CN100421927C - 一种防光包装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种防光纸包装材料和防光纸包装容器的制备方法，该方法费用低，并且制备得到的防光纸质包装材料和防光纸质包装容器能容易地回收利用，在回收再生产过程中不需要油墨去除装置。一种包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光包装材料包括：防光纸质包装材料包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，在白土涂层表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上白色油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；以及在外部层压层上印刷的预定图案。

Description

一种防光包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防光包装材料的制备方法，一种防光包装材料，纸质包装材料半成品和一种防光纸质包装容器。
背景技术
如牛奶、果汁等诸如此类的饮料一般采用例如屋顶形的包装。容器包装的饮料在销售的过程中长时间暴露于阳光或冰箱陈列橱柜的荧光灯中。
对于某些具有光敏感性的食物比如低脂牛奶，一些消费者认为在光照的影响下食物的味道会有所降低。
因此，具有防光性能的纸包装材料/包装容器/杯引起了人们的关注，各种各样的此类材料被人们提出和应用。
下面是已有技术的一些例子：如JP 7-52328A记载的一种包装材料，在其底材和最内层中间夹有防光层，在它的一面还有一彩色印刷层；如JP 11-130044A所述的一种杯子，该杯子包括纸质底材上的阻挡膜、防光层、遮盖层；如JP09-86537A所述的一种层压板，包括纸质底材层、金属气相沉积塑料隔层，和金属茂聚乙烯内层；如WO 0175227A记载的一种具有防光层的包装材料，包括在纸质载体的至少一个表面上的凝胶状的合成树脂，防光剂，和蜡；一种如JP 06-238834A记载的纸质液体容器，它包括纸质层、透明的防气层、彩色的防光层、和热塑性树脂层；如JP 09-24583A所述的一种纸质层压材料，该材料包括纸板底材、防光树脂层、白色树脂层、和内层；如JP 06-135439A所述的一种包装材料包括纸质层、外部聚烯烃树脂层、阻隔层、内部聚烯烃密封层、和位于上述任意两层之间的防光材料。
然而，上述的技术方案大多是在纸质底材内侧具有防光层。从法律法规角度以及对味道影响的角度来看，当对化学物质敏感的食物比如牛奶装入容器时，防光层不宜在接触食物的一侧。
在一种方法中，用黑色油墨将防光层印刷在纸质底材上，并在该方法中通过采用粘土涂布机涂布的白土涂层遮盖黑色油墨的影响。由此制备出了具有层状结构的包装材料，该层状结构的包装材料包括：外部层压层/图案印刷层/白土层/黑色油墨防光层/纸质底材/内部层压层。
然而，该方法已包括很多成本很高的总制造步骤，由于该方法中直接将黑色油墨印刷在纸质层上，黑色油墨穿透了纸纤维，因此在回收再生的过程中，去除油墨的设备必不可少。
在另外一种包括图案印刷层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/黑色油墨层/层压层/纸质底材/外部层压层的层状结构的包装材料中，在挤出层压板后，利用一些浅色油墨来遮盖黑色油墨的影响。然而，以所谓层压多涂层纸购买的大多数用于屋顶形包装的包装材料在包装材料工厂进行加工。当加工过程中采用了3或4种浅色油墨时，其他可用于印刷的彩色油墨的数目就不足，图案因此受到限制。另外，层压的油墨的数目为6或7种颜色时，油墨层也会因此而分层。
发明内容
本发明的目的是提供一种防光纸质包装材料和一种防光纸质包装容器，当诸如牛奶那样对光及化学物质敏感的食物装入其中时，所述包装材料和容器能够蔽光，并且其中具有绝不影响食物的防光层。
本发明的第二个目的是提供一种防光纸质包装材料和防光纸质包装容器的制备方法，由于制造包装材料的步骤简单，制备费用低，而且黑色油墨不直接印染在纸质层上，因此所述防光纸质包装材料和防光纸质包装容器易于回收利用，黑色油墨不会穿透纸纤维，并且再生过程中不必使用去除油墨的设备。
本发明的第三个目的是提供一种防光纸质包装材料的制备方法，其中，层压的包装材料半成品可以在常规加工厂按常规的方法进行加工。因为在挤出层压板前，使用多种白色油墨来遮盖黑色油墨的影响，因此在加工过程中，用于容器图案印刷的彩色油墨不会受到限制；并且较少的油墨层压层可以防止油墨层的分层。
根据本发明的一种防光包装材料的制备方法，一种防光包装材料，一种纸质包装材料半成品和一种防光纸质包装容器，可以实现上述发明目的。
按照本发明的包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光材料的制备方法，包括以下步骤：
制备纸质底材的步骤，该纸质底材的外表面、或内外两表面都涂布白土涂层；
制备防光层的步骤，在底材白土涂层基本上整个表面，或优选至少在需要防光的表面印上黑色油墨；
制备遮盖层的步骤，在防光层上再多次印上一种或多种油墨，涂刷次数优选是至少三次，更优选是四次以上，确切的说是4-6次；
制备外部层压层的步骤，在遮盖层上形成热塑性树脂外部层压层；
在外部层压层上印刷预定的图案的步骤。
由于本发明具有上述技术特征，因此具备下列功能和有益效果：
本发明提供的一种防光纸质包装材料和一种防光纸质包装容器，当诸如牛奶那样对光及化学物质敏感的食物装入其中时，所述包装材料和容器能够蔽光，并且其中具有绝不影响食物的防光层。在纸质容器回收利用的再生产过程中，白土涂层能容易地从纸质底材上剥落，黑色油墨部分也能与纸纤维分离。甚至，使用包装材料半成品的常规的包装材料工厂也能用进行与常规的加工方式一样加工，加工步骤中，用于印刷容器图案的颜色数目没有进一步的限制。
本发明的防光包装材料制备方法的一个优选实施方式中，防光层和遮盖层连续印刷，其中用于印刷遮盖层的油墨是白色油墨。
在上述优选实施方式中，黑色的防光层被白色的遮盖层所掩盖，容器外表面的印刷图案可以被容易地设计。
按照本发明的防光纸质包装材料包括纸质底材，以及层压在所述纸质底材外部和内部的层，其特征如下：
防光纸质包装材料包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，在底材白土涂层的基本整个表面，或优选在至少需要防光的表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；以及印刷在外部层压层上的给定图案。
上述本发明的优选实施方式，能有效的避光以保护对光敏感的食物成分，能防止食物与防光层中含有的化学物质接触，并且，在容器的回收过程中，能方便有效地使纸纤维再生。
按照本发明由防光纸包装材料制备而成的防光包装容器，包括纸质底材，以及层压在所述纸质底材外部和内部的层，其特征如下：防光纸质包装材料包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，至少在需要防光的底材白土涂层的表面印上黑色油墨而成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；印刷于外部层压层上的图案。
按照本发明的上述结构能有效避光以保护对光敏感的食物，能通过在容器壁的外部提供防光层以防止食物与化学物质接触，并且，在容器回收的过程中，能方便有效地使纸纤维再生。
按照本发明另一个实施方式的一种包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光包装材料的制备方法，包括下述步骤：
制备包装材料的半成品的步骤，所述包装材料半成品包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上涂覆白土涂层；防光层，至少在需要防光的白土涂层表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨而形成；和形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；以及，在外部层压层上印刷预定图案的步骤。
本发明使常规的包装材料工厂制造防光纸包装材料成为可能。常规的包装材料厂购买包装材料半成品辊，进行印上图案和其他类似生产步骤，只需使用按照本发明制备的包装材料半成品和常规的设备，就制备得到防光纸包装材料。
在上述本发明实施方式的防光包装材料制备方法中，遮盖层至少经过反复3次印刷形成，优选的印刷次数是多于4次。
按照本发明的结构，厚厚的遮盖层并不是仅印刷一次，而是至少印刷3次，优选印刷4次以上，以得到良好的遮盖层之间的层强度，和具有良好遮盖效果的遮盖层厚度。通过不同于常规认识的多次反复后，遮盖层很容易得到。
在按照本发明上述实施方式的防光包装材料中，遮盖层油墨包括具有紫外吸收特性的钛白(氧化钛)。
上述实施方式能屏蔽遮盖层外部的紫外线，还能遮盖内部的黑色。
按照本发明的防光包装材料的半成品的特征在于：包装材料包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，至少在需要防光的白土涂层表面印上黑色油墨而形成的；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；所述包装材料呈网状，并被卷成辊型。
由于防光层和遮盖层所用油墨中的化学物质被外部层压层所覆盖，因此，按照上述实施方式的防光包装材料半成品能防止流体食物直接接触的容器最里层被化学物质所污染，即使在包装材料卷成辊型时也是一样。另外，辊型包装有利于处理。
按照本发明优选实施方式的防光包装材料，其特征在于具有经过3-6次反复印刷，优选4-6次印刷形成的遮盖层。如果印刷次数高于上限值，将会产生油墨的化学气味；如果少于下限值，则会很难遮盖黑色。
按照本发明的结构，厚厚的遮盖层并不是仅印刷一次，而是印刷4-6次，通过不同于常规认识的多次反复后，以得到良好的遮盖层之间的强度，和具有良好遮盖效果的足够的遮盖层厚度。
按照本发明优选实施方式的防光包装材料的特征在于：在遮盖层外表面形成的热塑性树脂外部层压层是包含白色颜料的挤出层压层。
由于外部层压层含白色颜料，它能起到一定的遮盖层作用，因此，遮盖层的层数以及遮盖层的厚度可以减少一些。
按照本发明优选实施方式的防光包装材料的制备方法，其特征在于：防光层和遮盖层印刷用的油墨是低溶剂含量的油墨。
采用有机溶剂含量低的油墨或不含溶剂的油墨可以制备得到气味低的纸包装材料。
按照本发明的包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光包装材料半成品的制备方法，包括以下制备步骤：
制备纸质底材的步骤，所述纸质底材至少在其外表面上有一层白土涂层；用黑色油墨至少在需要防光的白土涂层表面印上防光层的步骤；
在防光层和邻近防光层边缘多次印上一种或多种油墨印刷遮盖层的步骤；
以及在遮盖层上形成热塑性树脂外部层压层的步骤。
通过上述本发明的优选实施方式，进一步的有益效果表述如下：
不需要防光层时，没有必要在表面印上黑色油墨。因为防光一侧并不会对外部图案设计产生不好的影响，防光层边缘的邻近部分都已印上了遮盖层，即使黑色印刷物溢出了印刷图案，这些黑色也不会在外部图案中显示出来。
具体实施方式
本发明的实施例具体叙述如下：
实施例列举的防光包装材料的层状结构的例子包括：(1)装饰印刷层/热塑性材料挤出层压层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/黑色油墨层/白土涂层/纸质底材/最内层热塑性防料挤出层压层，(2)装饰印刷层/热塑性材料挤出层压层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/黑色油墨层/白土涂层/纸质底材/最内层热塑性材料挤出层压层，(3)装饰印刷层/热塑性材料挤出层压层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/白色油墨层/黑色油墨层/白土涂层/纸质底材/最内层热塑性材料挤出层压层。
按照本发明的包装材料可以不用防氧化层，如金属层(例如铝箔)、无机氧化物和金属的真空沉积层，尽管包装材料不含防氧化层，但可以表现出防光性能。在需要防氧化层和透光的防氧化层的情况下，本发明的防光材料将会非常实用。
防光层和遮盖层的油墨印制采用凹版印刷法、胶版印刷法、苯胺印刷法。油墨层的厚度可以适当的进行选择和调整。根据不同目的的需要，可以选择防光层和遮盖层的油墨。比如，用于防光层的油墨包括黑色油墨、暗色系油墨、金属光泽的油墨以及诸如此类的油墨。用于遮盖层的油墨包括白色油墨、浅色油墨、灰色油墨以及诸如此类的油墨。
防光层和遮盖层油墨的印刷次数可以适当的进行选择和调整。比如，防光层的油墨印刷1次，遮盖层的油墨反复印刷多次，如2-8次，优选4-6或5-6次。
除了上述层状结构所层压复合的层以外，根据需要，可以层压复合上文提及过的防氧化层、清漆涂层、胶粘树脂层和诸如此类的层。另外，在层压时，可能的表面处理的方式包括火焰处理、等离子体处理、电晕处理和诸如此类的处理方式。
按照本发明的一个实施方式的防光包装材料制备方法，制备的防光包装材料包括纸质底材，以及层压在所述纸质底材外部和内部的层。
该实施方式的一个例子如下文所述：
首先，制备纸质底材(白土涂层纸)，在纸质底材的外表面上涂覆白土涂层。如果包装材料是用来制成如屋顶形包装的容器，则制备宽度大概为1.18-1.48m的辊型白土涂层纸。
在纸制品生产工厂，防光层的印刷是通过凹版印刷将黑色油墨涂覆于白土涂层的整个表面。
遮盖层的制备是通过凹版印刷将白色油墨连续涂覆于遮盖层的表面3或4次。
外部的层压层是通过在遮盖层表面上挤压低密度聚乙烯形成的。宽的网状包装材料被切割为例如宽为59-89cm的辊型包装材料。
最后，预定的图案通过胶版印刷或苯胺印刷机印在外部层压层表面上，然后包装材料被切割成预定的形状，被纵向密封。
制备得到的屋顶形纸包装容器的板坯被送至液体食品被灌装和包装的食品厂，形成按照本发明的下述防光包装容器。
所述容器由纸包装材料制备得到，所述包装材料包括在其外表面上有白土涂层的纸质底材；在底材白土涂层的整个表面印上黑色油墨形成的防光层；在防光层上多次印上白色油墨形成的遮盖层；在遮盖层上形成热塑性树脂外部层压层；在外部层压层上印刷的预定图案。
本发明的另外一个实施例如下：
制备纸质底材(白土涂层纸)的网状卷筒，该纸质底材宽度为90cm，其中纸质底材的外表面上涂覆白土涂层。在纸制品加工厂，纸质底材卷成辊型，通过切纸机切割两边缘后，其宽度变为88.8cm。
在白土涂层表面每隔2.74cm，通过凹版印刷印上防光层的三行黑色油墨，其中每行宽度为26.5cm。
在所述防光层的宽度为26.5cm的三行的表面，通过凹版印刷连续印刷6次遮盖防光层的白色油墨形成遮盖层的三行，其中每行宽度为26.7cm。
由于遮盖层的宽度比防光层的宽度稍宽，因此，遮盖层能遮进一步的印刷空隙。
外部层压层通过挤出低密度聚乙烯在遮盖层上形成，所得的宽的网状包装材料被切割成3个辊型包装材料，其中每个辊型包装材料的宽大约为28cm，除了两个边缘没有遮盖层和防光层的印刷油墨以外。
如有必要，切割的包装材料被卷成卷筒状包装材料半成品，并被送往印刷厂或仓库。
最后，预定的图案通过胶版印刷或苯胺印刷机印在外部层压层表面上，然后包装材料被切割成预定的形状，被纵向密封。
制备得到的屋顶形纸包装容器的板坯送至食品厂，在食品厂填装流体食物和进行包装。形成成如本发明下述的防光包装容器。
按照本发明具体实施方式的其他的例子如下所述：
该实施例与上述实施例的不同在于：在遮盖层表面挤出低密度聚乙烯时，添加10-20％的白色母料；通过凹版印刷白色油墨的次数减少到5-4次。
制备得到的屋顶形纸包装容器的板坯送至食品厂，在食品厂填装流体食物和进行包装。形成成如本发明的防光包装容器。该防光包装容器与上述实施例中容器的防光效果一样，多次印刷的遮盖表面被阴暗的颜色保护。
根据上面实施例所记载的，本发明的材料、容器和制备方法的有益效果如下：
(1)当如同牛奶那样的对光及化学物质敏感的食物装入其中时，在防光纸包装材料和防光纸包装容器中，有防光层自身绝不会影响食物。
(2)在本发明的防光纸质包装材料和防光纸质包装容器的制备方法中，保持容易回收利用，黑色油墨不会穿透纸纤维，再生产过程中不必使用去除油墨的设备，因为制备包装材料的步骤简单，制备费用低，而且黑色油墨不直接印染在纸质层上。
(3)防光纸质包装材料的制备方法中，复合的包装材料半成品在加工厂按常规的方法进行加工，因为在挤出层合前，采用白色油墨印刷3-4次以遮盖黑色油墨的影响，在加工过程中，许多用于容器图案印刷的彩色油墨没有受到限制，并且通过采用了较少的油墨复合层可以防止油墨层的分层，。
工业实用性
本发明的防光包装材料、包装材料半成品和防光纸包装容器能用于制备包装容器，该容器可填装如牛奶、软饮料的流体食物。

Claims (12)

1. 一种包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光包装材料的制备方法，包括以下步骤：
制备纸质底材的步骤，该纸质底材的外表面涂布有白土涂层；
印刷防光层的步骤，至少在需要防光的白土涂层的表面印上黑色油墨而形成；
印刷遮盖层的步骤，在防光层上多次印上一种或多种油墨而形成；
形成外部层压层的步骤，在遮盖层上形成热塑性树脂层压层而形成；以及
在外部层压层上印上预定图案的步骤。
2. 如权利要求1所述的防光包装材料的制备方法，其中防光层和遮盖层是连续印刷的，印刷遮盖层所用的油墨是白色油墨。
3. 如权利要求1所述的防光包装材料的制备方法，其中遮盖层至少经过4次反复印刷而成。
4. 如权利要求1所述的防光包装材料的制备方法，其中，印刷防光层和遮盖层的油墨是低溶剂含量的油墨。
5. 一种包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光纸质包装材料，其中，防光纸质包装材料包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，至少在需要防光的底材白土涂层表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；印刷在外部层压层上的预定图案。
6. 如权利要求5所述防光纸质包装材料，其中遮盖层所用的油墨包括具有紫外吸收性质的钛白。
7. 如权利要求5所述的防光纸质包装材料，其中，在遮盖层上形成的热塑性树脂外部层压层是包含白色颜料的挤出层压层。
8. 一种由包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光纸包装材料制备而成的防光包装容器，其特征如下：防光纸质包装材料包括纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，至少在需要防光的底材白土涂层表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；印刷在外部层压层上的预定图案。
9. 如权利要求8所述的防光包装容器，其中，遮盖层至少经过4次反复印刷而成。
10. 一种包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光包装材料的制备方法，包括以下步骤：
制备包装材料半成品的步骤，所述包装材料半成品有纸质底材，所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，至少在需要防光的底材白土涂层表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层；以及在外部层压层印上预定的图案的步骤。
11. 卷成辊型的网状防光包装材料半成品，其中包装材料包括纸质底材、所述纸质底材至少在其外表面上有白土涂层；防光层，至少在需要防光的底材白土涂层表面印上黑色油墨而形成；遮盖层，在防光层上多次印上一种或多种油墨形成；以及形成于遮盖层上的热塑性树脂外部层压层。
12. 一种包括纸质底材、以及层压在所述纸质底材外部和内部的层的防光包装材料半成品的制备方法，包括以下步骤
制备纸质底材的步骤，至少在该纸质底材的外表面涂布有白土涂层形成；
印刷防光层的步骤，至少在需要防光的底材白土涂层的表面印上黑色油墨形成；
印刷遮盖层的步骤，在防光层和邻近防光层边缘多次印上一种或多种油墨形成；以及
在遮盖层上形成热塑性树脂外部层压层的步骤。
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