Система контроля влажности
Настоящее изобретение относится к области контроля влажности. Описана система контроля влажности окружающей среды, включающая: материал двунаправленного контроля влажности, терпен и упаковку, заключающую в себе материал двунаправленного контроля влажности и терпен, где терпен смешан с материалом двунаправленного контроля влажности с образованием смеси, где терпен смешан в количестве, обеспечивающем ароматизацию и придание аромата продукту, хранящемуся вместе со смесью. Технический результат – разработанная система контроля влажности придает запах и/или аромат и препятствует образованию плесени. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Настоящей заявкой испрашивается приоритет и преимущества предварительной заявки на патент США № 62/689009, поданной 22 июня 2018 г., во всей полноте, включаемой в настоящий документ путем ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Область техники
[0002] Настоящее изобретение относится, вообще, к области контроля влажности. Настоящее изобретение также относится, вообще, к области изменения чувственного восприятия в окружающей среде, такого как вкусовое или обонятельное ощущение.
2. Описание предшествующего уровня техники
[0003] Продукты контроля влажности, вообще, хорошо известны. Осушитель представляет собой гигроскопическое вещество, адсорбирующее влагу из окружающей среды, применяемое для изменения (и поддержания) некоторой относительной влажности в определенной среде. Увлажнитель представляет собой гигроскопическое вещество, абсорбирующее влагу из окружающей среды, которое также применяют для изменения (и поддержания) влажности среды. Существуют также продукты контроля влажности двунаправленного действия (также именуемые двунаправленными увлажнителями), такие как водные растворы глицерина и насыщенные растворы солей, которые и абсорбируют, и адсорбируют влагу и позволяют повышать или снижать относительную влажность окружающей среды до заданной величины относительной влажности.
[0004] Продукты контроля влажности могут использоваться в различных вариантах применения, таких как, например, консервация пищевых продуктов, трав, фармацевтических препаратов и табака. По существу, часто желательно одновременно контролировать влажность и другие факторы окружающей среды. Например, может оказаться желательным контроль влажности и запаха окружающей среды или контроль влажности и содержания кислорода в окружающей среде. Кроме этого, некоторые ароматизированные продукты могут терять со временем свою действенность, поэтому может потребоваться контроль влажности и привнесение или пополнение ароматизатора в среде, окружающей продукты.
[0005] Известно, что различные растительные экстракты, такие как терпены и эфирные масла, являются ароматизаторами и/или отдушками для пищевых продуктов или табака. Однако такая ароматизация требует прямого воздействия на продукт, например, путем покапельного добавления растительных экстрактов непосредственно в подлежащий ароматизации продукт или путем испарения растительного экстракта.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Система контроля влажности, соответствующая одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения, предназначена для регулятора влажности, такого как увлажнитель или двунаправленный увлажнитель, с растительными экстрактами, такими как эфирные масла или терпены, заключенными внутри упаковки, который обеспечивает контроль влажности и привносит ароматизатор и/или запах в окружающую среду и/или продукты, находящиеся в окружающей среде. В одном или нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения система контроля влажности включает вещество двунаправленного контроля влажности, смешанное с терпенами и заключенное в упаковке, снабженной покрытием. Упаковка может включать пористый материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения покрытием является полиэтилен. В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт может представлять собой терпен, такой как линалоол, мирцен и/или а-пинен.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] Эти и другие отличительные особенности и аспекты вариантов осуществления настоящего изобретения станут более понятны по рассмотрении нижеследующего подробного описания совместно с прилагаемыми чертежами. Одинаковыми номерами позиций на всех фигурах обозначены подобные отличительные особенности и компоненты. Фигуры по своей природе схематичны и могут быть выполнены не в масштабе.
[0008] Фиг. 1 поясняет систему контроля влажности, соответствующую одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.
[0009] На фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении системы контроля влажности фиг. 1 по I-I на фиг. 1.
[0010] На фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении системы контроля влажности фиг. 1 по I-I на фиг. 1 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0011] На фиг. 4 система контроля влажности показана в замкнутой окружающей среде в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0012] Как показано на фиг. 1 и 2, система 1 контроля влажности включает вещество 10 контроля влажности и растительный экстракт (например, ненасыщенный углеводород, встречающийся в растениях и растительных эфирных маслах) 20, заключенные в упаковку 30. Упаковка 30 изготовлена из пористого материала, проницаемого для пара, и пар будет проходить через него, но непроницаемого для жидкости, пыли и других частиц. Например, в одном или нескольких вариантах осуществления изобретения для изготовления упаковки 30 использована крафт-бумага плотностью 30 фунтов/1000 кв. дюймов (21 кг/м2) или более. Другим примером упаковки может служить эластомерный полиэфир.
[0013] Упаковка 30 может быть снабжена покрытием 32 (например, микропористым покрытием), расположенным между упаковкой 30 и веществом 10 контроля влажности и растительным экстрактом 20. Покрытие 32 выбрано так, что обеспечивает адекватную влагопроницаемость (moisture vapor transmission, MVT) и герметизацию упаковки 30. Так, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, покрытие 32 также может быть использовано в качестве адгезива для соединения друг с другом противолежащих сторон упаковки 30. Покрытие 32 также уменьшает или сводит к минимуму вероятность утечки вещества 10 контроля влажности и растительного экстракта 20 сквозь упаковку 30. Покрытие 32 может быть выполнено из полиэтилена, ориентированного полистирола, пористой полиэтиленовой смолы, полиуретана, полиэфирного блокамида и/или полимерной смеси, содержащей гидрофильный мономер. Покрытие 32 предотвращает или снижает вероятность утечки вещества 10 контроля влажности и растительного экстракта 20 из упаковки 30.
[0014] Покрытие 32 может соответствовать стандартам Управления по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств (Food and Drug Administration, FDA), например, нормам, изложенным в Своде федеральных нормативных актов (Code of Federal Regulations), раздел 21. Например, покрытие 32 может не включать никаких исходных материалов, не входящих в соответствующие части раздела 21 Свода федеральных нормативных актов. Толщина покрытия может лежать в диапазоне, примерно, от 0,0005 дюйма до 0,01 дюйма (0,0127-0,254 мм), предпочтительно, от 0,0005 дюйма до 0,002 дюйма (0,0127-0,0508 мм), более предпочтительно, составлять 0,001 дюйм (0,0254 мм). Как показано в таблице 1, при изменении толщины покрытия 32 паропроницаемость (water vapor transmission rate, WVTR) увлажняющей системы может изменяться от, примерно, 16 г/100 кв. дюйма в день до, примерно, 42 г/100 кв. дюйма в день (248-651 г/м2 в день). Понятно, что чем меньше толщина покрытия 32, тем меньше стоимость затрачиваемых материалов и тем больше MVT/WVTR, но когда толщина покрытия 32 слишком мала, система 1 контроля влажности может быть подвержена утечкам, а покрытие 32 может не обладать достаточными адгезивными свойствами.
Таблица 1
| Толщина (дюйм) | Согласуется с FDA? | WVTR (г/100 кв.дюймов/день) |
| 0,001 | Да | 28 |
| 0,002 | Да | 16 |
| 0,001 | Нет | 42 |
| 0,002 | Нет | 18 |
[0015] В некоторых вариантах осуществления изобретения может потребоваться более толстое покрытие. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения покрытие 32 может иметь толщину около 0,01 дюйма (0,254 мм) для обеспечения более медленной MVT при долгосрочном использовании. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения более толстое покрытие 32 может быть использовано одновременно с таким растительным экстрактом 20, как цитронелловое масло, эффективное для отпугивания москитов, и может обеспечивать более длительную защиту от москитов, например, в долгом туристическом походе или на рыбалке.
[0016] В некоторых вариантах осуществления изобретения упаковка 30 может быть выбрана так, что в покрытии 32 нет необходимости. Например, как показано на фиг. 3, в некоторых вариантах осуществления изобретения упаковка 30 может включать нетканое полотно, содержащее полиэтилен и/или полипропилен. Как таковая, упаковка 30 может обладать свойством самоадгезии и обеспечивать более быструю WVTR благодаря отсутствию дополнительного покрытия. В тех вариантах осуществления изобретения, где упаковка 30 не имеет покрытия 32, упаковку 30 герметизируют под давлением (например, заданным давлением), что позволяет герметично скрепить друг с другом противолежащие части упаковки 30.
[0017] В некоторых вариантах осуществления изобретения упаковка 30 может включать нетканое полотно, содержащее полиэтиленовый и полипропиленовый спанбонд (polyethylene and a polypropylene spunbound, PPSB). Например, пригодным нетканым полотном является материал MACTEX® 203020 (MACTEX® - зарегистрированная торговая марка компании Mactex, Incorporated). В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть использован материал полиэтилен плотностью 20 г/м2 (grams per square meter, GSM) + 30 GMS PPSB+20 GSM полиэтилен.
[0018] Вещество 10 контроля влажности может включать осушитель, поглотитель кислорода, поглотитель этилена, однонаправленный увлажнитель и/или продукт двунаправленного контроля влажности.
[0019] В некоторых вариантах осуществления изобретения вещество 10 контроля влажности может включать продукт двунаправленного контроля влажности, например, насыщенный раствор соли или смесь вязкого смешивающегося глицерина (или глицерина) и воды. Системы, включающие смесь вязкого смешивающегося глицерина и воды и предназначенные для обеспечения двунаправленного контроля влажности описаны в патентах США № 9616381 и 9616382, выданных Desiccare, Inc., во всей полноте включаемых в настоящий документ путем ссылки.
[0020] В соответствии с вариантами осуществления изобретения система 1 контроля влажности включает растительный экстракт 20. В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт 20 может включать терпен, эфирное масло и т.п.
[0021] В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт 20 может включать, по меньшей мере, один из следующих терпенов: линалоол, мирцен, а-пинен, гумулен, бета-кариофиллен и их сочетания. Растительный экстракт 20 может быть смешан с веществом контроля влажности так, чтобы растительный экстракт 20 составлял от, примерно, 0,025% до, примерно, 5,0% по весу. В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт 20 может быть смешан с веществом контроля влажности так, чтобы растительный экстракт 20 составлял, примерно, 4% вес.
[0022] В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт 20 может быть смешан с глицерином при температуре, примерно, от 95°F до 100°F (35-37,7°С). Перед смешиванием растительный экстракт 20 может иметь комнатную температуру. После смешивания глицерина и растительного экстракта в смесь глицерина и растительного экстракта вводят дополнительные компоненты, такие как вода. Затем совокупную смесь глицерин/растительный экстракт заключают в упаковку 30, снабженную покрытием 32.
[0023] В некоторых вариантах осуществления изобретения глицерин и вода могут быть смешаны с образованием вещества 10 контроля влажности, после чего с веществом 10 контроля влажности соединяют растительный экстракт 20. В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт 20 соединяют с веществом 10 контроля влажности до его превращения в гель.
[0024] В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный экстракт 20 может быть обеспечен в таком относительном количестве, чтобы растительный экстракт распространял запах сквозь упаковку и/или ароматизировал продукты, находящиеся в окружающей среде, например, табак или травы, находящиеся в окружающей среде. Как таковая, система 1 контроля влажности способна обеспечивать ароматизацию и/или придание запаха неароматизированным продуктам, находящимся в окружающей среде, таким как табак, или может восполнять ароматизацию или запах ароматизированных продуктов в окружающей среде, утративший действенность, например, уже не такой насыщенный, как был раньше.
[0025] В некоторых вариантах осуществления изобретения система 1 контроля влажности может включать растительный экстракт (например, терпены) в количестве, достаточном для предотвращения или замедления роста плесени в окружающей среде. Например, система 1 контроля влажности может включать лимонен и/или цитронеллу, которые, как было обнаружено, замедляют образование плесени.
[0026] В некоторых вариантах осуществления изобретения система 1 контроля влажности может включать сочетание растительных экстрактов (например, терпенов), которые придают запах и/или аромат и препятствуют образованию плесени.
[0027] В одном или нескольких вариантах осуществления изобретения вещество 10 контроля влажности может включать насыщенный раствор соли и глицерин. В некоторых вариантах осуществления изобретения вещество 10 контроля влажности может включать раствор соли и эмульгатор или поверхностно-активное вещество. В некоторых вариантах осуществления изобретения соль добавляют в форме порошка 325 меш в смесь целлюлозного порошка, такого как SOLKA-FLOC® 40 grade (SOLKA-FLOC® - зарегистрированная торговая марка компании Solvaira Specialty, L.P.). В некоторых вариантах осуществления изобретения также может быть добавлен порошок аскорбиновой кислоты для обеспечения удаления кислорода. Может быть добавлен раствор глицерина и/или дистиллированной воды, который допускает помещение в различную подходящую упаковку и/или упаковку с пленочным покрытием. Например, раствор глицерина и/или дистиллированной воды может быть дозирован в раствор соли при помощи упаковочной машины SANKO® FC-80 (SANKO® - зарегистрированная торговая марка компании Sanko Machinery Co., Ltd.).
[0028] В некоторых вариантах осуществления изобретения вещество 10 контроля влажности также включает гелеобразователь. Гелеобразователь может представлять собой пищевой гидроколлоид. Например, гелеобразователь может представлять собой одно из следующего: желатин, ксантан, альгинат и/или пектин. Гелеобразователь может повышать вязкость вещества 10 контроля влажности и/или смеси глицерина с растительным экстрактом и может уменьшать или сводить к минимуму вероятность утечки вещества 10 контроля влажности и/или смеси глицерина с растительным экстрактом сквозь покрытие 32 и упаковку 30.
[0029] Понятно, что несмотря на то, что в данном документе делается ссылка на растительный экстракт 20, этот растительный экстракт может представлять собой материал, экстрагированный из растения, или может быть синтетическим или искусственным, но иметь те же или, по существу, те же свойства, что и различные растительные экстракты.
[0030] В соответствии с вариантами осуществления изобретения, как показано на фиг. 4, система 1 контроля влажности может быть помещена в контейнер 40 вместе с продуктом 50. Контейнер 40 может представлять собой, например, воздухонепроницаемый контейнер, коробку с регулируемой влажностью и т.д. Продукт 50 может представлять собой, например, табак, травы, высушенные пищевые продукты и т.д. Система 1 контроля влажности и продукт 50 могут быть вместе помещены в контейнер 40, после чего контейнер 40 может быть закрыт. Тогда система 1 контроля влажности, включающая вещество 10 контроля влажности и растительный экстракт 20, обеспечивает контроль относительной влажности в контейнере 40 и выделяет внутрь контейнера 40 растительный экстракт 20 (например, эссенцию растительного экстракта), благодаря чему может происходить ароматизация продукта 50, придание аромата среде в контейнере или продукту 50 и/или замедление образования плесени внутри контейнера 40 и т.д.
[0031] В некоторых вариантах осуществления изобретения к системе 1 контроля влажности может быть прикреплена карточка индикации влажности, такая как карточка индикации влажности, раскрываемая в патенте США № 9618456, выданном Desiccare, Inc., во всей полноте включаемом в настоящий документ путем ссылки.
[0032] Хотя изобретение описано подробно со ссылкой на некоторые конкретные примерные варианты его осуществления, эти описанные примерные варианты осуществления изобретения не являются исчерпывающими и не предусматривают ограничения объема изобретения конкретными раскрытыми формами. Понятно, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе. Специалистам в той области техники и технологии, к которой относится изобретение, будет очевидно, что в описанные структуры и способы сборки и функционирования могут быть внесены изменения без значимого отступления от принципов, существа и объема настоящего изобретения, изложенных в прилагаемой формуле изобретения и ее эквивалентах.
1. Система контроля влажности окружающей среды, включающая:
материал двунаправленного контроля влажности;
терпен; и
упаковку, заключающую в себе материал двунаправленного контроля влажности и терпен,
где терпен смешан с материалом двунаправленного контроля влажности с образованием смеси,
где терпен смешан в количестве, обеспечивающем ароматизацию и придание аромата продукту, хранящемуся вместе со смесью.
2. Система по п. 1, в которой упаковка включает нетканое полотно.
3. Система по п. 2, в которой нетканое полотно включает полиэтилен и/или полипропилен.
4. Система по п. 3, в которой нетканое полотно включает полиэтиленовый и полипропиленовый спанбонд.
5. Система по п. 1, дополнительно включающая покрытие на внутренней поверхности упаковки.
6. Система по п. 5, в которой покрытие включает полиэтилен, ориентированный полистирол, пористую полиэтиленовую смолу, полиуретан, полиэфирный блокамид и/или полимерную смесь, содержащую гидрофильный мономер.
7. Система по п. 1, в которой материал контроля влажности включает смесь вязкого смешивающегося глицерина и воды.
8. Система по п. 1, в которой материал контроля влажности включает насыщенный раствор соли.
9. Система по п. 1, в которой терпен включает одно или более из следующего: линалоол, мирцен, а-пинен, гумулен и бета-кариофиллен.
10. Система по п. 1, в которой терпен составляет от, примерно, 0,025% до, примерно, 5,0% вес. смеси.
11. Система по п. 1, дополнительно включающая аскорбиновую кислоту.
12. Система по п. 1, дополнительно включающая карточку индикации влажности, прикрепленную к упаковке.
13. Способ ароматизации продукта с применением системы контроля влажности окружающей среды в контейнере, способ включает стадии, на которых:
размещают в контейнере систему контроля влажности, при этом система контроля влажности включает:
материал двунаправленного контроля влажности;
терпен; и
упаковку, заключающую в себе материал двунаправленного контроля влажности и терпен;
где терпен смешан с материалом двунаправленного контроля влажности с образованием смеси,
где терпен смешан в количестве, обеспечивающем ароматизацию и придание аромата продукту, хранящемуся вместе со смесью; и
помещают продукт в контейнер.
14. Способ по п. 13, в котором терпен включает одно или более из следующего: линалоол, мирцен, а-пинен, гумулен и бета-кариофиллен.
