用于食品包装和食品加工设备的自润滑表面制造技术

本发明专利技术提供一种具有液体浸渍的表面的物品。所述表面包括固体特征(124)(例如无毒和/或可食用特征)的矩阵，所述固体特征间隔足够近以在其间或其内稳定容纳液体(126)，其中所述液体是无毒和/或可食用的。所述物品可容纳例如食品或其它消费品，例如调味番茄酱、芥末或蛋黄酱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于食品包装和食品加工设备的自润滑表面 相关申请案的夺叉参考 本申请案主张2012年3月23日申请的美国临时专利申请案第61/614,941号和 2012年5月24日申请的美国临时专利申请案第61/651，545号的优先权和权益，并且这些 申请案以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及用于食品和其它消费品包装和加工设备的非润湿并且自润滑 的表面。
技术介绍
近十年来，微米/纳米工程化表面的出现为增强热流体科技中的多种物理现象提 供了新的技术。举例来说，使用微米/纳米表面纹理提供了能够获得较低粘性阻力、降低的 与冰和其它材料的粘附力、自清洁及拒水性的非润湿表面。这些改善一般是由固体表面与 相邻液体之间的接触减少（即，润湿减少）引起的。 需要改善的非润湿并且自润滑的表面。特别需要用于食品包装和食品加工设备的 改善的非润湿并且自润滑的表面。
技术实现思路
-般来说，本专利技术涉及用于食品包装和食品加工设备中的液体浸渍表面。在一些 实施例中，所述表面被用于食品用容器或瓶子中，所述食品例如为调味番茄酱、芥末、蛋黄 酱及其它从这些容器或瓶子中倒出、挤出或以其它方式提取的产品。所述表面使这些食品 能容易地流出所述容器或瓶子。本文所述的表面还可以防止化学品从食品容器或食品加工 设备的器壁浸析到食品中，由此增进消费者的健康和安全性。在一个实施例中，所述表面为 水或氧的扩散提供屏障，和/或保护所容纳的材料（例如食品）免受紫外辐射的影响。本 文描述了用于制造这些表面的具有成本效益的方法。 具有本文所述的液体封装涂层的容器意外地展现有效的食品排空特性。本文所 述的实施例特别适用于供众所周知会粘到容器或加工设备上的食品或其它消费品用的容 器或加工设备（例如，与这些消费品接触的容器和加工设备）。举例来说，已经发现，本文 所述的实施例适用于作为非牛顿流体（non-Newtonian fluid),特别是宾汉塑料（Bingham plastics)和触变性流体的消费品。本文所述的实施例适用的其它流体包括高粘度流体、高 粘度零剪切速率流体（剪切致稀的流体）、剪切致稠的流体及具有高表面张力的流体。此 处，流体可意谓固体或液体（流动的物质）。 宾汉塑料（例如屈服应力流体）是在开始流动之前需要有限的屈服应力的流体。 这些流体比较难以从瓶子或其它容器挤出或倒出。宾汉塑料的实例包括蛋黄酱、芥末、巧克 力、番茄酱及牙膏。通常，宾汉流体将无法流出容器，即使是将容器倒置（例如，牙膏将无法 流出管，即使是将其倒置）。已经发现，本文所述的实施例适用于宾汉塑料。 触变性流体是粘度取决于剪切随时间的变化的流体（并且其粘度随持续施加剪 切而减小）。换句话说，触变性流体必须随时间搅动以开始变稀。调味番茄酱是触变性流体 的一个实例，酸乳酪也是。已发现本文所述的实施例适用于触变性流体。 本文所述的实施例还适用于高粘度流体（例如，高于100cP、高于500cP、高于 1000CP、高于3000CP或高于5000CP的流体）。实施例还适用于高于IOOcP的高粘度零剪切 速率材料（例如剪切致稀的流体）。实施例还适用于高表面张力物质，在物质被容纳于极小 瓶子或管中的情况下，这些是相关的。 在一个方面，本专利技术针对一种包括液体浸渍表面的物品，所述表面包括固体特征 的矩阵，所述固体特征间隔足够近以在其间和/或其内稳定容纳液体，其中所述特征和所 述液体是无毒和/或可食用的。在某些实施例中，所述液体被稳定容纳于所述矩阵内，不管 所述物品的方位如何和/或是处于正常运送和/或处理条件下。在某些实施例中，所述物 品是消费品的容器。在某些实施例中，所述固体特征包括颗粒。在某些实施例中，所述颗粒 的平均特征尺寸在例如约5微米到约500微米，或约5微米到约200微米，或约10微米到 约50微米范围内。在某些实施例中，所述特征尺寸是直径（例如对于大致呈球形的颗粒）、 长度（例如对于大致呈杆状的颗粒）、厚度、深度或高度。在某些实施例中，所述颗粒包括 不可溶纤维、纯化的木纤维素、微晶纤维素、麦麸纤维、高岭土（粘土矿物）、日本蜡（从浆 果获得）、木浆（植物茎的海绵状部分）、三氧化二铁、氧化铁、甲酸钠、油酸钠、棕榈酸钠、硫 酸钠、蜡、巴西棕榈蜡、蜂蜡、小烛树腊、玉米蛋白（来自玉米）、糊精、纤维素醚、羟乙基纤维 素、羟丙基纤维素（HPC)、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素（HPMC)和/或乙基羟乙基 纤维素。在某些实施例中，所述颗粒包括蜡。在某些实施例中，所述颗粒是随机间隔的。在 某些实施例中，所述颗粒是以相邻颗粒或颗粒簇之间的平均间距为约1微米到约500微米， 或约5微米到约200微米，或约10微米到约30微米来排列。在某些实施例中，所述颗粒是 喷雾沉积的（例如，通过气雾剂或其它喷雾机制沉积）。在某些实施例中，消费品包含至少 一种选自由以下组成的群组的成员：调味番茄酱、调味酱、芥末、蛋黄酱、糖浆、蜜、果子冻、 花生酱、黄油、巧克力糖浆、起酥油、黄油、人造奶油、人造奶酪、油脂、蘸酱、酸乳酪、酸奶油、 化妆品、洗发香波、洗液、发胶及牙膏。在某些实施例中，食品是粘性食品（例如，糖果、巧克 力糖浆、麦芽汁、酵母醪、啤酒醪、太妃糖）、食用油、鱼油、果汁软糖、生面团、稀面糊、烘焙食 品、口香糖、泡泡糖、黄油、干酪、奶油、奶油干酪、芥末、酸乳酪、酸奶油、咖哩、酱汁、甜椒酱 (ajvar)、咖喱香肠酱、沙拉酱（salsa Iizano)、酸辣酱、贝乌雷酱（pebre)、鱼酱汁、酸奶黄 瓜、拉差辣椒酱（sriracha sauce)、维吉麦（vegemite)、阿根廷香辣酱（chimichurri)、HP 酱/棕酱、哈里萨辣酱（harissa)、苦椒酱（kochujang)、海鲜酱、朝鲜泡菜（kim chi)、查鲁 纳辣酱（cholula hot sauce)、塔塔酱（tartar sauce)、白芝麻酱、鹰嘴豆泥、七味粉、调味 番爺酱、意大利面酱、阿尔弗雷德酱（Alfredo sauce)、番爺意面酱（Spaghetti sauce)、糖 霜、甜品配料或生奶油。在某些实施例中，消费品的容器是当填充有消费品时货架期稳定 的。在某些实施例中，所述消费品在室温下粘度为至少约l〇〇cP。在某些实施例中，所述消 费品在室温下粘度为至少约1000CP。在某些实施例中，所述消费品为非牛顿材料。在某些 实施例中，所述消费品包含宾汉塑料、触变性流体和/或剪切致稠物质。在某些实施例中， 所述液体包括食品添加剂（例如油酸乙酯）、脂肪酸、蛋白质和/或植物油（例如橄榄油、淡 橄榄油、玉米油、大豆油、菜籽油、亚麻籽油、葡萄籽油、亚麻仁油、芥花油、花生油、红花油、 向日葵油）。在某些实施例中，所述物品是消费品加工设备的一个组件。在某些实施例中， 所述物品是食品加工设备中与食品接触的组件。在某些实施例中，所述液体浸渍表面具有 低于约50%，或低于约25%，或低于约15%的固体与液体比率。 在另一方面，本专利技术针对一种制造消费品容器的方法，所述方法包括以下步骤：提 供衬底；将纹理施加到所述衬底上，所述纹理包含固体特征的矩阵，所述固体特征间隔足够 近以在其间和/或其内稳定容纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含液体浸渍表面的物品，所述表面包含固体特征的矩阵，所述固体特征间隔足够近以在其间和/或其内稳定容纳液体，其中所述特征和所述液体是无毒和/或可食用的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.23 US 61/614,941;2012.05.24 US 61/651,5451. 一种包含液体浸渍表面的物品，所述表面包含固体特征的矩阵，所述固体特征间隔 足够近以在其间和/或其内稳定容纳液体，其中所述特征和所述液体是无毒和/或可食用 的。2. 根据权利要求1所述的物品，并且其中所述物品是消费品的容器。3. 根据权利要求1所述的物品，其中所述固体特征包含颗粒。4. 根据权利要求3所述的物品，其中所述颗粒的平均尺寸在5微米到50微米范围内。5. 根据权利要求3所述的物品，其中所述颗粒包含一或多种选自由以下组成的群组的 成员：不可溶纤维、纯化的木纤维素、微晶纤维素、麦麸纤维、高岭土（粘土矿物）、日本蜡 (从浆果获得）、木浆（植物茎的海绵状部分）、三氧化二铁、氧化铁、甲酸钠、油酸钠、棕榈酸 钠、硫酸钠、蜡、巴西棕榈蜡、蜂蜡、小烛树腊、玉米蛋白（来自玉米）、糊精、纤维素醚、羟乙 基纤维素、羟丙基纤维素HPC、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素HPMC和乙基羟乙基纤 维素。6. 根据权利要求5所述的物品，其中所述颗粒包含蜡。7. 根据权利要求3所述的物品，其中所述颗粒是随机间隔的。8. 根据权利要求7所述的物品，其中所述颗粒是以相邻颗粒或颗粒簇之间的平均间距 为约10微米到约30微米排列的。9. 根据权利要求3所述的物品，其中所述颗粒是喷雾沉积的。10. 根据权利要求2所述的物品，其中所述消费品包含至少一种选自由以下组成的群 组的成员：调味番茄酱、调味酱、芥末、蛋黄酱、糖浆、蜜、果子冻、花生酱、黄油、巧克力糖浆、 起酥油、黄油、人造奶油、人造奶酪、油脂、蘸酱、酸乳酪、酸奶油、化妆品、洗发香波、洗液、发 胶及牙膏。11. 根据权利要求2所述的物品，其中所述消费品的容器是当填充有所述消费品时货 架期稳定的。12. 根据权利要求2所述的物品，其中所述消费品在室温下粘度为至少100cP。13. 根据权利要求2所述的物品，其中所述消费品为非牛顿材料。14. 根据权利要求1所述的物品，其中所述液体包含至少一种选自由以下组成的群组 的成员：食品添加剂（例如油酸乙酯）、脂肪酸、蛋白质和植物油（例如橄榄油、淡橄榄油、 玉米油、大豆油、菜籽油、亚麻籽油、葡萄籽油、亚麻仁油、芥花油、花生油、红花油、向日葵 油）。15. 根据权利要求1所述的物品，其中所述物品是消费品加工设备的组件。16. 根据权利要求1所述的物品，其中所述物品是食品加工设备中与食品接触的组件。17. 根据权利要求1所述的物品，其中所述液体浸渍表面具有低于约50%的固体与液 体比率。18. -种制造消费品容器的方法，所述方法包含： 提供衬底； 将纹理施加到所述衬底，所述纹理包含固体特征的矩阵，所述固体特征间隔足够近以 在其间和/或其内稳定容纳液体；及 用所述液体浸渍所述固体特征的矩阵，其中所述固体特征和所述液体是无毒和/或可 食用的。19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述固体特...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·大卫·史密斯，拉吉夫·迪米曼，亚当·T·帕克森，克里斯托弗·J·洛夫，布莱恩·R·所罗门，克里帕·K·瓦拉纳西，
申请(专利权)人：麻省理工学院，
类型：发明
国别省市：美国;US