[发明专利]多层可热密封的包装材料、由其制备的食品包装以及包装方法

说明书

本发明涉及一种特别用于食品包装的可热密封的多层包装材料。包装材料是以纤维材料的中间层(如纸板)为基础，除此之外，它含有用于延长包装产品使用寿命的一层或数层保护层和在材料表面上的用于密封包装的热密封聚合物。此外，本发明涉及一种基于使用包装材料(即一种通过热密封来密封的食品包装)以及使用食品包装用的包装材料(如热密封的牛奶和果汁纸盒)的方法。

已尝试制造易腐液体食物(如牛奶产品和果汁)用的、用于改进耐久性的使氧气和香味不可透过的包装。传统的方法是向纤维基包装材料提供灰色的铝箔，铝箔有效防止空气中的氧气渗透以及包装产品中香味的泄漏。然而，长期使用的铝箔由于其高成本、环境危害和涉及材料回收方面的规则导致其应用现已降低。在垃圾场上铝是不可分解的，且用铝做衬里的包装纸板难以再生。

在食品包装中用作氧气和香味阻挡层的铝在更大程度上已被聚合物取代；最重要的聚合物是乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺(PA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。通过将这些聚合物与粘合剂结合并热密封聚合物，形成多层纸板，其中使用这些聚合物至少已达到几乎可与铝媲美的密封特性。

也取决于材料成本和加严的环境规则，另一趋势是降低了包装纸板涂层所使用的聚合物量。在公开印刷的FI-96752中公开了一种用已知的聚合物涂布的食品包装纸板，在该包装纸板中，同时实现了良好的氧气和香味屏蔽性以及聚合物密封层和粘合剂层的低材料用量。该公开号中的包装纸板的优点基本上是基于约250℃的低热密封温度，在低热密封温度情况下，在包装的封口阶段可能防止聚合物层中空穴的形成和防止由此引起的气体屏蔽性的降低。由于热密封温度尽可能低，也降低了产品味道和气味变坏的危险。

根据公告FI-96752，可能将云母掺入到EVOH密封层中，用于改进层材与纸板的粘着。也表明云母影响气体的屏蔽性和降低紫外光的穿透性。专利申请FI-980086进一步公开了多层包装纸板，在该纸板的气体阻挡层中，向聚合物中加入大量的滑石。该申请还公开了通过向密封层中除了加入滑石之外，也加入占该层最多5wt％的染料，在该密封层作用下产生的紫外保护。

若包装纸板及其聚合物涂层厚度大，则它们形成相对良好的保护，防止紫外辐射和可见光二者的透射。作为热密封聚合物而使用的紫外辐射对聚乙烯具有弱化的作用，这一事实是主要的优点，因为它促进在垃圾场上材料的分解，结果是紫外光的透射增加。当在材料中使用漂白的硫酸盐纸浆的情况下尤其如此，这种漂白的硫酸盐纸浆由于其器官感觉性能好，从而最适用于食品包装。未漂白的纸浆有效地吸收光线，但由于其对味道和气味可能存在的有害影响，因此避免其在食品包装中的应用。在提供有铝箔的传统包装材料中不会发生光线或UV辐射的透射。

本发明部分基于发现公告FI-96752中的多层包装纸板和各种现代包装纸板甚至可让10％越过它的可见光透过，以及部分基于观察到这种光线，与氧气相类似，也可对包装食品的耐久性和质量产生有害影响。所进行的测试表明渗透到包装材料中的光线使果汁中的维生素C分解，从而在5周的储存期中，使其含量降低到最初的1/3。在另一类似的保存试验中，其中消除了光线的影响，在试验结束后仍保留约75％的维生素C。

由于所述令人惊奇的发现，本发明的目的是提供一种溶液，利用该溶液可防止光线有害地穿透包装材料。本发明因而包括一种可热密封的包装材料，它除了含有纤维材料的中间层之外，还含有至少一种气体不可透过的、保护包装产品的聚合物密封层和作为材料表层的至少一种聚合物热密封层；本发明的特征在于热密封层含有一种保护产品免遭可见光的吸光颜料。

本发明因此要求使用与热密封聚合物混合的颜料，颜料吸收400-700nm波长范围内的可见光。最有效的颜料是在整个波长范围内吸收的黑色颜料，如炭黑，该颜料无毒，因此适用于食品包装。炭黑还提供有效的保护，防止紫外射穿包装。

由于热密封层一般比多层纸板中的其它聚合物涂层厚得多的事实导致将颜料掺入到热密封层中是第一位的；颜料实现了在聚合物层中较光滑的覆盖面，而没有产生干扰该层外观的条纹。第二，在氧气阻挡层中的聚合物的密封特性常常取决于其纯度，正因为如此，人们倾向避免向其中加入外来组分。颜料与典型地用作热密封聚合物的聚烯烃均匀混合，和在所使用的浓度下，它们不会妨碍聚合物的可挤出性或可热密封性。