JP3126361B2 - 実質的に密封された容器内の相対湿度を制御する装置 - Google Patents

実質的に密封された容器内の相対湿度を制御する装置

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は食品のパッケージまたはシガレットのパッ
クのような実質的に密封された容器内の相対湿度を制御
することに関する。特に、この発明は実質的に密封され
た容器内に含まれ、特定程度の相対湿度を容器内に維持
するための装置に関する。
多くの製品は全パッケージをオーバラップ(overwra
p)する透明フィルム内に包装される。このオーバラッ
プフィルムには幾つかの目的があるが、その最も重要な
機能の一つは水分バリヤとして作用することである。或
る種の製品(その中には食品とタバコ製品がある)は消
費者に満足を与えるには特定の含水量を持つ必要があ
る。もし製品が湿り過ぎたり乾燥し過ぎたりすると、消
費者に悪い印象を与える。製造者は製品の水分レベルを
工場で容易に設定できるが、製品が消費されるまで水分
をパッケージに出入りしないように保つにはオーバラッ
プに依存せねばならない。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン−6、ナイ
ロン−66、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたは
セロファンのような市販の高分子材料から作られた典型
的フィルムで完全な水分バリヤを作ることは困難であ
る。完全な水分バリヤの形成を妨げる2つの根本的な影
響がある。第1に、パッケージを覆うフィルムは製造工
程で不完全にシールされることがある。第2に、高分子
材料は水蒸気に対して必ずしも不透過性でないことがあ
る。即ち、水蒸気はフィルム並びに不良シールを貫通す
ることがある。
製造工場を出てから消費者により開かれるまで、特別
な設定された相対湿度(RH)*または水分活性(AW)*
*をパッケージ内部に保つことが望ましい。(*RH、即
ち『相対湿度』は特定の温度の空気中に存在する水蒸気
の量であって、前記温度の同量の空気中に存在できる水
蒸気の全量の百分率で表される。**AW、即ち『水分活
性』はRH/100に等しい。)このように、パッケージの製
品は適性含水量で消費者に届く。
パッケージ内の相対湿度を制御するシステムとして
は、非常に湿った外部環境からパッケージへ吸収される
水分と、パッケージから非常に乾燥した外部環境へ入る
水分損失とに対処できなければならない。
パッケージ内の相対湿度を制御し、または水分をパッ
ケージの内容物へ供給する周知の方法としては、水また
は他の物質を含浸したブロッタボード(blotter boar
d)のような吸湿性材料をパッケージに入れ、吸湿性材
料がその内容物を長時間に亙りパッケージの内部へ解放
する方法がある。他の周知の方法はセロファンまたは他
の多孔性または微孔性セルロースまたは高分子膜の小袋
をパッケージに含ませることである。小袋には長時間に
亙り膜を通じてパックへ水蒸気を解放する水和塩が入っ
ている。
これらの方法はうまく働かない。第1の方法(湿った
ブロッタボードまたは他の水担体をパッケージに入れる
方法)は単に過剰の水をパッケージまたは容器へ入れる
だけである。最初、パッケージの内容物は水分レベルが
高過ぎ、次いで過剰の水がパッケージから失われるにつ
れて、内容物が完全に乾燥する。この方法はパッケージ
内の相対湿度を特定レベルに維持する手段を提供しな
い。
第2の方法(水和塩をパッケージに入れる方法)はパ
ッケージ内の相対湿度を特定レベルに維持するのを助け
る緩衝効果を与える。しかし、殆どの水和塩は良くない
平衡相対湿度を確立する、即ち、殆どの用途に対して、
また確かに食品およびタバコ製品に対して、通常高過ぎ
る。更に、その単位重量当たりのRH緩衝能力が低い。
これらの周知方法は吸湿性材料または水和塩が枯渇す
るまで、しばらくの間シガレットパックの内容物が乾燥
するのを阻止するのに充分であるが、パック内の相対湿
度を規定の特定レベルに維持する方法はない。シガレッ
トパックは一般にポリプロレンまたは他の高分子オーバ
ラップに密封されるから、周知の方法を用いるとき、吸
湿性材料または水和塩は周囲条件に依存する或る平衡に
到達するまで水をパックの内部へ放出する。水蒸気がシ
ールされた包装体の欠陥部分から漏洩するとき、追加の
水が吸湿体または水和塩により放出され、逐に総ての利
用可能な水が放出される。このようにパック内に設定さ
れた相対湿度は高過ぎるか、または低過ぎるから、パッ
クのシガレットは湿るか、または乾燥する。
水和塩または飽和塩水溶液上の平衡相対湿度は温度お
よび水和塩または飽和塩溶液の関数であることは周知で
ある。各水和塩または飽和塩溶液は所与の温度で区別さ
れた相対湿度を与える。これらは閉システムの相対湿度
を制御する緩衝装置として昔から使用されている。しか
し、水和塩および飽和塩溶液を相対湿度の制御に使用す
ることには非常に重大な実用上の欠点がある。
水和塩は総て緩衝能力が低い。真の意味で閉じたシス
テムでは、これはそれ程重要でないが、漏洩するシステ
ム、または水蒸気を幾分透過させるバリヤにより一部ま
たは不完全に封入されたシステムでは、これは非常に重
大な実用上の問題になる。ポリプロレン、ポリエチレ
ン、ナイロン、セルロースなどの典型的フィルムに封入
されたパッケージをうまく緩衝するには水和塩の大きい
塊体が必要である。通常、所要の水和塩の量では、市販
パッケージの相対湿度を制御するにはこの媒体は実用的
でない。
食品またはタバコのような消費製品における使用で
は、多くの水和塩は塩の望ましくない性質の故に考慮の
対象に入れることができない。例えば、それらは毒性が
あり、または食品の味を悪くする。一部の塩はパッケー
ジ中の他の物質と化学反応する。故に、実用上考慮でき
る水和塩の数は限られている。
最後に、殆どの実用上使用可能な水和塩は比較的に高
い(75%RH以上)平衡相対湿度を与える。而して、水和
塩を用いて相対湿度を低レベルおよび中レベルに制御す
ることは非常に困難である。
飽和塩溶液は水和塩と同様の能力の問題を提起しな
い。単位容積当たり、または単位重量当たりの水は飽和
塩溶液の方が水和塩におけるよりも遥かに多い。更に、
予期される問題がパッケージが水を得ることであるか、
失うことであるかに応じて、水に体する過剰塩の初期化
を調節できる。
また飽和塩溶液を作るためにより多量の塩を使用で
き、またこれらの溶液の性質も既知である。それにして
も、相対湿度の全範囲がカバーされず、また必要な平衡
相対湿度をきっちり与える飽和塩溶液を見いだすことは
必ずしも可能でない。
2種以上の塩で飽和した溶液は元の塩の飽和溶液のも
のと異なる平衡相対湿度を与える。不幸にして、2種の
塩で飽和した溶液の平衡相対湿度は個々の塩の飽和溶液
の平衡相対湿度と線形態様で関連付けることができな
い。溶液中の塩の相互作用は複雑であり、また2種の塩
の飽和溶液の平衡相対湿度は容易に予測できない。
更に、水和塩と同様に、飽和溶液が望ましい平衡相対
湿度を与える多くの塩は使用できない。何故ならば、上
記のように、塩には毒性、味がまずくなる問題、腐食、
化学反応などの性質があるからである。
他の考慮事項は、パッケージ内部の雰囲気と平衡でき
るように、かつ同時にパッケージの他の部分へ流れた
り、パッケージやその内容物へ浸出しないようにしてパ
ッケージ内部に溶液を入れることである。明らかに、開
放容器は使用できず、また閉じた容器ではパッケージ内
部の雰囲気との平衡が行われない。
密封された食品パッケージまたは密封されたシガレッ
トパックのような閉じた容器内の相対湿度を緩衝する装
置を提供するのが望ましい。
本発明の目的は、密封された食品パッケージまたは密
封されたシガレットパックのような閉じた容器内の相対
湿度を緩衝する装置を提供することである。
本発明によれば、実質的に密封された容器へ挿入され
前記容器内に特定の相対湿度を維持する装置が提供され
る。この装置は、実際の相対湿度が前記特定の相対湿度
以下に低下したときに水蒸気を解放することにより、か
つ実際の相対湿度が前記特定の相対湿度以上に上昇した
ときに水蒸気を吸収することにより前記特定の相対湿度
を維持できる緩衝物質を含む。囲い手段は緩衝物質を入
れ、水蒸気の解放と吸収を行う。
本発明の上記および他の目的と利点は同一参照符号で
同一部分を示す添付図面に関する以下の記載から明らか
になろう。
本発明の湿度制御装置は内部の相対湿度を制御される
べき容器の挿入体として提供される。湿度制御挿入体10
の第1好適実施例が第1−4図に示される。挿入体10は
多積層箔層12と微孔性または水蒸気透過性膜13とをその
縁の回りに区域11においてヒートシールすることにより
作られた小袋の形態である。
好ましくは、多積層箔12はポリエチレンまたは酢酸セ
ルロースとアルミ箔との積層体であり、ピンホールがな
い。箔の重要な特徴は、水に対して不透過性のバリヤを
与えること、大体可撓性であること、パッケージの内容
物に毒性物質を与えないことである。
膜13は湿度制御溶液自体を入れながら水蒸気の通過を
許すべきである。これにより、溶液はパッケージ内の湿
度を制御できるが、パッケージの内容物を溶液の浸出ま
たは漏洩から保護する。膜13は水蒸気透過性にできる。
即ち、水分子は膜の材料を直接に通過できる。あるい
は、膜は不透過性とするも、微孔性にできる。即ち、膜
は水分子が容易に通過できる微孔を持つこともできる。
もし微孔性膜を膜13として使用すれば、好適な微孔性膜
13はCelgard 2400の名でHoechst Celanese Corporati
onにより販売されるポリプロピレン膜である。緩衝溶液
を入れることができ、かつフィルムに対する溶液自体の
通過を許すことなく挿入体10に対する水蒸気の出入りを
許す微孔性フィルムをCelgard 2400の代わりに使用で
きる。多積層箔12は挿入体10に可撓性と構造統一性を与
え、挿入体10の内容物に対する不透過性バリヤを提供す
る。微孔性膜13は直径0.02ミクロンの孔を有し、水蒸気
の通過を許す。孔直径は0.02ミクロン以下にすべきであ
る。何故ならば、大きい孔を通って水分が浸出し、挿入
体10の有効性を減少または破壊する可能性があるからで
ある。
微孔性フィルムの所要孔寸法は湿度緩衝溶液の表面張
力、フィルムの性質、温度、および溶液に付与される圧
力(大気圧、その他)の複雑な関数である。
微孔性フィルムの代わりに、水蒸気透過性が充分に高
いフィルムまたは膜を使用できる。この型の特に好適な
フィルムは三酢酸セルロースのフィルムである。所与の
時間に挿入体のフィルム部域を通過する水蒸気の全量が
容器の遥かに大きい面部域から同じ時間に逃げる(例え
ば、不完全なシールを通じて、または容器包装体の透過
性の故に)水蒸気の量よりも遥かに大きく(例えば約10
倍)なるように透過性は充分高くすべきである。水蒸気
透過性フィルムは微孔性フィルムよりも一般にコストが
低いから好ましい。
挿入体10は層12、13間に緩衝物質14を含む。緩衝物質
14の性質は下に詳述する。
挿入体10は相対湿度が制御される同じ密封容積内にあ
る限り、容器内の任意の便利な位置に置くことができ
る。第5A図、第5B図は従来のヒンジ止めシガレット箱50
における2つの可能な配置を示す。第5A図において、挿
入体10は箱50の前部と箱内のシガレット51との間に置か
れる。第5B図において、挿入体10はシガレット51の端の
下で、箱50の底に置かれる。図示しないが、挿入体10
は、例えば、箱30の頂部、蓋52の内側、または箱50にお
ける他の場所に置くとができよう。また、挿入体10は必
ずしも別個の独立した素子とする必要がなく、パッケー
ジ自体へ組み込むことができよう。更に、挿入体10は実
質的に密封された容器だけでなく、ソフトシガレットパ
ックに用いて同じ利点がある。
第6図は本発明による挿入体の第2の好適実施例61の
シガレット箱60における配置を示す。挿入体61は筒状で
あり、シガレットとほぼ同じ大きさであり、微孔性膜13
を筒体に形成し、端62を密封することにより作られる。
挿入体61は箱60においてシガレットの位置を占める。
第5A図、第5B図、第6図には図示しないが、箱内のシ
ガレットは通常内方箔包装体により包囲される。本発明
による挿入体10、61は、制御されるべき雰囲気と同じ密
封容積内にある限り、内方包装体の内側に置かれるか外
側に置かれるかに拘わらず、効果は同じである。而し
て、シガレットパックにおいて、挿入体10、61はプロピ
レン外方包装体(第5A図、第5B図、第6図に示さず)内
にあれば充分である。
シガレットパックの場合、シガレットのタバコ充填物
のオーブンボラタイルズ(OV)(oven volatiles)含量
*は約12.5%−13%の所望範囲にある。(*オーブンボ
ラタイルズ(OV)はタバコ充填物の含水量の測定値であ
る。タバコ充填物の試料を秤量し、重量損失を初期重量
の百分率で表したものがOV含量である。重量損失の一部
は水以外の揮発分によるものであるが、タバコ重量の1
%以下が水以外の揮発分であるから、OVは含水量と互換
的に用いられる。)密封されたシガレットパック内の相
対湿度をパックのシガレットのタバコ充填物のOV含量と
相関付けることができる。第7図は一特定の市販シガレ
ットブランド**のかかる関係を示すグラフである。
(**第7図のカーブは図示のデータ点へフィットさせ
たが、それにはデータ点を対数目盛りにプロットし、最
小自乗回帰により直線をデータ点にフィットさせ、第7
図のカーブの方程式を決めるために傾斜を用いた。)而
して、約57%−60%の相対湿度は約12.5%−13%のOV含
量を生じるが、この値は12.5%−13%の特定範囲に非常
に近い。故に、緩衝物質14は特定相対湿度、例えばシガ
レットの場合には約56%−62%を与えるように選択され
るべきである。
本発明によれば、非電解質変性剤を必要であれば添加
した飽和塩水溶液が緩衝物質14として用いられる。飽和
塩水溶液は明確に規定された平衡相対湿度を支持する明
確に規定された平衡蒸気圧力を持つことは周知である。
かかる溶液は一定湿度溶液と称されることもある。特定
相対湿度を正確に与えるような飽和塩水溶液がない場
合、他の一つの成分を添加することにより、溶液を変性
できる。可溶性非電解質を添加すると、溶液の平衡相対
湿度を常に下げることができる。故に、特定相対湿度を
支持する塩を見い出すことができない場合、僅かに高い
相対湿度を支持し、次いでこの相対湿度を特定レベルま
で下げるような量の可溶性非電解質を添加する。慎重に
選択された第2の塩を飽和溶液に添加できるが、可溶性
非電解質を用いるのが良い。混合塩溶液が発生すると、
効果は複雑であり、どの塩が含まれているかに応じて異
なる。可溶性非電解質を添加すると、状況は簡単、かつ
容易に制御できる。変性溶液の平衡相対湿度は、変性飽
和塩溶液の平衡相対湿度(小数)と使用される濃度中の
可溶性非電解質の溶液の平衡相対湿度との積として第1
次近似まで計算できる。即ち: ここに: RHsolute-1は使用されるsolute−1の濃度におけるso
lute−1の溶液と平衡したRH; RHsolute-2は使用されるsolute−2の濃度におけるso
lute−2の溶液と平衡したRH; RHCOMBINEDは使用されるsolute−1とsolute−2の濃
度におけるsolute−1とsolute−2の溶液と平衡したR
H。
幾つかの塩はシガレットパックに要求される範囲内
の、またはこの範囲に近い平衡相対湿度を支持する飽和
溶液を有する。シガレットパックに有効であることが判
明した塩はクエン酸三カリウム一水和物であり、これは
平衡相対湿度62.9%を持つ飽和塩溶液を形成する。平衡
相対湿度95%のグルコース溶液を添加して相対湿度60%
の変性塩溶液を形成する。これは59−61%の一般範囲内
にあり、この範囲は少なくとも一部の市販シガレットに
使用されるタバコブレンドに対して24℃(75゜Fにおけ
る特定範囲である。他のブレンドは僅かに異なる相対湿
度の範囲を要求することがあるが、殆どのものは55−75
%の領域にある。
実施例1−−湿度制御装置の製作 顎圧力約280±35kPa(約40±5psi)、滞留時間約1.25
秒、バー温度約177℃(約350゜F)で加熱圧力バーを用
いてCelanese Celgard 2400膜およびアルミに積層し
たポリプロピレンの市販シートからシートを作成した。
接触密封部域は約1/8インチで、挿入体10の周囲に設け
た。緩衝溶液で満たすことができるように一側を開放し
たままにした。
緩衝溶液は水200.0ミリリットル、グルコース90.0グ
ラム、クエン酸三カリウム一水和物450.0グラム以上を
用いて作った。水を約65℃(約149゜F)まで加熱し、グ
ルコースを添加し、撹拌により溶かした。次いでクエン
酸三カリウム一水和物を添加し、熱と撹拌により溶かし
た。緩く閉じた容器で溶液を室温[約23.5℃(約74.3゜
F)]まで冷却した。
実施例2−−高温、乾燥条件[43℃/15%RH(110゜F/15
%RH)]でのパックのシガレットのOVに対する湿度制御
装置の影響 挿入体10を12.5%−13%の所望OV含量でパックされた
新しく作られた市販シガレットのパックへ入れた。次い
でパックを閉じ、市販のポリオレフィンフィルムでオー
バラップした。
これらのパックを高温、乾燥条件、即ち温度43℃(11
0゜F)、相対湿度15%で17日間貯蔵した。第8A図のカー
ブ84、86はそれぞれ対照パックと試験パックにおけるタ
バコ充填物のOV含量を示す。最小自乗ラインフィティン
グプロセス(least squares line−fitting process)
を用いてカーブ84、86のデータ点へ直線をフィットし
た。2つのカーブの傾斜(それぞれ−0.083および−0.2
30パーセント−OV/日)は、挿入体10を使用しないパッ
クのタバコは挿入体10を持つタバコの10倍の速度で水分
を失うことを示す。
実施例3−−室条件[24℃/40%RH(75゜F/40%RH)]
でのパックのシガレットのOVに対する湿度制御装置の影
響 前記実施例のパックと同時にかつ同じ態様で作った他
の組のパックを室条件、即ち温度24℃(75゜F)、相対
湿度43%で、多数の制御パックと共に貯蔵した。第8B図
のカーブ80、81は28日間に亙る時間の関数として、それ
ぞれ対照シガレットおよび試験シガレットのタバコ充填
物のOV含量を示す。これらの条件で、挿入体10を持たな
いパックのタバコは12.5%から約11.1%へ降下したのち
対し、挿入体を持つパックは12.5%の近傍に留どまっ
た。
実施例4−−低温条件[4.5℃/60%RH(40゜F/60%R
H)]でのパックのシガレットのOVに対する湿度制御装
置の影響 前記実施例のパックと同時にかつ同じ態様で作った他
の組のパックを低温室条件、即ち温度4.5℃(40゜F)、
相対湿度60%で35日間貯蔵した。約8C図のカーブ82、83
はそれぞれ対照シガレットおよび試験シガレットのタバ
コ充填物のOV含量を示す。2つのカーブは挿入体10を持
たないパックのタバコは挿入体10を持つタバコよりも幾
分速く水分を失うことを示す。この条件で観察された差
異は総ての条件で観察された差異の中で最も小さいもの
である。
実施例5ーー飽和クエン酸カリウム溶液における市販タ
バコ充填物の平衡 クエン酸カリウムの飽和水溶液を作り、閉鎖したデシ
ケータに入れた。周囲温度は23.5℃(74.3゜F)であっ
た。デシケータは内部の雰囲気を平衡させるために3日
間安置した。次いで、開放した結晶皿に入れた市販シガ
レット充填物をデシケータに入れ、デシケータの雰囲気
と平衡させた。デシケータに22日置いた後、充填物のOV
は14.7%であることが判明した。
実施例6−−飽和臭化ナトリウム溶液での市販タバコ充
填物の平衡 実施例5と同時に、クエン酸カリウムの代わりに臭化
ナトリウムを用いて同様の実験を行った。充填物のOVは
13.3%であることが判明した。
実施例7−−飽和リン酸カリウム溶液での市販タバコ充
填物の平衡 塩としてリン酸カリウムを用いて、実施例5と同様の
実験を行った。5日後の充填物のOVは13.0であることが
判明し、また8日後に2つの試料を13.2%、12.7%(平
均=12.9%)で個々に測定した。
実施例8−−RHおよびOVに対するグルコース濃度の変化
の影響 湿度制御溶液による水の喪失と取得の影響をシミュレ
ートするために、クエン酸カリウムで飽和した一連の溶
液を準備したが、クエン酸カリウムの含有量は少なく、
またグルコースは本発明に理想であるよりも多かった。
溶液をジャーに入れ、弁付きの蓋を装着したが、この弁
は蓋を除去することなく、電子式RHメータ(マサチュー
セッツ州ウォバーン市のVaisala Inc.により販売される
Vaisala Model HMI−31)をジャーに入れることを可能
にする。各溶液における相対湿度を測定し、記録した。
尚、実施例5で述べたのと同様の態様で市販シガレット
充填物を同溶液で平衡させた。結果は第1表で数値的
に、第9図でグラフに示した。
注:1.全溶液はクエン酸カリウムで飽和した。
2.測定は平衡してから数日後に22〜23℃(72〜73
゜F)で行った。
3.この実施例に用いた充填物の種類について先に
決定したOVはRH−OV等温式から得られた。
これらのデータは、この湿度制御溶液の平衡相対湿度
は溶液が水をパッケージへ失い、またはパッケージか
ら、水を得るとき僅かに変化するだけであることを示
す。これは大きいグルコース濃度範囲についても言える
ことである。
実施例9−−グリセロールとリン酸水素カリウムの溶液
上で平衡したシガレット充填物のOV グリセロール4.1モル、リン酸水素カリウムで飽和し
た水溶液を準備した。市販シガレット充填物をこの溶液
上で、実施例5で述べた態様で平衡させた。充填物の最
終OVは10.3%であった。
実施例10−−グリセロールおよびクエン酸カリウムの溶
液上で平衡したシガレット充填物のOV グリセロール2.5モル、クエン酸カリウムで飽和した
水溶液を準備した。市販シガレット充填物をこの溶液上
で、実施例5で述べた態様で平衡させた。充填物の最終
OVは14.0%であった。
実施例11−−グリセロールおよび酢酸ナトリウムの溶液
上で平衡したシガレット充填物のOV グリセロール7モル、酢酸ナトリウムで飽和した水溶
液を準備した。市販シガレット充填物をこの溶液上で、
実施例2で述べた態様で平衡させた。充填物の最終OVは
7.4%であった。
実施例12−−孔寸法0.04ミクロンの微孔性フィルムの不
適当性の証明 実施例1に述べた態様で包み(挿入体10)を準備した
が、Celgard 2400の代わりにCelgard 2500を用い
た。Celgard 2500はその公称孔寸法が0.04ミクロンで
あること以外はCelgard 2400と同様である。これらの
包みはシガレットパックに入れ、実施例2で述べた態様
で高温および感想条件で貯蔵した。貯蔵1週間後、パッ
クを除去し、検査した。包みからの液の浸出によりシガ
レットパック内に損傷が明らかであった。包み自体はあ
たかも溶液がCelgard 2500の外面に付着して、湿り、
すべすべした感触であった。
実施例13−−標準貯蔵条件での果実穀物のOVに対する湿
度制御装置の影響 水分活性(AW)が0.55の市販レーズンブラン朝食用穀
物(raisin bran breakfast cereal)を2つの部分に分
けた。両部分は市販の朝食用穀物パッケージに入れた
が、各パッケージは外方のボール紙の箱と、水分バリヤ
として機能する内方の小袋とから成る。内方小袋は3つ
の縁のまわりが密封され、第4縁にジッパ型のクロージ
ャを有する。実施例1−12で用いたものと同様の構造の
湿度制御装置を作成したが、これに実施例1で述べたク
エン酸カリウム/2.5mグルコース飽和緩衝溶液を入れ、
これを小袋の半分に入れて閉じる。第2の群の小袋には
レーズンブランのみを入れる。これらの小袋は箱に入れ
てから、箱を閉じた両群は標準『スーパマーケット』条
件で貯蔵する。周期的に、各群か1つのパッケージを開
き、レーズンブランのAWを測定する。湿度制御装置なし
に貯蔵したレーズンブランのAWは湿度制御装置を持つも
ののAWよりも遥かに早期に許容範囲(0.60ないし0.40)
から外れる。
実施例14−−標準貯蔵条件でのフルーツケーキのOVに対
する湿度制御装置の影響 水分活性(AW)が0.60のフルーツケーキをボール紙ベ
ースに置き、ポリ塩化ビニリデンとポリエチレンとの交
互の多積層体から成るフィルム、例えばインディアナ
州、インディアナ市のDow Consumer Products,Inc.によ
り販売されるSARAN WRAPTM、でオーバーラップする。実
施例1で述べたクエン酸カリウム/2.5mグルコース飽和
緩衝溶液を入れた大きい湿度制御装置を1つのケーキの
オーバーラップフィルムの内側に入れる。次いで両ケー
キをフルーツケーキに用いられる伝統的な金属容器の内
側に置く。両ケーキは24℃(75゜F)30%RHで室に貯蔵
する。湿度制御装置と共に貯蔵したケーキはかなり高い
AWを有し、また味も良い。
実施例15−−標準貯蔵条件でのパウンドケーキのOVに対
する湿度制御装置の影響 水分活性(AW)が0.03である1群のパウンドケーキを
同じ種類の標準透明密封パッケージに包装する。第1組
のパウンドケーキはD−グルコースを4.4モルとし、塩
化マグネシウムで飽和した水溶液を入れた大きい湿度制
御装置と共に包装した。第2組のパウンドケーキは同じ
態様で包装されるが、湿度制御装置を持たない。ケーキ
は標準『スーパマーケット』条件で貯蔵所に入れる。定
期的に、ケーキの対を貯蔵所から除去し、その水分活性
を測定した。湿度制御装置と共に包装したパウンドケー
キは長期の貯蔵でAW値が特定レベル(0.30)に近いこと
が判明した。
実施例16−−シガレット充填物のOVに対する水蒸気透過
性フィルムで作った湿度制御装置の影響 Celgard 2400の代わりに水蒸気透過性であるも多孔
性または微孔性でない三酢酸セルロースフィルム(Amer
ican Hoeschest Corp.,film Division,Type N25 Cellul
ose Triacetate Film,厚さ25ミクロン、密度32g/cm)を
用いたこと以外は実施例1で述べたのと同様の態様で多
数の挿入体10を準備した。これらの挿入体は市販シガレ
ットのパックに入れた。次いで、これらのパックはポリ
プロピレンの小袋に入れ、これを熱シールした。他の組
のシールは挿入体を含まないこと以外は同様にパックし
た。
各組から取った一パックのシガレットのOVを直ちに測
定し、残りのパックは43℃(110゜F)、15%RHで貯蔵し
た。4日目、7日目、10日目、14日目にパックの対を引
き出してOVを分析した。結果は第2表に示し、第10図に
グラフで表示す。これによると、挿入体を含まないパッ
クは14日目以前に、許容できない低いOVレベルに到達し
たが、挿入体を含むパックは14日目以後にパッキングOV
に近いOVを得たことが判る。
本発明はシガレットパックまたは食品パック以外のパ
ッケージ中の相対湿度を維持するのに使用できよう。各
用途毎に、特定相対湿度と、含水量を制御される材料の
化学とに基づいて、適正な緩衝溶液を選択すべきであ
る。
而して、本発明は密封されたシガレットパックまたは
食品パッケージのような大体閉じた容器の相対湿度を緩
衝する装置を提供する。本発明は限定ではなく説明の目
的で提示した前述の実施例以外によっても実施できるこ
とは当業者に理解されよう。本発明は特許請求の範囲に
よってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による湿度制御装置の第1実施例の斜面
図、第2図は第1図の2−2線から取った第1図の湿度
制御装置の横断面図、第3図は第2図の3−3線から取
った第1図と第2図の湿度制御装置の平面図、第4図は
第2図の4−4線から取った第1−3図の湿度制御装置
の底面図、第5A図は第1−4図の湿度制御装置の第1の
配置を示すシガレットパックの部分斜面図、第5B図は第
1−4図の湿度制御装置の第2の配置を示すシガレット
パックの部分斜面図、第6図は本発明による湿度制御装
置の第2の好適実施例を示すシガレットパックの部分斜
面図、第7図は周囲相対湿度の関数として市販シガレッ
ト充填物(タバコ)の平衡含水量を示すグラフ、第8A図
は本発明の湿度制御装置を持って、および持たずに高
温、乾燥条件で貯蔵されたパック中のシガレットの、時
間の関数としての、含水量を示すグラフ、第8B図は本発
明の湿度制御装置を持って、および持たずに室温条件で
貯蔵されたパック中のシガレットの、時間の関数として
の、含水量を示すグラフ、第8C図は本発明の湿度制御装
置を持って、および持たずに低温条件で貯蔵されたパッ
ク中のシガレットの、時間の関数としての、含水量を示
すグラフ、第9図はクエン酸カリウムで飽和し、0.4モ
ルないし4.4モルの範囲のグルコース濃度を持つ水溶液
と平衡した相対湿度を示すグラフ、第10図は水蒸気透過
性フィルムを用いた本発明による湿度制御装置を持っ
て、および持たずに高温、乾燥時間で貯蔵されたパック
中のシガレットの、時間の関数としての、含水量を示す
グラフである。 10、61……挿入体、12、13……層、14……緩衝物質。
フロントページの続き (72)発明者 トマス・ブイ・バン・オーケン アメリカ合衆国ヴアージニア州23235、 リツチモンド、アイルデル、ロード 9635 (56)参考文献 特開 平1−148328(JP,A) 特開 平1−75025(JP,A) 特開 昭52−107042(JP,A) 米国特許2452957(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/26 101 A23L 3/3427 B65D 81/22 B65D 81/26

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実質的に密封された容器(50)(60)へ挿
    入され、容器内に特定の相対湿度を維持するための装置
    (10)(61)であって、この装置は下記のものを含む: 実際の相対湿度が特定の相対湿度未満に低下したときに
    水蒸気を解放することにより、かつ実際の相対湿度が特
    定の相対湿度より上に上昇したときに水蒸気を吸収する
    ことにより特定の相対湿度を維持するための緩衝物質
    (14)であり、緩衝物質(14)が特定の相対湿度に少な
    くとも等しい平衡相対湿度を維持できる塩の飽和溶液を
    含有する; 緩衝物質のための容器(12,13)であり、この容器は水
    蒸気の解放と吸収を行うことができる; 緩衝物質(14)が更に維持された相対湿度を平衡相対湿
    度から特定の相対湿度へ降下させるための非電解質の溶
    液を含む。
  2. 【請求項2】塩がカリウム塩である請求項1記載の装置
    (10)(61)。
  3. 【請求項3】塩がリン酸三カリウムである請求項1又は
    2記載の装置(10)(61)。
  4. 【請求項4】塩がクエン酸三カリウム一水和物である請
    求項1又は2記載の装置(10)(61)。
  5. 【請求項5】塩がクエン酸三カリウムである請求項1,2
    又は3記載の装置(10)(61)。
  6. 【請求項6】非電解質がポリオールである請求項1〜5
    の何れか1項記載の装置(10)(61)。
  7. 【請求項7】非電解質がポリヒドロキシル化炭素化合
    物、好ましくは3ないし24個の炭素原子と2ないし24個
    の水酸基を有する飽和ポリヒドロキシル化炭素化合物で
    ある請求項1〜6の何れか1項記載の装置(10)(6
    1)。
  8. 【請求項8】非電解質が5ないし24個の炭素原子と4な
    いし24個の水酸基を有する脂環式ポリヒドロキシル化炭
    素化合物である請求項1〜7の何れか1項記載の装置
    (10)(61)。
  9. 【請求項9】特定の相対湿度が約24℃(約75゜F)で約6
    0%であり、 非電解質溶液がグルコースの2.5モル水性溶液である請
    求項1〜8の何れか1項記載の装置(10)(61)。
  10. 【請求項10】非電解質がサッカライド、好ましくはモ
    ノサッカライド、更に好ましくはヘキソース、更に好ま
    しくはグルコースである請求項1〜9の何れか1項記載
    の装置(10)(61)。
  11. 【請求項11】非電解質がグリセロールである請求項1
    〜7の何れか1項記載の装置(10)(61)。
  12. 【請求項12】容器が水蒸気透過性膜(13)を含む請求
    項1〜11の何れか1項に記載の装置(10)(61)。
  13. 【請求項13】膜(13)が23℃(74゜F)で少なくとも
    約1.5×10-11g−cm/(cm2−sec−(cmHg))の水蒸気透
    過率を有する請求項12記載の装置(10)(61)。
  14. 【請求項14】膜が疎水性である請求項12又は13記載の
    装置(10)(61)。
  15. 【請求項15】水蒸気透過性膜(13)は微孔性膜である
    請求項12〜14の何れか1項記載の装置(10)(61)。
  16. 【請求項16】微孔性膜(13)が0.04ミクロン未満の孔
    寸法を有する請求項15記載の装置(10)(61)。
  17. 【請求項17】容器が多積層箔(12)を更に含み、前記
    箔(12)はその縁が水蒸気透過性膜(13)の縁へヒート
    シールされ、緩衝物質(14)が箔と膜との間にある請求
    項12〜16の何れか1項記載の装置(10)(61)。
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