CN105820360B - 用于发展中市场的能够降解的小袋 - Google Patents

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Abstract

本文公开了能够生物降解的小袋，其可用于包封诸如洗发剂、调理剂、皂、牙膏、条皂和洗涤剂的消费品。本发明的小袋在37℃和90％的相对湿度(RH)下具有小于约十克每平方米每天(g/m2/天)的湿气透过率(MVTR)，并且在最初和连续暴露于水和微生物后两年内分解成小到足以通过一毫米的筛孔的碎片。

Description

用于发展中市场的能够降解的小袋
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2011/058931，国际申请日为2011年11月2日，进入中国国家阶段的申请号为201180052841.1的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及能够生物降解的小袋(sachets，即small bags)，其可用于包封诸如洗发剂、调理剂、皮肤乳液、剃刮乳液、液体肥皂、条皂、牙膏和洗涤剂的消费品。
背景技术
聚合物如聚乙烯长时间以来作为小袋(sachets，即small bags)用于包装具有短使用周期(例如，小于约12个月)的产品。小袋一般由多个层组成，其包括不同类型的材料以提供所需的功能，诸如密封、阻隔和印刷。在食品包装中，例如，小袋通常用作为保护剂来包装食品，并且在内容物被消耗后迅速抛弃。小袋还用于容纳具有短使用周期的多种消费品，诸如用于毛发护理、美容护理品、口腔护理、保健、个人清洁和家用清洁的产品。这些小袋通常包封仅仅足以用于单次使用的产品，并且通常在单次使用后作为垃圾丢弃。
在世界发达地区，丢弃的小袋通常最终成为固体垃圾流，其被烧弃或置于废弃物填埋场。在不具备现代固体垃圾基础设施的地区，用过的小袋通常作为垃圾丢弃于土壤上或表面水体中。虽然对于回收利用小袋已经作出了一定努力，但是组成小袋层的不同聚合物的特性、金属的存在情况、小袋的生产方式以及它们转化成为产品的方式限制了可行的回收利用应用的数量。例如，甚至纯聚合物的重复加工导致了材料的降解，并且因此而导致了不良的机械性能。此外，在回收利用加工期间进行混合的不同级别的化学上相似的塑料可导致加工问题，使得再生材料低劣或不能够使用。
一些塑料制造商已经将添加剂(诸如氧代能够生物降解的添加剂和有机材料)引入了传统聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯)以促进所述聚合物在有氧环境(例如，堆肥物、土壤)和无氧环境(例如，废弃物填埋场、下水道系统)下的生物降解。
氧代能够生物降解的添加剂通常经过复合进入聚合物，浓度约1重量％至约5重量％(基于所述聚合物总重量计)，并且其由过渡金属组成，所述过渡金属在理论上当暴露于热、空气、光照或其混合时促进塑料中的氧化和断链。缩短的聚合物链在理论上可由存在于处理环境中的微生物加以消耗并且可用作为食物来源。然而，碎片化并非生物降解的标志，并且没有数据显示这些塑料碎片将在土壤或海洋环境中存留多久。此外，数据显示水分将延迟该碎片化过程数月或更久。从实践的角度来看，丢弃于沙漠中的塑料袋可能将在数月内成为碎片，但是该碎片将存留数年或更久。如果相同的袋丢弃于寒冷、黑暗潮湿的森林，其甚至在数月或数年内都不可能成为碎片。
当有机材料(其非限制性例子包括纤维素、淀粉、乙烯-乙酸乙烯和聚乙烯醇)作为添加剂用于传统塑料时，所述添加剂自身的某部分会进行生物降解并且产生二氧化碳和甲烷。没有数据表明传统塑料的剩余95重量％至99重量％也会生物降解。BiodegradableProducts Institute(BPI)建议供应商证明整体塑料膜或包装的90％(而非仅仅添加剂)在有氧条件下转化成为二氧化碳，并且在无氧条件下转化成为二氧化碳和甲烷。
由能够生物降解的聚合物组成的小袋看来为上述问题提供了解决方案，其比回收利用和/或使用氧代能够生物降解的添加剂和有机材料添加剂更为有效或实用。如本文所用，术语“能够生物降解的聚合物”是能够进行天然分解成为二氧化碳、甲烷、水、无机化合物、生物质或其混合物的聚合物，其中主要的机制是微生物的酶作用，其可通过标准化的测试在指定的时间进行测量，这反映了相关的处理条件。在氧存在的情况下(有氧生物降解)，这些代谢过程产生二氧化碳、水、生物质和矿物质。在无氧的条件下(无氧生物降解)，还可产生甲烷。
但是，使聚合物能够生物降解的特性也可妨碍其用于它的预期目的。通常，能够生物降解的聚合物是湿气敏感的(即，在暴露于含水媒介时可吸收显著量的水、溶胀、失去强度或浓度或者溶解)、热敏感的(即，具有低于约65℃的熔点或玻璃化转变温度，或小于约45℃的维卡软化点)、机械上受限的(即，由该聚合物形成的产物过于刚性、过于柔软、受不良拉伸强度或抗撕强度的影响、或具有不足的伸长特性)并且/或者难于通过常规熔融方法(如，挤塑膜挤出、吹塑膜挤出)加工成为膜。诸如拉伸强度、拉伸模量、抗撕强度和热软化点这样的特性在很大程度上决定了膜在转换加工线上运行的良好程度。
能够生物降解的金属化纤维素膜(例如Innovia LLC的NatureFlexTM)已被用于形成12"×2"的小袋，其能够在干燥环境中容纳干燥产品。但是，这些小袋当填充以液体消费品时成就有限。例如，当这些小袋以水填充并且放置过夜时，观察到了可见的金属化膜破裂，并且所述小袋在24小时内损毁，正如通过液滴可见地渗透膜所示。
适用于容纳单次用量的干燥产品(如，糖)的能够降解的小袋也是已知的。这些小袋由纸组成，其使用Novamont制造的某一等级的MATER-BITM热塑性淀粉膜进行了挤出涂覆。
由能够生物降解的聚合物层组成的膜描述于美国专利申请公开2009/0286090中，其以引用的方式并入本文。然而，这些膜需要高阻隔特性以获得它们所需的性能特征。为了实现这些高阻隔特性，必须将不能够降解的材料(例如，聚偏二氯乙烯；聚乙烯醇；聚乙酸乙烯酯；聚烯烃，诸如聚乙烯和聚丙烯；聚酰胺；可挤出等级的乙烯-乙酸乙烯；可挤出等级的乙烯丙烯酸；乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)以及它们的组合，诸如聚酰胺/EVOH/聚酰胺共挤出物)引入所述能够生物降解的聚合物层。因此，这些膜仅是部分能够生物降解的。
多层层压体完全能够降解的膜描述于美国专利申请公开2008/0038560中，其以引用的方式并入本文。然而，由于层压加工过于昂贵，因此层压体自身并不理想。
日本专利申请2005/111783(其以引用的方式并入本文)公开了具有聚乳酸和乳酸基团共聚酯的树脂组合物的包装，其上以铝进行了气相沉积。然而，这些膜仅在工业堆肥条件下降解并且在开放的环境中并不进行生物降解。
聚羟基脂肪酸酯(PHA)对于用于形成能够生物降解的膜也受到普遍关注。例如，美国专利5,498,692(其以引用的方式并入本文)公开了由聚羟基脂肪酸酯共聚物组成的能够生物降解的膜，所述共聚物具有至少两种无规重复的单体单元。这一膜可用于形成，例如，杂货袋、食品储存袋、三明治袋、可重新密封的型袋和垃圾袋。PHA膜或其它能够生物降解的膜还可用于产生小袋，尽管仅包含PHA的小袋并不符合针对大多消费品的阻隔要求。
尽管PHA是能够生物降解的，但是它们作为塑料材质的实际用途受到其热不稳定性的妨碍。PHA倾向于具有低熔融强度并且还可能具有长定型时间的问题，从而使其倾向于难以进行熔融加工。此外，PHA倾向于在很高的温度(即，在熔融加工期间可能面临的温度)下受到热降解。此外，PHA具有不良的气体和水分阻隔特性，并且并不良好地适用于包装材料，正如美国专利申请公开2009/0286090中所述，其以引用的方式并入本文。
当前使用的并且由可承受制造加工的单层能够生物降解的聚合物(即，无层压体)组成的单次使用小袋中，没有小袋具有长储存寿命、符合阻隔要求并且在相对短的时间内在开放的环境中是能够生物降解的。
发明内容
在一个方面，本发明涉及包装件，所述包装件包括涂覆有阻隔材料的能够生物降解的密封剂，所述阻隔材料上沉积有墨(参见图1a)。任选地，所述墨涂覆有漆。所述密封剂以约12μm至约100μm，优选约25μm至约75μm，更优选约30μm至约50μm的厚度存在。所述阻隔材料选自金属、金属氧化物、纳米粘土、以及它们的混合物，并且所述阻隔材料以约至约50μm，优选约至约9μm的厚度存在。所述阻隔材料具有至少约38达因/cm，优选至少约42达因/cm的表面能。作为另外一种选择，所述表面具有小于约38达因/cm的能量，但是可使用本领域的技术人员所知的技术(诸如电晕处理)进行处理来产生所需的表面能。所述墨以约0.5μm至约20μm，优选约1μm至约10μm，更优选约2.5μm至约3.5μm的厚度存在。当所述漆存在时，其具有至多约25μm，优选至多约5μm的厚度。
在另一方面，本发明涉及包装件，其包括由能够生物降解的密封剂和阻隔材料组成的层，所述阻隔材料选自聚乙醇酸(PGA)、聚烯烃、填料、以及它们的混合物。墨沉积在该层之上，并且该墨任选地涂覆有漆(参见图2a)。所述层具有约25μm至约100μm，优选约30μm至约60μm的厚度，并且具有小于约38达因/cm的表面能，但是可使用本领域的技术人员所知的技术进行处理来产生所需的表面能。所述墨以约0.5μm至约20μm，优选约1μm至约10μm，更优选约2.5μm至约3.5μm的厚度存在。当所述漆存在时，其具有至多约25μm，优选至多约5μm的厚度。任选地，所述层在墨沉积前以阻隔材料进行了涂覆。当所述阻隔材料存在时，其以约至约50μm，优选约至约9μm的厚度存在。
在又一方面，本发明涉及包括第一包装件的制品，其由能够生物降解的密封剂组成，所述能够生物降解的密封剂上沉积有墨。任选地，所述墨涂覆有漆。所述第一包装件包封于第二包装件之内(参见图3a)。任选地，所述第二包装件内包封有多个第一包装件(参见图3b)。
所述第一包装件的能够生物降解的密封剂以约25μm至约100μm，优选约30μm至约60μm的厚度存在，并且具有前文所述的表面能。所述墨以约0.5μm至约20μm，优选约1μm至约10μm，更优选约2.5μm至约3.5μm的厚度存在。任选地，所述第一包装件涂覆有阻隔材料，所述阻隔材料选自金属、金属氧化物、纳米粘土、以及它们的混合物，其以约至约50μm的厚度存在。这一阻隔材料具有至少约38达因/cm，优选至少约42达因/cm的表面能。作为另外一种选择，所述表面具有小于约38达因/cm的能量，但是可使用本领域的技术人员所知的技术进行处理来产生所需的表面能。
所述第二包装件由基底组成并且具有约12μm至约200μm的厚度，所述基底选自聚乙烯对苯二甲酸酯、聚烯烃、铝、金属化聚烯烃、金属化聚乙烯对苯二甲酸酯、以及它们的混合物。任选地，所述基底包括涂覆该基底的阻隔材料，其厚度约至约50μm，优选约至约9μm。此外或者作为另外一种选择，所述基底任选地还包括能够生物降解的密封剂。作为另外一种选择，所述第二包装件由能够生物降解的密封剂组成，其具有约12μm至约100μm的厚度，并且其涂覆有阻隔材料，所述阻隔材料选自金属、金属氧化物、纳米粘土、以及它们的混合物，其以约至约50μm的厚度存在。作为另一种选择，所述第二包装件由厚度约12μm至约100μm的层组成。这一层包括能够生物降解的密封剂和阻隔材料，所述阻隔材料由聚乙醇酸(PGA)、聚烯烃、填料、以及它们的混合物组成，其量为约1体积％至约40体积％(基于该层的总体积计)。
本发明的包装件和制品具有至少约一年，优选至少约两年，更优选至少约三年的储存寿命。在本发明的前两个方面的包装件和本发明的第三方面的第一包装件由例如消费者使用之后，它们被丢弃于开放的环境(即，非工业堆肥条件)，在该环境中它们暴露于降解密封剂的微生物。在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物后，这些包装件在两年内，优选在约十八个月内，更优选在约一年内分解成小到足以通过一毫米的筛孔的碎片。
本发明的前两个方面的包装件和本发明的第三方面的第二包装件在约37℃和约90％的相对湿度下(RH)具有小于约10克每平方米每天(g/m2/天)，优选小于约5g/m2/天，更优选小于约2g/m2/天，甚至更优选小于约1g/m2/天，更优选小于约0.6g/m2/天，例如，小于约0.4g/m2/天，或小于约0.2g/m2/天的MVTR。
附图说明
虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护本发明的权利要求书，但是据信通过下面的描述并结合附图可以更充分地理解本发明。为了更清晰的表示其它元件，一些图形可以通过省略所选的元件简化。在某些图形中此类对元件的省略不必要在任一示例性实施例中指示特别元件存在或不存在，除非在相应的成文描述中可以明白地描绘出来。附图中没有一个是必定符合比例的。
图1a描述了适用于小袋包装件的结构，其包括涂覆有阻隔材料的能够生物降解的密封剂，所述阻隔材料上沉积有墨。任选地，所述墨涂覆有漆。
图1b描述了适用于小袋包装件的结构，其包括多羟基链烷酸酯作为密封剂，其涂覆有金属化纸材，所述金属化纸材上沉积有墨。任选地，所述墨涂覆有漆。
图2a描述了适用于小袋包装件的结构，其包括由能够生物降解的密封剂和阻隔材料组成的层。墨沉积在该层之上，并且该墨任选地涂覆有漆。
图2b描述了适用于小袋包装件的结构，其包括由能够生物降解的密封剂和阻隔材料组成的层。所述能够生物降解的密封剂涂覆有阻隔材料，所述阻隔材料上沉积有墨。所述墨任选地涂覆有漆。
图3a描述了包括适用于小袋包装件的结构的制品，所述结构由能够生物降解的密封剂组成，所述能够生物降解的密封剂上沉积有墨。任选地，所述墨涂覆有漆。所述结构包封于较大的第二包装件中。
图3b描述了包括适用于小袋包装件的多个结构的制品，所述结构由能够生物降解的密封剂组成，所述能够生物降解的密封剂上沉积有墨。所述多个结构包封于较大的第二包装件中。
具体实施方式
现已发现可产生能够生物降解的小袋，其耐受制造加工，具有长储存寿命，并且当丢弃于开放环境中时在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物后在短时期内分解成小到足以适合透过1mm筛孔的碎片。本发明的小袋有利地无需工业堆肥条件以进行降解。此外，它们还由具有涂层的单层基底组成，并且无需昂贵的不同材料层的多重层压步骤。本发明的小袋的相对长储存寿命使其能进行长时期储存或运输而无该小袋的物理和化学完整性的减损(甚至当它们容纳液体消费品的时候)。所述小袋相对快速的生物降解导致了环境垃圾的显著减少。用于生产本发明的小袋的膜可有利地用于形成其它制品，诸如，垃圾袋、尿片组件、失禁产品、女性卫生产品、食品包装、管器、替换包和自立袋。此外，用于生产本发明的小袋的膜比传统使用的聚烯烃膜对于石油基原料的依赖更低。因此，当与传统小袋比较时本发明的小袋可具有降低的碳足迹。
本发明的小袋由能够降解的膜组成，所述膜包括密封剂和阻隔材料。本发明的密封剂提供了本体、热密封和阻隔保护性能。所述阻隔材料发挥了降低进入或离开包装件的湿气透过率(MVTR)的功能同时还允许其生物降解。所述阻隔材料还可用于限制任何扩散性物质穿透包装件壁的扩散。扩散性物质的非限制性例子包括O2、CO2、芳香物和香料。令人惊奇地，本发明的密封剂和阻隔材料的特定组合发挥了提供小袋的适当长度的储存寿命、针对外部环境保护小袋的内容物和赋予小袋相对低的湿气透过率的功能，同时还允许该小袋在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物之后在小于两年，优选小于约十八个月，更优选小于约一年内分解。
在第一方面，本发明涉及图1a示出的包装件。在这一方面，所述包装件包括涂覆有阻隔材料的能够生物降解的密封剂，所述阻隔材料上沉积有墨。任选地，所述墨涂覆有漆。
本发明的这一方面中的密封剂可以是任何能够生物降解的聚合物。在一些实施例中，所述密封剂选自多羟基链烷酸酯(PHA)、PHA涂覆的纸材、PHA涂覆的真空金属化纸材、真空金属化PHA、聚乙烯醇、脂族芳族聚酯(例如来自BASF的)、热塑性淀粉膜(例如来自Novamont的MATER-BITM或来自Plantic的膜)、聚琥珀酸丁二酯及其共聚物(例如来自Showa Highpolymer Co.的)、淀粉基膜、以及它们的混合物。所述纸材的非限制性例子可包括美术纸(即涂覆的纸材)、牛皮纸、轧制板、米纸、交叉纸(cross paper)和纸板。向所述密封剂添加纸材增加了该密封剂的本体和刚度并且还可改善印刷表面。在一些优选的实施例中，所述密封剂选自PHA、PHA涂覆的纸材以及它们的混合物。例如，所述密封剂是PHA。
所述PHA可作为商业化为用于挤出和吹塑的膜级别的共聚物而获自ShenzhenEcomann Biotechnology Co.，Meridian，Inc.(其生产聚(β-羟基链烷酸酯)、聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸)共聚酯(NODAXTM))或Metabolix(其生产MIRELTM)。PHA共聚物的非限制性例子包括美国专利5,498,692中描述的那些。其它PHA共聚物可通过本领域的技术人员已知的方法合成，诸如通过微生物、β-内酯的开环聚合反应、羟基烃酸的脱水-缩聚以及羟基烃酸的烷基醚的脱醇-缩聚，如Volova，“Polyhydroxyalkanoates-Plastic Materials of the21st Century：Production，Properties，and Application，Nova Science Publishers，Inc.，(2004)中所描述，其以引用的方式并入本文。
在本发明的这一方面中的密封剂以约12μm至约100μm，优选约25μm至约75μm，更优选约30μm至约50μm的厚度存在。例如，当所述包装件包封液体时，所述密封剂以约30μm至约50μm的厚度存在；而当所述包装件包封粉末时，所述密封剂以约25μm至约40μm的厚度存在。在本发明的任何方面中的密封剂、阻隔材料、基底和/或层的厚度可通过本领域的技术人员已知的任何方法进行确定，诸如使用标准卡尺进行确定。更薄的密封剂产生了具有更快生物降解速度的包装件，但其具有更高的湿气透过率(MVTR)、减少的结构完整性和更短的储存寿命。更厚的密封剂产生了具有更低MVTR和提高的结构完整性的包装件，但其具有更低的生物降解速度。任选地，所述密封剂包括填料，所述填料的量为约1体积％至约30体积％(基于该密封剂的总体积计)。填料的非限制性例子包括石墨烯、石墨烯氧化物、碳酸钙、纳米粘土和蜡。
PHA和纸材的极性通常产生了良好的粘合并且无需加以改善。在一些实施例中，当所述密封剂是PHA或PHA涂覆的真空金属化纸材时，然而，可任选地将酸酐或酸改性的乙烯和丙烯同聚物或共聚物用作为可挤出的粘合剂层以改善PHA与所述纸层的粘合，如美国专利申请2009/0191371中所描述，其以引用的方式并入本文。所述粘合剂层的确切组合物根据将要粘合于多层结构中的邻近层的具体组合物而确定。聚合物领域的技术人员可根据该结构中使用的其它材料而选择合适的粘合剂层。粘合剂层组合物诸如热熔粘合剂、溶剂基粘合剂和水基粘合剂均是适当的。
还可将PHA层压成为纸材或箔片，如美国专利申请2009/0191371中的描述。层压涉及将粘合剂组合物的熔化帘层(molten curtain)高速(通常约100至约1000英尺每分钟，优选为约300至约800英尺每分钟)平铺于基底和PHA膜之间，该过程在其接触冷的(冷却)辊时进行。所述熔化帘层通过将所述粘合剂组合物通过平模具挤出而形成。也可使用溶液基粘合剂组合物来将膜粘附于基底。
所述粘合剂的非限制性例子可包括丙烯酸、聚乙烯乙酸以及适合极性材料的常用粘合剂约束层(tie layer)。在一些实施例中，所述粘合剂是可再生粘合剂，诸如BerkshireLabels的
在本发明的第一方面中的阻隔材料的确切组合物和厚度由包装件的预期用途和所述包装件内的消费品对增加或损失某些物质的敏感性而决定。例如，如果所述包装件包封洗发剂，则水从该洗发剂中显著量的损失将严重地影响其性能。根据该包装件预期存留于贸易中的设计时间来定义所期望的储存寿命或失效日期。随后根据已知的水损失可接受量、处于贸易中的时长和包装大小来定义可接受的水通量。随后根据具体的性能标准和所述包装件内所包封的各消费品的特征选择阻隔材料组合物和阻隔厚度。
本发明的这一方面中的阻隔材料选自金属、金属氧化物、纳米粘土、以及它们的混合物。在所述阻隔材料是金属或金属氧化物的一些实施例中，其选自铝、铝的氧化物、硅的氧化物、类金刚石碳(DLC)、以及它们的混合物。在一些优选的实施例中，所述金属是真空金属化铝。在所述阻隔材料是纳米粘土的一些实施例中，所述纳米粘土选自蒙脱石、蛭石片、以及它们的混合物。所述阻隔材料具有至少约38达因/cm，优选至少约42达因/cm的表面能，或者所述阻隔材料可使用本领域的技术人员已知的技术(诸如电晕处理)进行处理以产生所期望的表面能。所述阻隔材料的表面能可通过本领域的技术人员已知的任何方法进行测定。如果所述表面能小于约38达因/cm，则所述阻隔材料在其表面将不接受印刷用墨。所述阻隔材料以约至约50μm，优选约至约9μm的厚度存在。
在本发明的这一方面的一个实施例中，所述能够降解的密封剂是PHA并且所述阻隔材料是金属化纸材，如图1b所示。
在第二方面，本发明涉及图2a示出的包装件。在这一方面，所述包装件包括由能够生物降解的密封剂和阻隔材料组成的层，所述阻隔材料选自聚乙醇酸(PGA)、聚烯烃、填料以及它们的混合物。墨沉积在该层之上，并且该墨任选地涂覆有漆。在一些实施例中，所述层任选地涂覆有阻隔材料，如图2b中所示。
本发明的这一方面中的密封剂可以是任何能够生物降解的聚合物。在本发明的这一方面的一些实施例中，所述密封剂如本发明的第一方面中的描述。
本发明的这一方面的层的阻隔材料选自聚乙醇酸(PGA)、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯)、以及它们的混合物。如本文所用，术语“聚烯烃”是指天然的石油基聚烯烃、消费再生的聚烯烃、工业再生的聚烯烃、来自可再生资源的聚烯烃(即，由自然过程以相当于其消耗速度的速度产生，诸如植物、动物、鱼、细菌、真菌和林产品)、或它们的混合物。在本发明的这一方面的一些实施例中，所述阻隔材料是填料，其选自纳米粘土、石墨烯、石墨烯氧化物、碳酸钙、蜡、以及它们的混合物。纳米粘土非限制性例子包括蒙脱石、蛭石片、以及它们的混合物。在一些优选的实施例中，所述阻隔材料选自纳米粘土或石墨烯氧化物。
所述阻隔材料以约1体积％至约40体积％，优选约5体积％至约40体积％，更优选约5体积％至约20体积％的量存在(基于该层的总体积计)。更多量的阻隔材料产生了提高的结构完整性和降低的MVTR，但是可能具有更慢的降解速度。
所述层具有约25μm至约100μm，优选约30μm至约60μm的厚度。例如，当所述包装件包封液体时，所述层以约40μm至约60μm的厚度存在。当所述包装件包封粉末时，所述层以约25μm至约50μm的厚度存在。更薄的层产生了具有更快生物降解速度的包装件，但其具有更高的MVTR、减少的结构完整性和更短的储存寿命。更厚的层产生了具有更低MVTR和提高的结构完整性的包装件，但其具有更低的生物降解速度。所述层具有至少约38达因/cm，优选至少约42达因/cm的能量的表面，或者所述表面可使用本领域的技术人员已知的技术(诸如电晕处理)进行处理来产生所期望的表面能。如果所述表面能小于约38达因/cm，则所述层在其表面将不接受印刷用墨。所述层的组合物的示例性实施例包括PHA/PGA、PHA/纳米粘土、PHA/石墨烯、PHA/石墨烯氧化物和PHA/聚烯烃。
本发明的这一方面中的层可任选地涂覆以阻隔材料，如图2b中所示，其组合物和厚度如前文在本发明的第一方面中的描述。
在第三方面，本发明涉及图3a示出的制品。在这一方面，所述制品包括能够生物降解的密封剂组成的第一包装件，所述能够生物降解的密封剂上沉积有墨。任选地，所述墨涂覆有漆。所述第一包装件包封于较大的第二包装件中。
所述第一包装件的密封剂的组合物和厚度如前文在本发明的第一方面中的描述。所述第二包装件由厚度约12μm至约200μm的基底组成。所述第二包装件的基底的非限制性例子包括聚乙烯对苯二甲酸酯、聚烯烃(例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、双向拉伸聚丙烯)、金属化聚烯烃(例如金属化高密度聚乙烯、金属化低密度聚乙烯、金属化聚丙烯、金属化双向拉伸聚丙烯)、金属化聚乙烯对苯二甲酸酯、以及铝。所述基底的厚度取决于其组合物和所需的阻隔特性。本领域的技术人员可容易地根据标准工业信息确定所需要的基底厚度。任选地，所述基底包括涂覆该基底的阻隔材料，其厚度约至约50μm，优选约至约9μm，如前文在本发明的第一方面中的描述。另外或作为另外一种选择，所述基底任选地还包括能够生物降解的密封剂，如前文在本发明的第一方面中的描述。
作为另外一种选择，所述第二包装件由能够生物降解的密封剂组成，其具有约12μm至约100μm的厚度，并且其涂覆有厚度约至约50μm的阻隔材料，如前文在本发明的第一方面中的描述。作为另一种选择，所述第二包装件由厚度约12μm至约100μm的层组成。这一层包括能够生物降解的密封剂以及阻隔材料，其量为约1体积％至约40体积％(基于该层的总体积计)，如前文在本发明的第二方面中的描述。
任选地，单一的第二包装件内包含有多个第一包装件，如图3b中所示。例如，将一卷小袋包封于较大的阻隔袋中，所述阻隔袋为小袋的完整作用提供阻隔。由此，所述阻隔需求可有利地从大量的较小袋除去，这是因为其由单一的较大包装件进行提供。
在本发明的所有方面中，用于沉积的墨可以是溶剂基的或是水基的。在一些实施例中，所述墨是高度耐磨的。例如，所述高度耐磨的墨可包括通过紫外照射(UV)或电子束(EB)固化的涂层。在一些实施例中，所述墨来源于石油来源。在一些实施例中，所述墨来源于可再生资源，诸如大豆、植物、或它们的混合物。墨的非限制性例子包括来自Gans Ink&Supply Co.的ECO-SURE！TM以及来自EFI的溶剂基的和BioVuTM，其完全来自于可再生资源(例如玉米)。所述墨以约0.5μm至约20μm，优选约1μm至约10μm，更优选约2.5μm至约3.5μm的厚度存在。
在本发明的所有方面中的任选漆的功能在于针对其物理和化学环境保护墨层。在一些实施例中，所述漆选自树脂、添加剂和溶剂/水。在一些优选的实施例中，所述漆是硝化纤维基漆。所述漆经配制以优化耐久性并且提供光泽或精整的表面。所述漆以至多约25μm，优选至多约5μm的厚度存在。所存在的漆的量影响总体包装件的降解速度，而非该漆自身的降解速度，因此，更薄的漆层导致了更快的总体包装件生物降解速度。
在一些实施例中，本发明的能够生物降解的包装件和制品基本上不含氧代能够生物降解的添加剂(即，小于约1重量％，基于所述包装件或制品的总重量计)。如本文前述，氧代能够生物降解的添加剂由过渡金属组成，所述过渡金属在理论上当暴露于热、空气、光照或其混合时促进塑料中的氧化和断链。尽管缩短的聚合物链理论上可由存在于处理环境中的微生物加以消耗并且可用作为食物来源，但是没有数据证实这些塑料碎片将在土壤或海洋环境中存留多久，或这些碎片的生物降解在根本上是否发生。
在一些实施例中，本发明的能够生物降解的包装件和制品包含消费品，诸如液体或粉末。如本文所用，“消费品”是指，例如，用于毛发护理、美容护理、口腔护理、保健、个人清洁和家用清洁材料。消费品的非限制性例子包括洗发剂、调理剂、摩丝、洗面皂、洗手皂、浴皂、液体肥皂、条皂、保湿剂、皮肤乳液、剃刮乳液、牙膏、漱口水、发胶、洗手液、衣物洗涤剂、洗碗剂、洗碗机洗涤剂、化妆品和非处方药物。本发明的包装件和制品对消费品具有耐受性。如本文所用，“耐受性”是指所述包装件和制品维持其机械性能和其所设计的表面美工的能力，不发生由于消费品相互作用的降解和所述消费品透过包装材料的扩散。
表征
储存寿命
本发明的包装件和制品具有至少约一年，优选至少约两年，更优选至少约三年的储存寿命。如本文所用，“储存寿命”是指本发明的包装件或制品维持其原始设计预期性能而不劣化或变得不适合使用的时间期间。在本发明的包装件或制品的储存寿命期间，所述包装件和制品的物理和化学完整性在整个储存、运输和消费者使用期间维持。本发明的包装件和制品在空载或填充以消费品(诸如液体或粉末)时维持了上述储存寿命。
本发明的包装件或制品的储存寿命可通过将所述包装件或制品置于用于加速老化的恒温恒湿室中来测试。来自这些研究的数据可用于预测非加速条件下(诸如运输条件)的较长时期的稳定性和化学效果。通过使用阿仑尼乌斯计算(Arrhenius calculation)或其它可接受的分析技术，这些数据可用于以80％的置信度限设置储存寿命。例如，老化速度可相对每十摄氏度的温度提高而加速两倍。在50％相对湿度(RH)和55℃的室内放置两个月的包装件或制品等同于在50％RH和25℃下放置16个月的包装件或制品。在所述加速老化过程后，针对重量损失和泄漏测试所述包装件或制品，并且针对褪色、渗色等检视美工。还测试了相关的机械性能。如果所述包装件或制品与未暴露于温度和湿度的对照包装件或制品相同，则所述包装件或制品被认为是稳定的。如果所述包装件或制品具有降低低于消费者可接受水平的物理特性或外观，则所述包装件或制品被认为是废品。
生物降解
在本发明的包装件或制品被，例如，消费者使用后，其丢弃于开放的环境中(即，非工业堆肥条件)。在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物后，本发明的前两个方面的包装件以及本发明的第三方面的第一包装件在两年(优选小于约十八个月，更优选小于约一年)内分解成小到足以通过一毫米的筛孔，优选通过0.75mm的筛孔，更优选通过0.5mm的筛孔，例如通过0.25mm的筛孔的碎片。如本文所用，“微生物”定义为小到肉眼不可见的生物，诸如细菌、真菌、古细菌和原生生物。例如，如果本发明的包装件或制品由PHA组成，则其可受到微生物来源的酶的解聚。
微生物分泌特定的PHA解聚酶，其在细胞外将聚合物水解成为水溶性产物。已经报道的降解PHA的细菌的非限制性例子包括芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)(例如勒氏假单胞菌(Pseudomonas lemoignei))和链霉菌属(Streptomyces)的细菌。其它PHA降解性细菌可见于Jendrossek等，Appl.Microbiol.Biotechnol.46：451-463(1996)的第454页的表1，其以引用的方式并入本文。PHA降解性细菌在几乎全部陆地和水生生态系统中存在。降解PHA的真菌的非限制性例子包括子囊菌(Ascomycetes)、担子菌(Basidiomycetes)、半知菌(Beuteromycetes)、Mastigiomycetes、粘菌(Myxomycetes)、接合菌(Zygomycetes)，如前文提及的Jendrossek等的文章所述。
在分解期间，本发明的包装件和制品中的碳化合物进行矿化，而无机物则被分散。如本文所用，“矿化”是碳化合物向二氧化碳、甲烷或其混合物的转化。矿化可通过测量所述包装件或制品中转化成为二氧化碳、甲烷或其混合物的有机碳的量而测定。如本文所用，“分散”是指无机物分解成为能够适合透过特定大小的筛孔(例如，1mm)的小碎片。
光添加剂
此外，还可加入某些添加剂以调节聚合物的可降解性，从而符合本发明中指出的可降解性。例如，已知大量的添加剂用于调节聚合物的降解，其受到或不受某些外部刺激(如暴露于光照)的引发，如US 2010/0222454 A1、US 2004/0010051 A1、US2009/0286060A1及其引用所公开。另外，Ranby和Rabek的Photodegradation，Photooxidation，andphotostabilization of Polymers描述了光降解性材料。
不受理论的束缚，这些添加剂的一个例子(光酸或光碱发生剂)响应于对特定波长的光照的暴露而调节局部pH，这导致了聚酯的降解。一旦这些聚合物水解成为较低的分子量，它们便真正地受到微生物的生物降解。
湿气透过率
本发明的包装件和制品具有将穿透所述包装件或制品进入外界环境或进入所述包装件内的消费品的水分转移降至最低的湿气透过率(MVTR)。所述MVTR是水蒸气在指定的温度和相对湿度条件下穿透膜的稳态速度，并且可使用ASTM F1249加以测定。当所述消费品是液体时，所述包装件或制品的MVTR防止了从所述液体向外界环境的水分损失。当所述消费品是粉末时，所述包装件或制品的MVTR防止了所述粉末从外界环境中的水分吸收。
本发明的包装件或制品在约37℃和约90％的相对湿度下(RH)具有小于约10克每平方米每天(g/m2/天)，优选小于约5g/m2/天，更优选小于约2g/m2/天，更优选小于约1g/m2/天，更优选小于约0.6g/m2/天，例如，小于约0.4g/m2/天，或小于约0.2g/m2/天的MVTR。在本发明的包装件或制品包封粉末的一些实施例中，在约37℃和约90％的RH下所述MVTR小于约10g/m2/天，优选小于约5g/m2/天，更优选小于约2g/m2/天，例如小于约1g/m2/天。在本发明的包装件或制品包封液体的一些实施例中，在约37℃和约90％的RH下所述MVTR小于约2g/m2/天，优选小于约1g/m2/天，更优选小于约0.6g/m2/天，例如小于约0.4g/m2/天或0.2g/m2/天。本发明的包装件和制品的MVTR可通过调整所述第二包装件的密封剂和阻隔材料的组合物和厚度而加以调节。例如，所述MVTR随着密封剂的厚度提高而降低，并且尤其随着阻隔材料增加而降低。
本发明的包装件和制品无异味，并且还可通过至少一种以下方式表征：拉伸模量、动摩擦系数、热密封起始温度、热密封强度以及抗撕裂性。如本文所用，“异味”是指可能以令消费者不快的任何方式注意到的气味。
拉伸模量
拉伸模量是在应力-应变曲线的线性区域内的应力除以应变。在一些实施例中，本发明的包装件的制品的拉伸模量可使用15.0或25.4mm宽的膜、约50mm的夹持间隙和约300m/min的夹头速度通过ASTM D882加以测定。在一些实施例中，本发明的包装件和制品具有介于140MPa与约4140MPa之间的拉伸模量。如果本发明的包装件或制品的拉伸模量过低，则消费者将看到来自包装加工的印刷失真。
动摩擦系数
动摩擦系数是无量纲的标量，描述了互相处于相对运动中的两个物体间的摩擦力与将其挤压在一起的力的比率。动摩擦系数可通过ASTM D1894测定。在一些实施例中，本发明的包装件和制品在该包装件或制品的外表面具有不超过约0.75，优选不超过约0.5的动摩擦系数，并且在该包装件之间具有约0.20至约0.75，优选约0.2至约0.5的动摩擦系数。如果动摩擦系数过高，则该膜太粘而不形成小袋。
热密封引发温度
热密封引发温度是最低的密封温度，在该温度下密封件的剥离强度达到4N的数值。热密封引发温度可使用15.0或25.4mm宽的膜、约0.5秒的保压时间、约2.5巴的压力和约200mm/min的夹头速度通过ASTM F88加以测定。在一些实施例中，本发明的包装件和制品表现出不超过约120℃，优选不超过110℃的热密封引发温度。如果热密封引发温度过高，则其延缓了包装循环时间。
热密封强度
热密封强度是可将一英寸宽的密封件分离的峰值力。热密封强度可使用15或25.4mm的切条、约2.5巴的压力、约0.5秒的保压时间、约200mm/min的夹头速度和约180℃的温度通过ASTM F88加以测定。在一些实施例中，本发明的包装件和制品表现出至少约2000N/m，优选至少约3000N/m，更优选至少约4000N/m的热密封强度。如果热密封强度过低，则内容物可从该包装件中泄漏。
抗撕裂性
抗撕裂性是所述包装件或制品承受撕裂的能力。抗撕裂性可通过ASTM D1922在所述膜材料上进行测量，并且其相关于消费者容易地打开包装件的能力。在一些实施例中，本发明的包装件和制品应表现出不超过约1000mN的抗撕裂性。如果抗撕裂性过高，则所述包装件对于消费者可能过于难以打开。
光稳定性
光稳定性是本发明的包装件或制品在暴露于光照时(例如320-800nm)维持其原始设计预期特性而不劣化或变得不适于使用的能力。光照暴露包括近紫外光和可见光照射以模拟制造、包装、分配、零售陈列和家庭储存。光源(近紫外光和可见光)可使用近紫外光和可见光的单一灯泡光源(例如氙弧灯、金属卤素灯和人造日光灯)进行合并测试，或使用分别用于近紫外光(例如，UVA荧光灯)和可见光(例如，冷光白荧光灯)的灯源同时或依次测试。最低暴露限包括200瓦小时/平方米的近紫外光照射和1.2百万勒小时的可见光照射。
制备方法
用于生产本发明的包装件和制品的膜可使用生产多层膜的常规程序在常规的共挤出制膜设备上加工。参见，例如，美国专利5,391,423和5,939,467，其各自以引用的方式并入本文一般来讲，可使用挤塑或吹塑膜挤出方法将聚合物加工成为膜。参见，例如Griff，“Plastics Extrusion Technology，”第2版，Van Nostrand Reinhold，1976，其以引用的方式并入本文。挤塑膜通过线型槽模挤出。一般来讲，将平面纤维网在大型的运动的抛光金属辊上冷却。所述膜从第一辊上剥离，通过一个或多个辅助性冷却辊，通过一组橡胶涂覆的牵引或“拉伸(haul-off)”辊，并且进入络筒机。
在吹塑膜挤出中，将熔体向上挤出通过薄环形模具开口，该方法称为管状膜挤出(tubular film extrusion)。将空气通过该模具的中心引入以吹胀该管体，这使其伸展。产生了移动的气泡，通过控制内部气压而将其维持于恒定的大小。该膜的管体通过将空气通过围绕该管体的一个或多个冷却环吹入而加以冷却。该管体随后通过以一对牵引辊将其拉入展平框(flattening frame)并进入络筒机而塌缩。
挤塑膜和吹塑膜加工可用于生产单层或多层膜结构。通过单一热塑性材料或热塑性组分的共混物进行的单层膜生产仅需要单一挤出机和单一歧管模具。如果特定的膜需要共混物(例如，密封剂/阻隔材料，密封剂/填料)，可首先对所述组分的粒料进行干燥共混并且随后在以该层给料的挤出机中熔融混合。作为另外一种选择，如果在挤出机中发生了不充分混合，则可首先干燥共混所述粒料，然后在预配混挤出机中进行熔融混合，随后在膜挤出之前重新制粒。
对于多层膜的生产使用共挤出加工。这类加工需要超过一台挤出机以及共挤出原料或多歧管模具系统或两者的组合，从而获得所述多层膜结构。共挤出的送料区块原理描述于美国专利4,152,387和4,197,069中，其各自以引用的方式并入本文。将多个挤出机连接于所述送料区块，其使用可移动分流器以成比例地改变各个流通道的几何形状，其直接关联于通过该流通道的聚合物的体积。所述流通道经设计而使所述材料在其汇合点以相同的流速和压力进行合流，这消除了界面应力和流的不稳定性。在所述材料汇合于所述送料区块中后，它们作为复合结构流入单一的歧管模具。所述材料的熔融粘度和熔融温度不应差别过大；否则流不稳定性可导致该模具引起对所述多层膜中的层厚度分布的不良控制，如美国专利5,498,692中的描述。
送料区块共挤出的替代是多歧管或叶片模具(vane die)，如前述的美国专利4,152,387、4,197,069和美国专利4,533,30中所公开，其以引用的方式并入本文。在所述送料区块系统中熔融流(melt stream)在外部并且在进入模具体之前进行合并，而在多歧管或叶片模具中各个熔融流在模具中具有其自身的歧管，聚合物在其中独立地在其各自的歧管内伸展。所述熔融流在模具出口附近合并，各个熔融流均处于完全的模具宽度。可移动的叶片提供了各个流通道出口的可调节性，其与流经其的材料体积成正比，这使所述熔体以相同的线性流速、压力和所需宽度进行合流。因为所处理的材料的熔融流特征和熔融温度可广泛变动，叶片模具的使用具有多个益处。所述模具给予自身热分离特征，其中可将熔融温度差别很大(例如高达80℃)的材料在一起加工。
可针对具体聚合物设计和定制叶片模具中的各歧管。这实现了将熔融粘度差别很大的材料共挤出成为多层膜。此外，所述叶片模具还提供了定制单个歧管宽度的能力，从而使内部层可完全地被水溶性材料环绕而不留下易受水影响的暴露边缘。前述的专利还公开了送料区块系统和叶片模具的结合应用以获得更为复杂的多层结构。
通过前述方法生产的膜使用形成-填充-密封法可转化成为本发明的包装件和制品。传统的方法通常涉及三个连续步骤，其中所述包装件或制品由所述膜结构形成、填充并且随后密封或关闭，如美国专利6,293,402中所述，其以引用的方式并入本文。在热密封方法中存在着一个温度范围，超过所述范围密封件将会烧毁，而低于所述范围密封件将会强度不足。
密封件通过本领域的技术人员已知的任何密封手段加以提供。密封可包括对膜施用连续加热元件并且在密封后移除该元件。所述加热元件可以是热棒，其包括钳口或旋转的加热轮。不同的密封件类型包括片状密封件(fin seal)和重叠密封件。
单片法
使用立式成形和填充机进行的著名的密封单片法描述于美国专利4,521,437中，其以引用的方式并入本文。在本方法中，将合成热塑性膜的平面纤维网从辊上解下并且通过在该膜的纵向边缘密封在一起以形成搭接密封件(即，片状密封件)来形成连续性的管体。将所产生的管体竖直地向下拉伸至填充站，并且横跨该管体的横截面进行塌缩，该横截面的位置处于所述填充站下的密封器处，通过位于所述管体塌缩部分的密封器制成了横截热密封件，由此制备了横跨该管体的气密性密封件。在制成所述横截密封之后，预设体积的待包装材料(例如，可流动材料)在填充站处进入该管体，并且从上述横截密封件处向上填充该管体。随后在该管体内的材料重量的影响和该机器上的进膜机构的影响下将所述管体下降预设的距离。合拢所述密封器的钳口，在第二横截面处塌缩该管体，该处位于所述管体中的空气/材料界面之上。所述密封器在所述的第二横截面处横向密封并且移送该管体。所述管体的材料填充部分现处于枕型小袋的形式。因此，所述密封器已经密封了所述已填充小袋的顶部，密封了下一待成形小袋的底部，并且将以填充小袋与下一待成形小袋分隔，其全部处于一次操作之内。
多片法
本发明的包装件还可使用多片小袋包装机(multilane sachet packagingmachine)(诸如QuadroPack的VEGA PACK 300S)进行加工。高速多片小袋加工机还描述于美国专利6,966,166中，其以引用的方式并入本文。在这一方法中使用的机器包括用于分配具有相等尺寸的网膜(webbed film)片材的两个辊，适用于这些膜的多个密封器，以及一些装置，诸如下文描述的泵站，其用于将内容物(例如，液体、粘性材料，其它物质)插入膜包装件。多个包装件可通过使用一个或多个可移动往复式箱筒(moveable reciprocatingcarriage)来产生，其与膜流体通过该机器而运行，所述箱筒支持各个密封和横切站。将所述密封器施用于除一边之外的全部边缘，这形成了具有腔体和开口的囊袋。将该包装件的所期望内容物通过该开口插入腔体。随后密封该开口并且与膜分离。
在膜辊站提供了一对膜辊。作为另外一种选择，可将切割器置于单个轧辊的中间以将所述膜的宽度分成两等份。以牵引轮站将膜的片材推进通过该设备并且用于形成所述包装件的正面和背面。当其推进通过该机器时，引导来自各辊的膜从而使膜的两个片材平行地相互接近。
密封和切割设备包括：用于密封所述包装件的竖直侧的纵向密封棒，用于保持该膜处于位置并且防止其向后滑动的单向辊，用于在竖直方向在该包装件内切出撕开缝线(tear-off slit)的垂直切割器，以及用于在水平方向上密封该包装件的横向密封棒。
泵站包括多个填充分配器，其与盛放进入该包装件的消费品的储存结构相联结。这些分配器能够从储库中取出预定量的消费品并且将其放入由该机器形成的膜包装件的腔体。在优选的实施例中，所述泵站和分配器可由一个或多个运动控制的伺服电机驱动，所述伺服电机与凸轮系统相联结。可通过置换分配器(成为具有更高或更低容量的不同分配器)，改变泵循环的冲程，改变泵循环的时程等来改变消费品的量。因此，根据该机器所形成的包装件的大小和溶剂可分配不同量的消费品。
本发明的一个优选的实施例是具有真空金属化阻隔层的PHA密封剂层，其与反面印刷的PHA外层进行粘结层压。
本文所公开的量纲和值并非旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲均旨在既表示所引用的值，也表示围绕此值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
具体实施方式中引用的所用文献的相关部分以引用方式并入本文；任何文献的引用均不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。当本文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义冲突时，将以赋予本文献中那个术语的含义或定义为准。
尽管举例说明和描述了本发明的特定实施例，但是对本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下能够做出许多其它的改变和变型。因此，所附权利要求旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (6)

1.一种包装件，包括：
(a) 包含下列物质混合物的层：
（i）能够生物降解的密封剂，和（ii）选自聚乙醇酸（PGA）、聚烯烃、填料、以及它们的混合物的阻隔材料，所述阻隔材料的量为基于该层的总体积计1体积%至40体积%，
其中所述层的厚度为25 µm 至100µm，所述层包括表面，所述表面具有至少38达因/cm的能量或能够处理为具有至少38达因/cm的能量；和
(b) 沉积在所述层上并且具有1µm至20µm的厚度的墨；
其中所述包装件在37℃和90%的相对湿度（RH）下具有小于10克每平方米每天（g/m2/天）的湿气透过率（MVTR）；
其中所述包装件在包含液体消费品时具有至少一年的储存寿命；并且
其中所述包装件在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物后两年内所述包装件分解成小到足以通过一毫米的筛孔的碎片。
2.如权利要求1所述的包装件，它还包含涂覆所述层的选自金属、金属氧化物、纳米粘土、以及它们的混合物的阻隔材料，其中所述阻隔材料的厚度为200Å至50µm，所述表面具有至少38达因/cm的能量或能够处理为具有至少38达因/cm的能量。
3.一件制品，它包括：（a）第一包装件，所述包装件包括（i）厚度为12µm至100µm的能够生物降解的密封剂，其表面具有至少38达因/cm的能量或能够处理为具有至少38达因/cm的能量；和
（ii）沉积在密封剂上的墨，其厚度为1µm至20µm；和
（b）包封第一包装件的第二包装件，它包括下列物质中的至少一种：（i）选自聚乙烯对苯二甲酸酯、聚烯烃、铝、金属化聚烯烃、金属化聚乙烯对苯二甲酸酯及其混合物的基底，其厚度为12µm至200µm；
（ii）厚度为12µm至100µm的能够生物降解的密封剂和涂覆所述密封剂的选自金属、金属氧化物、纳米粘土、以及它们的混合物的阻隔材料，其中所述阻隔材料具有200Å至50µm的厚度；和
（iii）厚度为12 µm 至100µm、包含能够生物降解的密封剂和阻隔材料的层，所述阻隔材料选自聚乙醇酸（PGA）、聚烯烃、填料、以及它们的混合物，其量为基于该层的总体积计1体积%至40体积%；
其中所述第二包装件在37℃和90%的相对湿度（RH）下具有小于10克每平方米每天（g/m2/天）的湿气透过率（MVTR）；
其中所述第一包装件在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物后两年内分解成小到足以通过一毫米的筛孔的碎片；
其中所述制品在包含液体消费品时具有至少一年的储存寿命。
4.根据权利要求3所述的制品，其中多个第一包装件包封于第二包装件之内。
5.根据权利要求3所述的制品，其中所述第一包装件在最初和连续暴露于水和降解密封剂的微生物后18个月内分解成小到足以通过一毫米的筛孔的碎片。
6.根据权利要求3所述的制品，其中所述第一包装件的能够生物降解的密封剂选自多羟基链烷酸酯（PHA）、PHA涂覆的纸材、PHA涂覆的真空金属化纸材、真空金属化PHA、聚乙烯醇、脂族芳族聚酯、热塑性淀粉膜、聚琥珀酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯共聚物、淀粉基膜、以及它们的混合物。
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