡啶并基團。
為在環糊精上引入相容的取代基，環糊精衍生物可用含硫官能團來改性。除上面發現的磺酰基酰化基團之外，可以使用基于巰基化學性質制備的含硫基團來衍生環糊精。這種含硫基團包括甲硫代(-SMe)、丙硫代(-SPr)、叔丁基硫代(-S-C(CH3)3)、羥乙基硫代(-S-CH2CH2OH)、咪唑基甲硫代、苯基硫代、取代的苯基硫代、氨基烷基硫代以及其它的含硫基團。基于前述的醚或硫醚化學性質，可以制備具有以羥基醛酮或羧酸官能團為端基的取代基的環糊精。這類基團包括羥乙基、3-羥丙基、甲氧基乙基和相應的肟異構體、甲酰基甲基及其肟異構體、二價碳基甲氧基(-O-CH2-CO2H)、二價碳基甲氧基甲基酯(-O-CH2-CO2CH3)。帶有用硅氧烷化學性質生成的衍生物的環糊精可包含相容的官能團。
可以制備帶有含硅氧烷官能團的環糊精衍生物。一般地，硅氧烷基團是指具有一個取代的硅原子的基團，或具有重復的硅-氧骨架并帶有取代基的基團。通常，硅氧烷取代基中的大部分硅原子帶有烴基(烷基或芳基)取代基。一般來講，硅氧烷取代的材料具有增加的熱和氧化的穩定性以及化學惰性。此外，硅氧烷基團增強耐風化作用，增加介電強度并提高表面張力。可以改變硅氧烷基團的分子結構，因為在硅氧烷部分，硅氧烷基團可具有一個硅原子或2-20個硅原子，可以是直鏈的或支鏈的，具有大量的重復的硅-氧基團，而且還可被各種官能團取代。對本發明而言，優選含取代基部分的簡單硅氧烷，包括三甲基甲硅烷基、混合的甲基-苯基甲硅烷基等。
總之，大量可用的環糊精取代基是可行的，這由分散環糊精于其內的具體材料而定。但是，優選一些特殊的取代基，尤其是當它們被分散于淀粉層之內時。優選的取代環糊精包括那些被酰化的或具有三甲基甲硅烷基、羥乙基或羥丙基取代基的環糊精。
阻擋層圖2示出本發明優選的典型復合材料的交叉部分200，由幾層結合在一起的紙板層240組成。起始于圖頂部的是外層210，由含一種或多種環糊精物質的含水丙烯酸涂層或UV(紫外)涂層組成。在該頂層之下是含有油墨的印刷層220，它提供用于標識和裝飾卡片紙或其它紙板包裝材料的文字和圖案。油墨層220沉積在粘土層230之上，該粘土層任選地包括一種或多種環糊精物質。紙板材料的內部(產品側)是稀釋劑層250，其包含一種或多種環糊精物質。圖2僅示出一種優選的實施方案，而且不能以任何方式看作是對本發明的限制。例如，包裝材料還可能包括一種或多種沒有示出的聚合物層。在緊靠紙板層240的外面可包括第二稀釋劑和環糊精層，用作從環境進入的滲透物的阻擋層。本發明更多地涉及阻擋層的用途，所述的阻擋層包含在涂層、層或疊層中與稀釋劑結合在一起的環糊精物質。本發明的阻擋層可通過各種方法來形成。阻擋層必須包含稀釋劑成分，在該成分中以活性阻擋層方式將環糊精分散、溶解或懸浮。阻擋層可通過涂布、共擠壓、層壓、噴霧、印刷等來形成。優選的阻擋層是通過涂布含稀釋劑和環糊精的水溶液而形成的。可供選擇的優選阻擋層是通過下列方法形成的在共擠出工藝中共擠壓包含取代環糊精的熱塑性層而形成與纖維素材料緊密結合的阻擋層。
包括環糊精和稀釋劑的阻擋層通過形成纖維素幅片或者含有纖維素層的類似結構，環糊精物質可以摻進阻擋層纖維素幅片中，其中含有效量環糊精或者取代的環糊精的層與固體稀釋劑結合。
在形成本發明的阻擋層時，涂層可以在薄膜上形成，該薄膜隨后在另一個薄膜上(而這個薄膜隨后在纖維素幅片上疊層)疊層，或者可以被涂布以在纖維素幅片上形成薄膜。這種涂布方法涉及向行進的纖維素幅片施加液體。這種涂布方法通常使用具有涂布部和測量部的機器。通過對涂層的量和厚度的仔細控制可獲得最優化的阻擋層，而不浪費材料。許多涂布機器是公知的，諸如張力敏感涂布器(例如，使用計量桿的涂布器)、張力不敏感涂布站(即使在幅片張力變化時該涂布器仍能保持涂層重量)、刷涂法(brush coatingmethods)、空氣刀具涂布器等等。可以使用這種涂布機器對柔韌薄膜的一側或兩側進行涂布，或者對纖維素幅片的一側或兩側進行涂布。
上述的涂布機器通常應用含有成膜材料、有助于形成并保持涂料組合物的添加劑、以及有效量的環糊精或者取代的環糊精物質的液體組合物。該有成膜材料通常稱作粘結劑。這種粘結劑作為高分子量聚合物存在于最終的涂層中。本發明的聚合物層還可以共擠壓在一起。
優選的是，在不同稀釋劑中的阻擋層包括涂層類型gCD/1000英尺2范圍(涂層的重量％)淀粉涂層 10-500.5-5纖維素涂層 10-500.5-5丙烯酸涂層0.05-1.510.05-0.5擠壓涂層 0.2-20 0.1-3可選的是，阻擋層可以包括當受輻射時(尤其當輻射源是X-射線時)發熒光的化合物。這種化合物在本領域中是公知的并且包括如下材料氯化鈉、溴化鈉、硫酸鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸鉀、氯化亞鐵、溴化亞鐵、硫酸亞鐵和這些物質的混合物。
聚合物阻擋層熱塑性聚合物層可以用在纖維素幅片的產品側或者外側。這些層可以在沒有環糊精的情況下用于幫助密封纖維素幅片以防水。這些層可以和環糊精一起用作稀釋劑以有助于形成阻擋層，以防可揮發熱塑性聚合物雜質、熱分解制品和低聚物的可滲透性擴散或者遷移。在幅片各側的聚合物薄膜也可以含有環糊精。
由于存在許多熱塑性聚合物薄膜，需要審慎地根據所需的特殊性質和特性選擇特殊的聚合物。重要的特性包括拉伸強度、伸長量、硬挺度、撕裂強度和抗撕裂強度；光學性質包括光霧、透明度；化學抵抗性，如吸水性和輸送各種包括水蒸氣和其它可滲透物的滲透性物質；電性，如介電常數；和恒久的特性包括收縮率、裂解、耐氣候性等等。
可以用各種方法將熱塑性材料形成入阻擋層中，這些方法包括紙板幅片擠壓涂布、吹塑的熱塑性塑料擠壓、線性雙軸取向的薄膜擠壓和由熔融熱塑性樹脂、單體或者聚合物(含水或有機溶劑)的分散液進行澆注。這些方法是眾所周知的生產方法。形成成功的阻擋層薄膜成型的聚合物熱塑塑料的特性見下文。生產熱塑性聚合物的熟練技術人員已經會通過控制分子量(熱塑工業已經選擇了熔融指數作為分子量的量度--熔融指數與分子量、密度和結晶度成反比)而調整用于熱塑性加工和特殊的最終用途的聚合物材料。
對于熱塑性擠壓貼合聚烯烴(聚α烯烴如低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE))是最經常使用的熱塑性聚合物，盡管有時用聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET或PETG)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)來制備擠壓貼片。通常，聚烯烴的熔體指數為0.3至20克/10分鐘，密度為0.910至0.970克/毫升，重均分子量(Mw)的范圍為200000至500000。在共擠壓方法中，兩層塑料層背對背地貼合在紙板上，使得紙板可以粘附尼龍或其它類似的聚合物，而尼龍或其它類似的聚合物自身是不能粘附到紙板上的。通常擠壓貼片為0.30密爾(0.0003英寸)。對于水基丙烯酸、氨基甲酸乙酯和PVDC等的滾動涂布，分散物在涂布前要聚合成最佳的結晶度和分子量。
可用多種熱塑性材料制備薄膜和薄片產品。這些材料包括聚(丙烯腈-共-丁二烯-共-苯乙烯)聚合物，丙烯酸聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚(乙烯-共-丙烯酸)、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸酯)等；賽璐玢，纖維素塑料包括乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素和三乙酸纖維素等；氟代聚合物包括聚四氟乙烯(TEFLON)、聚(乙烯-共-四氟乙烯)共聚物、(四氟乙烯-共-丙烯)共聚物、聚氟乙烯聚合物等；聚酰胺如尼龍6、尼龍6，6等；聚碳酸酯；聚酯如聚(乙烯-共-對苯二甲酸酯)、聚(乙烯-共-萘-1，4-二羧酸酯)、聚(丁烯-共-對苯二甲酸酯)；聚酰胺材料；聚乙烯材料包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、高分子量高密度聚乙烯等；聚丙烯、雙向取向的聚丙烯；聚苯乙烯、雙軸取向的聚苯乙烯；乙烯基薄膜包括聚氯乙烯、(氯化乙烯-共-乙酸乙烯酯)共聚物、聚偏1，1-二氯乙烯、聚乙烯醇、(氯化乙烯-共-偏1，1-二氯乙烯)共聚物；特種薄膜包括聚砜、聚苯硫、聚苯醚、液晶聚酯、聚醚酮、聚乙烯醇縮丁醛等。
盡管存在大量熱塑性聚合物，并且都能某種程度上用于本發明，但是優選特殊的聚合物。優選的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、包含乙酸乙烯酯的共聚物、包含氯化乙烯的共聚物、包含丙烯酸單體的共聚物、包含苯乙烯的共聚物或它們的混合物。
熱塑性薄膜材料可以用通常可行的一般熱驅動疊層技術在纖維素幅片上疊層。在該技術中，可以用兩種常用方法將薄膜連接到纖維素幅片基底上。可以直接將薄膜擠壓到纖維素幅片上并用常規加熱技術將其粘結到幅片上。在擠壓貼合方法中，含有環糊精衍生物的塑料丸在高溫下(通常約大于350℃)熔融。熔融的塑料通過一個窄縫或模具擠壓。同時這種熔融的材料與纖維素幅片接觸。立刻用極光滑并較冰冷的冷卻輥(30-40℃)壓榨。這種操作賦予塑料光滑的不滲透的表面以及形成對纖維素幅片的堅固疊層粘結。涂層的外觀和特性一般是所用的冷卻輥類型的作用結果而非塑料材料性質的作用結果。
另外，薄膜可以從一卷薄膜上取下并用加熱技術或者通過采用常規的熱激活的粘結層使其疊層到纖維素幅片上。可以將預擠壓或預澆注的薄膜與纖維素幅片接觸，加熱到溫度大于其自身的熔點并且隨后立即用光滑的冰冷冷卻輥壓榨。這種疊層過程一般用上述眾所周知的方法完成。這種疊層可以用有助于形成粘結的薄膜幅片疊層的粘結劑材料改進。這種材料通常涂布在薄膜上，在熱處理之前涂布在纖維素幅片上。
通過用含有效量的環糊精或者取代的環糊精的液體涂料組合物對纖維素幅片或者含有纖維素層的類似結構進行涂布，可以將環糊精物質摻合進阻擋層纖維素幅片中。這種涂料組合物一般用含水介質形成。含水介質一般通過將水與添加劑和可以形成有用的可涂布的含水分散體的成分結合而形成。
在形成本發明的阻擋層時，涂層可以在薄膜上形成，該薄膜隨后在另一個薄膜上(而這個薄膜隨后在纖維素幅片上疊層)疊層，或者可以被涂布以在纖維素幅片上形成薄膜。這種涂布方法涉及向行進的纖維素幅片施加液體。這種涂布方法通常使用具有涂布部和測量部的機器。通過對涂層的量和厚度的仔細控制可獲得最優化的阻擋層，而不浪費材料。許多涂布機器是公知的，諸如張力敏感涂布器(例如，使用計量桿的涂布器)、張力不敏感涂布站(即使在幅片張力變化時該涂布器仍能保持涂層重量)、刷涂法(brush coatingmethods)、空氣刀具涂布器等等。可以使用這種涂布機器對柔韌薄膜的一側或兩側進行涂布，或者對纖維素幅片的一側或兩側進行涂布。
上述的涂布機器通常應用含有成膜材料、有助于形成并保持涂料組合物的添加劑、以及有效量的環糊精或者取代的環糊精物質的液體組合物。該有成膜材料通常稱作粘結劑。這種粘結劑作為高分子量聚合物存在于最終的涂層中。可以使用熱塑性聚合物和交聯的聚合物。這種粘合劑被分成一些重疊的類別，包括丙烯酸、乙烯基、烷基、聚酯等等。另外，上述的組合物是可以用于形成聚合物薄膜的物質，還具有相應的可以用于形成水基和溶劑基的涂料組合物的物質。這種涂料組合物可以通過將液體介質與含有聚合物的固體材料、環糊精和各種有用的添加劑結合而制成。優選的是，阻擋層包括足夠的環糊精而形成每1000平方英尺大約0.2克到20克或者每平方米大約0.002克到0.22克環糊精。可選的是，聚合物阻擋層可以包括當受輻射時(尤其當輻射源包含X-射線時)發熒光的化合物。這類化合物在本領域中是公知的并且包括如下材料氯化鈉、溴化鈉、硫酸鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸鉀、氯化亞鐵、溴化亞鐵、硫酸亞鐵和這些物質的混合物。
淀粉和水溶性纖維素阻擋層通過用含有效量的環糊精或者取代的環糊精和淀粉或水溶性纖維素稀釋劑的液體涂料組合物對纖維素幅片或者含有纖維素層的類似結構進行涂布，可以將環糊精物質摻合進阻擋層纖維素幅片中。這種涂料組合物一般用可以作為淀粉和環糊精的載體的液體介質形成。液體介質可以包括含水介質或者有機溶劑介質。含水介質一般用下述方法形成將水和添加劑及能夠形成有用的可涂布的含水分散體的組分結合與淀粉和環糊精結合。優選的是，在幅片上形成的阻擋層包括足夠的環糊精以形成大約每1000平方英尺10到50克(大約每平方米0.1到0.6克)環糊精。可選的是，淀粉或者纖維素阻擋層可以包括當受輻射時(尤其當輻射源包含X-射線時)發熒光的化合物。這類化合物在本領域中是公知的并且包括這些化合物氯化鈉、溴化鈉、硫酸鈉、氯化鉀、溴化鉀、硫酸鉀、氯化亞鐵、溴化亞鐵、硫酸亞鐵和這些物質的混合物。
包裝和包裝的物品含有環糊精或相容的衍生環糊精的纖維素幅片可以用在各種包裝形式中包裝各種物品。可以采用普通的包裝觀念。例如，物品可以被全部包裝在盒、袋等等中。另外，幅片可以用作硬塑料容器上的紙罩。這種容器可具有長方形、圓形、方形或者其它形狀的剖面、扁平底部和開口的頂部。容器和紙張或者幅片罩均可以由本發明涂布的、熱塑性涂布的或疊層的材料制成。另外，本發明涂布的、熱塑性涂布的或疊層的材料可以用于形成纖維素部分、氣泡包裝、合瓣型封裝物、桶、淺盆等等。可以用本發明的方法包裝的產品包括咖啡、可吃的谷類、脆點心、pasta、小甜餅、冷凍比薩餅、糖果、可可或者其它巧克力制品、無水混合肉湯和湯、快餐食品(薯片、脆餅、爆玉米花等等)、焙烤食品、油酥面、面包等等、無水寵物食品(貓糧等等)、奶油或者奶油味的調味品、肉制品、特別是在微波紙容器中制作微波爆玉米花所用的奶油或奶油味的調味品、水果和堅果等等。
上述對環糊精、環糊精衍生物、熱塑性薄膜、涂層的特性或者薄膜涂層和幅片的生產細節、用環糊精生成相容衍生物的方法的說明為理解這樣一種技術提供了基礎，這種技術涉及的是為了形成阻擋層，將相容的環糊精摻合進纖維素幅片或者紙板結構中。下述示例為理解本發明提供了進一步的基礎并包括最佳實施例。
熱塑性聚合物試驗根據1997年2月18日授予Wood等人的美國專利5603974中所述的步驟，制備測試的聚合物薄膜，將該專利引入本發明作為參考。該參考文獻也描述了所用的試驗步驟。
起初，我們制備四個實驗用的測試薄膜，作為阻擋層的模型。3個薄膜包含β環糊精，含量分別為1％、3％和5％(重量/重量)，而第四個薄膜是對照膜，由同一批樹脂和添加劑制成，只是不含β環糊精。加有5％β環糊精的薄膜用于測試對該測試薄膜中殘余有機物的包合作用，發現β環糊精可有效地包合線性低密度聚乙烯(LLDPE)中的殘余有機物。
我們已經對9種改性的β環糊精和1種研磨的β環糊精(粒徑5至20微米)進行了評價。不同的環糊精改性方法是乙酰化、琥珀酸辛酯(octanylsuccinate)衍生物、乙氧基己基縮水甘油醚衍生物、季銨衍生物、叔胺衍生物、羧甲基衍生物、琥珀酰化、兩性和三甲基甲硅烷基醚衍生物。將每種實驗用的環糊精(含量1％，重量/重量)用Littleford混合機與低密度聚乙烯(LLDPE)混合，然后用Brabender雙螺桿擠出機擠出。
將9種改性的環糊精和1種研磨的環糊精的LLDPE型材在光學顯微鏡下以50倍和200倍的放大倍數進行檢驗。用顯微檢驗目測檢查LLDPE樹脂與環糊精之間的相容性。在10個被測試的候選環糊精中，目測發現有3個(乙酰化、琥珀酸辛酯和三甲基甲硅烷基醚)與LLDPE樹脂相容。
用冷阱法測量包合殘余物薄膜的揮發物，以測試5％β環糊精和3個含1％(重量/重量)乙酰化β環糊精、琥珀酸辛酯β環糊精和三甲基甲硅烷基醚的擠出型材。該方法由3個獨立的步驟組成頭兩步同時進行，而第三步，即分離和檢測揮發性有機化合物的儀器分析技術，是在第一和第二步之后進行的。在第一步中，用惰性純的干燥氣體從樣品中氣提揮發物。在氣提步驟中，于120℃下加熱樣品。分析之前，立即在樣品中混入一代用物(苯-d6)。苯-d6充當一種內部質量控制(QC)的代用品，以校正每套測試數據。第二步，通過冷凍浸入液氮阱內的頂空小瓶內氣提氣體中的化合物，以濃縮從樣品中除去的揮發物。在氣提步驟結束時，直接向頂空小瓶內注入內標物(甲苯-d8)，并立即將小瓶蓋上蓋子。方法和系統的空白實驗插入樣品中，并按與樣品相同的方式處理以監測雜質。然后，通過加熱的頂空高分辨率氣相色譜/質譜(HRGC/MS)分離、鑒定和定量測量濃縮的有機組分。殘余揮發物的分析結果見于下表表1揮發物包合百分數樣品名稱與對比樣的比較5％β環糊精棕色薄膜 801％乙酰化β環糊精型材47
1％琥珀酸辛酯β環糊精型材01％三甲基甲硅烷基醚型材 481％研磨β環糊精型材 29這些初步的篩選試驗中，表明β環糊精衍生物可有效地包合痕量的揮發性有機物，該揮發性有機物是制備實驗薄膜所用的低密度聚乙烯樹脂中固有的。在含5％β環糊精的LLDPE薄膜中，約80％的有機揮發物被包合。但是，所有的β環糊精薄膜(1％和5％)都具有不正常的顏色(淡棕色)和臭味。據信，顏色和氣味問題是由環糊精的直接分解或其中的雜質導致的。在棕色薄膜樣品中，鑒別出兩種具有氣味活性的化合物(2-糠醛和2-呋喃甲醇)。
在3個改性兼容的候選環糊精(乙酰化、琥珀酸辛酯和三甲基甲硅烷基醚)中，乙酰化和三甲基甲硅烷基醚環糊精，可有效地包合LLDPE樹脂中固有的痕量揮發性有機物。1％含量的乙酰化和三甲基甲硅烷基醚(TMSE)β環糊精，可包合大約50％的LDPE中殘余的有機揮發物，而琥珀酸辛酯環糊精不包合LLDPE樹脂中殘余的揮發物。發現研磨的β環糊精比乙酰化和TMSE改性的β環糊精的效率低(28％)。
在除去72°F的芳族滲透物方面，1％TMSEβ環糊精薄膜較乙酰化β環糊精薄膜稍好一些(24％對26％)，再增加改性的環糊精似乎沒有什么改進。
對于105°F的芳族滲透物而言，1％TMSEβ環糊精和1％乙酰化β環糊精比除去72°F的芳族滲透物的效率高約13％。在除去芳族滲透物方面，1％TMSEβ環糊精薄膜又比1％乙酰化β環糊精薄膜稍好一些(36％對31％)。
在72°F時，在開始除去芳族滲透物時，1％TMSE薄膜比1％乙酰化β環糊精薄膜的效率高一些。但是隨著試驗的延續，1％TMSEβ環糊精薄膜比對照膜還差，而1％乙酰化β環糊精薄膜僅除去6％的脂族滲透物。
我們制備兩種實驗用的水性涂布溶液，一種含有羥乙基β環糊精(35％，按重量計)，另一種含有羥丙基β環糊精(35％，按重量計)。兩種溶液均含有10％的丙烯酸乳液，所述的丙烯酸乳液包含分子量約150000的聚丙烯酸分散體系(Polysciences公司，15％固含量，按重量計)，作為成膜膠粘劑。用這些溶液，通過將兩個LLDPE薄膜層壓在一起，手工涂布測試薄膜樣品。使用兩種不同的涂布技術，第一種技術，輕輕地將兩個薄膜樣品拉平，然后用手輥涂布，再將兩個薄膜一邊拉平一邊層壓在一起。Rev.1樣品在層壓過程中不拉伸。最后，將所有涂布的樣品置于真空層壓機中，以除去薄膜片之間的氣泡。薄膜涂層厚度約0.0005英寸。然后測試這些環糊精涂布的薄膜和羥甲基纖維素涂布的對照膜。
通過涂布羥乙基β環糊精，在暴露于水蒸氣的頭幾個小時內芳族和脂族蒸汽的減少是較大的，在接下來的20小時的測試過程中下降。通過涂布羥乙基β環糊精，使除去脂族蒸汽比芳族蒸汽高，相信這是它們的分子大小不同在起作用(即脂族化合物的分子比芳族化合物的分子小)。在20小時的測試過程中，與對照膜相比，脂族滲透物減少了46％。在17小時的測試過程中，與對照膜相比，芳族蒸汽減少了29％。
在20小時的測試過程中，與對照膜相比，涂布了β環糊精的Rev.1減少了87％的脂族滲透物。還不清楚，是否涂布薄膜的方法是造成比其它羥乙基β環糊精涂布的薄膜額外減少41％的原因。在除去芳族滲透物方面，羥乙基β環糊精涂層略好于羥丙基β環糊精涂層(29％對20％)。
環糊精衍生物的制備實施例1在所獲得的乙酰化β環糊精中，每個環糊精分子的伯羥基(-OH)上包含3.4個乙酰基。
實施例2在所獲得的β環糊精中，每個環糊精分子包含約1.7個三甲基甲硅烷基醚取代基。通常，取代基似乎位于6-碳原子的伯羥基上。
表2給出每個測試目錄的標識表2


測試結果表明，通過降低各種燃料蒸汽滲透物的傳輸率，本發明熱塑性薄膜中相容的環糊精物質的內含物大大提高了阻擋性能。表示傳輸率提高的數據見下面的數據表。
改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度

改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品一側的相對濕度房間濕度環境的相對濕度房間濕度

●gm@0.001in./100in2@24hrs改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品一側的相對濕度房間濕度環境的相對濕度房間濕度

改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F
樣品一側0.25Aw環境60％相對濕度

改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度105°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度


*gm@0.001in./100in2@24hrs改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度105°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度

改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度


*gm@0.001in./100in2@24hrs改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度

改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度

*gm@0.001in./100in2@24hrs改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品側0.25Aw環境60％相對濕度

改性β環糊精-LDPE薄膜中傳輸率的比較溫度72°F樣品側房間的相對濕度環境房間的相對濕度

*gm@0.001in./100in2@24hrs改性纖維素聚合物試驗襯底成品紙板卡片紙結合了粘合劑、油墨、復印清漆和塑料作為多層結構的部分。卡片紙成品材料是有氣味揮發物質的來源，其可反作用影響包裝的食品的風咪/芳香品質。有氣味的物質一般是含有諸如乙醛、酯、乙酸鹽官能團和那些含有未飽和基團的物質。
紙板試樣制備比較實驗分析和感覺試驗在印刷的回收的紙板卡片紙試樣上進行，這些試樣上涂布有水基丙烯酸和纖維素涂層。表3總結了卡片紙涂層。試樣參數包括用環糊精處理或者未處理的套印丙烯酸涂層，含有環糊精和不含環糊精的纖維素涂層。
表3.卡片紙涂層參數

a.以干重為基礎b.含有70％α和30％β環糊精的混合物c.含有50％α和50％β環糊精的混合物纖維素涂布溶液制備兩種纖維素涂布溶液一種是0.5％的纖維素溶液；一種是含有1.5％環糊精(50％α環糊精，50％γ環糊精)的0.5％的纖維素溶液，該纖維素作為稀釋劑。0.5％的纖維素溶液是如下進行制備的用358克去離子水稀釋1.8克羥丙基甲基纖維素(Hercules MP-943W)，制成360克0.5％的纖維素溶液。含纖維素的環糊精溶液是如下進行制備的用352克去離子水稀釋1.8克羥丙基甲基纖維素、2.7克α環糊精(Wacker Biochem公司)和2.7克γ環糊精(Wacker Biochem公司)，制成360克0.5％的纖維素溶液。
丙烯酸涂布溶液制備兩種丙烯酸涂布溶液。一種是水基丙烯酸套印涂料(Coating andAdhesives公司，1245C)的對照溶液，用作“原始樣品”。第二個1245C丙烯酸涂料溶液含有0.13％的環糊精(70％α環糊精，30％γ環糊精)。后者是通過將0.326克α環糊精和0.140克γ環糊精與359.5克1245C涂料混合而制備的。
涂布工藝所有紙板涂層在清潔、光滑的12英寸寬和24英寸長的玻璃平板上進行。來自Industry Tech of Oldsmar，Florida的一個0.25英寸直徑的12英寸#2.5下降落桿用于施加丙烯酸和纖維素涂層。對于每張紙板，將過量纖維素或丙烯酸涂層溶液施用到11-12英寸長的槽中紙板一端上的16″×4″×0.04″清潔、硬的PVC片上。
以恒定的速度將纖維素涂料溶液拖過紙板的背側(未印刷側)，用下降落桿以1.1到1.4秒的速率(rate)通過每個紙板的整個表面。涂布的紙板在環境條件下干燥兩小時。
纖維素涂層之后，紙板卡片紙試樣用水基丙烯酸涂層涂布。丙烯酸涂層以和纖維素涂層相同的方式施加到印刷的卡片紙紙板表面。涂布的紙板在環境條件下干燥一小時，然后對照試樣和試驗試樣分別包裹在鋁箔內直到試樣進行分析比較或者感覺分析比較為止。
感覺試驗步驟綜述來自成品紙板的固有的產生氣味的揮發物在密封(confinement)過程中被射入壇子的頂空，氣味強度由一組評判人員來評估。專家小組成員聞每只壇子的頂空并用等級標準評估卡片紙臭味的強度，所述等級標準為0＝無臭味到8＝很強的臭味。
材料有蓋子的10盎司Mason壇子，含有3毫升去離子水的12毫米×75毫米的玻璃小瓶，4″×4″的箔片，維持在100°F(38℃)的可控環境和4″×10″紙板試樣。
步驟從各卡片紙上切割試樣(4″×10″)。從相同的卡片紙位置切割對照卡片紙試樣和試驗卡片紙試樣。各個試樣在其窄端仔細卷起同時插入數個小玻璃毛細管以分離同心卷。卡片紙板試樣放入16盎司的Mason壇子，然后加入裝水的小瓶。一片4″×4″的鋁箔用于覆蓋壇子口，然后蓋子在箔片之上旋轉到壇子上。氣味小組制備了二十壇試驗試樣和二十壇相應的對照試樣。試樣壇子放入保持在100°F(38℃)的可控環境中25小時。在100°F溫度下放置25小時后，試樣從可控環境中移走并在感覺評估之前保持在周圍環境中16小時。每只壇子用三位數字號碼的標簽進行標識。將AB和BA的等數量對照紙板和試驗紙板的組合提供給專家小組。為各組評判人提供兩個標有號碼的試樣。專家小組成員開啟左邊壇子并聞頂空；然后是右邊壇子并聞頂空。評判人用下列標準估計卡片紙板臭味0＝無臭味1＝剛好察覺2＝很輕3＝輕4＝輕-中度5＝中度6＝中度-強7＝強8＝很強臭味結果用ANOVA確定在對照試樣和試驗試樣的臭味強度得分之間是否有統計學差異。最不顯著差別試驗(LSD)用于比較對照和試驗的臭味強度的平均得分。平均得分彼此顯著不同(α＝0.05)。臭味強度試驗結果在下面的表4中列出。
表4壇子臭味感覺結果

ab＝在α＝0.05時的顯著不同動態頂空高分辨率氣相色譜/質譜測定法綜述用如下方法定性和定量地測定在密封期間從卡片紙板試樣中射入壇子頂空的固有的揮發性化合物紙板揮發物的動態頂空收集和隨后的高分辨率氣相色譜/質譜測定法(GC/MS)分析。
材料帶有TEFLON襯里的蓋子的250毫升I-Chem瓶子，含有3毫升去離子水的12毫米×75毫米的玻璃小瓶，保持在100°F(38℃)的可控環境，兩個3-1/2″×10″紙板試樣。
步驟從卡片紙上切割兩個3-1/2″×10″卡片紙條。從相同的卡片紙位置切割對照卡片紙試樣和試驗卡片紙試樣。紙板試樣在其窄端卷起同時插入數個小玻璃毛細管以分離同心卷。將紙板卷放入250毫升的I-Chem瓶子，然后裝水的小瓶放入卷繞的紙板內部。試樣瓶子放入保持在100°F(38℃)的可控環境中25小時。在100°F下25小時后，試樣從可控環境中移走并在分析之前以三個保持時間保持在周圍環境中1、24和120小時。在每個試樣環境保持時間中，將瓶子轉移到通過注入口連接到Hewlett Packard 5890型氣相色譜上的凈化和收集采樣器(Hewlett Packard 19395A型)。GC毛細管柱直接連接到Hewlett Packard 5970型質譜儀(MS)上。改變凈化和收集采樣器以容納大尺寸的I-Chem試樣瓶子。在分析之前，兩個內標物(1，4-二氟代苯和氯苯-d5)和兩個代用品(surrogate)標準物(溴氯甲烷和萘-d10)通過隔膜注入試樣瓶子中。在質量范圍35到260amu(原子質量單位)和70ev(電子伏特)的電離電壓下操作MS。試樣以30毫升/分的流速凈化15分鐘，并且將流出物收集到Tenax柱上。在凈化循環之后，迅速加熱Tenax收集器，將收集的化合物轉移到氣相色譜毛細管柱上，在該柱上化合物進行分離，然后進入質譜分析儀。單獨觀察試樣分析物光譜并與參考光譜比較。
分析結果試驗試樣分析物鑒定由GC停留時間(分)制備并將分析物光譜與標準參考材料光譜比較。試驗分析物的定量是基于每個分析物對內標物的反應因數(factor)。定量到相對于1，4-二氟代苯(內標物)的最早停留時間達到19分鐘的分析物，且定量到相對于氯苯-d5內標物的19分鐘到30分鐘停留時間的分析物。在表5中給出試驗結果。
試驗數據說明了與不含環糊精的用纖維素和丙烯酸涂層的卡片紙板相比，含有環糊精的用纖維素和丙烯酸涂層的卡片紙板的感覺氣味強度和所分析的分析物均減少。
表5卡片紙板樣品中揮發物的壇頂空分析結果

分析濃度為ug/g＝百萬分比濃度(ppm)。減少％＝基于測試樣品中分析濃度相對于對照樣品的減少嗅覺極限(ppb)＝空氣中嗅覺的氣味檢測限(體積，ppb)。標準化的人類嗅覺極限。M.Devos，F.Patte，J.Rouault，P.Laffort和L.J.VanGemert1.三個樣品的平均值。2.三個樣品的平均值。3.單個樣品的值。4.三個樣品的平均值。5.二個樣品的平均值。6.二個樣品的平均值。
上文闡述的感覺和分析數據說明了在包含含有環糊精的層的制品的阻擋或收集特性方面有很大改進。阻擋層或者收集層用改性的纖維素稀釋劑制備。這種材料是普通的材料，但是可以用淀粉或者其它的在阻擋或收集特性上無顯著差別的有機或者無機稀釋劑代替。示出壇子氣味感覺結果的表4形成了在人類試驗小組對氣味強度程度的感覺反應的統計上顯著不同的結果。這些數據說明了與具有本發明的阻擋收集器的卡片紙板相比，有感覺的個體可以檢測出無阻擋收集器的卡片紙板中的較強臭味。
在表5中，總結了儀器分析數據，說明了由于本發明的阻擋或者收集特性，這種感覺結果是基于在公知的氣味成分濃度的可證實的并可測量的減少量。諸如酮化合物、未飽和化合物、醛化合物和芳族化合物等公知的氣味成分通過雜質阻擋層或者收集器材料而全部大大降低。這些數據說明了在當這些有機化合物通過纖維素幅片時，雜質阻擋層收集器在減少這些化合物的含量方面是非常有效的。
上述說明的纖維素幅片疊層和涂布的纖維素幅片疊層和試驗數據為理解本發明的技術情況提供了基礎。雖然本發明可以用各種實施方案完成，但是本發明由所附的權利要求書的范圍來限定。
權利要求
1.一種非織造纖維素纖維幅片，其在滲透物或雜質存在時具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含(a)包含隨機取向纖維素纖維的連續排列的結構層，其具有產品側和外側；(b)在產品側上，包含環糊精化合物和稀釋劑的阻擋層；和(c)在外側上，包含粘土的層；其特征在于，環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通過的阻擋層或者用作幅片產生的雜質的收集器。
2.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，該幅片包含一個層，該層在接著粘土層的外側上含有印刷圖案。
3.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，該幅片包含一個層，該層在阻擋層的產品側上包含熱塑性聚合物和有效量的取代的環糊精阻擋層。
4.如權利要求3所述的幅片，其特征在于，熱塑性聚合物包含聚乙烯、聚丙烯、聚酯、包含乙酸乙烯酯的共聚物、包含氯乙烯的共聚物、包含丙烯酸單體的共聚物、包含苯乙烯的聚合物或其混合物。
5.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，該幅片包括一個層，該層在接著粘土層的外側上包含熱塑性聚合物。
6.如權利要求5所述的幅片，其特征在于，熱塑性聚合物包含聚乙烯、聚丙烯、聚酯、包含乙酸乙烯酯的共聚物、包含氯乙烯的共聚物、包含丙烯酸單體的共聚物、包含苯乙烯的聚合物或其混合物。
7.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，該幅片包含一個涂層，該涂層在接著阻擋層的產品側上包含稀釋劑和環糊精化合物。
8.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精包含α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精和它們的混合物。
9.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，幅片包含涂層，該涂層在結構層的外側上包含成膜聚合物和環糊精化合物。
10.如權利要求9所述的幅片，其特征在于，環糊精包含α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精和它們的混合物。
11.如權利要求3所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物包含具有至少一個使環糊精與熱塑性幅片相容的側鏈基團或者取代基的環糊精化合物。
12.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物含有在環糊精伯碳原子上的至少一個取代基。
13.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精包含α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精和它們的混合物。
14.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，阻擋層包含大約0.1到60重量％的環糊精。
15.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，阻擋層包含大約0.2到50重量％的環糊精。
16.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是酰化的環糊精化合物。
17.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是三甲基甲硅烷基取代的環糊精化合物。
18.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是羥乙基取代的環糊精化合物。
19.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是羥丙基取代的環糊精化合物。
20.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是乙酰化的環糊精化合物。
21.如權利要求11所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是甲氧基取代的環糊精化合物。
22.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，阻擋層還包含當受輻射時發熒光的化合物。
23.如權利要求22所述的幅片，其特征在于，當受到X射線輻射時所述化合物發熒光。
24.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，結構層包含紙板。
25.如權利要求24所述的幅片，其特征在于，紙板規格為0.16到0.18英寸。
26.如權利要求1所述的幅片，其特征在于，阻擋層包含共擠壓層，其在結構層的產品側上包含大約每平方米0.002到0.22克環糊精。
27.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，阻擋層包括涂層，其含有淀粉或者羥烷基纖維素稀釋劑以及每平方米結構層的產品側上大約0.1到0.6克的環糊精。
28.如權利要求26所述的幅片，其特征在于，稀釋劑包含聚乙烯。
29.一種非織造纖維素纖維幅片，在滲透物或雜質存在下其具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含(a)包含隨機取向纖維素纖維的連續排列的結構層，其具有產品側和外側；(b)在產品側上，包含大約0.1到0.6克/平方米的環糊精化合物和稀釋劑的阻擋層，所述稀釋劑包含淀粉化合物、羥烷基纖維素化合物或者它們的混合物；(c)在外側上，包含粘土層和印刷層的層；其特征在于，環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通道的阻擋層或者用作從幅片產生的雜質的收集器。
30.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，產品側附加包含丙烯酸涂層。
31.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，阻擋層包括大約0.1到60重量％的環糊精和大約90到40重量％的稀釋劑，其中環糊精以每平方米紙板0.1到0.6克環糊精的量存在于所述層中。
32.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，阻擋層的厚度大約為2到10微米。
33.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，阻擋層包含α-環糊精和γ-環糊精的共混物，其中對于每重量份的α-環糊精來說，有大約100到0.01重量份的γ-環糊精。
34.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，幅片包含纖維素幅片，其在幅片上具有阻擋物涂層，接著為丙烯酸涂層。
35.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，該幅片包含纖維素幅片，接著為粘土涂層，接著為印刷涂層，接著為丙烯酸涂層。
36.如權利要求29所述的幅片，其特征在于，稀釋劑是羥丙基纖維素。
37.一種非織造纖維素纖維幅片，在滲透物或雜質存在下其具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含(a)厚度為0.25到1毫米的結構層，其包含隨機取向纖維素纖維的連續排列，其具有產品側和外側；(b)在產品側上，包含在羥丙基纖維素稀釋劑中的大約0.1到0.6克/1000平方英尺的環糊精化合物的阻擋層；(c)在外側上，包含厚度為20到80微米的粘土層和包含大約0.05到1磅/1000平方英尺的印刷層的層；其中環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通道的阻擋物或者用作從幅片產生的雜質的收集器。
38.一種非織造纖維素纖維幅片，在滲透物或雜質存在下其具有改進的阻擋收集性能，該幅片包含(a)厚度為0.4到0.8毫米的結構層，包含隨機取向纖維素纖維的連續排列，其具有產品側和外側；(b)在產品側上，厚度為0.3到1.5密爾微米的共擠壓阻擋層，其包含0.2到20克/1000平方英尺的環糊精化合物和聚乙烯稀釋劑；(c)在外側上，包含厚度為20到80微米的粘土層和包含大約0.05到1磅/1000平方英尺的印刷層；其中環糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作對來自周圍環境的滲透物通道的阻擋物或者用作從幅片產生的雜質的收集器。
39.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是乙酰化的環糊精化合物。
40.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是三甲基甲硅烷基取代的環糊精化合物。
41.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是羥乙基取代的環糊精化合物。
42.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是羥丙基取代的環糊精化合物。
43.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是乙酰化的環糊精化合物。
44.如權利要求7所述的幅片，其特征在于，環糊精化合物是甲氧基取代的環糊精化合物。
全文摘要
本發明公開了一種包含紙板和波紋狀紙板等等的非織造纖維素纖維幅片,其含有可以用作滲透物通過的阻擋層(250)和用作對來自新材料或者紙板生產中纖維再循環的污染物質的收集器。用作收集器或者阻擋層的有效物質是環糊精化合物,基本上沒有包合配合化合物。環糊精阻擋層(250)可以起波紋或者與纖維素幅片(240)或者在纖維素幅片(240)上疊層。或者,環糊精物質可以包含在幅片成型之后涂布在纖維素幅片(240)的一個表面上或者兩個表面上(210)的涂料組合物中。另外,環糊精物質可以包含在熱塑性薄膜中,該薄膜可以用作含有纖維素幅片(240)的雙層或者多層疊層中的一層。
文檔編號C08L101/00GK1308577SQ99808239
公開日2001年8月15日 申請日期1999年4月13日 優先權日1998年7月6日
發明者威拉德·E·伍德, 尼爾·J·比弗森 申請人:纖維素樹脂技術公司