CN107109797B - 环境友好型食品包装纸 - Google Patents

Abstract

公开了食品包装纸，其具有20g/m²至40g/m²的基重，并具有相对于非涂布纸的重量少于20wt.％的填料含量。在至少一侧，包装纸具有包含封装于聚合物中的植物油以及滑石和粘合剂的涂层。完成的包装纸的两侧均具有14g/m²至22g/m²的Cobb 60值。

Description

环境友好型食品包装纸

发明领域

本发明涉及食品包装纸。具体地，本发明涉及这样的纸，凭借主要为生物来源的涂料，其对于油脂、油和水的渗透具有足够的阻力，并且仍易于回收且是毒物学无害的。

背景以及现有技术

食品包装纸必须满足许多不同且部分矛盾的需求。包装纸的第一功能是保护包装的食品不受环境影响。这至少需要一定的机械强度和针对典型的环境影响的化学稳定性。第二功能在于包装纸还应该保护环境不受可能与之接触的包装的食品的影响。首先，对于食品而言，这需要针对油脂、油和水通过包装纸的渗透的足够的阻力。此外，食品包装纸应具有针对水蒸气的渗透的限定的阻力，一方面防止食品过快干燥，并且另一方面，特别是对于热食而言，防止水蒸气在包装内凝结并使食品受潮。

另一重要特性是包装纸至少一侧的良好的可印刷性，因为许多食品包装纸是印刷的，以能够鉴别包装的食品及其来源，并为包装的食品提供吸引人的外观。这可以通过例如柔性版印刷、胶版印刷或转轮凹版印刷进行。同样重要的是，包装纸不粘住包装的食品，并且除此之外，包装纸应平整且具有舒适的触感、高不透明度和良好的可折叠性。

由于食品包装纸通常仅使用一次，出于生态原因，以下是明智的：包装纸可以尽可能容易地回收，或者如果其处理不当，至少其可被生物降解。

通常，对于针对油脂、油、水和水蒸气的渗透的高的或限定的阻力以及良好的可回收性或生物降解性的要求互相矛盾。

现有技术已知的用于包装纸以实现分别针对油脂、油和水或水蒸气的渗透的良好阻力的工艺由用聚乙烯涂覆基纸的一侧组成，例如在挤压工艺中。因为该涂覆，此类纸不能作为废纸回收或者其仅可付出很大的努力来回收。因此，该工艺不完全满足可再利用性或生物降解性的要求。

现有技术已知的用于包装纸以实现针对油脂、油和水的渗透的极好阻力的另一工艺由用特定的含氟物质涂覆纸而组成。特别是多氟化表面活性剂，并且首先氟调醇(Fluortelomeralkohole)CF₃(CF₂)_nCH₂CH₂OH(其中n为奇数)已被证实适用于该应用。然而，这些物质的使用能够引起全氟辛酸(PFOA,C₈HF₁₅O₂)污染，其在人类有机体中累积，并且在EU的REACH(化学品的登记、评价、授权)现行规则中分类为生殖毒物、致癌物和毒物。仅出于该原因，多氟化表面活性剂作为包装纸的组分是不可取的，特别是作为食品包装纸的组分是不可取的。此外，此类纸大部分不能再回收。

许多用主要是生物来源的物质涂覆食品包装纸，以除了良好的可再利用性或生物降解性之外也可实现针对油脂、油和水的渗透的高阻力的尝试未成功，因为含有聚乙烯的涂料或多氟化表面活性剂的使用所提供的针对油脂、油和水的渗透的高阻力甚至不能大致获得。

在用基于石油的蜡涂覆包装纸的其它尝试中，可以实现针对油脂、油和水的渗透的高阻力，但是再次，对良好的可再利用性或生物降解性的需求未足够程度地满足。此外，这些蜡通常基于石油产品，并且仅出于该原因，其是生态不利的。

因此，对于食品包装纸，工业上仍存在对这两项重要要求的更佳组合的极大需求。

发明概述

本发明的目标是提供这样的食品包装纸，其一方面提供针对油脂、油和水的渗透的足够高的阻力，并且另一方面可以容易地回收或生物降解。

该目标通过权利要求1所述的包装纸以及通过权利要求35所述的其用途来实现。在从属权利要求中提供了有利的实施方案。

根据本发明的包装纸具有20g/m²至40g/m²的基重，其包含相对于非涂布纸的重量，以重量计含量小于20％的填料，并且其在至少一侧具有包含封装于聚合物中的植物油以及滑石和至少一种粘合剂的涂料，其中完成的包装纸的两侧均具有14g/m²至22g/m²的Cobb 60值。

出人意料地，本发明的发明人发现尽管包装纸具有低的基重，含有封装于聚合物中的植物油以及滑石和至少一种粘合剂的涂料足以实现针对油脂、油和水的渗透所需的高阻力，只要该涂料与具有所述相对较低的填料含量的基纸以及合适的上浆剂组合，其显示自身具有所述Cobb 60值。在根据本发明的纸中，低的填料含量分别提供低孔隙度或稠密的纸结构，其对于包装纸的期望的效果具有决定性的意义。给定的上浆度确保除其他外涂料可以仅忽略的程度地渗透至纸的孔结构中，而是主要定位于纸的表面，以及提供期望的效果。此外，这降低了所需的涂料的量。

因此，根据本发明的包装纸使用主要由生物来源的材料组成的涂料，并且促进用过的包装纸的生物降解。此外，根据本发明的包装纸具有相对低的基重，并且这单独降低了潜在的废物量。同时，包装纸提供针对油脂、油和水的渗透的足够高的阻力以及针对水蒸气的适当的阻力，所述阻力足够高以保持食品“新鲜”，即避免过快干燥，但是其同时足够低以部分或完全防止食品尤其是热食潮湿。在本发明的背景下，这通过以所述方式设计基纸，特别是关于与涂料的相互作用而得到促进。

因此上浆和封装的植物油基本产生了针对水和水蒸气的屏障，而稠密的纸结构由于低的填料含量和将滑石用作涂料的组分而形成针对油脂和油的足够屏障。仅通过所有这些特性的组合可以实现针对油脂、油和水的渗透的足够的阻力。单独的涂料，即在任意基纸上，不足以实现期望的特性。

根据本发明的包装纸的基重应为至少20g/m²，并且优选至少22g/m²。已经表明此包装纸的基重足够高地确保针对油脂、油和水的渗透的足够阻力。优选地，基重为至少25g/m²，特别优选至少27g/m²。

为了限制用于根据本发明的包装纸的材料的使用，基重应为至多40g/m²，优选至多37g/m²，并且特别优选至多35g/m²。包装纸的基重可以根据ISO 536确定。

包装纸的吸水性发挥重要作用，并且一方面为了形成针对液态水的足够的阻力，而另一方面为了形成针对水蒸气的限定的阻力，所述吸水性可能不超过或者低于特定值。

通过Cobb 60值确定吸水性，并且对于根据本发明的包装纸，涂覆侧必须为至少14g/m²，优选至少16g/m²并且至多22g/m²，优选至多20g/m²。类似地，对于包装纸的未涂覆侧(如果存在)，Cobb 60值应为至少14g/m²，优选至少16g/m²并且至多22g/m²，优选至多20g/m²。

包装纸两侧的Cobb 60值可以根据ISO 535确定。

除了形成囊的壳自身，用于封装植物油的聚合物应为壳提供合适的物理结构，以使油的防水效果也可经囊的壳发展。优选包含顺丁烯二酰亚胺基团的聚合物，并且最特别优选含有顺丁烯二酰亚胺基团的共聚物以及苯乙烯与顺丁烯二酸酐衍生物的共聚物。

可以通过合适的厚度选择进一步优化包装纸。在本发明的背景下，厚度的重要性来自下述事实：在同一包装纸孔隙度下，高厚度增加了针对油脂、油和水的渗透的阻力。优选地，包装纸的厚度因此为至少23μm，优选至少25μm，并且特别优选至少28μm。

另一方面，利用有限量的材料，包装纸的厚度不能无限增加，而不由于增加的孔隙度使针对油和水的渗透的阻力变得不足。此外，在多孔纸结构的情况下，可印刷性降低。因此，根据本发明的包装纸的厚度应为至多50μm，优选至多45μm，特别优选至多40μm，并且最特别优选至多35μm。

对于单层，可以根据ISO 534确定包装纸的厚度。

为了估计针对油脂、油和水的渗透的阻力，可以利用包装的透气性。透气性提供关于纸中的孔的信息，因此应尽可能低。对于根据本发明的包装纸，本特生(Bendtsen)透气性选择为至多20ml/min，优选至多17ml/min，并且特别优选至多15ml/min。

尽管对于针对油脂、油和水的渗透的高阻力，根据本特生的绝对的不透气(即值为0ml/min)是有利的，但是在期望对水蒸气的渗透性的偶发事件中，如果包装纸非完全不透水可能更好。在优选实施方案中，本特生透气性因此为至少3ml/min，优选至少5ml/min，并且特别优选至少7ml/min。

可以根据ISO 5636-3确定本特生透气性。

除了透气性，关于水蒸气的纸的渗透性可能是重要的。一方面，它不应太高以防止包装的食品过快干燥，但是另一方面，它不应太低以使，特别是对于热食而言，水分在包装内凝结并使食品受潮。因此，水蒸气渗透率优选至少200g/(m²×24h)，并且特别优选至少300g/(m²×24h)，以及最特别优选400g/(m²×24h)和/或优选至多800g/(m²×24h)，并且特别优选至多700g/(m²×24h)。

可以根据ISO 2528:1995确定水蒸气渗透率，其中对于水蒸气渗透率的方向，考虑水蒸气从面向食品的一侧至包装纸外侧的运输的值。

根据本发明的包装纸的光学特性，特别是不透明度和白度对于用作食品包装纸是重要的，因为最终消费者也根据光学方面购买食品，例如棕色包装纸、包装上的油脂污渍或增加的包装纸的透明度可被理解为指示旧的食品或变质食品。

因此，包装纸的不透明度原则上应尽可能高，但是这难以实现，因为低基重和低填料含量以及，例如其需要使用诸如二氧化钛的特殊填料。根据本发明的包装纸的不透明度应为至少50％，并且优选至少60％。

另一方面，纸的不透明度可以通过在纸上印刷而相对容易地增加，出于该原因，不在增加不透明度上花费太多努力可能更高效。在包装纸的优选实施方案中，不透明度因此为至多90％，优选至多80％，并且特别优选至多70％。

可以根据ISO 2471:2008确定不透明度。

在许多应用中，除了不透明度，对于包装纸而言白度也是重要的，以在包装纸印刷期间高质量地复制颜色。因此包装纸的白度原则上应尽可能高，但是如同不透明度的情况，对于本发明的具有低基重和低填料含量的纸，这难以实现。在优选实施方案中，包装纸的白度为至少70％，并且优选至少80％。

从经济方面考虑，也出现白度的上限，因为例如包装纸缺乏白度可以通过用白色进行全面印刷来修正。因此，包装纸的白度优选至多95％，特别优选至多90％，并且特别是至多85％。

可以根据ISO 2470-1:2009确定白度。白度值涉及包装纸待印刷的一侧，或者如果包装纸未在两侧被印刷或在两侧被印刷，则其涉及当食品包装于包装纸中时在外的一侧。

优选地，包装纸具有至少1kN/m，优选至少1.3kN/m，并且特别是至少1.5kN/m的抗张强度。对于进一步利用以及对于在常规印刷机上印刷而言，此机械强度是有利的。

可以通过打浆来增加抗张强度，从而更强烈地产生根据本发明的包装纸。但是这也意味着能量的相当大的消耗，出于该原因，优选实施方案中的抗张强度应为至多5kN/m，优选至多4kN/m，并且特别优选至多3kN/m。本文使用的术语抗张强度意为包装纸机械方向的抗张强度，并且其可以根据ISO 1924-2确定。

根据本发明的包装纸包含基纸和涂料，所述涂料应用于包装纸的至少一侧。

基纸包含浆料，优选木浆，其占相对于基纸的重量以重量计至少60％。优选地，选择高的浆料比例，即相对于基纸的重量，以重量计至少80％，特别优选以重量计至少90％，并且优选以重量计至多100％，并且特别优选以重量计至多95％。

木浆可以是长纤维浆料或短纤维浆料，所述长纤维浆料优选来自云杉、松树或落叶松木；所述短纤维浆料优选来自山毛榉木、桦木或桉木。

长纤维浆料主要为基纸提供抗张强度，而短纤维浆料用于增加基纸的体积。如现有技术所知的，在造纸机上产生纸之前打浆对于长纤维浆料而言需要比短纤维浆料更多的能量。

出于这些原因，优选地将长纤维浆料与短纤维浆料的混合物用作用于根据本发明的包装纸的基纸的木浆。特别优选2:1至1:2的质量比的长纤维浆料与短纤维浆料的混合物。

如果根据本发明的包装纸要具有特殊性质，尤其是特别高的抗张强度，则替代浆料例如来自亚麻、大麻、剑麻或马尼拉麻的浆料可以部分或完全替代木浆。

在一些实施方案中，将浆料漂白以为纸提供足够的白度。出于生态原因，用未漂白的浆料替代部分或全部浆料是有利的。这进一步增加了根据本发明的包装纸的已经非凡的环境友好性。在该情况下，基纸具有浅棕色至深棕色。

通常优选纯浆(“原浆”)，以实现足够的抗张强度，并避免包装纸受外来物质污染的危险。此类物质可以存在于例如回收的纤维中，其因此不优选。此外，由于它与食品接触，因此必需建议反对废纸的利用。

优选地，浆料的肖伯尔-瑞格勒打浆度为至少50°，优选至少55°，并且特别优选至少60°。如此高程度的打浆对于纸结构的密度是有益的，因而对于针对油脂、油和水的渗透的阻力以及诸如抗张强度的其它特性也是有益的。然而，由于打浆与高能量消耗相关，因此打浆的程度优选至多80°，特别优选至多75°，并且特别是至多70°。

可以根据ISO 5267测量肖伯尔-瑞格勒打浆度。

基纸可以包含填料。填料用于增加白度和不透明度，改善纸的可印刷性并降低基纸的成本。尽管出于这些原因，通常寻求尽可能高的填料含量，但是对于根据本发明的包装纸的基纸，填料含量应相当低。根据本发明，针对油脂、油和水的渗透的高阻力仅在根据本发明的涂料中获得，因为基纸足够致密，即具有低孔隙度。由于较高的填料含量通常导致增加的孔隙度，因而在所有情况下，基纸的填料含量应当相对于基纸的重量，以重量计小于20％，优选以重量计小于15％，并且特别优选以重量计小于10％。

原则上，可在不存在填料的情况下产生基纸。然而，考虑到包装纸的足够不透明度，优选选择填料含量为相对于基纸的重量，以重量计至少2％，并且特别优选以重量计至少5％。

原则上，可以使用用于生产纸的现有技术已知的任何填料。填料可以包含硅酸盐、碳酸盐和氧化物，特别是金属碳酸盐和金属氧化物。出于本发明的目的，碳酸钙，特别是沉淀碳酸钙、氢氧化铝、滑石、高岭土以及二氧化钛是合适的。

对于根据本发明的包装纸的基纸，优选二氧化钛，因为其有助于基纸的高白度和不透明度，并且即使量低，其也有效。这是重要的，因为对于食品包装纸也存在高的光学要求，但是出于前述原因，填料含量必须相对较低。

对于根据本发明的包装纸的基纸而言，滑石也是优选的填料，因为其具有防油脂特性，并且这增强了应用的涂料的效果。

对于基纸而言，另一优选填料是高岭土，因为其片状增加了纸中孔的长度，从而增加了油脂、油和水通过纸的路径，并增加了针对纸的渗透的阻力。

为了获得完成的包装纸的上浆度，基纸可以包含上浆剂。就这点而言，可以具体考虑上浆剂、树脂或聚合物，如苯乙烯和丙烯酸酯的共聚物或者烷基-烯酮二聚物(AKD)或者烷基化的琥珀酸酐(ASA)。最特别优选烷基-烯酮二聚物。

可在本体或表面进行上浆，优选在本体进行。

基于技术人员的知识，其可以容易地选择现有技术已知的其它物质和工艺辅料，例如淀粉、助留剂、消泡剂、分散剂以及可用于生产基纸或者生产基纸所需的其它物质。通常，必须考虑基纸与食品接触，因而通常必须符合法律要求。

使用颜料如红色、黄色或黑色铁氧化物或碳也是可能的，以为基纸提供特定颜色。类似地，可以使用有机染料，只要它们被批准用于与食品接触。然而，优选白色基纸。

此外，在基纸中使用调味剂是可能的。然而，通常不希望它们与作为食品包装纸的用途相关，因为它们可以影响包装的食品的气味和味道，并且在任何情况下，对于根据本发明的包装纸而言，它们均不是优选的。

涂覆基纸非常重要，因为其与基纸的稠密结构一起用于实现针对油脂、油和水通过包装纸的渗透的足够阻力。

在优选实施方案中，应用于基纸的涂料为根据本发明的包装纸基重的至少0.5g/m²，优选至少1g/m²，并且特别优选至少2g/m²，以实现针对油脂、油和水的渗透的足够阻力。

在优选实施方案中，应用于基纸的涂料为根据本发明的包装纸的基重的至多12g/m²，优选至多8g/m²，特别优选至多6g/m²，并且最特别优选至多5g/m²。应用量特别多的材料仅略微改善了针对油脂、油和水的渗透的阻力，但是增加了包装纸的成本。此外，通常难以将大量涂料组合物应用于相对薄的纸，特别是用涂料水溶液。

可将涂料应用于基纸的一侧或两侧。尽管应用于两侧导致针对油脂、油和水的渗透的较高阻力，但是其通常是不需要的，因此可以出于经济原因避免应用于两侧。此外，根据本发明的涂料可以使涂覆侧的可印刷性大幅变差。因此，根据本发明的包装纸优选仅在一侧涂覆。

通常，对于单侧涂覆，基纸两侧的每侧均可用根据本发明的涂料进行涂覆，但是优选地，面向包装于包装纸中的食品的纸的一侧是涂覆侧。

因为基纸的正面通常更平滑，并且因为更平滑导致均匀涂覆，并且因此导致针对油脂、油和水的渗透的更强阻力，故而在优选实施方案中，基纸的正面被涂覆。

另一方面，包装纸通常在一侧进行印刷。由于包装纸的正面更适于印刷(因为其更高的印刷质量)，作为替代，可用根据本发明的涂料涂覆包装纸的反面，如果这意味着可以实现针对油脂、油和水的渗透的足够阻力。

应从造纸的观点来理解术语“正面”和“反面”。反面是在造纸机生产纸期间与网接触的纸的一侧，因此其通常具有较低的平滑度和较低的填料含量。正面是反面的对面，并且通常更平滑，因此更适于印刷。

可在一个步骤或数个步骤中应用涂料。如果应用的涂料的量超过约8g/m²，则优选在数个步骤中应用，这取决于基纸的基重。各应用步骤之后，可将包装纸干燥。

在优选实施方案中，基纸仅在一侧涂覆有根据本发明的涂料，并且在另一侧涂覆有淀粉。该淀粉涂料改善了可印刷性，并防止纸在干燥后卷曲，这对于包装纸的其它工艺是可取的。当用淀粉涂覆时，可以使用淀粉溶液以及来自现有技术的工艺。在本发明的背景下，在薄膜压榨中的应用特别有利。

根据本发明可应用于包装纸未涂覆侧的淀粉的量可以优选为至少0.5g/m²，特别优选至少1g/m²，并且特别优选至多4g/m²，特别优选至多3g/m²。

应用于根据本发明的基纸的涂料溶液包含溶剂和涂料。

此处使用的术语“溶剂”或“涂料溶液”不意味着涂料溶液必须是化学意义上的溶液。涂料溶液也可以是溶液、分散液、悬液、乳状液或者任何其它形式的混合物。

相对于所有其它溶剂或溶剂的混合物，并且特别是有机溶剂，优选将水作为溶剂，因为它是毒物学无害的，并且可被用于造纸机而无需进一步措施，特别是无需针对爆炸的保护。溶剂的少量残余物残留于纸中时不可避免的，并且这可以影响包装的食品的气味和味道。也出于该原因，不优选有机溶剂。

然而，由于除水之外的其它溶剂或溶剂的混合物原则上可在适当措施存在的情况下使用，因此它们也包含于本发明中。具体地，可以考虑将水与乙醇的混合物用作溶剂。

涂料应当为相对于涂料溶液的重量，以重量计至少30％，优选以重量计至少40％，特别优选以重量计至少50％，并且最特别优选以重量计至少60％。这确保需要应用以应用预先确定的涂料的量的涂料溶液的量不过大，其通常可不同于薄纸，特别是对于涂料水溶液而言。

涂料应当占相对于涂料溶液的重量，以重量计至多80％，优选以重量计至多75％，并且特别优选以重量计至多70％。这避免了涂料溶液中含有太少溶剂，伴随着相应高粘度的涂料溶液，并且涂料溶液可因此有效地应用于基纸。

在本发明的背景下使用的涂料包含植物油，其中优选考虑多种植物油，如葵花油、豆油、棕榈油或菜籽油。

优选葵花油和豆油或其混合物，并且最特别优选1:1的质量比的葵花油与豆油的混合物。

涂料中植物油的总和应优选为涂料的质量的至少20％，特别优选至少25％，并且最特别优选至少30％。涂料中植物油的总和应优选为涂料的质量的至多60％，特别优选至多55％，并且最特别优选至多50％。

如上所述，植物油封装于聚合物，例如苯乙烯与顺丁烯二酸酐衍生物的共聚物中。可以根据例如WO 2008/014903中所述的方法生产这些囊。

涂料中的粘合剂可以是淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物或聚合物，特别是聚乙烯醇或聚苯乙烯丙烯酸酯。优选将淀粉、聚乙烯醇或其混合物作为粘合剂，并且最特别优选将约4:3:8重量比的淀粉、聚乙烯醇和聚苯乙烯丙烯酸酯的混合物作为粘合剂。

涂料中粘合剂的总和应当优选为涂料的质量的至少15％，特别优选至少20％，并且最特别优选至少25％。涂料中粘合剂的总和应当优选为涂料的质量的至多75％，特别优选至多60％，并且特别是至多50％。

由于涂料的防油脂特性，其至少包含滑石作为填料，但是它可以包含其它填料。这些其它填料可以主要用于增加包装纸的不透明度和白度。原则上，所有填料均可被认为是其它填料，其也可用于基纸的生产，特别是硅酸盐、碳酸盐和氧化物，尤其是碳酸钙，特别是沉淀碳酸钙、氢氧化铝、高岭土和二氧化钛。优选二氧化钛，因为其导致高白度和不透明度，并且优选高岭土，因为其片状延伸了经涂料的扩散路径。特别优选滑石、二氧化钛和高岭土的混合物，最特别优选质量比为约16:2:7的滑石：二氧化钛：高岭土。

涂料中滑石的比例为相对于涂料的质量，优选至少5％，特别优选至少10％和/或优选至多30％，并且特别优选至多25％。

涂料中填料的总和(包括滑石)优选为涂料的质量的以重量计至少5％，特别优选以重量计至少10％，并且最特别优选以重量计至少20％。涂料中填料的总和应为相对于涂料的质量，以重量计至多60％，优选以重量计至多50％，并且特别优选以重量计至多45％。

涂料可以包含蜡。蜡改善针对油脂、油和水的渗透的阻力，但是使生物降解性变差，出于该原因，它们在涂料中的含量应当相对于涂料的质量，以重量计小于5％，并且优选以重量计小于2％。蜡可以，例如为石蜡。

涂料可以包含其它物质，例如有助于涂料的加工性能的物质或者影响粘度或保存期的物质，只要它们不使针对油脂、油和水的渗透的阻力以及生物降解性显著变差。这些物质可以是聚合物盐。

涂料中其它物质的总和优选小于涂料的质量的15％，特别优选小于10％，并且最特别优选小于7％。

优选地，涂料由以重量计至少50％，优选以重量计至少60％，并且特别优选至少70％的生物来源的材料组成。生物来源的材料组包括，例如植物油、淀粉和填料，而基于石油的蜡和基于石油的聚合物则不包括在其内。

基纸的生产可以根据现有技术已知的工艺进行。具体地，可将造纸机用于生产基纸，其根据现有技术包括网前箱、网部、压榨部、干燥部和卷纸辊。

在网前箱，将浆料以及任选地填料和诸如工艺辅料的其它物质的水性悬液应用于造纸机的网，并且首先通过重力和网部的低压进行脱水。然后进行压榨部，其中将纸幅通过机械压力进一步脱水。然后在干燥部蒸发剩余的水，以使包装纸达到其正常条件下(23℃,50％rH)，以重量计约4-7％的平衡湿量。在造纸机终端进行卷绕。

通常，在造纸机中，将薄膜压榨或施胶压榨并入干燥部，其中将纸浸渍或者应用涂料。具体地，薄膜压榨提供了在单一步骤中将不同的涂料溶液应用于纸的各侧的可能性。根据本发明的涂料溶液可以优选用于此种薄膜压榨，并且这对于技术人员而言可能很容易。

除了允许在造纸机中直接应用的薄膜压榨和施胶压榨，可以考虑在单独的应用设备中应用涂料溶液。应用设备可以是，例如印刷机，特别是轮转凹版印刷机或柔性版印刷机。也可将此应用设备并入造纸机替代薄膜压榨或施胶压榨或者作为薄膜压榨或施胶压榨的补充。

明显地，在应用根据本发明的涂料之后，必须将纸干燥以获得根据本发明的包装纸。

已显示，根据前述实施方案之一的包装纸可以之前未知的方式将针对油脂、油和水的渗透的高阻力与极好的生物降解性组合。本发明的发明人的实验显示，关于针对油脂、油和水的渗透的阻力，特别是在数分钟高至半小时的相对短的时间段内，根据本发明的实施方案的包装纸与涂覆有聚乙烯的包装纸相当，同时避免了其劣势。在那方面，根据本发明的包装纸非常适合特别是通常在包装之后短时间内消耗的快餐品。

根据本发明的包装纸对于热快餐最特别有利，例如汉堡包，因为它不仅足够长时间地延迟了油脂、油和水的渗透，而且同时水蒸气充分渗透，以使快餐品未受潮，并且不成为“湿的”。在这方面，根据本发明的包装纸事实上优于涂覆有聚乙烯的传统包装纸。在本公开，术语“汉堡包”应被理解为意为所有相关类型的三明治，特别是芝士汉堡、热的鸡肉三明治、热的鱼三明治、肉卷和肉丸卷

优选实施方案描述

将通过示例性的根据本发明的食品包装纸显示本发明的优势。

由下述组分产生用于根据本发明的包装纸的基纸。

使用以重量计48％的长纤维浆料和以重量计44％的短纤维浆料，以使基纸中浆料的比例为以重量计92％，所述长纤维浆料由来自云杉木材、松木和落叶松木的浆料的混合物组成，所述短纤维浆料由来自桦木和桉木的浆料的混合物组成。仅使用以重量计比例为7.5％的二氧化钛作为填料。其余属于其它物质和工艺辅料，特别是本体中少量的烷基-烯酮二聚物以实现期望的上浆度。

以上作为以重量计％给出的所有数值均相对于无涂料的基纸。

在生产纸之前，打浆至根据ISO 5267测量的60°至70°的肖伯尔-瑞格勒打浆度。

利用现有技术已知的工艺，在长网造纸机上生产基纸。在造纸机的薄膜压榨，将涂料溶液应用于基纸的正面，并将淀粉溶液应用于反面，然后将纸干燥至相对于完成的包装纸的重量，以重量计5％的水分含量。

涂料溶液由相对于涂料溶液的重量，以重量计36％的水和以重量计64％的涂料组成。

涂料本身包含封装于苯乙烯和顺丁烯二酸酐衍生物的共聚物中的约18％的葵花油、18％的豆油，以及7％的聚乙烯醇、5％的淀粉和14％的聚苯乙烯丙烯酸酯。填料为20％的滑石、2.5％的二氧化钛和9％的高岭土。此外，涂料包含2％的蜡和约4.5％的诸如分散剂的工艺辅料。因此，涂料溶液包含多于70％的生物来源的材料。

所有数值均相对于涂料的质量。

根据ISO 536确定完成的包装纸的基重(29.5g/m²)和未涂布基纸的基重(25g/m²)，并且根据基重的区别，应用的涂料的量为4.5g/m²，其中由经验可知应用至反面的淀粉的量为约1g/m²。因此，应用至正面的涂料的量为约3.5g/m²。

根据ISO 535，以Cobb 60值确定包装纸两侧的吸水性。对于根据本发明的涂覆侧，发现值为17g/m²，而对于涂覆有淀粉一侧，值为18g/m²。

根据ISO 534测量单层包装纸的厚度，并获得了为31μm的值。

根据ISO 5636-3测量包装纸的本特生透气性，并获得了为9ml/min的值。

根据ISO 2528:1995测量由根据本发明的涂覆侧至涂覆有淀粉一侧方向上的水蒸气渗透率，并获得了为约500g/(m²×24h)的值。

根据ISO 2471:2008测量包装纸的不透明度，并获得了为65％的值。

根据ISO 2470-1:2009测量包装纸反面的白度，并获得了为83％的值。

根据ISO 1924-2测量包装纸的抗张强度，并获得了为2.0kN/m的值。

最后，根据EN 13432“通过堆肥和生物降解对包装可回收的要求-用于最终可接受的回收的测试方案和评价标准”测量生物降解性。在该测试中，将包装储存于限定的堆肥中，并每隔一定时间取样。对于该样本，确定作为以重量计％的比例，通过具有2mm筛孔尺寸的筛子保留样本。如果在12周之后筛子中保留了以重量计小于10％的样本质量，则该包装满足标准的要求。

对于根据本发明的包装纸，显示甚至在两周之后，具有2mm筛孔尺寸的筛子保留了以重量计小于0.1％的样本质量，因此其具有极好的生物降解性。

为了在实验中测试针对油脂、油和水的渗透的阻力，将不同的食品包装在根据本发明的包装纸和涂覆有聚乙烯的纸中。一段限定的时间之后，主观地将根据本发明的包装纸的污渍和褪色与涂覆有聚乙烯的纸的污渍和褪色进行比较。显示在数分钟高至半小时的时间段内，两种纸提供针对油脂、油和水的渗透的大约同样有效的屏障。在更长的时间段内，通常长于1小时，关于其屏障效果，涂覆有聚乙烯的纸更优。因此，根据本发明的包装纸优选用于预期快速消费的包装食品，优选用于快餐领域的食品，并且最特别优选用于汉堡包、芝士汉堡或三明治。

因此根据本发明的纸至少在短期形成针对油脂、油和水的渗透的良好屏障，并且具有良好的生物降解性，因此能够很好地组合这两个矛盾的要求。

Claims (43)

1.食品包装纸，其

-具有20g/m²至40g/m²的基重，以及

-具有相对于非涂布纸的重量以重量计小于20％的填料含量，

-其中所述包装纸在至少一侧具有涂料，所述涂料包含封装于聚合物中的植物油、包含滑石的填料和粘合剂，其中，所述涂料中所述填料的总和为所述涂料的以重量计至少5％和至多50％，以及

-其中完成的包装纸的两侧均具有14g/m²至22g/m²的Cobb 60值。

2.如权利要求1所述的食品包装纸，其中所述基重为至少25g/m²。

3.如权利要求1或2所述的包装纸，其中所述基重为至多35g/m²。

4.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述Cobb 60值为至少16g/m²和至多20g/m²。

5.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述聚合物包含顺丁烯二酰亚胺基团，并且通过苯乙烯与顺丁烯二酸酐衍生物的共聚物形成。

6.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中厚度为至少23μm并且其中厚度为至多50μm。

7.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中本特生透气性为至多20ml/min并且其中本特生透气性为至少3ml/min。

8.如权利要求1所述的食品包装纸，其在至少一个方向具有根据ISO 2528:1995的至少200g/(m²×24h)并且至多800g/(m²×24h)的水蒸气渗透率。

9.如权利要求8所述的食品包装纸，其中所述方向对应于当包装食品时，水蒸气从面向所述食品的一侧至所述包装的外侧的运输。

10.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中根据ISO 2471:2008的不透明度为至少60％和至多90％。

11.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中在使用期间远离食品的一侧或待印刷一侧的根据ISO 2470-1:2009的白度为至少80％和至多90％。

12.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其具有至少1kN/m的抗张强度和至多5kN/m的抗张强度。

13.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中基纸具有相对于所述基纸的重量，以重量计至少90％的浆料含量，而所述含量不超过相对于所述基纸的重量的以重量计95％。

14.如权利要求13所述的食品包装纸，其中所述浆料是由下述形成的木浆：

-来自云杉木、松木或落叶松木的长纤维浆料，

-来自山毛榉木、桦木或桉木的短纤维浆料，或者

-它们的混合物，其中所述木浆由2:1至1:2的质量比的长纤维浆料与短纤维浆料的混合物形成。

15.如权利要求13所述的食品包装纸，其中所述浆料是未漂白的。

16.如权利要求13所述的食品包装纸，其中所述浆料由纯浆形成。

17.如权利要求13所述的食品包装纸，其中所述浆料的肖伯尔-瑞格勒打浆度为至少50°并且至多80°。

18.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中基纸包含填料，所述填料的含量为相对于所述基纸的重量，以重量计小于10％。

19.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述填料包含滑石、高岭土、二氧化钛或其混合物。

20.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中基纸包含上浆剂。

21.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述涂料占所述包装纸基重的比例为至少0.5g/m²并且至多8g/m²。

22.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中基纸的两侧均涂覆有所述涂料，或者其中仅在使用期间意图面向包装的食品的一侧涂覆有所述涂料。

23.如权利要求22所述的食品包装纸，其中仅所述基纸的正面涂覆有所述涂料。

24.如权利要求22所述的食品包装纸，其中仅所述基纸的反面涂覆有所述涂料，并且所述基纸的正面被印刷。

25.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中基纸仅一侧涂覆有所述涂料，并且另一侧涂覆有淀粉。

26.如权利要求25所述的食品包装纸，其中淀粉的量为至少0.5g/m²和至多4g/m²。

27.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述植物油至少部分包含葵花油、豆油、棕榈油或菜籽油。

28.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述涂料中植物油的总和为所述涂料的质量的至少20％和所述涂料的质量的至多60％。

29.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中用于所述涂料的粘合剂包含淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物、聚乙烯醇或聚苯乙烯丙烯酸酯。

30.如权利要求29所述的食品包装纸，其中所述粘合剂包含淀粉、聚乙烯醇和聚苯乙烯丙烯酸酯的混合物，其中聚苯乙烯丙烯酸酯的比例超过所述淀粉和所述聚乙烯醇的比例。

31.如权利要求29所述的食品包装纸，其中所述涂料中所有粘合剂的总和占所述涂料的质量的至少20％和至多75％。

32.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述涂料还包含填料，所述填料包含硅酸盐、碳酸盐、氧化物、氢氧化铝、高岭土或者它们的组合。

33.如权利要求32所述的食品包装纸，其中所述填料包含滑石、二氧化钛和高岭土的混合物，其中滑石的比例超过二氧化钛和高岭土的比例。

34.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中滑石的比例相对于涂料质量占以重量计至少5％和至多25％。

35.如权利要求32所述的食品包装纸，其中所述涂料中所述填料的总和为相对于所述涂料的质量，以重量计至少10％和至多50％。

36.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述涂料包含相对于所述涂料的质量，以重量计小于2％的蜡。

37.如权利要求1或2所述的食品包装纸，其中所述涂料由以重量计至少70％的生物来源的材料组成。

38.如权利要求7所述的食品包装纸，其中本特生透气性为至多15ml/min并且至少7ml/min。

39.如权利要求27所述的食品包装纸，其中所述植物油包含葵花油与豆油以约1:1的质量比的混合物。

40.权利要求1至39中任一项所述的包装纸在包装热快餐或冷快餐中的用途。

41.如权利要求20所述的食品包装纸，其中所述上浆剂是苯乙烯与丙烯酸酯的共聚物、烷基-烯酮二聚物或烷基化的琥珀酸酐。

42.如权利要求20或41所述的食品包装纸，其中上浆在所述基纸本体进行。

43.如权利要求32所述的食品包装纸，其中所述填料包含二氧化钛。