具有可渗透的阻挡层或杂质收集器 的纤维素幅片 发明领域
本发明涉及改进的硬或半硬纤维素包装材料，包括粗纸板、纸盒板、纸板或硬纸板材料，其具有可渗透的阻挡层或杂质收集性能。优选的阻挡纸板材料可以减少可渗透材料从环境空气通过纸板进入包装内含物中。另外，在纸板中存在或者作为一种纸板成分存在的任何来自环境中的可流动或者挥发性有机杂质从纤维素材料、印刷化学品、涂层化学品衍生而来，或者从存在于将要循环的材料中的任何杂质衍生而来，可以用纸板包装结构中的活性阻挡材料收集。
本发明包括阻挡层结构，该结构包括至少一层纤维素材料、至少一层阻挡层或者含有活性阻挡层成分的阻挡层。包装结构可以具有在包装体系中有用的其它层。纤维素材料层是结构化的且其生产或取向应具有确定地产品侧和确定的外侧。
背景技术
诸如纸板、纸盒板、硬纸板或者粗纸板等的纤维素材料由较厚的(与纸张比较)片材构成，片材由包含纤维素的粘结的、小的分散纤维构成。该纤维一般通过二次键合聚集到一起，这种键合最可能是氢键。为了形成纤维素页片，将来自纤维的水悬浮液或者分散液中的纤维形成细筛网上的粗加工的幅片或者页片，并与纤维添加剂、颜料、粘合剂材料、二次粘合剂材料或其它成分结合。当在细小筛网上形成页片之后，接着对粗加工的页片进行干燥、压光并进一步处理以使成品页片具有可控的厚度、改进的表面性质、一个或者多个涂层、固定的湿含量等等。另外，在页片成型之后，纸板可以被进一步涂层、压花、印刷或者在压光和分配之前进一步处理。纸板、纸盒板、粗纸板或硬纸板一般具有约大于0.30毫米的厚度(厚)(在英制中约大于0.25毫米)。通常认为大于250克/米(51磅/103平方英尺)的定量(每平方米克重)的纸张是ISO标准的纸板。通常，认为纸张是厚度约小于0.25毫米、常常小于0.1毫米的片状材料。
为了满足各种用途，纸板、纸盒板、粗纸板和硬纸板以多种类型和等级制备。纸板的最终成品可以是粗加工的或者光滑的，可以与其它材料叠层，但是与常规纸张材料比较则一般较厚、较重并且不太柔韧。纸板既可由纤维原材料制成又可由二次或者回收的纤维材料制成。用于制造纸板的纤维大部分直接来自林业。然而，越来越多的纸板是由回收的或者二次纤维制造，这些纤维从纸张、波纹状纸板、织造物和非织造物、类似的纤维状纤维素材料衍生而来。这些回收的纤维状材料本身含有整理用(finishing)材料，诸如墨汁、溶剂、涂剂、粘结剂、来自纤维源所接触的材料和其它污染源的残余物。这些回收的整理用材料除了含有新施用的整理用材料外，还含有残余可挥发有机物，该有机物可能对由这种回收材料制成的容器中储存的内含物产生一些污染威胁。
在纸制品生产中所用的主要成分是机械/半机械木浆、未漂白的硫酸盐化学木浆、白化学木浆、废纤维、二次纤维、非木纤维、回收的织造和非织造纤维、填料和颜料。所用的多种木浆从硬木和软木衍生而来。纸板的化学性质和成分由在造纸过程中或随后的纸张转化(converting)操作掺入纸张中或施用在纸张表面上的所用的纤维类型纸和任何非纤维材料而确定。由纤维化学成分直接影响的纸张性能包括：色彩、不透明性、强度、持久性和电性能。
在纸板的生产中，通常需要阻挡涂层以提高对下列物质通过纸板材料的抵抗性：水、水蒸气、氧、二氧化碳、硫化氢、溶剂、动物脂、脂肪、气味、再循环的杂质或其它各种化学品。水(液体)阻挡层是公知的并能改变使用施胶剂的纸张表面的润湿性。动物脂或脂肪阻挡层可以用如下方法提供：将纤维素材料水化形成无针眼(pinhole)页片，或者用抗油或动物脂(疏水性的)材料的连续薄膜涂布纸张。用作为具体气体或蒸汽的阻挡层的合适材料的连续薄膜形成气体或蒸汽阻挡层。通过对纸板进行涂布或印刷以增加寿命和可用性。
已经开发了多种薄膜材料作为对水蒸气、氧或者其它可渗透的阻挡层。授予Brugh Jr.等人的美国专利3802984教导了含有纤维素页片和热塑性材料的水分阻挡层。授予Dunn Bolter等人的美国专利3616010教导了含有叠层和波纹状纸板和一叠层热塑性袋纸料的水分阻挡层。授予Brugh Jr.等人的美国专利3886017教导了在容器中的湿度阻挡层，其包括有在热塑性薄膜中的高和低密度纤维素页片叠层。授予Willock等人的美国专利3972467教导了用于容器的改进的纸板叠层，其包含纸板聚合物薄膜叠层和可选的铝箔层。授予Valyi的美国专利4048361教导了含有气体阻挡层的包装，其包含塑料纤维素的叠层和其它类似材料。授予Gibens等人的美国专利4698246教导了包含纸板聚酯和其它常规成分的叠层。授予Ticassa等人的美国专利4525396教导了一种耐压纸张器皿，其包含气体阻挡性能的阻挡层薄膜叠层，这种叠层是由纸板热塑性薄膜、纸张成分和其它常规元件制备的。环糊精物质和取代环糊精的材料也是公知的。
另外，授予Pitha等人的美国专利5173481和Alan P.Kroft等人的Tetrahedron报告147的“化学改性环糊精的合成”；在美国Texas，79409，Ludwig，Texas Tech University，化学部(1982年8月4日)第1417-1474页中，Pitha等人公开了环糊精和取代的环糊精。环糊精物质的主要用途是形成用于将包合化合物输送到有用位点的包合配合物。环糊精物质具有疏水性内孔，这种内孔对于络合各种有机化合物是理想的。未改性的环糊精包合配合物材料已经用于薄膜，见日本专利申请63-237932和日本专利申请63-218063。环糊精包合物的用途在Willfrom Saenger，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.的“研究和工业中的环糊精包合化合物”第19卷第344-362页(1980)有详细描述。环糊精包合化合物用于各种输送用途上。可以输送包括如下物质的物质：除臭剂、抗菌物质、抗静电剂、食用油、杀虫剂、抗真菌剂、易潮解物质、抗腐蚀剂、风味增强化合物、拟除虫菊酯、药物和农业化合物等等。这种应用在多篇专利中有所公开。示范性的专利包括授予Shibani等人的美国专利4356115；4636343；4677177；4681934；4711936；4722815等等。授予Yashimaga的日本4-108523教导了用于分离手性化合物的选择性渗透膜，其使用含有取代的环糊精和增塑剂的高负载的聚氯乙烯薄膜。授予Yoshenaga的日本3-100065在薄膜层使用了一种未取代的环糊精。授予Nakazima的美国专利5001176；授予Bobo Jr.等人的美国专利5177129；和其它专利用环糊精物质作为用于薄膜稳定成分的包合配合物。授予Zejtli等人的美国专利4357468示出了一种环糊精物质在分离技术中用作有用的工具的具体应用。特殊的环糊精物质是用于分离技术中的聚氧化烯取代的物质。
许多已经证实的阻挡层材料已经在本领域中公知，但是目前没有合适的材料能够用作大量潜在杂质的阻挡层，这种杂质能够通过包装材料进入包装的内含物中。另外，包装材料自身可以是渗透物源。许多纸板材料，特别是那些含有回收纤维的材料可以容纳大量不同含量的可挥发性杂质。某种食品尤其易于吸收可挥发性的能引起器官感觉的化学品。这些食品包括牛奶和其它存储在纸板箱中的液体、包括谷粒产品的早餐谷类制产品和脆点心、含有巧克力的糖类制品。包括巧克力和高脂肪糖类的糖果可以吸收较多的臭味。对这些挥发物的吸收意味着缩短的贮藏寿命和降低的感觉质量。杂质从纸制品生产中所用的化学成分衍生而来，这些杂质包括：墨汁、粘结剂、涂料、填料、施胶剂、粘合剂、聚合物、润滑剂、防腐剂、加工助剂等等。
因而，对于开发未加工纤维、回收纤维或者这两种纤维的混合物的新纸板材料或者叠层有很大的需求。纸板含有阻挡层，这种阻挡层既可以作为杂质通过的阻挡层，又可以作为在纸板生产中杂质的收集器，这些杂质产生于新材料中或者来自纤维的再循环。
发明的简要说明
我们已经发现非织造纤维素幅片的阻挡特性可以用包含环糊精和稀释剂的阻挡层而大大改进。包含环糊精和稀释剂的阻挡层可以用任何可利用的叠层技术形成。有用的层成型方法的实例包括层压、共挤压、溶液涂布、悬浮液涂布、喷涂、印刷等等。用于在纸板上形成环糊精/稀释剂层的优选方法包括共挤压或者由含水溶液形成的涂层。混合物和涂层一般通过挤压包含热塑性塑料作为稀释剂的热塑性层来生产，其中环糊精溶解或分散在热塑性熔融挤压层中。纸板一般与层一起共挤压并立即与挤压的热塑性塑料接触，并且粘结在热塑性环糊精阻挡层上。形成阻挡层的另一个优选的方法是用含水或其它溶剂的溶液或者含有稀释剂的环糊精悬浮液涂布纤维素层。稀释剂可以包含各种惰性载体或者成膜剂。这种材料包括淀粉、改性淀粉、纤维素、改性纤维素、天然或合成原料的成膜聚合物等等。阻挡涂层可以由较高浓度的稀释剂和环糊精在优选是含水溶液中形成。涂层中或者热塑性共挤压层中的环糊精的浓度足以提供对渗透物的阻挡或者收集阻挡层中的纸板杂质。选择含水涂层的一个优点是在阻挡层中使用未取代的环糊精的能力。取代的环糊精一般需要与熔融热塑性加工相容，而未取代的环糊精可以不需化学改性而很容易地溶进含水涂料组合物中。存在有一种协合效应，它是由在淀粉中分散环糊精和在两层、三层或者多层结构中使用这样的层而引起的。在纤维素幅片中渗透物的通过或者污染渗透物的释放可以用如下方法减少或者阻止：用阻挡层形成纤维素幅片，这种阻挡层含有渗透物或杂质收集有效量的环糊精或取代的或衍生的环糊精化合物。纤维素幅片包含结构层，该结构层具有限定的内部或者产品侧和限定的外侧。产品侧具有包含环糊精涂层的阻挡层或者包含诸如淀粉、纤维素或者改性纤维素的稀释剂和环糊精化合物的层，而外侧具有包含粘土涂层、印刷等等的层。可选的是，阻挡层包含含有取代的环糊精的热塑性聚合物层。可选的是，幅片还可以含有不添加环糊精的热塑性聚合物层。成品幅片一般包含外部整理用涂层。
因而，本发明可用于非织造纤维素纤维幅片，其在渗透物或杂质存在时具有改进的阻挡收集性能，该幅片包含：包含随机取向的纤维素纤维的连续排列的结构层，其具有产品侧和外侧；在产品侧上，包含环糊精化合物和稀释剂的阻挡层；和在外侧上，包含粘土的层；其特征在于，环糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作对来自周围环境的渗透物通过的阻挡层或者用作幅片产生的杂质的收集器。
另外，本发明也可用于非织造纤维素纤维幅片，其在渗透物或杂质存在时具有改进的阻挡收集性能，该幅片包含：包含随机取向的纤维素纤维的连续排列的结构层，其具有产品侧和外侧；在产品侧上，包含环糊精化合物和淀粉、改性淀粉、纤维素、改性纤维素稀释剂的阻挡层；和在外侧上，包含粘土层和印刷层的层；其特征在于，环糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作对来自周围环境的渗透物通过的阻挡层或者用作幅片产生的杂质的收集器。
另外，本发明也可用于非织造纤维素纤维幅片，其在渗透物或杂质存在时具有改进的阻挡收集性能，该幅片包含：包含随机取向的纤维素纤维的连续排列的结构层，其具有产品侧和外侧；在产品侧上，包含环糊精化合物和共挤压的热塑性聚合物稀释剂的阻挡层；和在外侧上，包含粘土层和印刷层的层；其特征在于，环糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作对来自周围环境的渗透物通过的阻挡层或用作幅片产生的杂质的收集器。
本发明优选的实施方案包含非织造纤维素纤维幅片，其在渗透物或杂质存在时具有改进的阻挡收集性能，该幅片包含：厚度为0.25到1毫米、优选0.4到0.8毫米的结构层，其包含随机取向纤维素纤维的连续排列，其具有产品侧和外侧；在产品侧上，包含大约10到60克/1000平方英尺的环糊精化合物的阻挡层；其包含1-60％重量的环糊精化合物和涂料稀释剂；在外侧上，包含厚度为20到80微米的粘土层和包含大约0.05到1磅/1000平方英尺的印刷层；其中环糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作对来自周围环境的渗透物通道的阻挡物或者用作从幅片产生的杂质的收集器。该结构可在一侧或者两侧具有添加量占涂层的大约0.05到1磅/1000平方英尺的整理用涂层。
另一优选的实施方案包含非织造纤维素纤维幅片，其在渗透物或杂质存在时具有改进的阻挡收集性能，该幅片包含：厚度为0.25到1毫米、优选0.4到0.8毫米的结构层，其包含随机取向纤维素纤维的连续排列，其具有产品侧和外侧；在产品侧上，包含厚度为0.3-1.5密尔的挤压的薄膜涂层，其包含在热塑性塑料稀释剂中的0.1-60％重量的环糊精化合物；在外侧上，包含厚度为20到80微米的粘土层和包含大约0.5到1磅/1000平方英尺添加物的印刷层；其中环糊精化合物基本上不含包合配合化合物，并可以用作对来自周围环境的渗透物通道的阻挡物或者用作从幅片产生的杂质的收集器。该结构可在一侧或者两侧具有添加量占涂层的大约0.05到1磅/1000平方英尺的整理用涂层。
起该作用的环糊精化合物是这样的环糊精化合物，其基本上不含包合配合化合物，并可以用作对来自周围环境的渗透物通道的阻挡物或者用作从幅片产生的杂质的收集器。改进的纤维素幅片通过下述方法起作用，即在任何渗透物或杂质通过或者从幅片通过的路径中，形成充分浓度的环糊精化合物，而不含包合配合化合物。可用于本发明中的环糊精化合物包括未取代的环糊精，在环糊精分子的环羟基上没有将要形成的取代基。可用在本发明中的环糊精化合物还包括在环糊精环的可利用的伯或仲羟基上含有取代基的环糊精。这种阻挡层可以涂布、喷涂、起波纹或与纤维素幅片叠层或者在纤维素幅片上叠层。环糊精物质可以包括在涂了组分中，其在形成幅片之后在纤维素幅片的一个表面或者两个表面上涂布。这种涂层可以用包括挤压涂层、凹版印刷涂层等等的各种网格形成。另外，环糊精物质可以包含在热塑性薄膜中，该薄膜可以用作含有纤维素幅片的双层或者多层叠层中的一层。这种叠层可以含有附加的纤维素材料层或者其它类型的阻挡层。叠层可以含有附加的薄膜材料层，这种层可以包含环糊精阻挡层或者收集材料或者可以选择性地包含其它成分。通过在薄膜中挤压或者通过涂布柔韧的环糊精层，使环糊精成为薄膜的一部分。
对于本申请来说，术语“幅片”指的是随机取向的纤维素纤维的任何非织造页片状组件(assembly)。这种幅片一般是连续的幅片并基本上不含孔。这种幅片可以呈薄纸片、卡片纸、硬纸板、纸板、布纹纸纸料(card stock)或者粗纸板纸料的形式或者呈由纸张、纸板、热塑性幅片或者其涂布的页片形成的叠层形式。
对于本申请和权利要求书来说，术语“渗透物”指的是这样一种化学化合物或者成分，其在环境温度和压力下，可以通过至少一部分纤维素幅片被输送。这种渗透物可以在周围空气或者环境中产生，可以在幅片的一个表面上被吸收，并输送通过纤维素幅片内部并从相对的幅片表面释放。另外，这种渗透物可能来源于是幅片中的杂质或者来源于生产中所用的成分，并可以从幅片的内部输送到幅片的表面，以释放进入周围空气或者进入由幅片围绕的任何内部封闭的空间中。在此所用的术语“收集器”指的是可以用于在在幅片内配合并固定幅片中的任何杂质的环糊精或者环糊精衍生物，这些杂质是由造纸过程中存在的杂质产生的。杂质全部或者部分包括在环糊精分子中，在分子结构的中央孔中无共价键。这种杂质可以由纤维素纤维源的污染，例如，用过的纤维素材料的再循环或者由其它材料源的污染而产生的。术语“阻挡”指的是阻止渗透物从纤维素幅片的一个表面通过幅片的内部输送以从幅片的相对表面释放。“包装体系”包含具有至少一层纤维素幅片的两层、三层或者多层结构。层包括与印刷层、粘土层、薄膜叠层一起使用的阻挡层或者收集器或者任何在普通包装中有用的层。
附图的简要说明
图1是没有衍生化的环糊精分子的尺寸图示。示出了α-，β-和γ-环糊精。
图2是本发明典型的纤维素幅片的剖面图。
发明详述
纤维素幅片
纸张或者纸板具有通过氢键键合在一起的随机取向的纤维的薄层状网格。纸张或者纸板制品是由可粘结的纤维状材料制备，并形成随机取向的纤维的层状结构。纤维素纤维是造纸的主要材料，然而，任何纸张或者纸板材料可以含有其它纤维与纤维素材料结合。纸张和纸板由纤维的含水悬浮液制造。在造纸过程中，在悬浮液施加到筛网之前，纤维素纤维易于分散或悬浮在起载体作用的水中。用在纸板生产中的纤维状材料的主要原料包括木浆、废纸(诸如报纸、波纹状纸板、脱墨纤维、棉、棉绒或纸浆等)和其它材料。废纸或再循环纸作为二次纤维也是公知的，其在纸张和纸板生产中变得越来越重要。作为二次纤维，纸板再循环的百分率自从1980年已有很大提高，成为主要的纤维源。纤维素浆一般由硬木和软木制造，但是可以由如下任何所希望的纤维素材料源制造，这些材料包括：磨木浆、加压磨木浆、来自木屑的磨木浆、精炼机械浆、化学精炼机械浆、化学热机械浆、热化学浆、亚硫酸钠处理的TMP浆、磺酸化的木屑和机械浆、串联(tandem)热机械浆。在上述任一方法中，将由水升温的化学添加剂和其它材料添加到木浆中以将木材还原成有用的浆液材料。在二次纤维再循环和制浆的过程中，一般将用过的纤维放到含有多种化学品的水浴中，该化学品将纸张的纤维素成分分离成纤维并除去回收纸张中的墨汁涂层和其它物质。
在采用长网造纸机的典型的长网造纸工艺中，纸张或者纸板由原始纤维或者回收纤维制成。长网造纸机一般包括用于清洁浆液的网前箱、用于初始幅片成型辊的筛网部，并压榨长网造纸机的筛网以从粗加工的幅片上除去多余水。压榨调整厚度和表面质量和最终的卷取卷轴或储存部。在长网造纸加工中，含水原料浆液进入网前箱并将一条含水原料在均匀的稀释稠度和添加速度下输送进长网造纸机的水中。网前箱含有堰板，一个在网前箱中的狭窄开口，通过该开口原料以可控制的稠度流到丝网上。该线网原先是金属线织造材料的连续带，但是现在大多数是塑料网。该丝网运行通过一系列辊，这些辊既保持丝网含量又从粗加工的纤维素幅片中除去水。首先通过重力、然后通过低压、最后通过位于丝网下面的抽吸装置从浆液中除去水份。纸幅在此时离开丝网。处于连续环系统中的丝网返回网前箱以处理其它原料。当处于包含能以轻轻地压榨纸张以除去水的硬辊的压榨部时，粗加工的纤维素幅片受到压缩以提高粘结力并形成粗加工的厚度。然后，纤维素幅片经过并环绕一系列充满蒸汽的转筒，该转筒称作干燥箱，它能通过蒸发除去残余的水。在干燥部，可以将施胶(size)压榨机中的化学品添加到幅片的表面。在机器的终端是压光卷轴和再绕辊，这两个辊起到对纸张加压、使纸张光滑并控制最终厚度的作用。完成之后，幅片卷绕到卷轴上以进一步输送用于使用或者进一步处理。
可以对干燥的纸幅进行改性以改进性能。内上浆剂和外上浆剂均可以用于改进抗水性。湿强度剂和粘结添加物可以用于形成纤维素幅片，以辅助保持湿强度。幅片可以用压光加工进行物理改性。机器压光是用在造纸机器的干燥部的一些钢辊，这些钢辊压缩幅片形成较平的、较光滑的表面。这种扁平的表面可以印刷，可用于在机器上更光滑地输入并且还可以调整厚度。幅片的表面还可以用含颜料的涂层或层上颜料。含颜料的涂层和层一般包括颜料和粘合剂材料。一般的颜料包括粘土、碳酸钙、二氧化钛或塑料颜料。优选的颜料材料是粘土。在粘合剂或粘结剂成分中，颜料一般以颜料材料的含水悬浮液或者分散液施加。粘合剂或者粘结剂一般包括淀粉、蛋白质、苯乙烯丁二烯分散体或晶格、聚乙酸乙烯酯和晶格、丙烯晶格和其它。涂层是用常规的施加设备施加的，该设备能确保涂层均匀地施加到整个表面上，在整个幅片上涂层的量达到适当或者希望的厚度或者涂层重，并形成有光滑表面的成品。幅片的外表面可以包括印刷层。
本发明的纤维素幅片包括涂涂层磨木纸上的新闻纸、涂料纸、未涂层游离纸页、书写纸、包裹原料、牛皮纸原料、细料纸板、片状硬纸料、未漂白的包装材料、包装运输包装原料、袋和袋装原料、包装用未漂白牛皮纸包装原料、包装原料、运输原料、打蜡原料、固体木浆纸板、未漂白牛皮纸纸板、未漂白衬垫纸板、卡片纸纸板原料、乳白(milk)卡片纸纸纸板原料、重量型杯状原料、漂白的纸板原料、回收纸板、构造纸张和纸板、结构绝缘纸板和其它。如果纸板用于本发明，优选的是厚度大约0.25到1毫米的纸板，优选的是大约15到30点(大约0.4毫米到0.8毫米；0.15英寸到0.30英寸)，优选的是16到28点(point)(0.16英寸到0.28英寸)。
本发明的纸板还包括波纹状纸板材料。波纹状纸板一般通过首先生产单面结构而制造，所述结构包括用粘结剂固定到顶部衬垫的有沟槽的中间物，制造单面纸板(粘结到波纹状页片上的一平坦层)。在生产单面材料中，首先使幅片起波纹，然后用通常可利用的淀粉基波纹粘结剂与衬垫纸板结合。一旦在单面上结合，使波纹状材料和衬垫粘结并干燥。单面完成之后，接着用类似的波纹状粘结剂材料将其粘结到第二个衬垫上。为了制造双壁板或者多层波纹状纸板，重复相同的加工步骤直到完成所需用途的足够数量的层为止。
本发明的纸板和波纹状纸板材料可以用于生产各种类型的包装。包括波纹状容器盒子、折叠卡片纸的折叠包装可以由波纹状中间物固体漂白或未漂白的纸板制成。柔韧容器可以制成象袋、囊、盒、包裹料和标记的物品等，这些容器是由纸张叠层制成的，纸张叠层包括幅片薄膜或者薄片粘土涂层纸张叠层、热塑性材料涂层纸张叠层或者多层纸张叠层。
环糊精
本发明的纤维素幅片含有阻挡层或收集层中的环糊精或取代的或衍生的环糊精。所述的阻挡层或收集层包含在一层中的环糊精和稀释剂，以涂层或薄膜叠层的形式存在。所述的环糊精物质与稀释剂、涂层或热塑性聚合物相容。对本发明而言，相容性意指环糊精物质能够均匀地分散于所述的层中，保持收集或配合渗透物或聚合物杂质的能力，并且能够驻留于所述的层中而不会明显降低幅片的重要包装特性。兼容性可通过对拉伸强度、抗撕裂性、渗透性或渗透物传输率、表面平滑度等幅片特性进行测量而确定。
环糊精为环状的寡糖，由至少5个、优选至少6个吡喃形萄萄糖单元组成，这些吡喃形葡萄糖单元通过α-1，4键连接在一起。尽管带有至多12个葡萄糖残基的环糊精是已知的，但是，已使用的是具有6、7和8个萄萄糖残基的环糊精的三种最普通的同系物(α环糊精、β环糊精和γ环糊精)。环糊精通过高度选择性的酶合成来制备。它们由6、7或8个排列成环形的葡萄糖单体组成，分别称作α、β和γ环糊精(见图1)。葡萄糖单体的特殊连接使环糊精具有坚固的圆锥形分子结构，其具有一定体积的中空内部。与外部相比，该内空腔是亲脂的(即吸引含水体系中的疏水的烃材料)，是环糊精的关键性结构特征，它提供对配合分子(如芳族化合物、醇、烷基卤化物和脂族卤化物、羧酸及其酯等)的烃部分的能力。所述的配合分子必需满足将至少部分配合入环糊精的内空腔以形成包合配合物的尺寸准则。
环糊精的典型特性性质 α环糊精 β环糊精 γ环糊精聚合度(n＝) 6 7 8分子尺寸(埃)内径 5.7 7.8 9.5外径 13.7 15.3 16.9高度 7.0 7.0 7.0比旋[a]25D +150.5 +162.5 +177.4碘复合物的颜色 蓝色 黄色 黄棕色在25℃蒸馏水中的溶解度(g/100ml) 14.50 1.85 23.20
寡糖环构成一个环形，可以想象成是一个截去尖端的圆锥，其带有的每个葡萄糖残基的伯羟基基团落在环形的窄端。吡喃形葡萄糖的仲羟基基团位于环形的宽端。
本发明的环糊精分子及其有用的衍生物，可用下面的式子表示(环上碳示出常规的编号)，其中的空白键代表余下的环状分子：其中的R1和R2为所示的伯或仲羟基。
环糊精具有几个位置可供与化学试剂反应。这些位置包括位于葡萄糖部分的六位上的伯羟基和二或三位上的仲羟基。由于环糊精分子的几何结构和环形取代基的化学性质，所有的羟基在反应性方面是不一样的。但是，在细致和有效的反应条件下，可以使环糊精分子发生反应，以获得全部羟基均衍生成具有单一取代基类型的衍生环糊精分子。这种衍生物为均取代环糊精。如果需要，也可以合成带有选定的取代基(即仅在伯羟基上或仅选择性地在一个或两个仲羟基进行取代的取代基)的环糊精。具有两种不同取代基或三种不同取代基的衍生环糊精分子的进一步定向合成也是可行的。这些取代基可以随机放置或指向特定的羟基。对本发明而言，环糊精分子需要在其分子上包含足够的相容取代基，以确保环糊精物质能够均匀地分散于纤维素材料中。取代的和未取代的环糊精以及它们的混合物均可用作阻挡层或收集层组分。杂质或渗透物被保留在环糊精分子的中心孔或空腔之内。
除了在环糊精的羟基上引入取代基之外，也可以使用其它的分子修饰方法。在环糊精分子的环形骨架中，也可以引入其它的碳水化合物分子。可以用SN2置换剂置换伯羟基，形成氧化二醛或酸基以与衍生化基团等进一步反应。可以使仲羟基发生反应并除去，剩下一个可与多种已知试剂发生加成反应的不饱和基团，这些已知的试剂可与双键加成或交联而形成衍生的分子。此外，可以打开聚糖部分的一个或多个环氧，以产生一个活性位点。可用这些技术和其它技术在环糊精分子上引入相容的取代基。
为制备官能团与涂层、稀释剂、热塑性聚合物相容的环糊精衍生物，而优选的准备方案包括在环糊精分子的伯或仲羟基上进行反应。我们大略地发现环糊精分子上可以使用范围很广的侧链取代基。这些衍生的环糊精分子可包括酰化环糊精、烷基化环糊精、环糊精酯如甲苯磺酸酯、甲磺酸酯以及其它相关的磺基衍生物、烃基氨基环糊精、烷基膦酰基和烷基磷酸基(phosphato)环糊精、咪唑基取代的环糊精、吡啶取代的环糊精、含烃基硫官能团的环糊精、含硅官能团的取代环糊精、碳酸酯和碳酸酯取代的环糊精、羧酸及相关的取代环糊精以及其它的环糊精。取代基部分必须包括为衍生的材料提供相容性的部分。
可用作相容化官能团的酰基包括乙酰基、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团。在环糊精分子的伯环状羟基或仲环状羟基上的这些基团的形成包括公知的反应。可以用适宜的酸酐、酰氯以及热知的合成方法进行酰化反应。可以制备过酰化的环糊精。另外，可以制备用这种基团取代的羟基数低于所存在的羟基总数、其余的一个或多个存在的羟基用其它官能团取代的环糊精。
环糊精物质还可以与烷基化试剂反应，生成烷基化环糊精。可用烷基化基团制备全烷基化的环糊精，用充分的反应条件使所存在的羟基与烷基化试剂完全反应。另外，依据烷基化试剂、用于反应条件的环糊精分子，可以制备在低于全部所存在的羟基上进行取代的环糊精。用于形成烷基化环糊精的烷基基团的典型实例包括甲基、丙基、苄基、异丙基、叔丁基、烯丙基、三苯甲基、烷基-苄基以及其它常用的烷基基团。这些烷基基团可用常规的制备方法制备，例如在适当的条件下，让羟基基团与卤代烷基反应、或与烷基化硫酸烷基酯反应物反应。
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)或其它相关的形成烷基或芳基磺酰基的反应物来制备相容的用于热塑性树脂的环糊精分子。环糊精分子的伯羟基比仲羟基更容易发生反应。但是，事实上环糊精分子可在任何位置上被取代，以形成有用的组合物。
这些含磺酰基的官能团可被用于衍生环糊精分子中任何葡萄糖部分的仲羟基或伯羟基基团。可用磺酰氯反应物进行反应，所述的磺酰氯可有效地与伯或仲羟基反应。按合适的摩尔比使用磺酰氯，这取决于环糊精分子中需要取代的目标羟基的数目。用已知的反应条件可以制备对称的环糊精分子(每个取代的化合物带有一个磺酰基部分)，也可以制备不对称的环糊精分子(取代的伯羟基和仲羟基带有包括磺酰基衍生物基团的混合物)。一般地，磺酰基可与酰基或烷基结合在一起，这由实验者来选择。最后，可以制备单取代的环糊精，其中环糊精分子环中的一个葡萄糖部分包含1至3个磺酰基取代基。环糊精分子的剩余部分未发生反应。
包含具有侧链热塑性聚合物部分的环糊精的氨基和其它的叠氮基衍生物可用于本发明的薄片、薄膜或容器。可用磺酰基衍生的环糊精分子，通过叠氮离子(N3-1)亲核置换磺酸根基团，从磺酰基取代的环糊精分子制备氨基衍生物。随后通过还原反应将叠氮基衍生物转变成取代的氨基化合物。已经生产出大量的这些叠氮基或氨基环糊精衍生物。这种衍生物可用于生产对称的取代胺基团(这些衍生物具有两个或多个对称地分布于环糊精的骨架上的氨基或叠氮基，或作为由对称性取代的胺或叠氮化物衍生的环糊精分子)。由于产生含氮基团的亲核取代反应，位于6-碳原子上的伯羟基是最容易引入含氮基团的位置。可用于本发明的含氮基团的实例包括乙酰氨基(-NHAc)、烷基氨基包括甲基氨基、乙基氨基、丁基氨基、异丁基氨基、异丙基氨基、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进一步与其它化合物反应，所述的化合物与氮原子反应进一步衍生氨基基团。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、四级取代的烷基或芳基氯化铵取代基，环糊精的卤素衍生物可以制成原料，用以制备由相容化衍生物取代的环糊精分子。在这种化合物中，伯羟基或仲羟基被卤素基团如氟、氯、溴、碘或其它取代基取代。卤素取代的最可能的位置是位于6-位的伯羟基。
可以使用烃基取代的膦酰基或烃基取代的磷酸基在环糊精上引入相容的衍生物。在伯羟基位置，环糊精分子可被烷基磷酸基、芳基磷酸基取代。2-位和3-位的仲羟基可用烷基磷酸基支化。
环糊精分子可被杂环核取代，所述的杂环核包括侧链咪唑基团、组氨酸、咪唑基、吡啶并和取代的吡啶并基团。
为在环糊精上引入相容的取代基，环糊精衍生物可用含硫官能团来改性。除上面发现的磺酰基酰化基团之外，可以使用基于巯基化学性质制备的含硫基团来衍生环糊精。这种含硫基团包括甲硫代(-SMe)、丙硫代(-SPr)、叔丁基硫代(-S-C(CH3)3)、羟乙基硫代(-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团。基于前述的醚或硫醚化学性质，可以制备具有以羟基醛酮或羧酸官能团为端基的取代基的环糊精。这类基团包括羟乙基、3-羟丙基、甲氧基乙基和相应的肟异构体、甲酰基甲基及其肟异构体、二价碳基甲氧基(-O-CH2-CO2H)、二价碳基甲氧基甲基酯(-O-CH2-CO2CH3)。带有用硅氧烷化学性质生成的衍生物的环糊精可包含相容的官能团。
可以制备带有含硅氧烷官能团的环糊精衍生物。一般地，硅氧烷基团是指具有一个取代的硅原子的基团，或具有重复的硅-氧骨架并带有取代基的基团。通常，硅氧烷取代基中的大部分硅原子带有烃基(烷基或芳基)取代基。一般来讲，硅氧烷取代的材料具有增加的热和氧化的稳定性以及化学惰性。此外，硅氧烷基团增强耐风化作用，增加介电强度并提高表面张力。可以改变硅氧烷基团的分子结构，因为在硅氧烷部分，硅氧烷基团可具有一个硅原子或2-20个硅原子，可以是直链的或支链的，具有大量的重复的硅-氧基团，而且还可被各种官能团取代。对本发明而言，优选含取代基部分的简单硅氧烷，包括三甲基甲硅烷基、混合的甲基-苯基甲硅烷基等。
总之，大量可用的环糊精取代基是可行的，这由分散环糊精于其内的具体材料而定。但是，优选一些特殊的取代基，尤其是当它们被分散于淀粉层之内时。优选的取代环糊精包括那些被酰化的或具有三甲基甲硅烷基、羟乙基或羟丙基取代基的环糊精。
阻挡层
图2示出本发明优选的典型复合材料的交叉部分200，由几层结合在一起的纸板层240组成。起始于图顶部的是外层210，由含一种或多种环糊精物质的含水丙烯酸涂层或UV(紫外)涂层组成。在该顶层之下是含有油墨的印刷层220，它提供用于标识和装饰卡片纸或其它纸板包装材料的文字和图案。油墨层220沉积在粘土层230之上，该粘土层任选地包括一种或多种环糊精物质。纸板材料的内部(产品侧)是稀释剂层250，其包含一种或多种环糊精物质。图2仅示出一种优选的实施方案，而且不能以任何方式看作是对本发明的限制。例如，包装材料还可能包括一种或多种没有示出的聚合物层。在紧靠纸板层240的外面可包括第二稀释剂和环糊精层，用作从环境进入的渗透物的阻挡层。本发明更多地涉及阻挡层的用途，所述的阻挡层包含在涂层、层或叠层中与稀释剂结合在一起的环糊精物质。本发明的阻挡层可通过各种方法来形成。阻挡层必须包含稀释剂成分，在该成分中以活性阻挡层方式将环糊精分散、溶解或悬浮。阻挡层可通过涂布、共挤压、层压、喷雾、印刷等来形成。优选的阻挡层是通过涂布含稀释剂和环糊精的水溶液而形成的。可供选择的优选阻挡层是通过下列方法形成的：在共挤出工艺中共挤压包含取代环糊精的热塑性层而形成与纤维素材料紧密结合的阻挡层。
包括环糊精和稀释剂的阻挡层
通过形成纤维素幅片或者含有纤维素层的类似结构，环糊精物质可以掺进阻挡层纤维素幅片中，其中含有效量环糊精或者取代的环糊精的层与固体稀释剂结合。
在形成本发明的阻挡层时，涂层可以在薄膜上形成，该薄膜随后在另一个薄膜上(而这个薄膜随后在纤维素幅片上叠层)叠层，或者可以被涂布以在纤维素幅片上形成薄膜。这种涂布方法涉及向行进的纤维素幅片施加液体。这种涂布方法通常使用具有涂布部和测量部的机器。通过对涂层的量和厚度的仔细控制可获得最优化的阻挡层，而不浪费材料。许多涂布机器是公知的，诸如张力敏感涂布器(例如，使用计量杆的涂布器)、张力不敏感涂布站(即使在幅片张力变化时该涂布器仍能保持涂层重量)、刷涂法(brush coatingmethods)、空气刀具涂布器等等。可以使用这种涂布机器对柔韧薄膜的一侧或两侧进行涂布，或者对纤维素幅片的一侧或两侧进行涂布。
上述的涂布机器通常应用含有成膜材料、有助于形成并保持涂料组合物的添加剂、以及有效量的环糊精或者取代的环糊精物质的液体组合物。该有成膜材料通常称作粘结剂。这种粘结剂作为高分子量聚合物存在于最终的涂层中。本发明的聚合物层还可以共挤压在一起。
优选的是，在不同稀释剂中的阻挡层包括：涂层类型 gCD/1000英尺2 范围(涂层的重量％)淀粉涂层 10-50 0.5-5纤维素涂层 10-50 0.5-5丙烯酸涂层 0.05-1.51 0.05-0.5挤压涂层 0.2-20 0.1-3
可选的是，阻挡层可以包括当受辐射时(尤其当辐射源是X-射线时)发荧光的化合物。这种化合物在本领域中是公知的并且包括如下材料：氯化钠、溴化钠、硫酸钠、氯化钾、溴化钾、硫酸钾、氯化亚铁、溴化亚铁、硫酸亚铁和这些物质的混合物。
聚合物阻挡层
热塑性聚合物层可以用在纤维素幅片的产品侧或者外侧。这些层可以在没有环糊精的情况下用于帮助密封纤维素幅片以防水。这些层可以和环糊精一起用作稀释剂以有助于形成阻挡层，以防可挥发热塑性聚合物杂质、热分解制品和低聚物的可渗透性扩散或者迁移。在幅片各侧的聚合物薄膜也可以含有环糊精。
由于存在许多热塑性聚合物薄膜，需要审慎地根据所需的特殊性质和特性选择特殊的聚合物。重要的特性包括拉伸强度、伸长量、硬挺度、撕裂强度和抗撕裂强度；光学性质包括光雾、透明度；化学抵抗性，如吸水性和输送各种包括水蒸气和其它可渗透物的渗透性物质；电性，如介电常数；和恒久的特性包括收缩率、裂解、耐气候性等等。
可以用各种方法将热塑性材料形成入阻挡层中，这些方法包括纸板幅片挤压涂布、吹塑的热塑性塑料挤压、线性双轴取向的薄膜挤压和由熔融热塑性树脂、单体或者聚合物(含水或有机溶剂)的分散液进行浇注。这些方法是众所周知的生产方法。形成成功的阻挡层薄膜成型的聚合物热塑塑料的特性见下文。生产热塑性聚合物的熟练技术人员已经会通过控制分子量(热塑工业已经选择了熔融指数作为分子量的量度--熔融指数与分子量、密度和结晶度成反比)而调整用于热塑性加工和特殊的最终用途的聚合物材料。
对于热塑性挤压贴合聚烯烃(聚α烯烃如低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE))是最经常使用的热塑性聚合物，尽管有时用聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET或PETG)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)来制备挤压贴片。通常，聚烯烃的熔体指数为0.3至20克/10分钟，密度为0.910至0.970克/毫升，重均分子量(Mw)的范围为200000至500000。在共挤压方法中，两层塑料层背对背地贴合在纸板上，使得纸板可以粘附尼龙或其它类似的聚合物，而尼龙或其它类似的聚合物自身是不能粘附到纸板上的。通常挤压贴片为0.30密尔(0.0003英寸)。对于水基丙烯酸、氨基甲酸乙酯和PVDC等的滚动涂布，分散物在涂布前要聚合成最佳的结晶度和分子量。
可用多种热塑性材料制备薄膜和薄片产品。这些材料包括聚(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；赛璐玢，纤维素塑料包括乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和三乙酸纤维素等；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；聚酰胺如尼龙6、尼龙6，6等；聚碳酸酯；聚酯如聚(乙烯-共-对苯二甲酸酯)、聚(乙烯-共-萘-1，4-二羧酸酯)、聚(丁烯-共-对苯二甲酸酯)；聚酰胺材料；聚乙烯材料包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、高分子量高密度聚乙烯等；聚丙烯、双向取向的聚丙烯；聚苯乙烯、双轴取向的聚苯乙烯；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；特种薄膜包括聚砜、聚苯硫、聚苯醚、液晶聚酯、聚醚酮、聚乙烯醇缩丁醛等。
尽管存在大量热塑性聚合物，并且都能某种程度上用于本发明，但是优选特殊的聚合物。优选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、包含丙烯酸单体的共聚物、包含苯乙烯的共聚物或它们的混合物。
热塑性薄膜材料可以用通常可行的一般热驱动叠层技术在纤维素幅片上叠层。在该技术中，可以用两种常用方法将薄膜连接到纤维素幅片基底上。可以直接将薄膜挤压到纤维素幅片上并用常规加热技术将其粘结到幅片上。在挤压贴合方法中，含有环糊精衍生物的塑料丸在高温下(通常约大于350℃)熔融。熔融的塑料通过一个窄缝或模具挤压。同时这种熔融的材料与纤维素幅片接触。立刻用极光滑并较冰冷的冷却辊(30-40℃)压榨。这种操作赋予塑料光滑的不渗透的表面以及形成对纤维素幅片的坚固叠层粘结。涂层的外观和特性一般是所用的冷却辊类型的作用结果而非塑料材料性质的作用结果。
另外，薄膜可以从一卷薄膜上取下并用加热技术或者通过采用常规的热激活的粘结层使其叠层到纤维素幅片上。可以将预挤压或预浇注的薄膜与纤维素幅片接触，加热到温度大于其自身的熔点并且随后立即用光滑的冰冷冷却辊压榨。这种叠层过程一般用上述众所周知的方法完成。这种叠层可以用有助于形成粘结的薄膜幅片叠层的粘结剂材料改进。这种材料通常涂布在薄膜上，在热处理之前涂布在纤维素幅片上。
通过用含有效量的环糊精或者取代的环糊精的液体涂料组合物对纤维素幅片或者含有纤维素层的类似结构进行涂布，可以将环糊精物质掺合进阻挡层纤维素幅片中。这种涂料组合物一般用含水介质形成。含水介质一般通过将水与添加剂和可以形成有用的可涂布的含水分散体的成分结合而形成。
在形成本发明的阻挡层时，涂层可以在薄膜上形成，该薄膜随后在另一个薄膜上(而这个薄膜随后在纤维素幅片上叠层)叠层，或者可以被涂布以在纤维素幅片上形成薄膜。这种涂布方法涉及向行进的纤维素幅片施加液体。这种涂布方法通常使用具有涂布部和测量部的机器。通过对涂层的量和厚度的仔细控制可获得最优化的阻挡层，而不浪费材料。许多涂布机器是公知的，诸如张力敏感涂布器(例如，使用计量杆的涂布器)、张力不敏感涂布站(即使在幅片张力变化时该涂布器仍能保持涂层重量)、刷涂法(brush coatingmethods)、空气刀具涂布器等等。可以使用这种涂布机器对柔韧薄膜的一侧或两侧进行涂布，或者对纤维素幅片的一侧或两侧进行涂布。
上述的涂布机器通常应用含有成膜材料、有助于形成并保持涂料组合物的添加剂、以及有效量的环糊精或者取代的环糊精物质的液体组合物。该有成膜材料通常称作粘结剂。这种粘结剂作为高分子量聚合物存在于最终的涂层中。可以使用热塑性聚合物和交联的聚合物。这种粘合剂被分成一些重叠的类别，包括丙烯酸、乙烯基、烷基、聚酯等等。另外，上述的组合物是可以用于形成聚合物薄膜的物质，还具有相应的可以用于形成水基和溶剂基的涂料组合物的物质。这种涂料组合物可以通过将液体介质与含有聚合物的固体材料、环糊精和各种有用的添加剂结合而制成。优选的是，阻挡层包括足够的环糊精而形成每1000平方英尺大约0.2克到20克或者每平方米大约0.002克到0.22克环糊精。可选的是，聚合物阻挡层可以包括当受辐射时(尤其当辐射源包含X-射线时)发荧光的化合物。这类化合物在本领域中是公知的并且包括如下材料：氯化钠、溴化钠、硫酸钠、氯化钾、溴化钾、硫酸钾、氯化亚铁、溴化亚铁、硫酸亚铁和这些物质的混合物。
淀粉和水溶性纤维素阻挡层
通过用含有效量的环糊精或者取代的环糊精和淀粉或水溶性纤维素稀释剂的液体涂料组合物对纤维素幅片或者含有纤维素层的类似结构进行涂布，可以将环糊精物质掺合进阻挡层纤维素幅片中。这种涂料组合物一般用可以作为淀粉和环糊精的载体的液体介质形成。液体介质可以包括含水介质或者有机溶剂介质。含水介质一般用下述方法形成：将水和添加剂及能够形成有用的可涂布的含水分散体的组分结合与淀粉和环糊精结合。优选的是，在幅片上形成的阻挡层包括足够的环糊精以形成大约每1000平方英尺10到50克(大约每平方米0.1到0.6克)环糊精。可选的是，淀粉或者纤维素阻挡层可以包括当受辐射时(尤其当辐射源包含X-射线时)发荧光的化合物。这类化合物在本领域中是公知的并且包括这些化合物：氯化钠、溴化钠、硫酸钠、氯化钾、溴化钾、硫酸钾、氯化亚铁、溴化亚铁、硫酸亚铁和这些物质的混合物。
包装和包装的物品
含有环糊精或相容的衍生环糊精的纤维素幅片可以用在各种包装形式中包装各种物品。可以采用普通的包装观念。例如，物品可以被全部包装在盒、袋等等中。另外，幅片可以用作硬塑料容器上的纸罩。这种容器可具有长方形、圆形、方形或者其它形状的剖面、扁平底部和开口的顶部。容器和纸张或者幅片罩均可以由本发明涂布的、热塑性涂布的或叠层的材料制成。另外，本发明涂布的、热塑性涂布的或叠层的材料可以用于形成纤维素部分、气泡包装、合瓣型封装物、桶、浅盆等等。可以用本发明的方法包装的产品包括：咖啡、可吃的谷类、脆点心、pasta、小甜饼、冷冻比萨饼、糖果、可可或者其它巧克力制品、无水混合肉汤和汤、快餐食品(薯片、脆饼、爆玉米花等等)、焙烤食品、油酥面、面包等等、无水宠物食品(猫粮等等)、奶油或者奶油味的调味品、肉制品、特别是在微波纸容器中制作微波爆玉米花所用的奶油或奶油味的调味品、水果和坚果等等。
上述对环糊精、环糊精衍生物、热塑性薄膜、涂层的特性或者薄膜涂层和幅片的生产细节、用环糊精生成相容衍生物的方法的说明为理解这样一种技术提供了基础，这种技术涉及的是：为了形成阻挡层，将相容的环糊精掺合进纤维素幅片或者纸板结构中。下述示例为理解本发明提供了进一步的基础并包括最佳实施例。
热塑性聚合物试验
根据1997年2月18日授予Wood等人的美国专利5603974中所述的步骤，制备测试的聚合物薄膜，将该专利引入本发明作为参考。该参考文献也描述了所用的试验步骤。
起初，我们制备四个实验用的测试薄膜，作为阻挡层的模型。3个薄膜包含β环糊精，含量分别为1％、3％和5％(重量/重量)，而第四个薄膜是对照膜，由同一批树脂和添加剂制成，只是不含β环糊精。加有5％β环糊精的薄膜用于测试对该测试薄膜中残余有机物的包合作用，发现β环糊精可有效地包合线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的残余有机物。
我们已经对9种改性的β环糊精和1种研磨的β环糊精(粒径5至20微米)进行了评价。不同的环糊精改性方法是乙酰化、琥珀酸辛酯(octanylsuccinate)衍生物、乙氧基己基缩水甘油醚衍生物、季铵衍生物、叔胺衍生物、羧甲基衍生物、琥珀酰化、两性和三甲基甲硅烷基醚衍生物。将每种实验用的环糊精(含量1％，重量/重量)用Littleford混合机与低密度聚乙烯(LLDPE)混合，然后用Brabender双螺杆挤出机挤出。
将9种改性的环糊精和1种研磨的环糊精的LLDPE型材在光学显微镜下以50倍和200倍的放大倍数进行检验。用显微检验目测检查LLDPE树脂与环糊精之间的相容性。在10个被测试的候选环糊精中，目测发现有3个(乙酰化、琥珀酸辛酯和三甲基甲硅烷基醚)与LLDPE树脂相容。
用冷阱法测量包合残余物薄膜的挥发物，以测试5％β环糊精和3个含1％(重量/重量)乙酰化β环糊精、琥珀酸辛酯β环糊精和三甲基甲硅烷基醚的挤出型材。该方法由3个独立的步骤组成：头两步同时进行，而第三步，即分离和检测挥发性有机化合物的仪器分析技术，是在第一和第二步之后进行的。在第一步中，用惰性纯的干燥气体从样品中气提挥发物。在气提步骤中，于120℃下加热样品。分析之前，立即在样品中混入一代用物(苯-d6)。苯-d6充当一种内部质量控制(QC)的代用品，以校正每套测试数据。第二步，通过冷冻浸入液氮阱内的顶空小瓶内气提气体中的化合物，以浓缩从样品中除去的挥发物。在气提步骤结束时，直接向顶空小瓶内注入内标物(甲苯-d8)，并立即将小瓶盖上盖子。方法和系统的空白实验插入样品中，并按与样品相同的方式处理以监测杂质。然后，通过加热的顶空高分辨率气相色谱/质谱(HRGC/MS)分离、鉴定和定量测量浓缩的有机组分。残余挥发物的分析结果见于下表：
表1
挥发物包合百分数
样品名称 与对比样的比较
5％β环糊精棕色薄膜 80
1％乙酰化β环糊精型材 47
1％琥珀酸辛酯β环糊精型材 0
1％三甲基甲硅烷基醚型材 48
1％研磨β环糊精型材 29
这些初步的筛选试验中，表明β环糊精衍生物可有效地包合痕量的挥发性有机物，该挥发性有机物是制备实验薄膜所用的低密度聚乙烯树脂中固有的。在含5％β环糊精的LLDPE薄膜中，约80％的有机挥发物被包合。但是，所有的β环糊精薄膜(1％和5％)都具有不正常的颜色(淡棕色)和臭味。据信，颜色和气味问题是由环糊精的直接分解或其中的杂质导致的。在棕色薄膜样品中，鉴别出两种具有气味活性的化合物(2-糠醛和2-呋喃甲醇)。
在3个改性兼容的候选环糊精(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环糊精，可有效地包合LLDPE树脂中固有的痕量挥发性有机物。1％含量的乙酰化和三甲基甲硅烷基醚(TMSE)β环糊精，可包合大约50％的LDPE中残余的有机挥发物，而琥珀酸辛酯环糊精不包合LLDPE树脂中残余的挥发物。发现研磨的β环糊精比乙酰化和TMSE改性的β环糊精的效率低(28％)。
在除去72°F的芳族渗透物方面，1％TMSEβ环糊精薄膜较乙酰化β环糊精薄膜稍好一些(24％对26％)，再增加改性的环糊精似乎没有什么改进。
对于105°F的芳族渗透物而言，1％TMSEβ环糊精和1％乙酰化β环糊精比除去72°F的芳族渗透物的效率高约13％。在除去芳族渗透物方面，1％TMSEβ环糊精薄膜又比1％乙酰化β环糊精薄膜稍好一些(36％对31％)。
在72°F时，在开始除去芳族渗透物时，1％TMSE薄膜比1％乙酰化β环糊精薄膜的效率高一些。但是随着试验的延续，1％TMSEβ环糊精薄膜比对照膜还差，而1％乙酰化β环糊精薄膜仅除去6％的脂族渗透物。
我们制备两种实验用的水性涂布溶液，一种含有羟乙基β环糊精(35％，按重量计)，另一种含有羟丙基β环糊精(35％，按重量计)。两种溶液均含有10％的丙烯酸乳液，所述的丙烯酸乳液包含分子量约150000的聚丙烯酸分散体系(Polysciences公司，15％固含量，按重量计)，作为成膜胶粘剂。用这些溶液，通过将两个LLDPE薄膜层压在一起，手工涂布测试薄膜样品。使用两种不同的涂布技术，第一种技术，轻轻地将两个薄膜样品拉平，然后用手辊涂布，再将两个薄膜一边拉平一边层压在一起。Rev.1样品在层压过程中不拉伸。最后，将所有涂布的样品置于真空层压机中，以除去薄膜片之间的气泡。薄膜涂层厚度约0.0005英寸。然后测试这些环糊精涂布的薄膜和羟甲基纤维素涂布的对照膜。
通过涂布羟乙基β环糊精，在暴露于水蒸气的头几个小时内芳族和脂族蒸汽的减少是较大的，在接下来的20小时的测试过程中下降。通过涂布羟乙基β环糊精，使除去脂族蒸汽比芳族蒸汽高，相信这是它们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小时的测试过程中，与对照膜相比，脂族渗透物减少了46％。在17小时的测试过程中，与对照膜相比，芳族蒸汽减少了29％。
在20小时的测试过程中，与对照膜相比，涂布了β环糊精的Rev.1减少了87％的脂族渗透物。还不清楚，是否涂布薄膜的方法是造成比其它羟乙基β环糊精涂布的薄膜额外减少41％的原因。在除去芳族渗透物方面，羟乙基β环糊精涂层略好于羟丙基β环糊精涂层(29％对20％)。
环糊精衍生物的制备
实施例1
在所获得的乙酰化β环糊精中，每个环糊精分子的伯羟基(-OH)上包含3.4个乙酰基。
实施例2
在所获得的β环糊精中，每个环糊精分子包含约1.7个三甲基甲硅烷基醚取代基。通常，取代基似乎位于6-碳原子的伯羟基上。
表2给出每个测试目录的标识：
表2 用低密度聚乙烯制备的挤出薄膜 目录序号 样品标识 1 对照膜 2 1％的实施例1 3 1％的实施例1 4 1％的实施例1 5 1％的实施例1 6 1％的实施例1 7 0.5％的实施例1 8 2％的实施例1 9 1％的实施例2 10 1％的实施例2 11 1％的实施例2 12 1％的实施例2 13 0.5％的实施例2 14 0.5％的实施例2 15 2％的实施例2 16 2％的实施例2 17 2％的实施例2
测试结果表明，通过降低各种燃料蒸汽渗透物的传输率，本发明热塑性薄膜中相容的环糊精物质的内含物大大提高了阻挡性能。表示传输率提高的数据见下面的数据表。
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率* 芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 1.0％CS-001 3.35E-04 0％ 3.97E-04 0％ (目录#2) 1.0％CS-001 3.18E-04 5％ 3.61E-04 5％ (目录#3) 1.0％CS-001 2.01E-04 40％ 2.55E-04 33％ (目录#5) 1.0％CS-001 2.67E-04 20％ 3.31E-04 13％ (目录#6) 3.51E-04 -5％ 3.82E-04 -1％
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品一侧的相对湿度：房间湿度
环境的相对湿度：房间湿度 样品标识 芳族传输率* 相对于对照膜 挥发油提高％ 对照膜(目录#1) 7.81E-03 0％ 0.5％CS-001(目录#7) 7.67E-03 2％ 1％CS-001(目录#5) 7.37E-03 6％ 2％CS-001(目录#8) 6.53E-03 16％
●gm@0.001in./100in2@24hrs
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品一侧的相对湿度：房间湿度
环境的相对湿度：房间湿度 样品标识 芳族传输率* 芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 (目录#1) 5.16E-04 0％ 5.63E-04 0％ 1.0％CS-001 (目录#5) 4.01E-04 22％ 5.17E-04 8％ 2.0％CS-001 (目录#8) 2.91E-04 44％ 3.08E-04 45％
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品一侧：0.25Aw
环境：60％相对湿度 样品标识 芳族传输率* 相对于对照膜 芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 (目录#1) 3.76E-04 0％ 3.75E-04 0％ 0.5％CS-001 (目录#7) 2.42E-04 36％ 2.41E-04 36％ 1.0％CS-001 (目录#5) 3.39E-04 10％ 3.38E-04 10％ 2.0％CS-001 (目录#8) 2.48E-04 34％ 2.47E-04 34％
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：105°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率* 相对于对照膜 芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 (目录#1) 1.03E-03 0％ 1.13E-03 0％ 1％CS-001 (目录#2) 5.49E-04 47％ 5.79E-04 49％ 1％CS-001 (目录#3) 4.74E-04 54％ 5.00E-04 56％ 1％CS-001 (目录#4) 6.41E-04 38％ 6.83E-04 40％ 1％CS-001 (目录#5) 5.22E-04 49％ 5.54E-04 51％ 1％CS-001 (目录#6) 4.13E-04 60％ 4.39E-04 61％ 2％CS-001 (目录#8) 5.95E-04 42％ 6.81E-04 45％ 1％TMSE (目录#12) 8.32E-04 19％ 8.93E-04 21％
*gm@0.001in./100in2@24hrs
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：105°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率* 相对于对照膜 芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 (目录#1) 4.34E-04 0％ 4.67E-04 0％ 0.5％CS-001 (目录#7) 4.03E-04 7％ 4.41E-04 6％ 1.0％CS-001 (目录#5) 5.00E-04 -15％ 5.33E-04 -14％ 2.0％CS-001 (目录#8) 3.96E-04 9％ 3.94E-04 16％
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率* 相对于对照膜 芳香物提高％ 总挥发物 传输率* 相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 3.09E-04 0％ 3.45E-04 0％ 0.5％TMSE (目录#13) 2.50E-04 19％ 2.96E-04 14％ 0.5％TMSE (目录#14) 2.37E-04 23％ 2.67E-04 33％ 1％TMSE (目录#9) 2.67E-04 14％ 3.05E-04 12％ 1％TMSE (目录#10) 4.85E-04 -57％ 5.27E-04 -53％ 1％TMSE (目录#11) 2.58E-04 17％ 2.92E-04 15％ 1％TMSE (目录#12) 2.15E-04 31％ 2.55E-04 26％ 2％TMSE (目录#15) 2.54E-04 18％ 3.04E-04 12％ 2％TMSE (目录#16) 2.79E-04 10％ 3.21E-04 7％ 2％TMSE (目录#17) 2.81E-04 9％ 3.24E-04 6％
*gm@0.001in./100in2@24hrs
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率*相对于对照膜挥发油提高％ 对照膜(目录#1) 9.43E-03 0％ 1％TMSE(目录#12) 1.16E-02 -23％ 2％TMSE(目录#15) 1.56E-02 -65％
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率* 相对于对照膜 芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜 (目录#1) 8.36E-04 0％ 9.05E-04 0％ 0.5％TMSE (目录#14) 6.77E-04 19％ 7.25E-04 20％ 2％TMSE (目录#15) 6.36E-04 24％ 6.81E-04 25％
*gm@0.001in./100in2@24hrs
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品侧：0.25Aw
环境：60％相对湿度 样品标识 芳族传输率*相对于对照膜芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％PVDC对照膜 6.81E-05 0％ 1.05E-04 0％ PVDC w/10％HP β环糊精 1.45E-05 79％ 2.39E-05 77％ PVDC w/20％HP β环糊精 9.71E-05 -42％ 1.12E-04 -7％
改性β环糊精-LDPE薄膜中传输率的比较
温度：72°F
样品侧：房间的相对湿度
环境：房间的相对湿度 样品标识 芳族传输率*相对于对照膜芳香物提高％ 总挥发物 传输率*相对于对照膜总挥发物提高％ 对照膜丙烯酸 2.07E-06 0％ 2.10E-05 0％ 5％HPβ环糊精/ 丙烯酸 1.50E-06 27％ 2.07E-05 1％ 10％HPβ环糊精/ 丙烯酸 4.13E-06 -100％ 4.03E-05 -105％
*gm@0.001in./100in2@24hrs
改性纤维素聚合物试验
衬底
成品纸板卡片纸结合了粘合剂、油墨、复印清漆和塑料作为多层结构的部分。卡片纸成品材料是有气味挥发物质的来源，其可反作用影响包装的食品的风咪/芳香品质。有气味的物质一般是含有诸如乙醛、酯、乙酸盐官能团和那些含有未饱和基团的物质。
纸板试样制备
比较实验分析和感觉试验在印刷的回收的纸板卡片纸试样上进行，这些试样上涂布有水基丙烯酸和纤维素涂层。表3总结了卡片纸涂层。试样参数包括：用环糊精处理或者未处理的套印丙烯酸涂层，含有环糊精和不含环糊精的纤维素涂层。
表3.卡片纸涂层参数试样描述试样标识 试验参数套印 纤维素丙烯酸 涂层涂层 涂层重量a丙烯酸 纤维素涂层 涂层克/平方米 克/平方米 环糊精涂层重量a 丙烯酸 纤维素毫克/平方米 毫克/平方米印刷纸板印刷纸板对照试验无环糊精 无环糊精环糊精b 环糊精7.3 0.0437.3 0.300 未得到 未得到 25 215
a.以干重为基础
b.含有70％α和30％β环糊精的混合物
c.含有50％α和50％β环糊精的混合物
纤维素涂布溶液
制备两种纤维素涂布溶液：一种是0.5％的纤维素溶液；一种是含有1.5％环糊精(50％α环糊精，50％γ环糊精)的0.5％的纤维素溶液，该纤维素作为稀释剂。0.5％的纤维素溶液是如下进行制备的：用358克去离子水稀释1.8克羟丙基甲基纤维素(Hercules MP-943W)，制成360克0.5％的纤维素溶液。含纤维素的环糊精溶液是如下进行制备的：用352克去离子水稀释1.8克羟丙基甲基纤维素、2.7克α环糊精(Wacker Biochem公司)和2.7克γ环糊精(Wacker Biochem公司)，制成360克0.5％的纤维素溶液。
丙烯酸涂布溶液
制备两种丙烯酸涂布溶液。一种是水基丙烯酸套印涂料(Coating andAdhesives公司，1245C)的对照溶液，用作“原始样品”。第二个1245C丙烯酸涂料溶液含有0.13％的环糊精(70％α环糊精，30％γ环糊精)。后者是通过将0.326克α环糊精和0.140克γ环糊精与359.5克1245C涂料混合而制备的。
涂布工艺
所有纸板涂层在清洁、光滑的12英寸宽和24英寸长的玻璃平板上进行。来自Industry Tech of Oldsmar，Florida的一个0.25英寸直径的12英寸#2.5下降落杆用于施加丙烯酸和纤维素涂层。对于每张纸板，将过量纤维素或丙烯酸涂层溶液施用到11-12英寸长的槽中纸板一端上的16″×4″×0.04″清洁、硬的PVC片上。
以恒定的速度将纤维素涂料溶液拖过纸板的背侧(未印刷侧)，用下降落杆以1.1到1.4秒的速率(rate)通过每个纸板的整个表面。涂布的纸板在环境条件下干燥两小时。
纤维素涂层之后，纸板卡片纸试样用水基丙烯酸涂层涂布。丙烯酸涂层以和纤维素涂层相同的方式施加到印刷的卡片纸纸板表面。涂布的纸板在环境条件下干燥一小时，然后对照试样和试验试样分别包裹在铝箔内直到试样进行分析比较或者感觉分析比较为止。
感觉试验步骤
综述：来自成品纸板的固有的产生气味的挥发物在密封(confinement)过程中被射入坛子的顶空，气味强度由一组评判人员来评估。专家小组成员闻每只坛子的顶空并用等级标准评估卡片纸臭味的强度，所述等级标准为0＝无臭味到8＝很强的臭味。
材料：有盖子的10盎司Mason坛子，含有3毫升去离子水的12毫米×75毫米的玻璃小瓶，4″×4″的箔片，维持在100°F(38℃)的可控环境和4″×10″纸板试样。
步骤：从各卡片纸上切割试样(4″×10″)。从相同的卡片纸位置切割对照卡片纸试样和试验卡片纸试样。各个试样在其窄端仔细卷起同时插入数个小玻璃毛细管以分离同心卷。卡片纸板试样放入16盎司的Mason坛子，然后加入装水的小瓶。一片4″×4″的铝箔用于覆盖坛子口，然后盖子在箔片之上旋转到坛子上。气味小组制备了二十坛试验试样和二十坛相应的对照试样。试样坛子放入保持在100°F(38℃)的可控环境中25小时。在100°F温度下放置25小时后，试样从可控环境中移走并在感觉评估之前保持在周围环境中16小时。每只坛子用三位数字号码的标签进行标识。将AB和BA的等数量对照纸板和试验纸板的组合提供给专家小组。为各组评判人提供两个标有号码的试样。专家小组成员开启左边坛子并闻顶空；然后是右边坛子并闻顶空。评判人用下列标准估计卡片纸板臭味：
0＝无臭味
1＝刚好察觉
2＝很轻
3＝轻
4＝轻-中度
5＝中度
6＝中度-强
7＝强
8＝很强臭味
结果：用ANOVA确定在对照试样和试验试样的臭味强度得分之间是否有统计学差异。最不显著差别试验(LSD)用于比较对照和试验的臭味强度的平均得分。平均得分彼此显著不同(α＝0.05)。臭味强度试验结果在下面的表4中列出。
表4坛子臭味感觉结果坛子臭味感觉试验试样标识平均得分对照5.5a试验4.8b
ab＝在α＝0.05时的显著不同
动态顶空高分辨率气相色谱/质谱测定法
综述：用如下方法定性和定量地测定在密封期间从卡片纸板试样中射入坛子顶空的固有的挥发性化合物：纸板挥发物的动态顶空收集和随后的高分辨率气相色谱/质谱测定法(GC/MS)分析。
材料：带有TEFLON衬里的盖子的250毫升I-Chem瓶子，含有3毫升去离子水的12毫米×75毫米的玻璃小瓶，保持在100°F(38℃)的可控环境，两个3-1/2″×10″纸板试样。
步骤：从卡片纸上切割两个3-1/2″×10″卡片纸条。从相同的卡片纸位置切割对照卡片纸试样和试验卡片纸试样。纸板试样在其窄端卷起同时插入数个小玻璃毛细管以分离同心卷。将纸板卷放入250毫升的I-Chem瓶子，然后装水的小瓶放入卷绕的纸板内部。试样瓶子放入保持在100°F(38℃)的可控环境中25小时。在100°F下25小时后，试样从可控环境中移走并在分析之前以三个保持时间保持在周围环境中：1、24和120小时。在每个试样环境保持时间中，将瓶子转移到通过注入口连接到Hewlett Packard 5890型气相色谱上的净化和收集采样器(Hewlett Packard 19395A型)。GC毛细管柱直接连接到Hewlett Packard 5970型质谱仪(MS)上。改变净化和收集采样器以容纳大尺寸的I-Chem试样瓶子。在分析之前，两个内标物(1，4-二氟代苯和氯苯-d5)和两个代用品(surrogate)标准物(溴氯甲烷和萘-d10)通过隔膜注入试样瓶子中。在质量范围35到260amu(原子质量单位)和70ev(电子伏特)的电离电压下操作MS。试样以30毫升/分的流速净化15分钟，并且将流出物收集到Tenax柱上。在净化循环之后，迅速加热Tenax收集器，将收集的化合物转移到气相色谱毛细管柱上，在该柱上化合物进行分离，然后进入质谱分析仪。单独观察试样分析物光谱并与参考光谱比较。
分析结果：试验试样分析物鉴定由GC停留时间(分)制备并将分析物光谱与标准参考材料光谱比较。试验分析物的定量是基于每个分析物对内标物的反应因数(factor)。定量到相对于1，4-二氟代苯(内标物)的最早停留时间达到19分钟的分析物，且定量到相对于氯苯-d5内标物的19分钟到30分钟停留时间的分析物。在表5中给出试验结果。
试验数据说明了与不含环糊精的用纤维素和丙烯酸涂层的卡片纸板相比，含有环糊精的用纤维素和丙烯酸涂层的卡片纸板的感觉气味强度和所分析的分析物均减少。
表5
卡片纸板样品中挥发物的坛顶空分析结果 样品标识： 保留时间@室温化合物 嗅觉极限(ppb) 保留时间 (分钟) 对照1 测试2 1小时 1小时 ug/g ug/g 减少％ 对照3 测试4 24小时 24小时 ug/g ug/g 减少％ 对照5 测试6 120小时 120小时 ug/g ug/g 减少％丙酮 --- 3.88 1.03 0.747 27％ 1.29 0.737 43％ 2.02 1.17 42％乙酸甲酯 6170 4.78 0.024 0.010 58％ 0.027 0.013 52％ 0.053 0.027 49％1-己烯 --- 6.65 0.006 0.005 17％ 0.011 0.009 18％ 0.013 0.009 31％丁醛 8.9 7.19 0.054 0.044 19％ 0.071 0.052 27％ 0.095 0.043 55％戊醛 6.0 11.6 0.290 0.231 20％ 0.349 0.295 15％ 0.441 0.349 21％己醛 13.8 15.34 0.748 0.598 20％ 0.785 0.681 13％ 0.946 0.844 11％二甲苯(间，对混合) 324 17.53 0.015 0.007 53％ 0.01 0.007 30％ 0.013 0.007 46％2-庚酮 141 18.06 0.011 0.008 27％ 0.012 0.008 33％ 0.013 0.010 23％苯乙烯 140 18.20 0.064 0.027 58％ 0.044 0.034 23％ 0.055 0.033 40％庚醛 4.7 18.58 0.042 0.029 31％ 0.048 0.034 29％ 0.041 0.036 12％异丙苯 23.9 19.32 0.033 0.016 52％ 0.021 0.016 24％ 0.030 0.015 50％辛醛 1.3 21.80 0.023 0.019 27％ 0.022 0.017 23％分析浓度为ug/g＝百万分比浓度(ppm)。减少％＝基于测试样品中分析浓度相对于对照样品的减少嗅觉极限(ppb)＝空气中嗅觉的气味检测限(体积，ppb)。标准化的人类嗅觉极限。M.Devos，F.Patte，J.Rouault，P.Laffort和L.J.VanGemert1.三个样品的平均值。2.三个样品的平均值。3.单个样品的值。4.三个样品的平均值。5.二个样品的平均值。6.二个样品的平均值。
上文阐述的感觉和分析数据说明了在包含含有环糊精的层的制品的阻挡或收集特性方面有很大改进。阻挡层或者收集层用改性的纤维素稀释剂制备。这种材料是普通的材料，但是可以用淀粉或者其它的在阻挡或收集特性上无显著差别的有机或者无机稀释剂代替。示出坛子气味感觉结果的表4形成了在人类试验小组对气味强度程度的感觉反应的统计上显著不同的结果。这些数据说明了与具有本发明的阻挡收集器的卡片纸板相比，有感觉的个体可以检测出无阻挡收集器的卡片纸板中的较强臭味。
在表5中，总结了仪器分析数据，说明了由于本发明的阻挡或者收集特性，这种感觉结果是基于在公知的气味成分浓度的可证实的并可测量的减少量。诸如酮化合物、未饱和化合物、醛化合物和芳族化合物等公知的气味成分通过杂质阻挡层或者收集器材料而全部大大降低。这些数据说明了在当这些有机化合物通过纤维素幅片时，杂质阻挡层收集器在减少这些化合物的含量方面是非常有效的。
上述说明的纤维素幅片叠层和涂布的纤维素幅片叠层和试验数据为理解本发明的技术情况提供了基础。虽然本发明可以用各种实施方案完成，但是本发明由所附的权利要求书的范围来限定。