[发明专利]包装纸板、其用途和由其制造的产品

说明书

发明领域

本发明涉及一种包装纸板，所述包装纸板包含纤维基底和在纤维基底的一侧或两侧上的一个或多个聚合物涂层。本发明还包括由本发明的包装纸板制造的产品以及所述包装纸板的用途。

背景

涂布聚合物的包装纸板用于预期用于液体食品和其他基于液体的或含有液体的产品的包装和容器。容器或包装的内聚合物层保护纸板不由在其中含有的液体或潮湿物质而受潮或润湿。依赖于所使用的聚合物，涂层还可以为包装中含有的产品提供氧或气味保护。

纸板的内切割边(毛边)暴露至在容器，如一次性饮用杯，或包装，如牛奶或果汁硬纸盒中含有的液体或潮湿产品，以至于液体可能通过该边被吸收至纤维纸板基底中(毛边渗透)。

在高压灭菌工艺中，还存在暴露的外切割边从用于灭菌的热蒸汽和同样从用于冷却高压灭菌包装的冷水吸收水分的问题。

为了避免这些润湿问题，可以将纸板的边缘削薄并在边缘周围折叠两次，或者由接合带隐藏毛边。更经济有效的方式是通过纤维纸板基底合适的上胶防止液体吸收。

US4,859,244描述了用烷基乙烯酮二聚体(AKD)、脂肪酸酐如硬脂酸酐和明矾上胶的纸制品。可以用聚乙烯膜层压在纸的两侧上。目标是实现对毛边渗透的耐受性，并且按所述该称耐受含酒精液体，给出5％乙醇水溶液作为实例。

WO 2005／003460A1描述了一种包装材料和由其制造的高压灭菌包装，其中通过使用疏水胶料如AKD或烯基琥珀酸酐(ASA)、湿强胶料如聚酰胺基胺表氯醇(PAAE)、和铝或钙化合物防止毛边渗透。该包装材料的目的是在高温下耐受用加压水蒸气的高压灭菌。

WO2009／125068A1描述了一种涂布聚合物的纸板，所述纸板特别预期用于耐受具有30重量％的醇含量的烈性酒精饮料的饮用杯。问题是在杯内部上的毛边渗透，这通过AKD和PAAE胶料的组合，以及对纤维基底的密度和涂层聚合物的最小量的特定要求解决。

已知不同的疏水胶料提供对不同类型的液体不同的排斥性。疏水胶料一般对水是有效的，并且一些将会对溶解在其中的特定其他液体或化合物给出额外的排斥。例如AKD胶料对乳酸给出排斥性，并且在乳制品方面是有用的，但是对在装料前用于将包装灭菌的过氧化物无效。相反，松香胶料在具有过氧化物的情况下良好地工作，并且还适用于一次性饮用杯，如果仅由AKD上胶的纸板制造，则热咖啡将饮用杯污损。

因此恰好不存在适用于所有包装纸板通常用于或接触的液体的全面胶料。传统上，解决方案被称为双重上胶，例如通过酸性松香上胶和中性AKD上胶的组合。这种组合在乳制品包装方面有效，其中松香胶料使得包装纸板耐受在装料机中的过氧化物灭菌，并且AKD胶料对存在于所包装的牛奶和其他乳制品中的乳酸给出耐受性。

然而，组合使用松香胶料和AKD胶料的双重上胶是困难的，因为松香上胶需要使用明矾和低pH，然而AKD上胶需要在中性或高pH完成。这意味着，在纸板制造的过程中必须非常小心地控制pH，并且存在运行问题以及污垢和疏水组分在纸板机湿端中的沉淀的高风险。

此外，一般还需要将具有包括在不同的条件下降低的毛边渗透在内的耐受性的上胶包装纸板，以便适用于多种目的，即用于包装液体食品如乳制品、用于包装侵蚀性非食品液体如洗涤剂、用于咖啡和酒精饮料用一次性饮用杯、以及用于高压灭菌纸板包装。

发明描述

本发明所要解决的问题是找到一种通用上胶包装纸板，其可以用于在装料过程中灭菌的产品包装、用于在装料后高压灭菌的产品包装、用于排除和耐受封装的潮湿或液体产品的产品包装，以及容器如用于耐受其所用于的不同饮料的饮用杯。目标尤其是得到可以在纸板制造的过程中可靠地、成本有效地并且没有复杂pH调节和控制的上胶。

根据本发明的解决方案是用烷基乙烯酮二聚体(AKD)胶料、硬脂酸酐(SA)、湿强胶料和铝化合物的组合对包装纸板的纤维基底上胶，这赋予纸板对溶解液以及热处理的耐受性。

已经发现如以上定义的本发明适用于宽范围的多种希望的目的，而该纸板的制造避免了现有技术中遇到的问题，尤其是如以上所讨论的困难的pH控制。主要益处包括使用相同的纸板等级用于多种不同的最终用途，这种大范围的适用性带来了增加的需求和在机器中纸板等级较少改变的情况下更大规模的制造，因此增加了效率并且降低了单位制造成本。该制造工艺能够在没有pH的变化的情况下进行，带来了更高纯度的产品，并且避免了先前在机器中的运行问题。