制造层合包装材料的方法，由该方法获得的包装材料及由其制造的包装容器技术

本发明专利技术涉及一种制造层合纤维素基液态或半液态食品包装材料的方法，其中该层合包装材料具有包括低密度纤维素间隔层的主体材料层，包含具有印刷表面的基底层的外侧模块和包含阻隔层或阻隔涂层的内侧材料模块。本发明专利技术还涉及通过该方法获得的层合包装材料和用于液态食品包装的包装容器，其包含层合包装材料或由通过该方法获得的层合包装材料制成。

Method for manufacturing laminated packaging material, packaging material obtained by the method and packaging container made therefrom

The invention relates to a method of manufacturing laminated cellulose based liquid or semi liquid food packaging material, in which the laminated packaging material has a main material layer including a low density cellulose interlayer, an outer module with a substrate layer with a printed surface and an inner material module containing a barrier layer or a barrier coating. The invention also relates to a laminated packaging material obtained by the method and a packaging container for the packaging of liquid food, which includes a laminated packaging material or a laminated packaging material obtained by the method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造层合包装材料的方法，由该方法获得的包装材料及由其制造的包装容器
本专利技术涉及一种层合包装材料，以及涉及用于制造该层合包装材料的方法。此外，本专利技术涉及包含层合包装材料或者由层合包装材料制造的包装容器。特别地，本专利技术涉及用于液态食品包装的包装容器，其包含层合包装材料。
技术介绍
用于液态食品的一次性使用一次性类型的包装容器通常由基于纸板或厚纸板的包装层合材料生产。一种这样的通常出现的包装容器以TetraBrik商标出售，主要用于液态食品(例如牛奶、果汁等)的无菌包装，出售用于长期环境储存。这种已知包装容器中的包装材料通常是包括纸或纸板主体层和外部不透液热塑性塑料层的层合材料。为了使包装容器气密，特别是氧气气密，例如用于无菌包装和包装牛奶或果汁的目的，这些包装容器中的层合材料通常包括至少一个附加层，最通常地包括铝箔。在层合材料的内侧上，即用于面向由层合材料生产的容器的填充的食品内容物的一侧，存在施加到铝箔上的最内层，该最内的内侧层可以由一层或几个部分层构成，包含可热封热塑性聚合物，例如结合剂聚合物和/或聚烯烃。同样在主体层的外侧，存在最外可热封聚合物层。包装容器通常通过现代高速包装机生产，这种类型包装机从包装材料幅材或包装材料预制坯料形成包装、并将其填充和密封。因此，包装容器可以通过以下方式制造：通过将最内和最外可热封热塑性聚合物层焊接在一起将幅材的两个纵向边缘在搭接接头中彼此结合在一起，将所述层合包装材料幅材重整成管。该管用预期的液态食品填充，然后通过管的在管中的内容物水平面下的彼此之间相距预定距离的重复的横向密封件将该管分成单独的包装。通过沿着横向密封件的切口将包装与管分离，并且通过沿着包装材料中制备的折痕线折叠成形而得到期望的几何构型，通常为平行六面体或立方体。这种连续管形成、填充和密封包装方法构思的主要优点在于，可以在管形成之前连续灭菌幅材，从而提供无菌包装方法的可能性，该方法即这样的一种方法，其中待填充的液态内容物以及包装材料本身的细菌减少，并且填充的包装容器在干净的条件下生产，使得填充的包装物即使在环境温度下也可以长时间储存，而没有微生物在被填充的产品中生长的风险。如上所述，Tetra型包装方法的另一个重要优势是连续高速包装的可能性，这对成本效率具有相当大的影响。用于敏感液态食品(例如牛奶或果汁)的包装容器也可以由本专利技术的层合包装材料的片状坯料或预制坯料制成。从折叠成平坦的包装层合材料的管状坯料开始，首先通过将坯料制造成形成开口管状容器封装体来生产包装，其中一个开口端通过折叠和热封整体端面板来封闭。如此封闭的容器封装体通过其开口端填充所讨论的食品(例如，果汁)，该开口端然后通过进一步折叠和热封相应的整体端面板来封闭。由片状和管状坯料制成的包装容器的示例是传统的所谓的山形顶包装。也有这种类型的包装，其具有由塑料制成的模制顶部和/或螺旋帽。包装层合材料中的铝箔层提供了相当优于大多数聚合物气体阻隔材料的气体阻隔性能。传统的用于液态食品无菌包装的基于铝箔的包装层合材料仍然是目前市场上可用的在其性能水平上最具成本效益的包装材料。任何其他的与这样的铝箔基材料相竞争的材料必须是具有成本效益的原材料，具有与其相当的食物保存性能，是足够机械稳定的以及在转变成成品包装层合材料方面具有可比较的简便性。进一步降低当今包装材料的成本可以通过降低聚合物层的厚度或通过试图用一个或多个不同的阻挡层代替铝箔阻挡层来实现，这已被证明是相当大的挑战。在液态纸盒包装领域迄今为止还没有被认为是实际可行的节约成本的不同方式将是通过纤维素纤维材料的类型和/或数量减少纤维素基主体层的量。它通常导致机械强度和包装完整性的重要属性以及材料阻隔性能受到损害，并且之前被认为是不太有利的前进方式。纸板是液态纸盒包装材料的主要部分，但也是总包装材料成本的主要部分。对于用于液态包装容器的未来层合包装材料的进一步要求是，这种包装容器的外观应该可以在更高的程度上区分，即提供吸引消费者和零售商的新的、有趣的和吸引人的装饰或触觉特征。这些特征例如是印刷装饰图案的背景效果，例如金色金属化或其他不同的闪亮颜色，压凸和雕刻特征，例如全息图装饰，触觉或浮雕表面效果，无光泽/光泽表面等。对于这种差异选项的日益增加的需求是一项挑战，因为通常添加功能和材料会自动导致原材料和/或制造工艺的成本更高。
技术实现思路
现在考虑到上述情况，本专利技术的目的是实现降低层合纤维素基液态或半液态食品包装材料的成本的新方法。本专利技术的总体目的还在于提供一种以较低成本制造具有足够的机械稳定性以及良好的阻隔性和完整性的层合纤维素基包装材料，从而满足液态纸盒层合包装材料的需要。本专利技术的另一个目的是提供一种低成本的这样的层合包装材料，其具有基于生物材料和可再生材料(即来自未利用化石原料的来源)的增加的材料含量。另一个目的是提供一种制造基于量减少的主体层或芯层的层合纤维素基包装材料的方法，其与传统的液体包装纸板相比，具有不足以用于目前设计和生产的液体包装材料的机械性能，例如弯曲刚度降低或弯曲刚度较低。本专利技术的特定目的是提供具有最佳抗压强度和弯曲刚度的成本有效的、非箔的、纤维素基和可热封的包装层合材料，其用于制造用于在环境条件下保持营养质量的液态食品的长期储存的无菌包装容器的目的。另一个特定目的是提供这样的包装层压材料，其没有湿气卷曲问题，即，层压包装材料的卷材的边缘保持平坦且与包装材料卷材或坯料的其余部分保持齐平。另一个特定目的是提供这样的包装层压品，其具有装饰性和触觉性差异选项，这些选择性是附加于常规印刷装饰选项的，使得可以选择层压包装材料的有吸引力的装饰和表面效果，同时还避免成本增加。因此，一个目的是使包装容器外侧上的层合包装材料的外侧层(即将吸引消费者并引起消费者关注的层)的成本效益差异化。根据本专利技术的方法，这种外侧层可以容易地变换，使得根据乳制品和填料客户、消费者和零售商之间的不同需求，可以将不同的装饰和/或触觉特征层压到材料中。这种定制使得生产单独的、更短的一系列不同装饰和定制的包装材料成为可能，而不会在主流的材料生产线中造成停工、浪费和后勤问题。还有一个目的是，通过增加关于如何在内侧和外侧材料模块之间的变换或添加材料层的自由度，同时还达到整个包装层压材料所需的机械性能，以相应地实现关于内部阻隔材料的差异化机会以便匹配不同的食品产品需求。根据本专利技术，这些目的中的一些或全部因此可通过如在所附权利要求所定义的制造层合包装材料的方法、由该方法获得的包装材料以及由其制成的包装容器来实现。详细描述就本专利技术而言，术语“长期储存”意指包装容器应能够在环境条件下保持包装食品的品质(即营养价值)、卫生安全性和味道至少1或2个月，例如至少3个月，优选更长，例如6个月，例如12个月或更长。术语“包装完整性”通常是指包装耐久性，即对包装容器的泄漏或破损的抵抗力。对这种性质的主要贡献是在包装层合材料内，在层合包装材料的相邻层之间提供良好的内部粘性。另一个贡献来自于材料对材料层内的缺陷(如针孔、破裂等)的抵抗力，另一个贡献来自密封接头的强度，通过密封接头的强度在形成包装容器时将材料密封在一起。关于层合包装材料本身，完整性质因此主要集中在各个层合层与其相邻层的粘性以及单个材料层的质量上。术语“液态或半液态食物”通常指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制造用于热封成具有足够机械强度和阻隔性能以及有吸引力的外侧外观的包装的层合纤维素基液态或半液态食品包装材料(10a；10b；10c；10d)的方法，其包括以下步骤：a)提供包含纤维素间隔层(11a；11b；11c；11d)的主体材料中心模块(1A；2A；3A,4A)的卷材，其不具有或具有低的固有弯曲刚度，密度低于850kg/m3，例如低于750kg/m3，例如低于700kg/m3，并且克重为60至250g/m2，b)提供至少包括印刷基底层(12a；19b；12c；12d)的外侧材料模块(1B；2B；3B；4B)的卷材，其具有或者不具有印刷或施加在其上的装饰物(21d)，所述外侧材料模块将用于所述中心模块主体材料的将被引导到由所述层合包装材料制成的包装容器的外部的那一侧，c)将所述中心模块主体材料的所述卷材的外侧和所述外侧材料模块的所述卷材彼此层合，d)将所述装饰物(21d)添加到所述外侧材料模块上，e)提供包含至少一个阻隔层(13a；18b；18c；18d)的内侧材料模块(1C；2C；3C；4C)的卷材，所述内侧材料模块将用于所述主体材料的将被引导到由所述层合包装材料制成的包装容器的内部的那一侧，f)将所述内侧材料模块的所述卷材和所述中心模块主体材料的所述卷材的内侧彼此层合，g)在所述外侧材料模块的外侧上施加最外的透明且液密保护层(16a；16b；16c；16d)，h)在所述内侧材料模块的内侧上施加最外的热塑性液密且可热密封层(17a；17b；17c；17d)，i)由此获得所述层合纤维素基液态或粘性食品包装材料的卷材，其中所述间隔层(11a；11b；11c；11d)构成所述层合包装材料内的夹层结构的中心，所述夹层结构具有布置在所述间隔层的至少一侧上的并且与布置在所述间隔层的另一侧上的另外的面层相互作用的至少一个纸面层(12a；12b；12c；12d)，所述纸面层和所述另外的面层比所述间隔层具有显著更低的厚度和更高的杨氏模量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 EP 15196871.61.制造用于热封成具有足够机械强度和阻隔性能以及有吸引力的外侧外观的包装的层合纤维素基液态或半液态食品包装材料(10a；10b；10c；10d)的方法，其包括以下步骤：a)提供包含纤维素间隔层(11a；11b；11c；11d)的主体材料中心模块(1A；2A；3A,4A)的卷材，其不具有或具有低的固有弯曲刚度，密度低于850kg/m3，例如低于750kg/m3，例如低于700kg/m3，并且克重为60至250g/m2，b)提供至少包括印刷基底层(12a；19b；12c；12d)的外侧材料模块(1B；2B；3B；4B)的卷材，其具有或者不具有印刷或施加在其上的装饰物(21d)，所述外侧材料模块将用于所述中心模块主体材料的将被引导到由所述层合包装材料制成的包装容器的外部的那一侧，c)将所述中心模块主体材料的所述卷材的外侧和所述外侧材料模块的所述卷材彼此层合，d)将所述装饰物(21d)添加到所述外侧材料模块上，e)提供包含至少一个阻隔层(13a；18b；18c；18d)的内侧材料模块(1C；2C；3C；4C)的卷材，所述内侧材料模块将用于所述主体材料的将被引导到由所述层合包装材料制成的包装容器的内部的那一侧，f)将所述内侧材料模块的所述卷材和所述中心模块主体材料的所述卷材的内侧彼此层合，g)在所述外侧材料模块的外侧上施加最外的透明且液密保护层(16a；16b；16c；16d)，h)在所述内侧材料模块的内侧上施加最外的热塑性液密且可热密封层(17a；17b；17c；17d)，i)由此获得所述层合纤维素基液态或粘性食品包装材料的卷材，其中所述间隔层(11a；11b；11c；11d)构成所述层合包装材料内的夹层结构的中心，所述夹层结构具有布置在所述间隔层的至少一侧上的并且与布置在所述间隔层的另一侧上的另外的面层相互作用的至少一个纸面层(12a；12b；12c；12d)，所述纸面层和所述另外的面层比所述间隔层具有显著更低的厚度和更高的杨氏模量。2.根据权利要求1所述的方法，其中在当排除所述可印刷涂层(粘土-涂层)克重时的相应的克重下，所述间隔层具有比液态纸盒纸板的弯曲刚度低30％至100％的弯曲刚度。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主体材料包括间隔层(11a)，并且所述内侧材料模块和所述外侧材料模块各自还包括纸面层(12a，12b)。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主体材料包括间隔层(11c；11d)和与所述间隔层的内侧直接相邻的集成纸面层(13c；13d)，而所述外侧材料模块包括进一步的纸面层(12c；12d)。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主体材料包括间隔层和与所述间隔层的外侧直接相邻的纸面层，而所述内侧材料模...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·托夫特，乌尔夫·尼曼，彼得·弗里斯克，阿兰·科洛，彼得·奥赫曼，
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