在用于可持续微波包装的纤维素基衬底上印刷双重微波交互感受器结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于微波加热食物产品的微波交互感受器结构。在一个方面，本发明专利技术涉及一种用于纤维素基衬底上的微波交互结构的双重设计。在另一个方面，本发明专利技术涉及一种使用有或没有对准功能的印刷机在这些衬底上图案化该双重微波交互结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
有源微波包装是一类可微波加热的食物容器，包括使用微波交互材料(感受器)增强烹煮性能的袋和盒。感受器层是有源微波包装的关键，因为它们将微波辐射转换成热。这些感受器层目前由在这些包装内部的层压或插入的金属化塑料膜制成。虽然此类金属化塑料膜感受器在微波食物包装市场上被广泛使用，但是这种技术仍具有性能和再循环能力/堆肥能力问题。例如，金属层典型地是5至10nm厚的，这对于一些应用不能够产生足够的热。然而，如果厚度增加，此金属层会反射微波辐射，而不是将微波能量转换成热。金属膜的另一个技术问题是，由于其超小的厚度，当它被加热时容易分解。虽然金属膜的分解可以被设计为安全特征以避免过热，但是它限制了金属化膜可以达到的上限温度。来源于常规材料沉积技术(如印刷并且涂覆到纤维素基衬底上)的新颖感受器制作技术将帮助这个市场成长，因为它将提供金属化塑料膜的潜在低成本且绿色的替代物。然而，虽然印刷的感受器的概念已经获得专利(美国专利4,914,266)，但是它尚未被商业化。原因是印刷的感受器仍然具有性能问题，特别是由“逃逸加热”引起的潜在安全问题，这可导致包装着火。这种关键问题的一种可能解决方案是印刷与不与微波辐射相互作用的区域相穿插的离散感受器区域(美国专利5,308,009)。微波非交互图案的尺寸推荐为与交互图案类似的尺寸，以避免在两个相邻交互图案上电弧作用的发生(美国专利申请2006/0138128)。总的来说，良好感受器性能的一种关键标准是达到发生微波能量的稳态吸收的安全温度上限的能力。感受器的再循环能力或堆肥能力还可能是重要的资产。专利技术概述根据本专利技术的一个方面，提供了一种微波交互感受器双重结构，该双重结构包括：包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底层，在该第一表面上的第一功能感受器图案，其包括：被第一非微波交互区域穿插的第一微波交互区域，以及在该第二表面上的第二功能感受器图案，其包括：被第二非微波交互区域穿插的第二微波交互区域。在优选的实施例中，该衬底层是纤维素基的。根据在此描述的双重结构的一个方面，该第一功能感受器图案和该第二功能感受器图案是交错的，使得该第一表面上的这些第一微波交互区域与该第二表面上的这些第二非微波交互区域基本上相对。根据在此描述的双重结构的另一个方面，这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域是基本上类似的图案。根据在此描述的双重结构的又另一个方面，这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域两者都是微波交互油墨层。根据在此描述的双重结构的还另一个方面，这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域的微波交互油墨层是相同的。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于封闭待加热的食品的多层微波感受器复合材料，该复合材料包括：包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底层；在该第一表面上的第一功能感受器图案，其包括：被第一非微波交互区域穿插的第一微波交互区域，以及在该第二表面上的第二功能感受器图案，其包括：被第二非微波交互区域穿插的第二微波交互区域，顶部帘布层，其中该顶部帘布层与该第一表面上的食物接触，以及该第二表面上的底层。在优选的实施例中，该衬底层是纤维素基的。在优选的实施例中，该第二表面包括图形印刷。根据在此描述的双重结构的还另一个方面，该第一功能感受器图案和该第二功能感受器图案是交错的，使得该第一表面上的这些第一微波交互区域与该第二表面上的这些第二非微波交互区域基本上相对。根据在此描述的双重结构的又还另一个方面，该顶部帘布层是纸或其他食品安全层。根据本专利技术的又另一个方面，提供了一种用于生产微波交互感受器双重结构的方法，该方法包括：提供包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底层；通过将第一微波交互材料沉积到该第一表面上生产该第一表面上的第一功能感受器图案，其中该第一微波交互区域被第一非微波交互区域穿插，并且通过将第二微波交互材料沉积到该第二表面上生产该第二表面上的第二功能感受器图案，其中第二微波交互区域被第二非微波交互区域穿插的。在优选的实施例中，该衬底层是纤维素基的。根据在此描述的双重结构的另一个方面，该第一功能感受器图案和该第二功能感受器图案是交错的，使得该第一表面上的这些第一微波交互区域与该第二表面上的这些第二非微波交互区域基本上相对。根据本专利技术的还另一个方面，提供了用于生产微波交互感受器双重结构的方法，该方法包括：提供包括彼此相对的第一表面和第二表面的衬底层；提供第一柔性版(柔版)印刷板，其包括具有第一微波交互材料的第一印刷图案；提供第二柔版印刷板，其包括具有第二微波交互材料的第二印刷图案；将该第一印刷板和该第二印刷板对准用于制成基本上与该第二表面上的该第二印刷图案相对的该第一表面上的该第一印刷图案；将该第一微波交互材料柔版印刷在来自该第一板的该第一表面上；并且将该第二微波交互材料柔版印刷在来自该第二板的该第二表面上。在优选的实施例中，该衬底层是纤维素基的。根据在此描述的双重结构的又另一个方面，该第一表面和该第二表面的柔版印刷是使得这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域是交错的。根据在此描述的双重结构的还另一个方面，这些柔版印刷板包括这些待印刷的微波交互区域的图案。根据在此描述的双重结构的还另一个方面，该第一印刷图案和该第二印刷图案是相同的或不同的。根据在此描述的双重结构的又还另一个方面，该第一微波交互材料和该第二微波交互材料是相同的。根据本专利技术的还另一个方面，提供了用于生产微波交互感受器双重结构的方法，该方法包括：提供包括彼此相对的第一表面和第二表面的纤维素基衬底层；提供第一屏蔽掩模层(即，模板层)，其包括限定第一多个开口区域的第一图案；提供第二屏蔽掩模层，其包括限定第二多个开口区域的第二图案；将该第一屏蔽掩模层放置在该纤维素基衬底层的该第一表面上；将该第二屏蔽掩模层放置在该纤维素基衬底层的该第二表面上；向上放置该第一表面和该第一屏蔽掩模，并且通过该第一屏蔽掩模将第一微波交互材料柔版印刷在该第一表面上，其中该柔版印刷产生了对应于该第一多个开口区域的该第一表面上的第一微波交互区域该第一图案；向上放置该第二表面和该第二屏蔽掩模，并且通过该第二屏蔽掩模将第二微波交互材料柔版印刷在该第二表面上，其中该柔版印刷产生了对应于该第二多个开口区域的该第二表面上的第二微波交互区域的第二图案。根据在此描述的双重结构的还另一个方面，第一表面和该第二表面的柔版印刷是使得这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域是交错的。根据在此描述的双重结构的还另一个方面，该印刷板包括一个或多个没有该图案的大实体(solid)区域。根据本专利技术的又还另一个方面，提供了一种用于生产微波交互感受器双重结构的方法，该方法包括：提供包括彼此相对的第一表面和第二表面的纤维素基衬底层；提供第一模具，其包括限定第一多个凹陷区域的第一图案；提供第二模具，其包括限定第二多个凹陷区域的第二图案；用该第一模具将该第一图案压花在该纤维素基衬底层的该第一表面上以产生对应于该第一模具的该第一多个凹陷区域的第一多个升高区域的第一纹理化结构；用该第二模具将该第二图案压花在该纤维素基衬底层的该第二表面上以产生对应于该第二模具的该第二多个凹陷区域的第二多个升高区域的第二纹理化结构；将第一微波交互材料柔版印刷在该第一多个升高区域上以产生第一微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波交互感受器双重结构，包括：纤维素基衬底层，其包括彼此相对的第一表面和第二表面，在该第一表面上的第一功能感受器图案，其包括：被第一非微波交互区域穿插的第一微波交互区域，以及在该第二表面上的第二功能感受器图案，其包括：被第二非微波交互区域穿插的第二微波交互区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 US 62/033,6851.一种微波交互感受器双重结构，包括：纤维素基衬底层，其包括彼此相对的第一表面和第二表面，在该第一表面上的第一功能感受器图案，其包括：被第一非微波交互区域穿插的第一微波交互区域，以及在该第二表面上的第二功能感受器图案，其包括：被第二非微波交互区域穿插的第二微波交互区域。2.如权利要求1所述的双重结构，其中该第一功能感受器图案和该第二功能感受器图案是交错的，使得该第一表面上的这些第一微波交互区域与该第二表面上的这些第二非微波交互区域基本上相对。3.如权利要求1或2所述的双重结构，其中这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域是基本上类似的图案。4.如权利要求1至3中任一项所述的双重结构，其中这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域两者都是微波交互油墨层。5.如权利要求4所述的双重表面，其中这些第一微波交互区域和这些第二微波交互区域的微波交互油墨层是相同的。6.一种用于封闭待加热的食品的多层微波感受器复合材料，该复合材料包括：纤维素基衬底层，其包括彼此相对的第一表面和第二表面；在该第一表面上的第一功能感受器图案，其包括：被第一非微波交互区域穿插的第一微波交互区域，以及在该第二表面上的第二功能感受器图案，其包括：被第二非微波交互区域穿插的第二微波交互区域，顶部帘布层，其中该顶部帘布层与该第一表面上的食物接触，以及该第二表面上的底层。7.如权利要求6所述的复合材料，其中该第一功能感受器图案和该第二功能感受器图案是交错的，使得该第一表面上的这些第一微波交互区域与该第二表面上的这些第二非微波交互区域基本上相对。8.如权利要求6或7所述的复合材料，其中该顶部帘布层是纸或其他食品安全层。9.一种用于生产微波交互感受器双重结构的方法，该方法包括：提供包括彼此相对的第一表面和第二表面的纤维素基衬底层；通过将第一微波交互材料沉积到该第一表面上生产该第一表面上的第一功能感受器图案，其中第一微波交互区域被第一非微波交互区域穿插，并且通过将第二微波交互材料沉积到该第二表面上生产该第二表面上的第二功能感受器图案，其中第二微波交互区域被第二非微波交互区域穿插。10.如权利要求9所述的方法，其中该第一功能感受器图案和该第二功能感受器图案是交错的，使得该第一表面上的这些第一微波交互区域与该第二表面上的这些第二非微波交互区域基本上相对。11.用于生产微波交互感受器双重结构的方法，该方法包括：提供包括彼此相对的第一表面和第二表面的纤维素基衬底层；提供第一柔版印刷板，其包括具有第一微波交互材料的第一印刷图案；提供第二柔版印刷板，其包括具有第二微波交互材料的第二印刷图案；将该第一印刷板和该第二印刷板对准用于制成基本上与该第二表面上的该第二印刷图案相对的该第一表面上的该第一印刷图案；将该第一微波交互材料柔版...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庭杰，J·S·阿斯普勒，L·M·科米尔，
申请(专利权)人：FP创新研究中心，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA