專利名稱：用于在冰或水中冷凍儲存液體食品的包裝容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝容器，其在包括液體的儲存介質(zhì)中進行儲存期間，具有良好的儲存穩(wěn)定性。所述包裝容器由疊層包裝材料制成，所述包裝材料包括纖維材料的芯層，在芯層的用于包裝容器的外側(cè)設(shè)有塑料層。本發(fā)明特別涉及使用包裝容器在具有液體的冷藏儲存介質(zhì)中儲存液體食品。
在包裝工業(yè)中，很久以來就使用一次性的包裝容器包裝和輸送液體食品。
在許多種用于制造一次性使用的包裝容器的包裝材料包括紙或紙板的芯層和外層的、液密的聚乙烯層，通常是低密度聚乙烯(LDPE)。
要求這種包裝材料的構(gòu)造能夠使被包裝產(chǎn)品具有最好的被保護性能。同時，還要求包裝產(chǎn)品便于進行生產(chǎn)和搬運。紙或者紙板的芯層使包裝件具有良好的機械外形穩(wěn)定性。因此，能夠以簡單和合理的方式輸送或搬運包裝件。外層、聚乙烯液密覆蓋層則保護芯層，避免其吸收水分和液體。
根據(jù)儲存時間和要被包裝的產(chǎn)品，包裝材料可以包括具有隔離性能的金屬層或塑料層，所述隔離性能是指能夠隔離光或氣體，例如氧氣。
通常，采用片狀包裝材料，通過使片狀包裝材料的縱向邊緣相互連接，形成管狀體，制成這種包裝容器。然后，將需要的內(nèi)裝物填充到管狀體內(nèi)，沿著窄的、橫向相互隔開的密封區(qū)域進行密封。因此，形成包括內(nèi)裝物的密封封閉部分的管狀體。然后，在上述密封區(qū)域借助切割裝置將管狀體分開。隨后，根據(jù)密封連接處或密封線的位置，將管狀體折疊成為選定的幾何形狀，從而使包裝容器成型。
通常，上述包裝容器不在濕度相當高的條件下長時間儲存。因此，通常在包裝芯層的兩側(cè)覆蓋一層低密度聚乙烯(LDPE)即可滿足要求。但是，在許多國家或地區(qū)，由于氣候原因需要在輸送和儲存期間對產(chǎn)品進行冷藏。同時，在一些區(qū)域使用冷凍輸送設(shè)備或冷凍儲藏設(shè)備受到限制。因而，通常在包裝箱或由絕熱材料制成的殼體中放入冰塊冷卻食品。隨著時間的推移，冰塊熔化，使冷卻劑逐漸變?yōu)楸鶋K和水的混合物，最終完全成為水。已經(jīng)證實，在一定儲存時間后，上述類型的包裝容器喪失了外形穩(wěn)定性和所謂夾持硬度，這是因為芯層(由芯層決定包裝容器的外形穩(wěn)定性和剛度)切開的邊緣向外暴露，吸收水分，使芯層變軟，并發(fā)生蠕變。在濕度相當高的條件下，例如在80～100％RH，長期儲存，也將使芯層中的纖維吸收水分，從而使包裝容器的穩(wěn)定性惡化。
本發(fā)明的一個目的是提供一種相對導(dǎo)言中所述類型為新型的包裝容器，這種類型的包裝容器沒有與現(xiàn)有技術(shù)中的包裝容器密切相關(guān)的固有缺陷。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述型包裝容器，其在包括液體的冷凍儲存介質(zhì)中儲存期間，具有良好的儲存穩(wěn)定性，即使在長期儲存期間，這種包裝容器也完全保持其優(yōu)良的外形穩(wěn)定性和夾持硬度。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種上述型包裝容器，其在濕度相當高的條件下儲存，例如環(huán)境條件是80～100％RH數(shù)量級，即使在長期儲存期間，這種包裝容器幾乎完全保持其優(yōu)良的外形穩(wěn)定性和夾持硬度。
借助權(quán)利要求1所述技術(shù)特征限定的包裝容器能夠達到上述發(fā)明目的。本發(fā)明的包裝容器的優(yōu)選實施例由從屬權(quán)利要求2～8所述的技術(shù)特征予以限定。
采用較厚的和比較硬的塑料層覆蓋芯層，所述塑料層從聚丙烯、高密度聚乙烯(HDPE)和聚酯組成的一組材料中選擇，代替低密度聚乙烯LDPE，從而獲得比較好的性能，即防止液體和水分穿透芯層。同時，因為上述聚丙烯、高密度聚乙烯和聚酯層具有良好的硬度，從而改善了疊層包裝材料作為總體的硬度性能。
最好，塑料層由定向的聚丙烯、定向的高密度聚乙烯或定向的聚酯構(gòu)成，按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，塑料層由雙軸向聚丙烯、雙軸向高密度聚乙烯或雙軸向聚酯構(gòu)成。結(jié)合上述聚合物的硬度和水分隔離性能，選擇聚合物層的合適厚度，使得包裝容器在液體中儲存時不會明顯喪失其外形穩(wěn)定性和夾持硬度。
最好，通過擠壓的中間的薄疊層，例如聚乙烯，將定向的或雙軸向的聚丙烯、高密度聚乙烯或聚酯的薄膜疊置到芯層上。
根據(jù)儲存時間和要被包裝的產(chǎn)品，包裝材料通常包括附加層，其具有光隔離性能或氣體隔離性能，例如隔離氧氣。通常將這種隔離層設(shè)置在芯層的面向包裝容器之內(nèi)部的側(cè)面上。但是，也可以將隔離層設(shè)置在芯層的另一側(cè)。這種隔離層可以由金屬層構(gòu)成，例如可以是鋁箔或薄的金屬層或金屬氧化物，例如氧化硅(SiOx，其中x為1.5～2.2)，將其設(shè)置在定向的聚丙烯、高密度聚乙烯或聚酯的塑料層上。另外，氣體隔離層可以由塑料層構(gòu)成，所述塑料層包括具有良好的氣體隔離性能的聚合物，例如乙基乙烯醇(EVOH)或聚乙烯醇(PVAL)。
為了進一步保護包裝容器，防止水分或液體滲透，可以防止包裝容器的包裝材料外側(cè)的切開邊緣(若有時)暴露于水中。這種保護措施可以通過已知的方式實現(xiàn)，即采用機械方式覆蓋，或采用化學(xué)防水劑浸漬切開的包裝材料的邊緣。例如，采用塑料帶條覆蓋切開的包裝材料邊緣，將所述塑料帶條疊置或粘接到包裝材料上的各個切開邊緣處，或者采用疏水性液體物質(zhì)，例如某種類型的油或油脂浸漬切開的包裝材料邊緣。另外，在重疊連接處的切開邊緣可以被疊置到重疊的包裝材料下方，從而使它們不能暴露于周圍的水分或液體中。
下面特別參照附圖詳細描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中

圖1是本發(fā)明的優(yōu)選的包裝材料的示意圖；圖2a和2b分別是表示圖1所示的包裝材料制成的包裝容器在5℃的水中，隨著儲存時間的變化，在包裝材料中產(chǎn)生的彎曲強度和水分含量；圖3a和3b分別是表示圖1所示的包裝材料制成的包裝容器在相當高的濕度，即80～100％RH條件下，隨著儲存時間的變化，在包裝材料中產(chǎn)生的彎曲強度和水分含量。
但是，可以得知，在參照附圖1詳細描述本發(fā)明的特殊實施例的同時，本專業(yè)的普通技術(shù)人員在不離開本發(fā)明范圍的情況下可以得出不同的修改或變化的方式，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書限定。
圖1表示了本發(fā)明的包裝材料的實施例的示意圖，所述包裝材料由代號10表示。這種疊層包裝材料包括芯層11，例如具有常規(guī)的包裝性能的紙或紙板。在芯層的一側(cè)，即面向包裝容器內(nèi)部的表面，設(shè)置由雙軸向聚丙烯，BOPP.12產(chǎn)品構(gòu)成的薄膜。
在本發(fā)明提供的包裝材料10中，借助薄的中間層，即擠壓制成的塑料層13，例如聚乙烯，將層12疊置到芯層上。在BOPP產(chǎn)品的薄膜12兩側(cè)適宜地覆蓋有薄層14、15，所述薄層14、15由增加粘性或可熱密封的聚合物構(gòu)成。
在芯層的一側(cè)，其在完成的包裝容器中面向包裝容器的內(nèi)側(cè)，可以設(shè)置增加穩(wěn)定性的附加層16，此外這一附加層16可以具有良好的氣體隔離性能。此增加穩(wěn)定性的附加層16可由金屬，例如鋁箔構(gòu)成。最好，這種鋁箔16通過中間層疊置到芯層11上。所述中間層由擠壓的薄塑料層，例如聚乙烯層17構(gòu)成。為了防止被包裝產(chǎn)品直接接觸金屬(根據(jù)包裝食品的要求應(yīng)當予以防止)，在包裝容器內(nèi)側(cè)的鋁箔16上覆蓋塑料層18，例如聚乙烯，此塑料層最好具有熱密封性能。
在圖2a和2b以及3a和3b中，將圖1中所示類型的包裝材料分別被儲存在水和相當高的濕度，例如80～100％RH，溫度為5℃的條件下作試驗。
在圖2和3中表示被測試的包裝材料，層12由厚度大約為18微米的BOPP薄膜構(gòu)成，其兩側(cè)覆蓋有厚度為0.6～0.7微米的薄層14、15，所述薄層14、15由增加粘性的和可熱密封的聚合物構(gòu)成。借助中間層將薄膜12疊置在芯層11上，所述中間層是擠壓的厚度大約為12微米的低密度聚乙烯(LDPE)，采用相同方式借助中間層將鋁箔疊置在芯層的另一側(cè)，所述中間層是厚度大約為25微米的低密度聚乙烯。在鋁箔的另一側(cè)，即面對包裝容器內(nèi)部的一側(cè)，采用厚度大約為35微米的低密度聚乙烯18覆蓋鋁箔16。芯層11由具有包裝性能的紙構(gòu)成，例如采用已知類型的所謂液體紙板，具有硬度80mN。
將測試的包裝材料10與具有和包裝材料10的結(jié)構(gòu)相同的、但是沒有薄膜12的常規(guī)類型的包裝材料相比較。在常規(guī)的包裝材料中，芯層覆蓋有擠壓的厚度為12微米的低密度聚乙烯層，所述聚乙烯層位于芯層之朝向包裝容器外部的側(cè)面上。
對由包裝材料制作的、TETRA BRIK類型的容積為250ml平行六面體包裝容器儲存12天進行測試。對15個包裝件分別在1、2、5和12天進行測量。
按照SCANP29:84，采用商標為LORENTZON ＆ WELTRE，代號16的測試設(shè)備測量彎曲強度。在圖解中給出的彎曲強度的值GM以測量的彎曲強度的幾何平均值來表示，其中一部分沿著設(shè)備的方向(MD)測量，一部分沿著橫向方向(CD)測量，即，GM=√(MD×CD)。
從圖2a和3a中可以看出，按照本發(fā)明的測試材料10的彎曲強度，分別在水和空氣濕度相當高的條件下，在儲存12天時間內(nèi)都保持良好，而相應(yīng)的常規(guī)的包裝容器的彎曲強度在儲存一天以后大約下降20％，在水中儲存12天以后大約下降30％，在高濕度條件下儲存12天以后大約下降10％。
通過圖2b和3b還可以看出，在相同的儲存試驗期內(nèi)，測量的在包裝材料內(nèi)的水分含量，在常規(guī)的包裝材料中增加，而在本發(fā)明的材料中降低。
在芯層中的紙材料的硬度比低密度聚乙烯的硬度明顯地高，為此，低密度聚乙烯層不會顯著增加包裝材料的整體硬度。
隨著水分含量的增加，芯層中的包裝材料的硬度降低。因此，包裝材料的總硬度也隨之降低。
當芯層相反地設(shè)有疊置的外層塑料材料時，一方面在沿著設(shè)備的方向(MD)和橫向方向(CD)使硬度增加，在另一方面，與常規(guī)的聚乙烯外層相比，使得水分的滲透性能降低，即使在相當高的濕度條件下，也使整個包裝材料的硬度和穩(wěn)定性都增加。
在包裝材料10的測試中，發(fā)現(xiàn)在芯層的剛性外層12和面向內(nèi)部之側(cè)面上的金屬箔16之間形成工字梁的效果。由周圍的兩層12、16的硬度可補償吸收了水分或濕氣的芯層的蠕變?？赡苓@種工字梁的效果隨著芯層的厚度的增加而增加，因為纖維吸收水分后膨脹，而且在硬度較高的兩層之間距離增加。因此，這種效果促使包裝材料在水和高濕度的空氣中保持其原有的硬度。
通過其它試驗還可以看出在水中儲存幾天之后，測試材料10的包裝容器仍然保持其夾持硬度，與此同時常規(guī)的包裝材料喪失了夾持硬度，并發(fā)生蠕變。
由圖1所示的包裝層材制成的包裝容器保持的良好的夾持穩(wěn)定性歸因于多個因素的組合，其中，與現(xiàn)有技術(shù)中使用的上述類型的包裝容器的外層相比較，本發(fā)明的包裝容器的外層首先具有比較好的液體隔離性能，第二具有較大的厚度，第三具有較高的材料硬度。
最好，外塑料層從聚丙烯、高密度聚乙烯和聚酯組成的一組材料中選擇，塑料層的厚度至少為10微米，并且在設(shè)備和橫向方向的E模量至少為1000MPa。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，上述外塑料層的厚度至少為15微米，和/或在設(shè)備和橫向方向的E模量至少為2000MPa。
按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，上述外塑料層分別在設(shè)備方向和橫向方向的E模量至少為3000MPa。
還意外地發(fā)現(xiàn)，在剛性的外層與芯層另一側(cè)的剛性層的協(xié)同作用下，使包裝容器具有良好的夾持穩(wěn)定性，所述另一側(cè)的剛性層是鋁箔。由此，使具有中間的芯層的材料產(chǎn)生工字梁的效果。
如上所述可以看出，本發(fā)明涉及的包裝容器，例如塑料或金屬的包裝容器適合于在水或冰中冷藏物品，其可以在濕度相當高的情況下進行儲藏，即環(huán)境條件80～100％RH，即使在長期儲藏后也不喪失其良好的外形穩(wěn)定性和夾持硬度。
權(quán)利要求
1．一種外形穩(wěn)定的包裝容器，其在包括液體的儲存媒介中，具有良好的儲存穩(wěn)定性，所述包裝容器由疊層包裝材料(10)構(gòu)成，所述包裝材料(10)包括具有塑料層(12)的纖維材料的芯層(11)，所述塑料層(12)設(shè)置在包裝容器的外側(cè)，其特征是設(shè)置在包裝容器外側(cè)的塑料層(12)包括一種從聚丙烯、高密度聚乙烯(HDPE)和聚酯組成的一組材料中選擇的塑料。
2．按照權(quán)利要求1所述的包裝容器，其特征是所述塑料層(12)包括一層定向的聚丙烯、定向的高密度聚乙烯或定向的聚酯。
3．按照權(quán)利要求2所述的包裝容器，其特征是所述塑料層(12)是雙軸向的聚丙烯、高密度聚乙烯或聚酯。
4．按照權(quán)利要求1～3之一所述的包裝容器，其特征是疊層的包裝材料(10)還包括一位于包裝容器內(nèi)側(cè)的增加穩(wěn)定性的層(16)。
5．按照權(quán)利要求4所述的包裝容器，其特征是所述增加穩(wěn)定性的層(16)由鋁箔構(gòu)成。
6．按照權(quán)利要求1～5之一所述的包裝容器，其特征是任何可能在包裝容器外側(cè)上出現(xiàn)的切割邊緣應(yīng)防止暴露在水中。
7．按照權(quán)利要求6所述的包裝容器，其特征是通過包裝材料重合折疊，以機械方式保護切割的包裝容器邊緣，或者在切割的包裝容器邊緣上覆蓋防護塑料帶條。
8．按照權(quán)利要求6所述的包裝容器，其特征是通過浸漬疏水性的液體物質(zhì)，采用化學(xué)方式保護切開的包裝容器邊緣。
9．使用權(quán)利要求1～8之一所述包裝容器的方法，其特征是在包括液體的冷藏儲存介質(zhì)中儲藏液體食品。
10．按照權(quán)利要求9所述的使用方法，其特征是所述包括液體的冷藏儲存介質(zhì)是冰和水的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由疊層包裝材料制成的包裝容器,其可以在冰、水或空氣濕度相當高的條件下進行儲存,并保持容器外形的穩(wěn)定性和夾持硬度,以及用于在包括液體的冷藏儲存介質(zhì)中保存液體食品。疊層包裝材料(10)包括纖維芯層(11)和外層(12),外層(12)是塑料層,其可從聚丙烯、高密度聚乙烯和聚酯組成的一組材料中選擇。最好,上述塑料層是雙軸向薄膜。在芯層的內(nèi)側(cè)設(shè)有附加的增加穩(wěn)定性層(16),例如鋁箔。如附圖所示由包裝層材構(gòu)成的包裝容器保持良好的夾持穩(wěn)定性,其歸因于多種因素的組合,其中,與現(xiàn)有技術(shù)中使用的上述類型的包裝容器的外層相比較,本發(fā)明的包裝容器的外層首先具有改善的液體隔離性能,第二具有較大的厚度,第三具有較高的材料硬度。此外,在芯層外側(cè)的剛性層(12)和在芯層內(nèi)側(cè)的剛性層(16)與其中間的芯層(11)相互協(xié)同作用,產(chǎn)生工字梁的效果,其有助于在濕度高的環(huán)境條件下保持包裝容器的外形和夾持穩(wěn)定性。
文檔編號B32B27/12GK1225064SQ971962
公開日1999年8月4日 申請日期1997年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月9日
發(fā)明者B·隆格倫 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司