包装材料和包装容器制造技术

本发明专利技术描述了包含泡沫纤维素的层压包装材料，它们在制造用于食品包装的包装容器中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
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，所述包装材料的制备方法以及其用途。
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制成。一种这样的通常出现的包装容器以商标TetraAseptic销售，并且主要用于液体食品(例如牛奶，果汁等)的无菌包装，其被销售和出售以用于长期环境储存。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的热塑性塑料液密层的层压材料。为了使包装容器气密，特别是氧气密，例如为了无菌包装(例如牛奶或果汁的包装)的目的，这些包装容器中的包装材料层压材料通常包括至少一个提供气体阻隔性能的附加层，最常见的是铝箔。在层压材料的内侧，即拟面向由层压材料生产的容器的填充食品内容物的一侧，存在施加到铝箔上的最内层，最内层可由包括可热密封粘合剂聚合物和/或可热密封聚烯烃的一个或几个部分层组成。同样在纸或纸板主体层的外侧上，存在最外可热密封聚合物层(装饰层)。可热密封聚合物层通常基于低密度聚乙烯或其混合物。包装容器通常通过高速包装机生产，所述高速包装机的类型是使包装材料卷材连续地成型为包装、填充和密封包装，例如，TetraAseptic型包装机。因此，包装容器可以通过所谓的成型-填充-密封技术来生产，所述成型-填充-密封技术基本上包括通过使卷材成型为包装、填充并密封包装的填充机将卷材连续地成型为层压包装材料管。根据另一种方法，例如在Tetra型填充机中，包装由包装材料的预制坯料一个接一个地制成，因此提供所谓的山形顶部形状的包装或其它基于坯料的包装。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，可以每小时制备数千个包装。例如，TetraA3/速度(TetraA3/speed)可以每小时生产约15000个包装(家庭规格的0.9升及以上的包装容器)以及每小时生产约24000个包装容器(一次用量包装)。已经尝试通过用聚合物泡沫材料替换纸板主体层来改性纸板层压材料，例如，如在WO00/30846中所描述的。然而，这种尝试并不应用于实际产品，因为由具成本效益的聚合物制成的泡沫在材料转化成层压材料期间暴露于高温和高压时通常会劣化和破裂。这在聚合物熔融挤压层压操作期间是特别的问题，其中聚合物泡沫因熔融聚合物的热量和层压压区中的压力而破裂，而且在层压步骤期间破裂，其中具有热塑性聚合物的预涂布表面或粘合剂的层通过在加热的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
一个目的是制造层压包装材料和由该包装材料制造的用于液体和半液体食品的包装容器，这减少或消除了现有技术的上述问题。另一个目的是生产这样的包装材料层压材料，其中泡沫主体层在层压操作期间承受热-压层压而不损失其原始厚度，因此在具有低密度主体材料的最终层压材料中提供了足够的主体厚度。另一个目的仍然是生产这样的包装材料层压材料，其一方面被优化以具有这种保留的主体厚度和密度两者，而且具有适当的机械耐久性，例如，分层强度。另一个目的是设计这样一种更轻和更具成本效益的包装材料结构，其具有印刷表面，阻气性能和机械耐久性。实施方式的详细描述下文描述了涉及层压包装材料的方面，其在本文中详细讨论和例示。一些方面涉及制备包装材料的方法。另外，一些方面涉及包装材料在提供适于液体和半液体食品的包装容器中的用途。在一个方面，包装材料用于液体或半液体食品的填充机(例如成型-填充-密封型填充机，例如TetraA3填充机)中以制造无菌包装容器。在一些方面，包装容器由辊进给的包装材料卷材制成。在一些方面，包装容器由包装材料的坯料制造。在本文的实施方式、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此给予下述定义。“聚烯烃”或“聚烯”是由式为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。由于从主聚合物主链延伸的相对大量的长链分支，LDPE也称为支化或非均匀支化的聚乙烯。自20世纪30年代以来，LDPE已经被商业制造并且是本领域公知的。“线性低密度聚乙烯”或“LLDPE”是指密度从0.89g/cm3的聚乙烯共聚物。LLDPE是线性的并且基本上不含有长链支化，并且比常规LDPE通常具有更窄的分子量分布。传统的“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)可以用常规的Ziegler-Natta催化剂制备。LLDPE也已经长时间(自从20世纪50年代通过溶液反应器，并且自从20世纪80年代通过气相反应器)商业制造并且也是本领域公知的。“mLLDPE”是在气相反应器中通过茂金属催化剂和/或在淤浆反应器中用金属茂催化剂和/或在溶液反应器中用任何二茂钛(haftocene)催化剂制备的线性低密度聚乙烯。mLLDPE聚合物在包装
中是众所周知的。“坯料”是指预制的、平坦未折叠的管状的包装材料片材。坯料的包装材料的实例包括主体层和在主体层的每一侧上的液密性塑料涂层。坯料用于通过以下方式来制造密封的包装容器：将坯料竖立成在一端横向密封的开口的管状套筒，然后填充以及横向密封开口端。除非另有定义，否则涉及包装材料、包装容器或其层的“厚度”通过显微镜确定，例如通过合适的显微镜，例如以Olympus名称销售的那些显微镜，例如BX51确定。“液体或半液体食物”通常是指具有任选地可包含食物块的流动内容物的食物产品。乳制品和牛奶、大豆、米、谷物和种子饮料、果汁、花蜜、无泡饮料、能量饮料、运动饮料、咖啡或茶饮料、椰子水、茶饮料、葡萄酒、汤、墨西哥胡椒、番茄、酱油(如意大利面酱)、豆类和橄榄油是所考虑的食品的一些非限制性实例。与包装材料和包装容器有关的“无菌”是指消除、灭活或杀死微生物的条件。微生物的实例是细菌和孢子。通常当产品无菌包装在包装容器中时使用无菌处理。术语“热密封”是指将热塑性材料的一个表面焊接到另一个热塑性表面的过程。可热密封的材料应当在适当的条件(例如施加足够的加热和压力)下，当压靠和接触另一种合适的热塑性材料时能够产生密封。合适的加热可以通过感应加热或超声波加热或其它常规接触或对流加热手段(例如，热气)来实现。术语“弱化部”旨在表示材料弱化部，例如折痕、穿孔等。术语“薄化部”是指包装材料的一部分，其包括包装材料的层中的至少一层，但不是全部。薄化部可以例如是开口、狭缝或凹陷，只要其被包装材料的至少一个层覆盖即可。例如，薄化部是包装材料的阻隔层和热密封最内层的延续，其中为了便于打开包装容器，将主体层切割形成薄化部的边界。层压包装材料通过用于将层压在一起的例如挤压层压、湿或干粘合剂层合、热-压层压等各种方法获得，并且还可以包括各种涂布方法。虽然特定的层压技术对于为了实现本文所述的方面和实施方式的益处并不是关键的，但是挤压层压是可以适当地用于生产层压包装材料的一个实例，特别是用于食品(例如液体和半液体食品)的基于纸板的包装。根据本文公开的方面和实施方式，提供了具有长本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)，所述装饰层(11)在所述层的一侧上具有主体层(12)，所述主体层(12)具有小于700kg/m3的密度和占所述主体层的厚度的至少25％的泡沫纤维素，所述主体层(12)在与所述装饰层(11)相对的一侧上具有阻隔层(14)，所述阻隔层(14)在与所述主体层(12)相对的一侧上具有可热密封层(16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.28 EP 14170393.41.一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)，所述装饰层(11)在所述层的一侧上具有主体层(12)，所述主体层(12)具有小于700kg/m3的密度和占所述主体层的厚度的至少25％的泡沫纤维素，所述主体层(12)在与所述装饰层(11)相对的一侧上具有阻隔层(14)，所述阻隔层(14)在与所述主体层(12)相对的一侧上具有可热密封层(16)。2.根据权利要求1所述的包装材料，其包括在所述可热密封层和所述阻隔层之间的粘合剂。3.根据权利要求1或2所述的包装材料，其包括在所述主体层和所述阻隔层之间的层压层。4.根据权利要求1-3中任一项所述的包装材料，其包括在所述装饰层和所述主体层之间的附加层。5.根据权利要求4所述的包装材料，其中所述附加层是纸或纸板层或定向聚合物膜。6.根据权利要求5所述的包装材料，其中所述附加层是克重为至少20g/m2的纸层。7.根据权利要求4-5中任一项所述的包装材料，其包括在所述附加层和所述主体层之间的结合层。8.根据权利要求1-6中任一项所述的包装材料，其中所述主体层具有100至600kg/m3的密度，例如100至500kg/m3的密度，例如200至500kg/m3的密度，例如300至500kg/m3的密度，例如300至400kg/m3的密度。9.根据权利要求1-6中任一项所述的包装材料，其中所述主体层具有至少20g/m2的表面重量克重，例如至少60g/m2的表面重量克重，例如介于60和250g/m2之间的表面重量克重。10.根据权利要求1-9中任一项所述的包装材料，其中所述装饰层选自可热密封的聚烯烃层，所述可热密封的聚烯烃层选自由低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)或通过使用茂金属催化剂(mLLDPE)制备的LLDPE及它们中的两种或更多种的混合物，高密度聚乙烯(HDPE)，聚丙烯或丙烯共聚物或三元共聚物组成的组。11.根据权利要求3-9中任一项所述的包装材料，其中所述层压层和所述可热密封层分别选自由低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、超...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔夫·尼曼，马茨·阿尓登，尼尔斯·托夫特，
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