包装材料和包装容器制造技术

本文描述了包含发泡纤维素的层压包装材料、它们在制造用于包装食品的包装容器中的用途。

Packaging materials and packaging containers

This paper describes laminated packaging materials containing foam cellulose and their use in packaging containers for packaging food.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包装材料和包装容器
本文描述了用于液体或半液体食品的包装容器的包装材料及其生产方法和用途。
技术介绍
用于液体食品的一次性类型的包装容器通常由基于纸板或厚纸的包装材料生产。一种这样的常见包装容器以TetraAseptic商标出售，主要用于在长期环境存储条件下进行营销和销售的液体食品(诸如牛奶、果汁等)的无菌包装。这种已知包装容器中的包装材料通常是包括纸或纸板的主体层和由热塑性塑料形成的外部液密层的层压材料。为了使包装容器气密，特别是氧气密封，例如为了无菌包装的目的，诸如牛奶或果汁的包装，这些包装容器中的包装材料层压材料通常包括至少一个附加层，从而提供气体阻隔性能，最通常为铝箔。在层压材料的内侧，即用于面向由层压材料生产的容器的填充食品内容物的一侧，存在施加在铝箔上的最内层，该最内侧的内层可以由一个或多个部分层构成，包括可热密封粘合的聚合物和/或可热密封的聚烯烃。同样在纸或纸板主体层的外侧，存在最外侧的可热密封的聚合物层(装饰层)。可热密封的聚合物层通常基于低密度聚乙烯或其混合物。包装容器通常通过从包装材料的幅材连续形成、填充和密封包装的类型的高速包装机来生产，高速包装机如Tetra无菌型包装机。因此，包装容器可以通过所谓的形成-填充-密封技术来生产，该技术基本上包括借助于形成、填充并密封幅材为包装的灌装机使幅材连续形成层压的包装材料管。根据另一种方法，包装是例如在Tetra型灌装机中从包装材料的预制坯件逐一制成的，因此提供所谓的山顶形包装或其他基于坯件的包装。如上所述，连续Tetra型包装方法的一个方面是高速包装的可能性，其对成本效率具有相当大的影响。通常，每小时可以制备数千个包装。例如，TetraA3/speed每小时可以制造约15000个包装(0.9升及以上的家庭规格包装容器)，并且每小时可以制造约24000个包装容器(部分包装)。例如在WO00/30846中所述，已经尝试通过用聚合物泡沫代替纸板主体层来改造纸板层压材料。然而，这样的尝试没有涉及到实际产品，因为在将材料转化为层压材料期间，由成本效益高的聚合物制成的泡沫当暴露于高温和高压时通常会恶化并塌陷。这在聚合物熔融挤出层压操作期间是一个特别的问题，其中聚合物泡沫由于熔融聚合物的热量和层压辊隙的压力而塌陷，而且在层压步骤中，其中具有热塑性聚合物或粘合剂的预涂布表面的层通过在加热辊隙中同时施加热和压力(即所谓的旋转热压层压)而彼此粘附。
技术实现思路
专利技术目的一个目的是制造减少或避免现有技术的上述问题的层压包装材料以及由该包装材料制成的用于液体和半液体食品的包装容器。另外的目的是生产这种包装材料层压材料，其中发泡或多孔或充气的纤维主体层在层压操作期间耐受热压层压而不失去其原始厚度，因此在具有低密度主体材料的最终层压材料中提供足够的主体厚度。又一目的是制造这样的包装材料层压材料：一方面该包装材料层压材料被优化成既具有这种保留的主体厚度和密度以及适当的机械耐久性，例如抗分层强度(delaminationstrength)、机器方向和横向的抗压强度以及Z方向强度。这些性能对包装的堆叠强度很重要。此外，通过改善形成缺陷(例如包装容器的凹陷)的机械特性，可以减少例如拐角褶皱凹陷、侧板夹住(pinching)、水平或垂直折痕凹陷。此外，可以获得降低的边缘芯吸(edgewick)。另外的目的是设计一种具有印刷表面、气体阻隔性和机械耐用性的更轻且更具成本效益的包装材料结构。详细描述以下描述的是涉及在本文中详细讨论并例示的层压包装材料的方面。一些方面涉及制备包装材料的方法。此外，一些方面涉及包装材料在提供适用于液体和半液体食品的包装容器中的用途。包装材料一方面用于液体或半液体食品的灌装机中，例如用于制造无菌包装容器的形成-填充-密封型灌装机，诸如TetraA3灌装机。在一些方面，包装容器由包装材料的辊进给式幅材制成。在一些方面，包装容器由包装材料的坯件制成。本文的实施方式、实施例和方面中提供的包装材料涉及包含密度小于700kg/m3的主体层的包装材料。本文使用的以下术语和定义将在下面给出定义。“聚烯烃”或“聚链烯”是由式C2H2n的简单烯烃作为单体生产的聚合物。“聚乙烯”是通过聚合单体乙烯生产的聚烯烃。“共聚物”或“杂聚物”是两种或更多种单体物质的聚合物。“高密度聚乙烯”或“HDPE”是密度大于0.941g/cm3的乙烯聚合物。“低密度聚乙烯”或“LDPE”是密度为0.910-0.935g/cm3的聚乙烯均聚物。自20世纪30年代以来，LDPE已经商业化生产并且在本领域中是众所周知的。“线性低密度聚乙烯”或“LLDPE”是指密度为0.89g/cm3的聚乙烯共聚物。LLDPE是线性的并且基本上不含长链支化，并且通常具有比常规LDPE窄的分子量分布。传统的“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)可以用传统的齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Nattacatalysts)生产。LLDPE也经过长时间的商业化生产(自20世纪50年代以来通过溶液反应器生产，并且自20世纪80年代以来通过气相反应器生产)并且在本领域中也是众所周知的。“mLLDPE”是由气相反应器中的茂金属催化剂和/或利用浆料反应器中的茂金属催化剂和/或利用溶液反应器中的任何二茂钛催化剂(haftocenecatalysts)生产的线性低密度聚乙烯。mLLDPE聚合物在包装
是众所周知的。“坯件”是指包装材料的预先制造的扁平的未折叠的管状片材。坯料的包装材料的实施例包括主体层和在主体层的每一侧上的液密塑料涂层。坯件用于通过使坯件竖立成开放的管状套筒而制造密封的包装容器，开放的管状套筒在填充并横向密封开放端之前在一端被横向密封。涉及包装材料、包装容器或其层的“厚度”除非另外被定义，否则通过显微镜确定，例如通过合适的显微镜，诸如以名称Olympus销售的那些显微镜，例如BX51确定。“液体或半液体食品”通常是指具有流动内容物的食品，流动的内容物可选地可以包含食品块。乳制品和牛奶、大豆、大米、谷物和籽饮料、果汁、花蜜、不起泡的饮料、能量饮料、运动饮料、咖啡或茶饮料、椰子水、茶饮料、葡萄酒、汤、墨西哥辣椒(jalapenos)、西红柿、酱汁(诸如意大利面酱)、豆类和橄榄油是设想到的食品的一些非限制性实施例。与包装材料和包装容器有关的“无菌”是指微生物被消灭、失活或被杀死的条件。微生物的实施例是细菌和孢子。当产品被无菌地包装在包装容器中时，通常使用无菌工艺。术语“热封”是指将热塑性材料的一个表面熔接到另一热塑性表面的过程。在适当的条件下，诸如施加足够的加热和压力，可热密封的材料应该能够在压靠并与另一种合适的热塑性材料接触时产生密封。合适的加热可以通过感应加热或超声波加热或其他常规接触或对流加热手段(例如热空气)来实现。术语“弱化”旨在表示诸如折痕、穿孔等的材料弱化。术语“变薄”是指包含包装材料层的至少一层(但不是全部)的包装材料的一部分。例如，变薄可以是开口、狭缝或凹陷，只要它被包装材料的至少一个层覆盖即可。作为一个实施例，变薄是包装材料的阻隔层和热封最内层的延续，其中主体层已被切除以构成变薄的边界，以便于打开包装容器。术语“主体层”通常是指多层层压材料中最厚层或包含最多材料的层，即对层压材料和由层压材料折本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液体或半液体食品的包装容器的包装材料，其包括装饰层(11)，所述包装材料在所述装饰层的一侧具有主体层(12)，所述主体层(12)具有小于700kg/m3的密度和厚度为所述主体层的至少25％的交联发泡纤维素，所述主体层在与所述装饰层(11)相反的一侧具有阻隔层(14)，所述阻隔层(14)在与所述主体层(12)相反的一侧具有可热密封的层(16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 EP 15196862.51.一种用于液体或半液体食品的包装容器的包装材料，其包括装饰层(11)，所述包装材料在所述装饰层的一侧具有主体层(12)，所述主体层(12)具有小于700kg/m3的密度和厚度为所述主体层的至少25％的交联发泡纤维素，所述主体层在与所述装饰层(11)相反的一侧具有阻隔层(14)，所述阻隔层(14)在与所述主体层(12)相反的一侧具有可热密封的层(16)。2.根据权利要求1至10中任一项所述的包装材料，其中所述包装材料具有根据TAPPIT569确定的120-300J/m2的抗分层强度。3.由根据权利要求1或2所述的包装材料制造的包装容器，其中所述包装容器是用于液体或半液体食品的容器。4.根据权利要求3所述的包装容器，其中所述包装容器是砖形包装容器、山顶形包装容器、楔形包装容器、方形包装容器、矩形包装容器或八角形包装容器或袋。5.一种提供用于液体或半液体食品的包装容器的包装材料的方法，其中所述方法包括：提供发泡纤维素；通过以下方式使所述发泡纤维素交联：a)与包含聚合物材料、低聚物材料和/或单体材料和任选的光引发剂的交联混合物接触，和/或b)使所述发泡纤维素至少部分官能化并任选地提供光引发剂，并且进行辐射以提供交联的发泡纤维素；提供密度小于700kg/m3并且包含所述交联的发泡纤维素的主体层；在所述主体层的一侧上提供聚烯烃装饰层；在与所述装饰层相反的一侧上提供阻隔层；在所述阻隔层上与所述主体层相反的一侧上提供可热密封的层；并且其中所述包装材料通过挤出层压和/或热压层压获得。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚合物材料、低聚物材料和/或单体材料选自由组：改性纤维素、丙烯酸酯、聚乙烯基化合物、聚胺化合物、聚酰胺化合物、丙二醇、三甘醇和壳聚糖戊二醛、环氧化物、乙二醛、(甲基丙烯酸酯化)明胶、壳聚糖、酪蛋白酸盐、直链淀粉、支链淀粉和淀粉以及它们的衍生物。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述改性纤维素选自组：甲基纤维素(MC)、甲基羟乙基纤维素(MHEC)、羟丙基甲基纤维素(MHPC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羧甲基纤维素(CMC)以及它...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔夫·尼曼，克里斯蒂安·内亚古，马茨·阿尓登，凯塔琳娜·乔纳森，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH