CN1094872C - 双层薄膜覆盖物包装件及其包装方法 - Google Patents

双层薄膜覆盖物包装件及其包装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有双层薄膜的包装件和制造这种包装件的方法，其中采用简单的方法制造包装件，所述包装件具有单一的、可剥离的覆盖物，这种包装件的剥离过程包括分开气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜。通过提供的支撑元件(12)和覆盖物(24)完成上述加工过程，所述覆盖物(24)具有气体可渗透薄膜(26)和基本上气体不可渗透薄膜(28)。第一热熔接区域(30)将气体可渗透薄膜粘合到支撑元件上。第二热熔接区域(32)将气体不可渗透薄膜粘合到气体可渗透薄膜上。第一和第二热熔接区域具有的粘合强度大于气体可渗透薄膜内部的薄膜粘接强度，以致在剥离作用力的作用下，使覆盖物在气体可渗透薄膜内分层，由此保留的部分气体可渗透薄膜封盖支撑元件。

Description

双层薄膜覆盖物包装件及其包装方法
本发明涉及产品包装件，例如，包装食品，在一定的环境条件下，将食品封闭在具有覆盖物的支撑元件内，在剥离作用力的作用下，使覆盖物剥离分层，使气体可渗透薄膜暴露，由此引起包装件内环境条件的变化。特别是，本发明涉及包装新鲜红肉产品。
很久以来，在各个超级市场对大切块肉进行切割和包装。很早就认识到这种生产情况效率低，而且成本昂贵。最好，采用中心加工基地进行切割和包装代替上述生产状况，可以取得非常好的经济效果，然后将经过包装的肉产品输送到单独的超级市场或者其他零售商店，例如，对于许多家禽产品都按照这种方法进行处理。可以相信，在中心基地处理肉食品，将带来比较高的产品质量和更加卫生的产品。并且，具有比在分散的超级市场内切割或包装肉食品有更长的储藏寿命。
由于鲜肉食品对于氧的敏感性，对于在中心基地加工和包装新鲜红肉产品来说，具有特别大的困难。这种对氧的敏感性，在被包装的肉食品的储藏寿命和外观(颜色)中被显示出来。例如，在高氧含量的环境条件下，与包装肉食品相比较，在低氧气含量的包装环境中，一般增加被包装肉食品的储藏寿命。当在缺氧条件下，即，氧含量低于5％，或者在氧含量非常低的条件下进行包装时，红肉趋于变为紫色。不幸的是，大部分消费者不喜欢看到这种紫色肉食品。而且，市场的启示教导消费者，紫色肉食品将大大降低市场效益。当肉食品暴露于足够高的氧含量环境条件下，例如在空气中，其具有明亮的红色，大部分消费者认为这是新鲜的颜色。但是，在暴露1～3天后，肉食品变为棕色，其颜色类似于紫色，这是大部分消费者不喜欢看到的，而且，此时表示肉食品开始变质。
因此，为了在中心基地有效的切割和包装肉食品，将其送往零售商店，需要对肉食品在低氧含量环境条件下进行包装、输送和储藏，以便延长储藏寿命，然后，在相当高的氧含量环境条件下，为了使消费者购买，而展示肉食品，因此使肉食品展现出红颜色，如同刚刚在零售商店经过加工后放在展示柜台上。将肉食品放在零售展示柜台的同时，需要将肉食品放置在包装件内，以便防止其接触微生物及其他污染物。为了从中心包装加工获得最大的经济效益，在包装件内进行展示，以便于消费者购买肉食品，此包装件是最初包装肉食品，并且是从中心加工基地进行运输的同一的包装件。可以看到，在中心基地切割或包装新鲜红肉存在着许多包装上的困难。
为了克服上述困难，技术人员已经提出了许多包装件。一种技术解决方案是使用双层薄膜覆盖物封闭支撑元件，例如，阻挡氧气的盘状物，将肉食品装在支撑元件中。通常，支撑元件包括腔体，其中装有内装物，将覆盖物固定在围绕腔体周边的凸缘上。双层薄膜覆盖物的一层薄膜是基本上氧气不能渗透的，即，提供阻挡氧气通过的阻挡物，其可分开地设置在第二薄膜上，第二薄膜基本上是氧气可渗透的，即，氧气可以有效的渗透，以便被包装的肉食品显示出新鲜颜色。因此，这种包装件在输送过程中，上层气体不可渗透薄膜保持完好，使得包装件内保持低含氧环境。然后，在超级市场内，在将包装件放入零售展示柜台前，取下气体不可渗透薄膜。因为，下层薄膜可以使氧气渗透，肉食品遇到氧气时显示出新鲜颜色，此时，大气条件下的空气进入包装件。
在常规的双层薄膜包装结构中，可以使用分开或分离的气体可渗透和不可渗透的覆盖物，将其分开固定到支撑元件上，或者单独可剥离的覆盖物可以分层，形成气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜。随着分开的薄膜相互靠近，通常，将气体可渗透和不可渗透的覆盖物分开密封，使它们位于支撑元件的凸缘上，让气体可渗透覆盖物密封到凸缘的内周边使气体不可渗透的覆盖物密封到凸缘的外周边，即，凸缘的外侧，在此处气体可渗透的覆盖物已经密封。这种结构的缺点是，很难以自动生产方式，即，连续供给分开的气体可渗透和气体不可渗透的薄膜片材，将两层不同的覆盖物密封到常规的单一凸缘的盘状物上。必须从连续的片材上，将气体可渗透的覆盖物放置到盘状物上，将其固定到凸缘的内周边，例如采用热熔接，然后，以这种方式从片材上进行切割，在凸缘的外周边保留足够的区域，以便气体不可渗透的覆盖物固定在此区域，并且在连续的气体不可渗透薄膜上进行切割。因为，这种加工过程涉及两种不同的覆盖操作，其工作复杂，而且与单层覆盖物的包装操作相比较，其包装成本昂贵。例如，以这种方式很难在片材上切割气体可渗透的覆盖物，以便在凸缘的外周边保留足够的区域，从而，为气体不可渗透的覆盖物提供密封表面，而不损害凸缘的外周边。而且很难完全排除位于气体可渗透的覆盖物和气体不可渗透的覆盖物之间的空气。
对于单一可剥离的覆盖物，在密封常规的盘状物的凸缘时，提供单一的片材具有优越性，但是，这种薄膜在剥离过程中常常产生破坏缺陷，由于气体不可渗透薄膜很难与气体可渗透薄膜分层，或者所有或部分气体可渗透薄膜依然粘结气体不可渗透薄膜，从而将其与包装件的其他部分撕开，由此在包装件中产生撕裂或开口，使被包装的肉食品暴露于脏物或污染物。以这种方式获得的结构和获得可靠的在单一覆盖物中具有可剥离性能的困难是气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜相互粘结在一起。因此，对于常规的可剥离覆盖物，在相同的结构中，粘合气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜也依赖于允许这两层薄膜可以被剥离分开。这种加工机构包括，使用加热和加压装置，例如，采用加热辊粘合这两种薄膜，或者在两层薄膜之间设置黏合剂层，以便粘合这两层薄膜。这种形成的粘合强度必须足够强，以便在输送和储藏过程中防止薄膜分开，从而防止氧气过早通过气体可渗透薄膜进入包装件，即，在零售商店的工人打算从气体可渗透薄膜上剥离气体不可渗透薄膜之前。同时，在两层薄膜之间的粘合强度必须提供足够的可剥离性能，以便两层薄膜可以相互分开而不撕裂或发生上述损害气体可渗透薄膜的情况。很容易看到，现有技术中存在的困难和与需要相抵触的情况。由于机械加工的不稳定性，不仅在气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜之间的粘合强度要发生变化，而且，由于随着时间产生变化，材料成分在薄膜之间的交界面处的一层或两层薄膜的变化，温度的变化等等，所有这些因素都将引起对胶合处的物理和/或化学变化，因此粘合强度随之变化。
所以，在现有技术中需要一种双层薄膜的包装件，其能够以简单的方式制造包装件，所述包装件具有单一的、可剥离的覆盖物，这种覆盖物具有可剥离性能，其由可分开的气体可渗透的覆盖物和气体不可渗透的覆盖物组成。
因此，本发明提供一种包装件，其包括：
a.内装物的支撑元件，其具有成型的腔体，内装物被放置在腔体内；
b.由覆盖物封闭位于所述支撑元件的腔体内的内装物，所述覆盖物包括气体可渗透薄膜和基本上气体不可渗透薄膜；
c.第一热熔接区域将气体可渗透薄膜粘合到所述支撑元件上；
d.第二热熔接区域将气体不可渗透薄膜粘合到气体可渗透薄膜上，第一和第二热熔接区域具有的粘合强度大于所述气体可渗透薄膜中的内部薄膜结合强度，以便在剥离作用下，所述覆盖物可以在气体可渗透薄膜内产生分层。
本发明还提供一种包装件的方法，其包括
a.提供具有成型的腔体的、容纳内装物的支撑元件；
b.将内装物放置在腔体内；
c.提供覆盖物，其包括气体可渗透薄膜和基本上气体不可渗透薄膜；
d.将覆盖物放置到支撑元件上，向覆盖物施加足够的热量和压力，将内装物封闭在支撑元件的腔体内，其形成：
第一热熔接区域，其将气体可渗透薄膜粘合到支撑元件上；
第二热熔接区域，其将气体不可渗透薄膜粘合到气体可渗透薄膜上；
所述第一和第二热熔接区域具有的粘合强度大于气体可渗透薄膜内部的薄膜结合强度，以致在剥离作用力的作用下，使覆盖物在气体可渗透薄膜内分层。
第一和第二热熔接区域直接受剥离作用力作用，剥离作用力进入气体可渗透薄膜中，内聚力或内部结合强度相当低的平面或区域，以便在气体可渗透薄膜中使构成的覆盖物分层。因此，本发明提供简单、可靠的剥离构造，使包装件具有双层薄膜覆盖物，其可以采用简单的方式制造包装件，包装件具有单一可剥离的覆盖物，具有可剥离性能的覆盖物具有可分开的气体可渗透的覆盖物和气体不可渗透的覆盖物。
在本文中，使用的术语“薄膜”指热塑性塑料材料，一般呈片状形式，具有一层或多层聚合物或其他材料，采用现有技术中已知的合适装置将这些片材粘合在一起，例如，采用共挤或叠置操作等等。所述薄膜可以是单层薄膜，即仅有一层薄膜，或多层薄膜，其具有两层或多层薄膜。
在本文中，术语“层”是指分开的薄膜层，其与薄膜共同延伸，并且具有基本上一致的成分。在单层薄膜中，术语“薄膜”和“层”是同一物质。
在本文中，词组术语“气体可渗透”是指，薄膜和部分薄膜在温度73°F，相对湿度为0％，一个大气压条件下，在24小时期间，在每平方米面积内，允许至少通过1,000cc气体，例如，氧气。通常，气体可渗透薄膜或部分薄膜在温度73°F，相对湿度为0％，一个大气压条件下，在24小时期间，在每平方米面积内，允许至少通过的氧气为5000cc，更好是至少10,000cc，例如，至少15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、50,000，最好，至少100,000cc。一般，按照本发明，在温度73°F，相对湿度为0％，一个大气压条件下，在24小时期间，在每平方米面积内，氧气从气体可渗透薄膜或部分薄膜通过的速率范围为1,000～100,000，最好为5,000～95,000，例如，10,000～90,000、15,000～85,000、20,000～80,000、25,000～75,000、30,000～70,000和40,000～60,000cc。按照本发明，气体可渗透薄膜或部分薄膜本身具有上述可以使气体渗透的性能指标，或者另一种方式是薄膜本身不具备上述使气体渗透的指标，但是，可以改变薄膜的气体渗透的指标，例如，通过穿孔或剥离分层，从而达到上述使气体渗透的指标。
在本文中，词组术语“基本上气体不可渗透”是指薄膜或部分薄膜在温度73°F，相对湿度为0％，一个大气压条件下，在24小时期间，在每平方米面积内，允许通过的气体少于1,000cc。一般，基本上气体不可渗透薄膜在温度73°F，相对湿度为0％，一个大气压条件下，在24小时期间，在每平方米面积内，允许通过的气体少于500、更好是少于300、少于100，更进一步是少于50，最好是少于25，例如少于20、15、10、5、1cc。
在本文中，词组术语“内装物的支撑元件”是指一种包装元件，将内装物放置在包装件中。一般，将肉食品放置在盘状包装元件内，所述包装元件包括发泡的聚苯乙烯片状材料，将其热成型为需要的形状，以便容纳和支撑肉食品。内装物的支撑元件最好包括腔体，将内装物放置在腔体内，并且设有周边凸缘，其为使覆盖物固定到支撑元件上提供密封表面，从而，将内装物封闭在腔体内。
在本文中，词组术语“热熔接”，还称为“热密封”其是指，通过使薄膜相接触，使得两层薄膜相互相靠，或者至少相互靠近，然后对薄膜的预定的区域或多个区域施加足够的热量和压力，引起薄膜的接触表面，在预定的区域熔化，并且，当取消加热和加压，使预定区域冷却时，薄膜融合在一起，因此在两层薄膜之间的预定区域，形成基本上不可分开的粘合区域。如上所述，通过使三层或多层薄膜相接触，同时，为了在三层或多层薄膜之间形成两层或多层热熔接区域，在预定的区域施加热量和加压，由此引起在三层或多层薄膜之间的接触表面的预定区域，形成两层或多层基本上不可分开的粘合区域。热熔接可以在薄膜的两层叠层之间形成，或者可以跨过已经粘合两层薄膜层的黏合剂层，作为在黏合剂层和各被粘合的薄膜层之间的单一的热熔接区域或一对热熔接区域。按照本发明的实践，最好热熔接区域产生气密性密封，即，可以阻挡外界大气。
在本文中，词组术语“粘合强度”一般是指相邻的两层薄膜或两层薄膜的叠层之间的粘合力，特别是，在两层薄膜之间由热熔接产生的粘合力。按照标准ASTM F88-94，通过测量分开通过热熔接形成的两层薄膜所需要的力，来测量粘合强度。
在本文中，词组术语“薄膜内部的结合强度”是指保持薄膜完整的内部作用力，其测量方向垂直于薄膜的平面方向，在多层薄膜中，内部结合强度由薄膜内层的黏合剂提供，在叠层之间的粘合强度将叠层相互粘接，或者由各薄膜层的内部结合强度提供。在单层薄膜中，薄膜的内部结合强度由构成薄膜的薄膜层的内部粘合力提供。
在本文中，词组术语“适合分层”是指薄膜或多层薄膜的复合层在预定的叠层之间的交界面和/或在薄膜叠层中，或构成的薄膜中的一层叠层中，可能剥离分层的结构。虽然，可能分层，使薄膜或多层薄膜的复合层在另一交界面或在薄膜或覆盖层的另一叠层中，在几乎所有情况下，薄膜或复合层将在预定的交界面和/或叠层内分层。由许多因素控制合适分层，例如，薄膜的结构，薄膜固定到复合层上的方式，热熔接区域的存在位于或形状等等。按照本发明的覆盖物是多层薄膜的复合层，其包括气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜。通过在气体可渗透薄膜内设置一对热熔接区域，使合适分层发生在气体可渗透薄膜内，热熔接区域位于气体可渗透薄膜的两个主表面，各热熔接区域具有粘合强度，其大于气体可渗透薄膜的内部粘合强度，以便当覆盖物受剥离作用力作用时，热熔接区域受剥离作用力作用，作用力进入气体可渗透薄膜内，因为气体可渗透薄膜内提供的抵抗力小于热熔接区域的粘合力，从而破坏气体可渗透薄膜。
在本文中，词组术语“剥离”，或“进行剥离”是指由人工抓握薄膜，沿着交界面拉动薄膜，使一层或多层叠层从叠层薄膜或叠层薄膜的复合层上分开，所述交界面具有低粘合强度，或者在叠层内具有相当弱的内部粘合强度。
在本文中，词组术语“剥离作用力”是指需要将多层薄膜或多层薄膜的复合层中的两层叠层分开的作用力大小，其按照标准ASTM F904-91进行测量。
在本文中，词组术语“密封薄膜”是指至少合适地粘合容纳内装物的支撑元件的外表面之一。最好，密封薄膜粘合支撑元件的上表面，上表面与下表面相对置，而且，密封薄膜基本上是气体不可渗透薄膜。
在本文中，词组术语“乙烯/α-烯烃共聚物”一般是指具有乙烯共聚物结构，其中，具有一个或多个共聚单体，其选自有C3～C20的α-烯烃，例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、甲基戊烯和类似物，其中聚合物的分子包括具有相当短的支链的长链分子。这些聚合物通过低压聚合过程获得，其支链长度比非线性聚乙烯，例如低密度聚乙烯共聚物的短。乙烯/α-烯烃共聚物一般具有的密度范围大约为0.86～0.94g/cc。一般理解术语“线性低密度聚乙烯”(LLDPE)包括成组的乙烯/α-烯烃共聚物，其密度在0.915～0.94g/cc范围内。有时候，线性聚乙烯的密度范围大约为0.926～0.94g/cc，称为线性中密度聚乙烯(LMDPE)。低密度聚乙烯/α-烯烃共聚物可以称为过低密度聚乙烯(VLDPE)，一般为乙烯/丁烯共聚物，由Union Carbide出品，密度范围为0.88～0.91g/cc，或者称为极低密度聚乙烯(ULDOE)，一般为乙烯/辛烯共聚物，由DOW提供。
在本文中，词组术语“乙烯/α-烯烃共聚物”还包括均质共聚物，例如，茂金属催化的商标名EXACTTM的产品，其是线性均质乙烯/α-烯烃共聚物树脂，由the Exxon Chemical Company，of Baytown，Texas出品；商标名TAFMERTM的线性均质乙烯/α-烯烃共聚物树脂，由theMitsui Petrochemical Corporation出品；还有长支链，茂金属催化的均质乙烯/α-烯烃共聚物，由The Dow Chemical Company出品，商标名AFFINTYTM的树脂。
在本文中，词组术语“均质聚合物”是指聚合反应产品，其具有相当狭窄的分子重量分布和相当狭窄的组合物分布。均质聚合物的结构不同于非均质聚合物，例如极低密度聚乙烯、过低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和线性中密度聚乙烯，其中，均质聚合物显示出相当均匀的序列共聚物单体，其中分子链、镜面对称性的序列分子链分布在整个分子链中，所有分子链的长度相同，即，具有比较狭窄的分子重量的分布。此外，一般采用茂金属制备均质聚合物，或者采用其他单一位置型的催化剂，而不使用Ziegler-Natta催化剂。这种单一位置型催化剂一般仅有一种类型的催化位置，可以相信，通过聚合可以获得聚合物的均匀性。
图1是按照本发明包装件的立体图，其包括内装物的支撑元件，在支撑元件中设有内装物，并且将覆盖物热熔接到支撑元件上，以便将内装物封闭在支撑元件内，覆盖物包括热熔接到支撑元件上的气体可渗透薄膜，以及位于气体可渗透薄膜上、并且与其热熔接的气体不可渗透薄膜。
图2是图1所示包装件的横向剖视图。
图3是图2所示包装件的局部放大的横向剖视图，其中，覆盖物中的可剥离分层的气体可渗透薄膜处于开始剥离状态。
图4是图2和3所示包装件的横向剖视图，其中覆盖物已经被分层剥离，因此仅有一部分气体可渗透薄膜保持覆盖具有内装物的支撑元件。
图5是图4所示包装件的局部放大的横向剖视图。
图6是本发明的另一个实施例的局部放大的横向剖视图，除气体可渗透薄膜具有穿孔以外，其他与图5所示包装件相类似。
图7是与图4相同的视图，但是，保持覆盖具有内装物的支撑元件的部分气体可渗透薄膜上具有穿孔。
图1表示本发明的包装件10，其包括内装物的支撑元件12，该支撑元件12具有腔体14，将内装物16放置在腔体14中。最好，支撑元件12成型为具有侧壁18和底座20的盘状物，其具有腔体14，所述支撑元件12还包括周边凸缘22，其沿着腔体向外延伸。覆盖物24通过与凸缘22热熔接，将内装物16封闭在腔体16内。
图2更加详细地表示包装件10。覆盖物24是具有两层或三层薄膜的复合结构，其通过合适的装置粘接在一起，例如，通过黏合剂粘合、电晕处理、加热处理(热熔接)、压力处理等等，还包括它们的组合处理形式。最少，覆盖物24包括气体可渗透薄膜26和基本上气体不可渗透薄膜28。根据需要或要求，还可以包括其他薄膜。
最好，覆盖物24和支撑元件12对于内装物16形成基本上气体不可渗透的封闭物，这种封闭物基本上完全防止内装物与周围环境相接触，特别是，防止内装物16与大气中的氧气、还包括脏物、灰尘、水分、微生物的污染物等等相接触，尤其是，当内装物16是食品时，更是如此。当内装物16是氧敏感物品时，即，易腐败、易变质或在有氧情况下，易发生变化的物品，例如，新鲜红肉产品(如，牛肉、小牛肉、羊肉、猪肉等等)、禽肉、鱼肉、奶酪、水果或蔬菜，最好，内装物16在低氧含量的环境条件下被包装在包装件10中，以便具有最长的储藏寿命。
第一热熔接区域30将气体可渗透薄膜26粘合到支撑元件12的凸缘22上，与此同时，第二热熔接区域32将气体不可渗透薄膜28粘合到气体可渗透薄膜26上。虽然，凸缘22表示为简单的单面凸缘，而采用各种凸缘形式是可行的，覆盖物24的气体不可渗透薄膜28可以粘合到任何需要部分的上表面(即，如图所示，当支撑元件处于直立位置时，一般是凸缘的向上表面)。最好，第一热熔接区域30围绕凸缘22的上表面连续延伸，因此对包装件10中的内装物16形成气密密封。
支撑元件12最好具有密封薄膜层34，密封薄膜层34包括上主表面36和下主表面38。下主表面38粘合到腔体14和凸缘22的上表面。以这种方式，密封薄膜层34的上表面36形成支撑元件12的最上表面，因此，其直接接触腔体14中的内装物16，并且接触在凸缘22的上表面上的覆盖物24的气体可渗透薄膜26。尤其是，气体可渗透薄膜26实际上通过在凸缘22上的第一热熔接区域30，粘合到密封薄膜层34的上表面36。于是，最好密封薄膜层34完全以吻合形式粘合到支撑元件12的全部上表面。如果需要，可以将第二密封薄膜层粘合到支撑元件12的下表面。可以理解，虽然支撑元件12可以不需要包括密封薄膜层，当需要或要求改善支撑元件的功能特性时，最好设有这种密封薄膜层，至少使其作为支撑元件12的上表面的衬层，使支撑元件的功能特性得到改善。例如，如果构成支撑元件的材料没有足够的、满足包装应用要求的防止气体渗透性能，可以使用密封薄膜层提供需要程度的防止气体渗透性能。密封薄膜层也可以用于改善第一热熔接区域30的粘合强度，即，当气体可渗透薄膜和支撑元件构成的材料不容易形成具有足够强度的热熔接时，可以利用密封薄膜层，通过其粘合支撑元件的上表面，使支撑元件与气体可渗透薄膜形成具有足够强度的热熔接。
支撑元件12可以有任何需要的轮廓或形状，例如，矩形、圆形、椭圆形等等。同样，凸缘22也可以有任何需要的形状或结构，其包括简单的、基本上呈平板结构，有单一的密封表面，如图所示，或者具有比较复杂的、经过精心设计的结构，其包括两个或多个密封表面，例如，在美国专利US-5,348,752和US-5,439,132中公开的凸缘结构，其公开的内容被引用结合在本文中。凸缘还可以包括与密封表面相邻、并向外延伸的周边唇部，以便于容易使覆盖物24分层剥离，例如美国专利申请No.08/733,843，名称为“具有剥离开始机构的包装件”，申请日为1996年10月18日，其公开的内容被引用结合在本文中。
形成支撑元件12的合适材料可以包括，但不限于，聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚烯烃，例如高密度聚乙烯或聚丙烯、纸浆、尼龙、聚氨基甲酸乙酯等等。根据需要支撑元件可以是发泡或非发泡材料的，最好设有防止氧气通过的阻挡层，特别是，当内装物16是食品时，其对氧气敏感，需要设置这种阻挡层。当这种对氧气敏感的内装物在低含氧环境条件下被包装时，以便延长内装物的储藏寿命，在每24小时期间，在一个大气压条件下，温度为73°F，相对湿度为0％，允许通过每平方米材料的支撑元件12的氧气小于或等于1000cc为好，比较好是小于500cc，更好是小于100cc，更加好是小于50cc，最好是小于25cc。支撑元件12可以由自身提供阻挡层的材料形成，以便阻挡氧气通过，例如采用偏聚氯乙烯共聚物、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、乙烯/乙醇共聚物等等。另外，支撑元件12可以有叠置的基本上气体不可渗透的密封薄膜层34，或者有其他粘结到支撑元件12的内外表面上的薄膜，如上所述，在美国专利US-4,847,148和US-4,935,089，和美国专利申请No.08/326,176，申请日为1994年10月19日，发明名称“构成材料的物质或薄膜”，也公开在欧洲专利EP-707,955A1，公开日为1996年4月24日，其公开的内容被引用结合在本文中。最好密封薄膜34包括氧气的阻挡材料，例如，偏聚氯乙烯共聚物(SARAN树脂)、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、乙烯/乙醇共聚物等等。
虽然，图示的内装物16具有最大高度，其低于支撑元件12的最大高度，即设置凸缘22的水平位置，本发明不限制这种内装物的“低轮廓”。然而，按照本发明还可以包装“高轮廓”内装物，即它们的最大高度高于设置的凸缘22的水平位置，以致内装物的轮廓将延伸到凸缘22的水平位置的上方，与覆盖物24相接触。
本发明的重要方面是第一和第二热熔接区域30和32分别具有粘结强度，其大于覆盖物24的气体可渗透薄膜26的薄膜内部的结合强度。以这种方式，最好，在剥离过程中，覆盖物24的分层发生在气体可渗透薄膜26内。即，当覆盖物24被抓握时，例如由零售工人抓住覆盖物24的外边缘40，其位于支撑元件12的4角之一，一般向上和向回拉、即朝着相对的包装件的边缘或角落施加拉力，使覆盖物24在气体可渗透薄膜26中分层，如图2中点划线42所示。这种情况的发生是因为当覆盖物24受剥离作用力作用时，剥离作用力通过热熔接区域30或32进入气体可渗透薄膜26内，因为，气体可渗透薄膜26内提供的分层阻力小于气体可渗透薄膜26中的热熔接区域30和32。通过以这种方式使覆盖物24分层，不仅将气体不可渗透薄膜28从包装件10上剥离，由此允许大气中的氧气通过气体可渗透薄膜26进入包装件，因此允许被包装的、对氧气敏感的内装物以某种需要的方式产生变化，例如引起被包装的新鲜红肉产品展现出明亮的红颜色，而且，通过薄膜分层，使气体可渗透薄膜26的厚度减小，由此增加通过薄膜的氧气渗透性，允许氧气更迅速地进入包装件10的腔体14内。
图3更详细的描述了本发明的这种包装件10，其中描绘了当覆盖物24受剥离作用力作用时，在气体可渗透薄膜26内分层的状态。最好覆盖物24具有这样的形式，其外边缘40向外延伸，即朝着凸缘22的外侧延伸出。以这种方式，零售工人或其他人员很容易抓握覆盖物24的外边缘40，通过施加剥离作用力，使覆盖物24分层，施加的作用力方向如图3中箭头所示。当这种情况发生时，剥离作用力通过热熔接区域30和32之间进入气体可渗透薄膜26，因为，气体可渗透薄膜26提供的阻力小于热熔接区域30和32之一的分层阻力，如上所述，因此，剥离作用力引导气体可渗透薄膜26开始分层。如果连续施加剥离作用力，覆盖物24将沿着线42，在气体可渗透薄膜26内连续分层。如图所示，在分层期间，气体不可渗透薄膜28和气体可渗透薄膜26的一部分与包装件10剥离。剥离过程的结果表示在图4中，其中，气体不可渗透薄膜28和气体可渗透薄膜26的一部分与包装件10剥离，以致仅有很薄的一部分气体可渗透薄膜26，由代号26’表示，保持附着在支撑元件12上。以这种方式，内装物16依然完全封闭在包装件10内，即气体可渗透薄膜26’依然通过第一热熔接区域30固定在支撑元件12的凸缘22上，其继续防止内装物接触微生物或其他污染物。但是，大气中的氧气现在可以通过暴露的气体可渗透薄膜26’进入包装件10的腔体14。此外，因为通过分层加工，使气体可渗透薄膜变得很薄，使气体通过薄膜的速率增加。如果内装物16是新鲜的红肉产品，最初是在空气中的氧气含量比较低的条件下进行包装，使通过气体可渗透薄膜26’的气体通过速率增加，导致大气中的氧气与包装件内的气体快速交换，由此引导更加迅速的展现出新鲜的红肉产品。以这种方式，如图4所示，包装件10能够更迅速的展现出其色彩，以便消费者购买。即等待新鲜红肉产品展现出可以接受的红颜色所需要的等待时间减少，这是本发明的优秀特点。
再参考图3，其中详细描绘了优选的在气体可渗透薄膜26中分层的装置。获得优选的分层结构的重要因素是热熔接区域30和32。各薄膜26和28最好在交界面44之间包括至少一种材料，这种材料能够与另一种材料形成热熔接区域。同样，各薄膜26和34最好在交界面46之间包括至少一种材料，这种材料能够与另一种材料形成热熔接区域。如图5更加详细所示，薄膜26、28和34最好由多层薄膜构成，以致交界面44和46处的层，由与形成相邻的叠层交界面层的材料一起能形成热熔接区域的材料形成。以这种方式，热熔接区域30和32分别桥接交界面44和46，因此在交界面处连接薄膜26、28和34。
图5更加详细描绘了前面图2中，点划线的圆形区域包围的包装件10的局部区域。如图所示，最好，气体不可渗透薄膜28至少有两层薄膜，其包括氧气的阻挡层48和热熔接层50；气体可渗透薄膜26至少有三层薄膜，其包括第一热熔接层52，内层54和第二热熔接层56；最好密封表面34至少包括三层薄膜，其包括热熔接层58，氧气阻挡层60和粘合层62。各热熔接层50和52在气体不可渗透薄膜28和气体可渗透薄膜26相互的交界面44处相接触，最好其包括至少一种材料能够与另一种材料形成热熔接区域。同样，各热熔接层56和58在气体可渗透薄膜26和密封薄膜34相互的交界面46处相接触，最好其包括至少一种材料能够与另一种材料形成热熔接区域。这种材料能够与另一种材料热熔接，在本文中将这种材料称为“合适的材料”。以这种方式，当将足够的热量和压力施加到支撑元件12的凸缘22上的薄膜26、28和34时，形成热熔接区域30和32。
最好，在热熔接层50/52和56/58中的合适材料的例子包括聚乙烯均聚物，例如，低密度聚乙烯或高密度聚乙烯，和聚乙烯共聚物，例如，乙烯/α-烯烃共聚物。在相邻的热熔接层50/52和56/58中可以包括相同或不相同的聚乙烯，提供选择的聚乙烯包括在相邻的层之间分别能够相互形成跨过交界面44和46的热熔接区域。其他合适的材料包括聚丙烯或其他聚烯烃，例如，乙烯/醋酸乙烯酯、乙烯/丁基丙烯酸酯、离子聚合物等等。
最好，通过在形成需要的热熔接区域30和32的区域向覆盖物24的上表面64施加热量和压力，形成的热熔接区域最好环绕凸缘22的周边，以完全将内装物16封闭在包装件10内。可以采用任何常规的加热元件，进行热熔接，例如，采用金属加热元件，其接触表面基本上对镜面对称周边凸缘22的形状其宽度稍微小于周边的凸缘22的宽度。将覆盖物24放置到支撑元件12上后，如图2所示，使金属加热元件施加压力，接触覆盖物24的上表面64，由此在加热元件和支撑元件12的凸缘22之间挤压覆盖物24。形成热熔接区域30和32所需要的加热量和压力大小取决于多个因素，例如，覆盖物24的厚度和成分，与本发明有关的本领域普通技术人员很容易确定其使用的数值。
施加到覆盖物24的上表面64的加热量和压力最好足以引起包括相互相容材料的所有相邻叠层同时产生热熔接。以这种方式，在加热元件的接触表面下方的区域，穿过覆盖物24的横截面厚度，这些相邻的叠层通过热熔接熔融在一起。如图所示，热熔接区域32跨过交界面44，延伸进入粘合层50和52，但是，如果叠层还包括与一种或多种形成粘合层50的材料相容的材料，所述热熔接区域还延伸进入薄膜层48。如果薄膜26和28在热熔接到支撑元件12上之前，由黏合剂粘合，以在熔接到支撑元件12前形成覆盖物24，叠层50和52最好与黏合剂材料(未图示)相适应，以便热熔接不会削弱任何黏合剂的粘合。在大多数情况下，可以相信，在叠层50、52和黏合剂层之间形成单一或分开的热熔接区域，由此加强在凸缘22中的薄膜26和28之间的粘合强度。
热熔接区域30跨过交界面46，延伸进入并且粘合叠层56和58，而且，如果需要，热熔接区域30延伸进入叠层54和/或60和/或62，其依赖于是否那些形成叠层的材料属于相互相容的材料。
最好，叠层54和56包括相互不相容的材料，以便在那些叠层之间不能相互热熔接，或者有相对弱的热熔接区域。特别是，当覆盖物24受到剥离作用力的作用，剥离作用力的范围从0.001～2.5磅/英寸，最好剥离作用力的范围在上述数值范围内，使叠层54和56相互分开。最好，在剥离作用力范围0。001～2.5磅/英寸条件下，叠层54和56之间的内层黏合剂使得两个叠层相互剥离分开。在叠层54和56之间的内层黏合剂表示，不仅气体可渗透薄膜26的内部薄膜粘合强度最弱，而且表示在热熔接区域30和32形成之后，在覆盖物24内的粘结剂的粘合强度最弱。以这种方式，当覆盖物24受剥离作用力的作用，其作用力的范围0.001～2.5磅/英寸，剥离作用力在热熔接区域30和32之间形成开口，并在叠层54和56的交界面进入气体可渗透薄膜26，由此使覆盖物在气体可渗透薄膜之间分层。如图所示，气体可渗透薄膜26的叠层52和54沿着气体不可渗透薄膜28的叠层48和50剥离，与包装件10分开。但是，气体可渗透薄膜26的叠层56，依然附着在支撑元件12上，从而使内装物16依然被封闭在包装件10内。
可剥离分开相邻的薄膜层54和56通过构成气体可渗透薄膜26，叠层56和54的其中之一包括聚乙烯均聚物或共聚物，同时，另一叠层包括至少一种材料选自下列组分，聚酰胺、酰胺共聚物、聚酯、酯共聚物、聚乙烯均聚物或共聚物，和聚丙烯均聚物或共聚物。例如，叠层54或56之一，最好是叠层56，其包括乙烯/α-烯烃共聚物，例如线性低密度聚乙烯或线性中密度聚乙烯，同时叠层54或56的另一层，最好是叠层54，其包括聚酰胺或乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。以这种方式构成的气体可渗透薄膜26保证在叠层54和56之间不能形成热熔接或形成相当弱的热熔接，从而改善气体可渗透薄膜26的分层效果。当然，在气体可渗透薄膜26之间的两相邻叠层之间，通过适当选择材料，构成分层交界面，这种叠层按照上面所述的方式形成。
作为另一个实施例，提供内层黏合剂的分开提供作为获得在气体可渗透薄膜26中的优选地分层的装置，所述气体可渗透薄膜可以包括至少一层叠层，当所述覆盖物受剥离作用力作用时，剥离作用力的范围0.001～2.5磅/英寸，气体可渗透薄膜的内部可以分开。即，提供包括气体可渗透薄膜26的一层或多层薄膜，以便具有内层粘合强度，在热熔接区域30和32形成之后，在覆盖物24中内层粘合强度或黏合剂的粘合强度最弱。于是，当覆盖物24受剥离作用力的作用时，剥离作用力的范围0.001～2.5磅/英寸，在热熔接区域30和32之间由剥离作用力形成开口，并且使开口进入具有弱内层粘合强度的气体可渗透薄膜26的叠层中，从而在此叠层中使气体可渗透薄膜分层。
如果需要，将气体可渗透薄膜26中的内粘合层的削弱与内层粘合强度的削弱相结合，将其作为在这种薄膜中的优选地分层的装置。这种情况可以发生，例如，当分层的主平面位于相邻的薄膜层之间时，分层路径“曲折”进入相邻的一层或两层薄膜层。
如上所述，最好当覆盖物24在剥离作用力的作用下，剥离作用力的范围0.001～2.5磅/英寸，使气体可渗透薄膜26分层，即，气体可渗透薄膜26的内部薄膜粘合强度最好从小于大约0.001磅/英寸到大于大约2.5磅/英寸的范围。最好用于使气体可渗透薄膜26分层的剥离作用力为0.005～2磅/英寸，最好为0.01～1.5磅/英寸。尤其是，剥离初始作用力，即开始使薄膜分层所需要的作用力，其范围是0.5～2.5磅/英寸，同时，分层剥离作用力，即，在剥离开始之后剥离作用力的稳定状态，其范围是0.01～1.0磅/英寸。在上述范围的剥离作用力在足够的黏合剂强度之间形成平衡，以便防止薄膜在制造、运输和储存期间过早分层，并且具有足够的剥离性能，使得气体可渗透薄膜26可以分层，而不撕裂或者损害依然保持在支撑元件12上的薄膜部分26’的整体性。因此，剥离作用力大于2.5磅/英寸将导致覆盖薄膜撕裂或难以剥离。在另一方面，剥离作用力小于0.001磅/英寸将导致过早分层的可能性增大。
下面参照图5，最好氧气的阻挡层48和60包括这种材料，其设有基本上阻挡气体，特别是氧气通道的阻挡层，因此薄膜28和34基本上是气体不可渗透的。合适的材料包括偏聚氯乙烯共聚物、尼龙、聚对苯二甲酸乙酯、乙烯/乙烯醇共聚物、氧化硅(SiOx)等等。根据需要或要求也可以使用其他材料作为叠层48或60。
最好粘合层62包括这种材料，其能够使这种材料与支撑元件12粘合，如同上述美国专利US-4847148和US-4935089，和美国专利申请No.08/326176，申请日1994年10月19日，发明名称“构成材料的薄膜或物质”所述。
各薄膜26、28、34可以具有任何需要的厚度范围，0.3密耳～几个密耳。最好薄膜的厚度范围为0.5～2.5密耳，最好是0.75～1.5密耳。
如图5所示的薄膜结构仅仅是对本发明进行说明，而不是进行限定本发明的范围。根据需要或要求，可以在薄膜26、28和34中包括比较多或者更少的薄膜层。在下面的实施例中描述特殊的薄膜。
在本发明特别优选的实施例中，在气体可渗透薄膜26上具有穿孔，如图6所示。最好，在薄膜26与气体不可渗透薄膜28连接之前，以及在将薄膜26与支撑元件12粘合之前，在气体可渗透薄膜26上形成穿孔66。最好，穿孔66完全延伸穿过气体可渗透薄膜26，以形成从薄膜26的一个主表面贯通到另一个主表面的通道。如图6所示，当气体可渗透薄膜26分层时，各穿孔66分开，沿着气体可渗透薄膜26的叠层52和54之间的交界面分成两部分。当这些叠层从包装件10上剥离时，随着气体不可渗透薄膜28的叠层48和50，延伸穿过叠层52的一部分穿孔随之剥离。在覆盖物24被分层之后，随着叠层54和56，延伸穿过气体可渗透薄膜26中的、叠层54和56的另一部分穿孔依然保持在包装件10上。
在覆盖物24剥离之后，获得的包装件如图7所示，其中气体可渗透薄膜26’依然粘合在支撑元件12上，其包括遗留下来的部分穿孔66，以代号66’表示。在此时，例如，在将包装件10放置到零售展示柜台上，以便于消费者购买之前，穿孔66’完全暴露在大气中，以便使大气中的氧气通过穿孔66’，进入包装件10。最好，气体可渗透薄膜26本身就是气体可渗透材料，以便大气中的氧气完全可以通过薄膜和通过薄膜的穿孔进入包装件10。以这种方式，按照本发明的包装件10使大气中的氧气迅速进入腔体14，引起被包装的新鲜红肉产品，在要求的短时间内展现出颜色，最好，在覆盖物24被分层之后，大约在45分钟内，展现出颜色。与此同时，在覆盖物24被分层之前，穿孔66和66’由气体不可渗透薄膜28封闭，因此防止气体进出包装件10，所以，包装件10基本上可以按照要求的期限，保持气体不可渗透性。
最好，穿孔66的直接范围在5～250微米，比较好为25～125微米，最好为75～100微米。在理想的条件下，穿孔的尺寸大到足以使气体通过，例如，使氧气、氮气和二氧化碳气体通过，但是，其尺寸小到足以防止液体或污物通过。所述穿孔可以由任何合适的装置制成，这些装置包括使用机械、化学或电子设备。非限制性的这些设备的例子包括使用激光能量、静电放电、超声波、火焰发射、针或其他锐器，或者它们相结合，进行穿孔加工。优选的设备是使用激光能量或静电放电。操纵静电放电设备运行，使薄膜在一对电极之间通过，从电极之一，以足够的电压输送电能，使电极放电，电荷通过薄膜到达另一个电极，由此在薄膜上形成穿孔。
下面描述按照本发明的优选的包装件，并且讨论采用优选的方法制造这种包装件。参照图1～4，在优选的方法中，首先，提供内装物的支撑元件12，将内装物16放置在腔体14中，内装物16可以是新鲜红肉产品，例如，牛肉、小牛肉、羊肉、猪肉、鹿肉等等。然后，将覆盖物24放置到容纳有内装物的支撑元件12上，采用上述方式，将覆盖物24热熔接到凸缘22上，由此将内装物16封闭在包装件的腔体14内。覆盖物24可以通过分别将薄膜26和28放置在支撑元件12上形成，例如，由两个分开的薄膜片，尔后，通过一起或分开热熔接到支撑元件12上，形成覆盖物的薄膜。另外，覆盖物24可以首先连接薄膜26和28，然后，将获得的薄膜结构热熔接到支撑元件12上。在采用后者的情况下，可以通过合适的技术措施连接薄膜，例如采用电晕处理一个或两个薄膜的接触表面，然后将薄膜压在一起，例如，使经过电晕处理的薄膜通过一对压辊；对薄膜的一个或两个接触表面进行加热处理，然后，将薄膜压在一起；在薄膜的一个或两个接触表面涂覆黏合剂，然后将薄膜压在一起；挤压覆盖薄膜28到薄膜26上，或者反之亦然；采用上述相结合的技术措施等等。
最好，由大材料片供给覆盖物24，或者以两个材料片分别向支撑元件12供给薄膜26和28，例如，可以根据需要，从料卷中展开片材，供给材料片，通过将片材放置在支撑元件12上(未图示)，在将覆盖物24热熔接到支撑元件12上之后，或者同时从片材上切割出覆盖物24。以这种方式，采用常规的切割装置，例如，锐利的切割设备，或加热切割设备，如加热线或加热片，从片材上切割出覆盖物24。
在优选的实施例中，覆盖物24至少可以局部产生热收缩，并且采用加热切割设备从供给片材中切割出覆盖物。来自加热切割设备的热量足以引起覆盖物产生某种收缩，因此可以获得拉紧的、整洁的覆盖物，其增加了包装件的美观。如果需要，只有气体可渗透薄膜26可以产生热收缩，因为，只有覆盖物24的这一部分能够由消费者看到。在这种情况下，当采用加热切割设备，从供给片材上切割出覆盖物时，气体可渗透薄膜26比气体不可渗透薄膜28更加拉紧地设置在支撑元件12上。但是，因为在包装件被放置到零售展示柜台上之前，气体不可渗透薄膜28被完全剥离，消费者只能看到在包装件上拉紧的气体可渗透薄膜26。
最好，本发明的包装方法包括，在内装物被封闭在支撑元件内之前，具有至少部分从腔体内，抽出空气的步骤，然后，至少向腔体内填充部分气体，这种填充的气体中的氧气含量小于空气中的氧气含量。根据需要，在抽真空的步骤中，可以排出需要的空气量，例如体积为1～99.999％。在这种情况下，被包装的内装物可以是新鲜红肉，被排出的空气量的体积为99～99.999％，最好为99.5～99.999％。优选的替换排出的空气的气体可以是二氧化碳气体、氮气、氩气等等，或者是它们的混合气体。执行了上述步骤的结果是，在包装件10的腔体14中，在覆盖物24分层之前，氧气含量的体积为小于1％，比较好为小于0.5％、更好为小于0.1％、最好为小于0.05％，其处于平衡状态，在腔体中包括气体或气体的混合物，例如，二氧化碳和氮气的混合物。当包装件10提供基本上气体不可渗透的封闭件时，这种经过变化的大气包装环境保证被包装的新鲜红肉产品具有至少7天的储藏寿命，比较好是至少10天的储藏寿命，更好是至少14天的储藏寿命，最好是至少21天的储藏寿命，当然，包装件需要储藏在冷藏条件下，例如温度范围在28～48°F。
如上所述，当新鲜红肉产品保持在低氧含量环境条件下，其呈紫色，这对大部分消费者来说属于不好看的外观。因此，在本发明的包装方法中，优选的最后步骤是从覆盖物24上，剥离气体不可渗透薄膜28和一部分气体可渗透薄膜26，由此使空气通过保留的气体可渗透薄膜26’进入腔体14，替换至少一部分低氧含量的气体。以这种方式，允许大气中的氧气进入腔体，接触被包装的新鲜红肉产品，引起新鲜红肉展示出明亮的红颜色，使消费者看到新鲜的产品。
通过下面的实施例，可以进一步理解本发明，但是，下面提供的实施例不是对本发明进行限制。
实施例1
按照本发明制造的包装件包括下列元件：
A.支撑元件，其包括取向的热成型聚苯乙烯发泡盘状物，所述盘状物具有腔体和周边凸缘，凸缘上具有单一的密封表面，支撑元件还包括粘合到腔体和凸缘上表面的密封薄膜；
B.通过第一热熔接区域将气体可渗透薄膜热熔接到支撑元件的凸缘上的密封薄膜上，所述热熔接区域沿着凸缘的上密封表面连续延伸；
C.通过第二热熔接区域将位于气体可渗透薄膜上方的气体不可渗透薄膜热熔接到气体可渗透薄膜上，第二热熔接区域与第一热熔接区域共同沿着凸缘的上密封表面连续延伸。
A.支撑元件
按照上述美国专利申请No.08/326,176，密封薄膜具有下列结构：
             LLDPE/EVA/TIE/EVOH/TIE/EVA/SBC
其中：
“LLDPE”是包括商标名为DOWLEX2244A(TM)的非均质的乙烯/辛烯共聚物的薄膜层，其熔体指数是3.3，密度0.916g/cc，由THE DOWCHEMICAL OF MIDLAND，MICHIGAN出品。
“EVA”是包括商标名为ELVAX 3165(TM)的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物的薄膜层，其熔体指数是0.7，密度0.94g/cc，由E.I.DUPONT DENEMOURS OF WILMINGTON，DELAWARE出品，在薄膜结构中的两层EVA都是相同的。
“TIE”是包括商标名为TYMOR 1203(TM)的有支链酸酐的线性低密度聚乙烯，其熔体指数是1.6，密度0.910g/cc，由MORTONINTERNATIONAL OF CHICAGO，ILLINOIS出品，在薄膜结构中的两层TIE都是相同的。
“EVOH”是包括商标名为LC-H101B(TM)乙烯/乙烯醇共聚物，乙烯的摩尔百分数为38，其熔体指数是1.5，熔点175℃，由EVAL Co.OFAMERICA，OF LISLE，ILLNOIS出品。
“SBC”是包括商标名为KK36(TM)苯乙烯/丁二烯共聚物，具有苯乙烯75％(重量)，其熔体指数是8.0(按照ASTMD-1238的G条件)，密度1.01g/cc，由PHILLIPS 66 OF PASADENA，TEXAS出品。
B.气体可渗透薄膜
气体可渗透薄膜是按照美国专利申请No.08/531,355(KOCHER等人)，申请日为1995年9月20日，发明名称“具有收缩薄膜的储藏包装件”，其受让人与本申请的受让人相同，其中的内容在本文中作为参考。美国专利申请No.08/531,355的副本在欧洲专利申请EP-721899A1中公开，其公开日为1996年7月17日，其公开的内容引用结合在本文中。这种薄膜是双轴向共挤膜，厚度大约为1密耳，具有下列多层结构：
                   A/B/C/D/C/B/A
其中：
“A”是包括混合物的薄膜层，其厚度大约为0.27密耳；其包括：
25％(重量)的乙烯/辛烯-1共聚物，具有密度0.935gm/cc，熔体流动指数为2.5，辛烯-1的共聚单体含量为2.5％；其从DOW公司商标为DOWLEX 2037的产品获得；
具有75％(重量)的乙烯/1-辛烯共聚物，具有密度0.920gm/cc，熔体流动指数为1.0，辛烯-1的含量为6.5％(重量)；其从DOW公司商标为DOWLEX的2045产品获得。
“B”是厚度大约为0.09密耳的薄膜层，其包括具有支链酸酐的聚烯烃，如乙烯/丁烯共聚物，其中丁烯的含量为6％(重量)，熔体流动指数范围为0.9～1.5，熔点为127℃，其从DuPont公司商标为Bynel的CXA 4104产品获得。
“C”是厚度大约为0.09密耳的薄膜层，其包括80％(重量)的尼龙6/66共聚物的混合物，其熔点为196℃，其从BASF公司商标为OHramid的C35产品获得，和其包括20％(重量)的尼龙6/12共聚物的混合物，其熔点130℃，其从Emser公司商标为Grilon的CF6S产品获得。
“D”是厚度大约为0.09密耳的薄膜层，其包括90％(重量)的乙烯/乙烯醇共聚物，其中乙烯的含量为44摩尔百分数，其熔体流动指数为1.6，熔点为165℃，其从EVAL of America公司商标为EVAL的LC E151A产品获得，和其包括10％(重量)的尼龙6/12的共聚物，其熔点为130℃，其从Emser公司商标为Grilon的CF6S产品获得。
C.气体不可渗透薄膜
气体不可渗透薄膜的厚度为2.5～3密耳，具有下列结构：
                LLDPE/EVA/EVA/ADH/BARRIER
其中：
“LLDPE”是包括商标名为DOWLEX2244A(TM)的非均质的乙烯/辛烯共聚物的薄膜层，其熔体指数是3.3，密度0.916g/cc，由THE DOWCHEMICAL OF MIDLAND，MICHIGAN出品。
“EVA”一种薄膜层，其包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，其具有的醋酸乙烯酯为3.6％(重量)，熔体流动指数为2.0，密度为0.92g/cc；可以从the Rexene Corporation of Dallas，Texas获得，其商标名为PE 1375，在此结构中的EVA薄膜层都是相同的。
“ADH”是黏合剂层，其包括亚甲基双(异氰酸苯酯)、醋酸乙酯、和多元醇固化剂的混合物。
“BARRIER”是氧气的阻挡材料，其包括SARAN树脂，其分散在薄膜的一侧，覆盖具有厚度为0.56密耳的聚对苯二甲酸乙酯，由DuPont出品，商标名50M-44MylarTM。
下面描述几种成型的包装件。气体可渗透薄膜的尺寸部分足够大，完全可以通过与支撑元件的凸缘热熔接，封闭支撑元件的腔体，然后采用机械切割元件，从气体可渗透薄膜的大片材上机械切割。采用Ross 3180盘状容器的封盖机完成上述切割和热熔接步骤。这种封盖机具有热熔接杆，其施加的热量为252°F，向气体可渗透薄膜施加的压力为80磅/英寸，作用时间为1秒，在气体可渗透薄膜和密封薄膜之间，围绕支撑元件的周边凸缘，形成热熔接区域。然后，围绕支撑元件的周边凸缘，以相同的方式，将气体不可渗透薄膜热熔接到气体可渗透薄膜上，但是热熔接杆的加热温度为275°F，向薄膜施加的压力为80磅/英寸，作用时间为1秒。
由于在各薄膜与薄膜的交界面存在每一相容的聚乙烯薄膜层，在气体不可渗透薄膜和气体可渗透薄膜之间，以及在气体可渗透薄膜和支撑元件的凸缘处的密封薄膜之间形成热熔接区域。因此，气体可渗透薄膜的薄膜层“A”，即，乙烯/α烯烃共聚物的混合物，与密封薄膜的“LLDPE”层形成热熔接区域，这是因为该层由相容的材料构成。同样，气体不可渗透薄膜位于包装件上，以致包装件上的“LLDPE”层与之相接触，与气体可渗透薄膜的薄膜层“A”形成热熔接区域，气体不可渗透薄膜的“BARRIER”层形成包装件的覆盖外表面。
在包装件上获得的覆盖物，即，气体不可渗透薄膜和气体可渗透薄膜，可以剥离分层。在操作中，覆盖物在各包装件的气体可渗透薄膜中分层，在各包装件上保留0.3～0.4密耳厚度的气体可渗透薄膜，封盖支撑元件。在后续的检查中，各气体可渗透薄膜在C/B层分层，其最靠近支撑元件，以便薄膜层B和A，其包括乙烯共聚物，依然封盖支撑元件，作为两层具有B/A结构的薄膜层，由薄膜层A直接与支撑元件的凸缘上的密封薄膜相邻，而薄膜层B形成包装件的覆盖物的外层表面。其余的气体可渗透薄膜，即，5层薄膜结构A/B/C/D/C随着气体不可渗透薄膜剥离，与包装件分开。
在各种情况下，覆盖物的剥离发生在较低的C/B交界面，即，聚酰胺/聚乙烯的接触面。热熔接区域在此交界面的两侧形成，即，在此交界面的上下方形成，热熔接区域的粘合强度高于C和B薄膜层之间的内粘合强度。虽然，不能准确地知道为什么覆盖物的分层发生在C/B交界面上，于上面的最靠近气体不可渗透薄膜的C/B交界面相反，从理论上讲，较低的热熔接区域直接受剥离作用力的作用，即，在气体可渗透薄膜和密封薄膜之间，剥离作用力向上作用到覆盖物，并进入较低的薄膜层A和B之间，因此，使这些薄膜层沿垂直方向在热熔接区域产生撕开作用，直到撕裂作用发生在相对弱的C/B的交界面处，在这一点撕开作用沿着C/B的交界面水平传播，直到薄膜被全部分层。
实施例2
按照本发明制造的包装件具有以下元件：
A.支撑元件包括取向和热成型聚苯乙烯发泡盘状物，其包括，腔体和周边凸缘，所述周边凸缘具有单一的上密封表面，支撑元件还包括粘合到腔体和凸缘上表面的密封薄膜；
B.通过第一热熔接区域，使气体可渗透薄膜热熔接到支撑元件的凸缘上的密封薄膜上，所述第一热熔接区域围绕凸缘的上密封表面连续延伸；
C.气体不可渗透薄膜首先通过黏合剂叠置到气体可渗透薄膜上，然后在获得叠层的覆盖物后，将此覆盖物放置在支撑元件上，通过第二热熔接区域将气体不可渗透薄膜热熔接到气体可渗透薄膜上，或者在黏合剂和各薄膜之间有一对热熔接区域，其位于同时成型的第一热熔接区域的上方，并共同延伸。
对于这个例子，支撑元件包括密封薄膜和气体不可渗透薄膜，其与实施例1中所述的相同。气体可渗透薄膜是双轴向共挤膜，其厚度为大约1密耳，其具有下列的5层结构：
                        A/B/C/B/A
其中：
“A”是厚度大约为0.22密耳的薄膜层，其包括混合物：
50％(重量)的乙烯/1-辛烯共聚物，其具有密度0.920gm/cc，熔体流动指数为1.0，辛烯-1的含量为6.5％(重量)；其从Dow公司商标为Dowlex 2045产品获得。
25％(重量)的乙烯/1-辛烯共聚物，其具有密度0.935gm/cc，熔体流动指数为2.5，辛烯-1的共聚单体的含量为2.5％(重量)；其从Dow公司商标为Dowlex 2037的产品获得。
25％(重量)的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯的含量为3.3％(重量)，熔体流动指数为2.0，密度0.92g/cc，由the RexeneCorporation of Dallas，Texas出品，商标名为PE1335。
“B”是厚度大约为0.22密耳的薄膜层，其包括，支链酸酐的聚烯烃，例如乙烯/丁烯共聚物，其中，丁烯为6％(重量)；熔体流动指数范围0.9～1.5，熔点127℃，其从DuPont公司商标为Bynel的CXA 4104产品获得。
“C”是厚度大约为0.11密耳的薄膜层，其包括，混合物：
90％(重量)的乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)，其中含有44摩尔百分数的乙烯，其具有熔体流动指数1.6，熔点165℃，其从EVAL ofAmerica公司商标为EVAL的LC E151A产品获得；
10％(重量)的尼龙6/12的共聚物，其具有熔点130℃，其从Emser公司商标为Grilon的CF6S产品获得。
通过静电放电在气体可渗透薄膜的片材上进行微穿孔，以便将薄膜覆盖在支撑元件上，具有两排穿孔，其直径范围120～500微米，穿孔间隔0.75～3英寸。然后将经过穿孔的气体可渗透薄膜片材粘合叠置到气体不可渗透薄膜片材上，使用的黏合剂是尿烷基黏合剂。然后将制成的叠层片材放置在支撑元件上，叠层部分围绕支撑元件的凸缘完全热熔接，然后采用机械切割元件从片材上沿着凸缘的外周边进行切割。采用Ross 3180盘状容器封盖机完成上述热熔接和切割步骤。该设备具有热熔接杆，其施加热量，温度为255°F，向叠层覆盖物施加的压力为80磅/英寸，加压时间1秒，同时在气体可渗透薄膜和密封薄膜之间，围绕支撑元件的周边凸缘形成热熔接区域，并且在气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜之间形成热熔接区域。因此，气体可渗透薄膜的叠层“A”，它是乙烯/α-烯烃共聚物和乙烯/醋酸乙烯酯的混合物，其与密封薄膜的“LLDPE”叠层形成热熔接区域，这是因为此叠层由合适的材料构成。同样，气体不可渗透薄膜位于包装件上，以致“LLDPE”叠层与之相接触，与气体可渗透薄膜的另一“A”叠层形成热熔接区域，这也是因为此叠层由合适的材料构成。
在包装件上获得的覆盖物，即，气体不可渗透薄膜和气体可渗透薄膜，可以剥离分层。在操作中，覆盖物在各包装件的气体可渗透薄膜中分层，在各包装件上保留0.35～0.45密耳厚度的、具有穿孔的气体可渗透薄膜，封盖支撑元件。在后续的检查中，各气体可渗透薄膜在C/B层分层，其最靠近支撑元件，以便薄膜层B和A，其包括乙烯共聚物，依然封盖支撑元件，作为两层具有B/A结构的薄膜层，由薄膜层A直接与支撑元件的凸缘上的密封薄膜相邻，而薄膜层B形成包装件的覆盖物的外层表面。其余的气体可渗透薄膜，即，3层薄膜结构A/B/C随着气体不可渗透薄膜剥离，与包装件分开。
在各种情况下，覆盖物的剥离发生在较低的C/B交界面，即，EVOH/聚乙烯的接触面。热熔接区域在此交界面的两侧形成，即，在此交界面的上下方形成，热熔接区域的粘合强度高于C和B薄膜层之间的内粘合强度。虽然，不能准确地知道为什么覆盖物的分层发生在C/B交界面上，于上面的最靠近气体不可渗透薄膜的C/B交界面相反，从理论上讲，较低的热熔接区域直接受剥离作用力的作用，即，在气体可渗透薄膜和密封薄膜之间，剥离作用力向上作用到覆盖物，并进入较低的薄膜层A和B之间，因此，使这些薄膜层沿垂直方向在热熔接区域产生撕开作用，直到撕裂作用发生在相对弱的C/B的交界面处，在这一点撕开作用沿着C/B的交界面水平传播，直到薄膜被全部分层。
实施例3
A.支撑元件包括取向和热成型聚苯乙烯发泡盘状物，其包括，腔体和周边凸缘，所述周边凸缘具有单一的上密封表面，支撑元件还包括粘合到腔体和凸缘上表面的密封薄膜；
B.通过第一热熔接区域，使气体可渗透薄膜热熔接到支撑元件的凸缘上的密封薄膜上，所述第一热熔接区域围绕凸缘的上密封表面连续延伸；
C.气体不可渗透薄膜首先通过电晕处理叠置到气体可渗透薄膜上，然后在获得叠层的覆盖物后，将此覆盖物放置在支撑元件上，通过第二热熔接区域将气体不可渗透薄膜热熔接到气体可渗透薄膜上，其位于同时成型的第一热熔接区域的上方，并共同延伸。
对于此实施例，支撑元件包括密封薄膜和气体不可渗透薄膜，其与实施例1中所述的相同。气体可渗透薄膜是如上所述的实施例1中的7层薄膜结构，或者是上述实施例2中的5层薄膜结构。要相互粘合的气体不可渗透薄膜和气体可渗透薄膜首先进行电晕放电处理，使气体不可渗透薄膜和气体可渗透薄膜通过电极，然后，由一对压辊将经过电晕处理的这两种薄膜压制在一起，形成叠层薄膜，然后，再将其热熔接到支撑元件的凸缘上。在气体不可渗透薄膜和气体可渗透薄膜之间，沿着电晕处理的交界面形成热熔接区域，进一步使这些薄膜在支撑元件上粘合，即，增加电晕粘合的强度，保证在气体可渗透薄膜内产生优良的分层效果。
可以理解，本发明不限于上述说明的实施例，上述实施例仅仅是说明实现本发明的最佳方式，其包括便于修改的方式、部件的尺寸和结构、以及操作的详细步骤。然而，本发明要求保护的所有修改方式都包括在权利要求书限定的本发明的构思和范围内。

Claims (27)

1.一种包装件，其包括：
a.内装物的支撑元件，其具有成型的腔体，内装物被放置在腔体内；
b.覆盖物它封闭位于所述支撑元件的腔体内的内装物，所述覆盖物包括气体可渗透薄膜和基本上气体不可渗透薄膜；
c.第一热熔接区域，它将气体可渗透薄膜粘合到所述支撑元件上；
d.第二热熔接区域，它将气体不可渗透薄膜粘合到气体可渗透薄膜上，第一和第二热熔接区域分别具有的粘合强度，其大于所述气体可渗透薄膜中的内部薄膜粘合强度，以便在剥离作用下，所述覆盖物可以在气体可渗透薄膜内产生分层。
2.按照权利要求1所述的包装件，其特征是：当所述覆盖物受到范围为0.001～2.5磅/英寸的剥离作用力时，使上述气体可渗透薄膜分层。
3.按照权利要求2所述的包装件，其特征是：所述气体可渗透薄膜包括至少两层相邻的薄膜层，当所述覆盖物受到范围为0.001～2.5磅/英寸的剥离作用力时，使两层薄膜相互分开。
4.按照权利要求3所述的包装件，其特征是：相邻的两层薄膜之一包括聚乙烯均聚物或共聚物；
另一相邻的薄膜层包括至少一种选自下列组分的材料：聚酰胺、酰胺共聚物、聚酯、共聚酯、聚乙烯共聚物或均聚物、聚丙烯均聚物或共聚物。
5.按照权利要求2所述的包装件，其特征是：气体可渗透薄膜包括至少一层薄膜层，当所述覆盖物受到范围为0.001～2.5磅/英寸的剥离作用力时，该薄膜层沿其内部分开。
6.按照权利要求1所述的包装件，其特征是：气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜之间形成交界面，各薄膜在交界面处包括至少一种材料，其能够与另一种材料形成热熔接区域。
7.按照权利要求1所述的包装件，其特征是：所述覆盖物是至少局部热收缩的。
8.按照权利要求1所述的包装件，其特征是：气体可渗透薄膜被穿孔。
9.按照权利要求1所述的包装件，其特征是：所述支撑元件包括从腔体向外延伸的周边凸缘，所述覆盖物的气体可渗透薄膜通过第一热熔接区域粘合凸缘的上表面，所述第一热熔接区域围绕凸缘表面连续延伸。
10.按照权利要求9所述的包装件，其特征是：所述支撑元件包括密封薄膜，其具有上主表面和下主表面，其中：
密封薄膜的下主表面粘合到所述支撑元件的腔体和凸缘上表面；
密封薄膜的上主表面形成支撑元件的最上表面，其接触腔体内的内装物，并且在凸缘的上表面接触覆盖物的气体可渗透薄膜；
通过第一热熔接区域，所述气体可渗透薄膜在凸缘的上表面粘合密封薄膜的上主表面。
11.按照权利要求10所述的包装件，其特征是：在气体可渗透薄膜和密封薄膜之间形成交界面，各薄膜在交界面处包括至少一种材料能够与另一种材料形成热熔接区域。
12.按照权利要求10所述的包装件，其特征是：密封薄膜基本上是气体不可渗透的。
13.按照权利要求1所述的包装件，其特征是：所述支撑元件和覆盖物对于被包装的内装物基本上形成气体不可渗透的封闭件。
14.一种包装方法，其包括
a.提供具有成型的腔体的、容纳内装物的支撑元件；
b.将内装物放置在腔体内；
c.提供覆盖物，其包括气体可渗透薄膜和基本上气体不可渗透薄膜；
d.将覆盖物放置到支撑元件上，向覆盖物施加足够的热量和压力，通过形成第一热熔接区域和第二热熔接区域将内装物封闭在支撑元件的腔体内，
第一热熔接区域，其将气体可渗透薄膜粘合到支撑元件上；
第二热熔接区域，其将气体不可渗透薄膜粘合到气体可渗透薄膜上；
所述第一和第二热熔接区域具有的粘合强度，其大于气体可渗透薄膜内部的薄膜粘接强度，以便在剥离作用力的作用下，使覆盖物在气体可渗透薄膜内分层。
15.按照权利要求14所述的包装方法，其特征是：在将内装物封闭在所述支撑元件内之前，执行对腔体内的空气至少部分抽真空的步骤，然后，至少向腔体内填充部分气体，这种填充的气体中氧气的含量低于大气中的氧气含量。
16.按照权利要求15所述的包装方法，其特征是：将内装物封闭在支撑元件中之后，通过从覆盖物上剥离所述的气体不可渗透薄膜和一部分气体可渗透薄膜，执行改变被包装的内装物的气体环境条件，由此使空气通过保留的气体可渗透薄膜进入腔体，至少替换部分气体，这种气体中氧气的含量低于大气中的氧气含量。
17.按照权利要求14所述的包装方法，其特征是：当所述覆盖物受到范围为0.001~2.5磅/英寸的剥离作用力时，使气体可渗透薄膜分层。
18.按照权利要求17所述的包装方法，其特征是：所述气体可渗透薄膜包括至少两层相邻的薄膜层，当所述覆盖物受到范围为0.001～2.5磅/英寸的剥离作用力时，相邻的薄膜层相互分开。
19.按照权利要求18所述的包装方法，其特征是：两层相邻的薄膜层之一包括聚乙烯均聚物或共聚物；
另一层相邻的薄膜层包括至少一种选自下列组分的材料：聚酰胺、酰胺共聚物、聚酯、共聚酯、聚乙烯共聚物或均聚物、聚丙烯均聚物或共聚物。
20.按照权利要求17所述的包装方法，其特征是：所述气体可渗透薄膜包括至少一层薄膜层，当所述覆盖物受到范围为0.001～2.5磅/英寸的剥离作用力时，该薄膜层沿其内部分开。
21.按照权利要求14所述的包装方法，其特征是：气体可渗透薄膜和气体不可渗透薄膜之间形成交界面，各薄膜在交界面处包括至少一种材料，其能够与另一种材料形成热熔接区域。
22.按照权利要求14所述的包装方法，其特征是：气体可渗透薄膜被穿孔。
23.按照权利要求14所述的包装方法，其特征是：所述支撑元件包括从腔体向外延伸的周边凸缘，所述覆盖物的气体可渗透薄膜通过第一热熔接区域粘合凸缘的上表面，所述第一热熔接区域围绕凸缘表面连续延伸。
24.按照权利要求23所述的包装方法，其特征是：所述支撑元件包括密封薄膜，其具有上主表面和下主表面，其中：
密封薄膜的下主表面粘合到所述支撑元件的腔体和凸缘上表面；
密封薄膜的上主表面形成支撑元件的最上表面，其接触腔体内的内装物，并且在凸缘的上表面接触覆盖物的气体可渗透薄膜；
通过第一热熔接区域，所述气体可渗透薄膜在凸缘的上表面粘合密封薄膜的上主表面。
25.按照权利要求24所述的包装方法，其特征是：在气体可渗透薄膜和密封薄膜之间形成交界面，各薄膜在交界面处包括至少一种材料能够与另一种材料形成热熔接区域。
26.按照权利要求24所述的包装方法，其特征是：密封薄膜基本上是气体不可渗透的。
27.按照权利要求14所述的包装方法，其特征是：所述支撑元件和覆盖物对于被包装的内装物基本上形成气体不可渗透的封闭件。
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