CN112512805A - 具有经回收聚酰胺成分的包装膜 - Google Patents
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Abstract
可以在包装膜中利用含有聚酰胺组分的多组分回收物，从而节省材料和能源两者。可以通过在回收物材料的两侧上都引入气味阻挡层来最小化或消除通常由过度加工的聚酰胺材料产生的有气味化合物的迁移。所得膜具有低气味特点并且可以用于包装感官敏感产品。
Description
技术领域
本披露涉及含有混合聚合物的经回收聚合物成分的多层膜。包装膜没有表现出令人反感的气味并且可用于包装感官敏感食物物品。
背景技术
多层膜的生产和使用会产生聚合物废料流。例如，一些膜转化工艺要求修剪掉膜的边缘以生产高品质膜。类似地，当由膜生产包装时，修剪废料的“构架”可能在生产后保留。这些膜的多组分性质防止其容易在大规模回收过程中被回收。材料彼此之间分离通常是不可能的或不切实际的。由于材料的不相容性，对未分离的材料的再加工常常会导致加工效率低以及产品品质差。使用甚至少量的多组分聚合物废料制造的膜常常受制于差的机械性质和外观。
各种类型的相容剂的使用改进了从多层或多组分膜中对废料的回收。可以通过熔融共混来回收聚合物多组分膜，从而使相容剂减少材料的相分离并通过挤出将共混物引入到膜构造的一部分或全部中。所得膜具有适合一些应用的外观和物理性质。然而，含有聚酰胺作为经回收成分的一部分或全部的膜常常表现出强烈的气味，该气味无法通过添加相容剂来消除。基于某些另外的组分，气味可能会加剧。气味防止了使用具有经回收成分的膜用于包装感官敏感物品(比如食物)。
发明内容
本文披露了具有多组分回收物成分的低气味多层膜。
可以生产一种低气味包装膜，该低气味包装膜具有包括多组分回收物的内层、第一气味阻挡层和第二气味阻挡层。该内层位于该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
当在23℃和50％RH下测试时，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层各自可以包括氧气透过率小于150cm3 25μm/m2天的材料。该第一气味阻挡层可以包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。该第二气味阻挡层可以包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。
除了该多组分回收物之外，该内层可以进一步包括相容剂。该内层还可以包括有气味的己内酰胺衍生物。
该多组分回收物可以包括聚酰胺和聚烯烃并且可以进一步包括乙烯乙烯醇共聚物。该多组分回收物的该聚烯烃可以是聚乙烯或聚丙烯。
该包装膜的该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层减少源自该内层的产生气味的化合物的透过，使得该包装膜具有低气味特点。该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层可以减少有气味的己内酰胺衍生物的透过。使用该低气味包装膜的经包装食物物品可以具有不受该包装膜影响的味道特点。另外，该膜的雾度值可以小于30％。
一种低气味包装膜的另一个实施例具有第一气味阻挡层、包括聚酰胺、聚烯烃和相容剂的内层以及第二气味阻挡层。该第一气味阻挡层可以包括聚酰胺。该第二气味阻挡层可以包括聚酰胺。该内层定位在该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。该内层可以直接与该第一气味阻挡层相邻，并且该第二气味阻挡层可以直接与该内层相邻。替代性地，该低气味包装膜可以另外包括：第一聚合物粘合剂层，该第一聚合物粘合剂层位于该第一气味阻挡层与该内层之间；以及第二聚合物粘合剂层，该第二聚合物粘合剂层位于该内层与该第二气味阻挡层之间。
当生产该低气味包装膜时，该内层的该聚酰胺和该聚烯烃可以作为未分离的多组分回收物而被引入。该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层可以防止产生气味的化合物从该内层透过，使得该包装膜具有低气味特点。该低气味包装膜可以是可热成形的。一种低气味包装膜可以包括包含经回收聚酰胺的内层、第一气味阻挡层和第二气味阻挡层。该内层可以处于该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
附图说明
考虑以下结合附图对本披露的各个实施例的详细说明，可以更完全地理解本披露，在附图中：
图1是具有低气味性质的包装膜的实施例的截面视图，
图2是具有低气味性质的包装膜的实施例的截面视图，
图3是利用具有低气味性质的包装膜的包装的实施例的透视图，
图4是利用具有低气味性质的包装膜的包装的实施例的截面视图，以及
图5是生产低气味包装膜的方法的实施例的工艺流程图。
这些附图不一定是按比例绘制的。附图中使用的相同标号是指相同的部件。然而，应理解的是，在给定附图中使用标号来指部件并非旨在限制在另一附图中用相同标号标记的该部件。
附图示出了一些但不是全部的实施例。附图中描绘的元件是说明性的，并且不必须按比例绘制，并且在整个附图中，相同(或相似)的附图标记表示相同(或相似)的特征。
具体实施方式
已经发现，将含聚酰胺的回收物掺入膜中会引起难闻的气味，从而对用户体验产生负面影响。对于膜(特别是包装时使用的膜)，具有强烈的气味通常是不期望的。不受理论的束缚，据信来自含聚酰胺的回收物的气味可以归因于由于高热加工(比如挤出)期间聚酰胺解聚而产生的氧化形式单体和低聚物。具体地，氧化的己内酰胺可以是气味的来源。
当膜用于包装时，来自包装的外部的气味是令人反感的，从而产生不愉快的用户体验。在气味渗透到包装的内部时，气味甚至更成问题，从而有可能导致包装产品带有气味。从包装散发出的气味对于食物产品特别成问题，因为气味可能改变包装产品的味道和气味特点。
气味在某些情形下变得更差。使用大量回收物可能会产生更多气味。另外，已经发现，如果回收物共混物还含有乙烯乙烯醇共聚物，则气味问题会加剧。一直需要提供具有含聚酰胺的回收物共混物的低气味多层膜。
先前，已经开发了掺入了气味阻挡材料和层的膜。这些膜被设计成保持有气味化合物免于从膜的一侧迁移到另一侧。例如，具有先前设计的气味阻挡的包装膜可以防止包装产品带有从包装外面的环境散发出来的气味。这些膜的设计没有考虑可能从包装材料本身散发出来的气味。通常选择包装材料使得其不含有气味化合物。
惊奇地，本文所描述的含回收物的多层低气味膜没有表现出令人反感的气味。使用规定的材料和结构，可以阻断一个或多个回收物层中存在的气味迁移到包装的外部或内部。本文所提供的低气味膜结构减少或防止多层膜的回收物层中含有的气味影响包装在其中的产品的味道和气味特点。如本文所描述的，回收物层可以包括在位于两个气味阻挡层之间的层中。
现在参考附图，图1中示出了低气味包装膜10的一个实施例。内层22是基于聚合物的并且尤其含有多组分回收物共混物。回收物共混物至少含有聚酰胺和聚烯烃。内层22位于第一气味阻挡层32与第二气味阻挡层42之间。如图1所示，内层22可以直接与第一气味阻挡层和第二气味阻挡层相邻。然而，在一些实施例中，可以存在一个或多个中间层。
图2中示出了低气味包装膜10的另一个实施例。同样地，内层22位于第一气味阻挡层32与第二气味阻挡层42之间。在此实施例中，分别存在分别位于气味阻挡层32与42之间的第一聚合物粘合剂层34和第二聚合物粘合剂层44并且存在内层22。
图3和图4示出了利用低气味包装膜10的包装产品70的示例性实施例。在图3中，将包装膜10密封到其自身或不同的包装膜上，以形成包围并且封闭产品72的袋或小袋。在图4中，包装膜10呈固持产品72的成形托盘的形式，托盘加上产品封闭在外包装部件内。外包装部件可以是或可以不是本披露内容的实施例。
图5是用于生产低气味包装膜的方法100的一个实施例的工艺流程图。工艺表示了用于组合若干层聚合物材料的典型共挤出技术。在此工艺中，将聚酰胺材料引入到两个挤出机200和220中，在这些挤出机中，将材料熔融并且与可以添加的任何其他组分混合。类似地，将未分离的多组分回收物材料引入到挤出机210中。将熔融的聚合物从挤出机进料到挤出模具300中，在该挤出模具中，材料以分层格式组合，使得未分离的多组分回收物材料处于聚酰胺材料流之间。进料到挤出机200中的聚酰胺成为气味阻挡层。进料到层210中的未分离的多组分回收物成为内层。进料到挤出机220中的聚酰胺成为气味阻挡层。将分层材料挤出成具有气味阻挡层/内层/气味阻挡层的一般结构的膜400。在替代性的工艺实施例中，两个气味阻挡层的材料可以从相同的挤出机进料、在进入进料块之前进行分裂以形成多层膜。
如本文所使用的，术语“膜”是长度或宽度与厚度之比非常高的材料。膜具有由长度和宽度限定的两个主表面。膜通常具有良好的柔性并且可以用于各种应用(包括柔性包装)。膜也可以具有一定的厚度或材料组成，使得膜是半刚性的或刚性的。本文所描述的膜由各种聚合物材料构成，但是也可以含有其他材料，比如金属或纸。膜可以描述为单层或多层。
如本文所使用的，术语“层”是指具有相对一致的配方的膜内的材料的厚度。层可以具有任何类型的材料，包括聚合物的、纤维素的和金属的或其共混物。给定的聚合物层可以由单一聚合物类型或聚合物的共混物组成并且可以伴有添加剂。给定的层可以组合或连接到其他层以形成膜。与相邻层或膜相比，层可以是部分或完全连续的。给定的层可以与相邻层部分或完全共延。层可以含有子层。
如本文所使用的，“内层”是指膜结构的不驻留在膜的任一主外部表面上的层。内层可以由单层组成或可以是多层的。
如本文所使用的，术语“衍生物”意指在结构上与另一种物质有关并且在理论上可从其衍生的化学物质。在适用于一些实施例时，产生气味的化合物在理论上是已经通过回收过程降解的聚酰胺共聚物的片段。在适用于一些实施例时，有气味的己内酰胺衍生物是在延长的高温暴露期间已经氧化的己内酰胺分子。
如本文所使用的，“EVOH”是指乙烯-乙烯醇共聚物，EVOH另外被称为皂化或水解的乙烯-乙烯醇共聚物并且是指具有乙烯共聚单体的乙烯醇共聚物。EVOH常用于多层包装膜中以提供氧气阻挡。通常在包装应用中使用的EVOH共聚物包括约24摩尔％至48摩尔％的乙烯。EVOH可以与其他材料共混以修改性质，但通常用作阻挡层的单个组分。EVOH通常掺入到多层膜的内层中。
术语“聚酰胺”是指具有沿分子链出现的酰胺键(--CONH--)n的高分子量聚合物并且包括“尼龙”树脂，这些树脂是具有大量用途(包括作为包装膜、袋和壳的效用)的众所周知的聚合物。用于食物包装和加工的尼龙聚合树脂的实例包括：在21CFR§177.1500中披露的尼龙66、尼龙610、尼龙66/610、尼龙6/66、尼龙11、尼龙6、尼龙66T、尼龙612、尼龙12、尼龙6/12、尼龙6/69、尼龙46、尼龙6-3-T、尼龙MXD-6、尼龙MXDI、尼龙12T和尼龙61/6T。聚酰胺的实例包括尼龙均聚物和共聚物，比如选自下组的尼龙均聚物和共聚物，该组由以下各项组成：尼龙4,6(聚(四亚甲基己二酰胺))、尼龙6(聚己内酰胺、尼龙6,6(聚(六亚甲基己二酰胺))、尼龙6,9(聚(六亚甲基壬烷二酰胺))、尼龙6,10(聚(六亚甲基癸二酰胺))、尼龙6,12(聚(六亚甲基十二烷二酰胺))、尼龙6/12(聚(己内酰胺-共-十二烷二酰胺))、尼龙6,6/6(聚(六亚甲基己二酰胺-共聚-己内酰胺))、尼龙66/610(例如，通过尼龙66盐和尼龙610盐的混合物的缩合制造)、尼龙6/69树脂(例如，通过ε-己内酰胺、六亚甲基二胺和壬二酸的缩合制造)、尼龙11(聚十一烷基桥)内酰胺)、尼龙12(聚月桂内酰胺)及其共聚物或混合物。聚酰胺优选地选自经批准用于生产旨在用于加工、处理和包装食物的制品的尼龙化合物。
聚酰胺因其独特的物理和化学性质而在用于食物包装和其他应用的膜中使用。聚酰胺可以单独使用(即，单层双轴定向聚酰胺网)或呈复合结构与其他聚合物混合或用其他聚合物覆层。选择聚酰胺作为用于改进膜的耐温性、耐磨性、穿刺强度和/或阻挡性的材料。含聚酰胺的膜的性质可以通过选择包括共聚物选择、转化方法(例如，共挤出、层压和涂覆)和转化后加工(比如定向)的各种变量来修改。聚酰胺层常常与含有属于其他聚合物族(比如聚烯烃、聚合物粘合剂和阻挡聚合物)的材料的层组合，以生产适合特定应用的膜。包装膜含有包括来自许多族的聚合物的层的共混物或组合并不少见。
术语“聚合物粘合剂层”、“粘合剂层”或“粘接层”是指放置于一个或多个层中或上以促进层粘合到另一表面的层或材料。优选地，粘合剂层定位在多层膜的两个层之间以将这两个层维持在彼此相对的位置并且防止不期望的分层。除非另有指示，否则粘合剂层可以具有任何合适的组成，该组成提供期望水平的与粘合剂层材料接触的一个或多个表面的粘合。任选地，放置于多层膜中的第一层与第二层之间的粘合剂层可以包括第一层和第二层两者的组分，以促进粘合剂层与粘合剂层相反侧的第一层和第二层两者的同时粘合。
术语“氧气透过率”(OTR)在本文中定义为在给定时间段内将穿过材料的氧气量。OTR可以针对具体的氧气阻挡材料进行定义并且当在定义的温度和湿度下测量时通常使用单位cm3 25μm/m2天或类似单位以上限和/或下限进行定义。当在23℃和50％RH下测试时，可用于气味阻挡层的氧气阻挡材料的OTR值可以小于150cm3 25μm/m2天。
另外，可以针对多层膜来定义OTR。多层膜的OTR是膜内的每个层的顺序贡献的结果。当在定义的温度和湿度下测量时，多层膜的OTR通常使用单位cm3/m2天或类似单位以上限和/或下限进行定义。可用作低气味包装膜的多层膜在80％R.H.和23℃下在24小时内的OTR值可以为约0.001-200cm3/m2。氧气透过率可以根据通过援引并入的ASTM D-3985-81进行测量。
如本文所使用的，术语“回收物”或“经回收”是指基于聚合物的材料被用于形成膜的挤出层，基于聚合物的材料已经预先通过挤出工艺形成为产品(例如，膜)。可以在形成初始产品的挤出与现在使用回收物的挤出步骤之间使回收物经受其他加工步骤，比如粒化。“多组分回收物”存在多于一种类型的聚合物，该聚合物可以源自单个先前产品(比如多层膜)或源自多于一个先前产品。
对于给定的回收物，初始聚合物产品的材料可能基本上未分离，使得可能已经在初始膜的单独层中的任何材料仍一起保留在结合层中并且现在被混杂或混合或共混在当前膜的单个层中。这种类型的回收物在本文中被称为“未分离的多组分回收物”。
如本文所使用的，“气味阻挡材料”或“气味阻挡层”是指膜的具有阻断或减慢有气味化合物的透过的性质的材料或层。传统上，气味阻挡层已经用于防止化合物穿过包含该化合物的膜透到膜的一侧。如本文所使用的，气味阻挡层被组合地使用(至少两个气味阻挡层)以在膜内含有有气味化合物。防止或显著地阻断引入到多层膜中作为含回收物的内层的一部分的有气味化合物在两个主表面处从膜中迁移出来。气味阻挡材料具有减慢氧化的己内酰胺的迁移的性质，使得包装在多层膜内的产品将不会具有显著受气味影响的气味或风味特点。
如本文所使用的，“聚烯烃”是指聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物。
如本文所使用的，“聚乙烯”是指包括乙烯键的聚合物。聚乙烯可以是均聚物、共聚物或互聚物。聚乙烯共聚物或互聚物可以包括其他类型的聚合物(即，非聚乙烯聚合物)。聚乙烯可以具有通过接枝或其他方式掺入的官能团。聚乙烯包括但不限于低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、环状烯烃共聚物(COC)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMAA)、中和的乙烯共聚物(比如离聚物)以及马来酸酐接枝聚乙烯(MAHgPE)。
如本文所使用的，“聚丙烯”是指衍生自丙烯单体的聚合物。聚丙烯可以是均聚物、共聚物或互聚物。聚丙烯共聚物或互聚物可以包括其他类型的聚合物(即，非聚丙烯聚合物)。聚丙烯可以具有通过接枝或其他方式掺入的官能团。聚丙烯包括但不限于丙烯-乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物和马来酸酐接枝聚丙烯(MAHgPP)。
如本文所使用的，“产生气味的化合物”是指可以存在于膜的内层内的迁移分子。这些化合物的存在可能是由于挤出期间存在的条件可以促进聚合物的解聚。替代性地，化合物可以是存在于来自聚合过程的聚合物中的单体的衍生物(即，己内酰胺存在于尼龙-6中)。在任一情况下，理论上化合物都是相对较小分子的氧化衍生物。在任何情况下，化合物都可通过嗅觉或味道检测。
通常使聚合物材料在成形和形成为可用产品(即，挤出)时经受高热。使经回收聚合物反复经受高热和过大剪切应力事件，这可能导致聚合物的降解。在这些条件下，可能发生氧化，并且具体地，任何单体和低聚物都可能发生氧化，这些单体和低聚物可以是聚合物的解聚或从聚合物的原始聚合保留的结果。氧化的材料可能会是由于重复的挤压工艺而产生的。聚酰胺并且特别是尼龙-6可以特别易于生产产生气味的化合物，特别是有气味的己内酰胺衍生物(即，氧化的己内酰胺)。
不受理论的束缚，在经回收聚酰胺的再加工期间产生的气味通常归因于氧化的己内酰胺。产生气味的材料可以是氧化的己内酰胺或类似单体或低聚物，这些单体或低聚物由于不完全聚合而存在于尼龙-6中。替代性地，产生气味的材料可以是氧化的组分，这些氧化的组分是由于过度加工而产生的聚酰胺解聚片段的结果。
低气味包装膜的一些实施例具有包括经回收聚酰胺材料的内层。内层可以具有作为多组分回收物的材料。内层可以具有作为未分离的多组分回收物的材料。多组分回收物可以含有聚酰胺和聚烯烃。内层可以包括多于5％、10％、20％、40％、60％或80％的回收物。内层可以包括100％的回收物。内层可以包括至少1％、5％、10％、15％、20％或25％的聚酰胺。内层可以包括至少50％的聚酰胺。
使用经回收聚合物(特别是多组分回收物)的结果是，膜的内层还包括产生气味的化合物(特别是有气味的己内酰胺衍生物)。这些产生气味的化合物本质上可以是短暂的，使得其容易行进穿过非阻挡聚合物结构并从膜中散发出来。如果将膜用作包装材料，则来自外部和内部的气味均可能会令人反感。从膜的内部散发出来的气味甚至可能会使包装在其中的产品具有异味和不正常的味道。通过使用所要求的膜结构，膜内可以含有产生气味的化合物，从而消除任何问题。通过使用本文所披露的膜，包装的食物产品可以具有不受膜影响的气味和味道特点。通过使用本文所披露的含回收物的低气味膜，食物产品的味道特点可以与包装在类似地配制但无回收物的膜中之后的味道特点类似。通过使用本文所披露的含回收物的低气味膜，食物产品的气味特点可以与包装在类似地配制但无回收物的膜中之后的气味特点类似。
多组分回收物还可以含有乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)。已经发现，包括聚酰胺和EVOH两者的多组分回收物的挤出倾向于表现出非常高的气味水平。在这种情况下，以本文所描述的方式生产膜甚至更有价值。通过在含回收物的层的每一侧上使用气味阻断层，可以优化回收物的价值，同时仍生产可以用于需要低气味的应用的低气味膜。
一些实施例的内层还可以含有相容剂。相容剂可以作为回收物的一部分而被引入或者可以作为单独的组分添加到内层。可以使用本领域已知的任何相容剂作为辅助物，以使内层的组分成为更均质的共混物。
可以将相容剂添加到回收物，以帮助使材料共混物均质化。相容剂是可以添加到不相容材料的共混物以帮助获得具有改进的机械性质的共混物的功能性添加剂。不相容材料可以来自回收物共混物或其他来源。不相容材料的共混物的性质常常不足以满足最终用途应用。功能性添加剂可以改进此相容性。相容化的一般原理是减少两种聚合物之间的界面能，以增加粘合。添加聚合物相容剂通常还会产生更精细的分散以及更规则并且稳定的形态。添加相容剂通常会提高机械性能并改进外观性质。有用的相容剂的实例是
E226(可从DuPontTM获得)和
OE825(可从阿科玛(Arkema)获得)。
内层还可以含有聚合物粘合剂材料。具体地，如果内层直接与气味阻挡层相邻，则内层中的聚合物粘合剂材料可以有助于层间粘合。替代性地，聚合物粘合剂可以处于内层与气味阻挡层之间的中间层中。根据内层和气味阻挡层的化学组成并且还根据用于应用的层间粘合性能标准，膜可以不需要任何聚合物粘合剂组分。
聚合物粘合剂可以包括具有马来酸酐接枝功能的聚烯烃共聚物。在一些实施例中，聚合物粘合剂是熔融指数为0.5克/10分钟至10克/10分钟的马来酸酐接枝聚乙烯(MAHgPE)聚合物。
内层可以具有任何厚度。优选地，内层可以介于整个包装膜结构的厚度的0.01％与50％之间或介于0.1％与25％之间或介于1％与15％之间。内层的厚度可以大于0.1微米、1微米或10微米。
膜具有定位在内层的相反侧上的第一气味阻挡层和第二气味阻挡层。以此方式，处于内层中的多组分回收物处于第一气味阻挡层与第二气味阻挡层之间。气味阻挡层和内层可以彼此直接接触，或者可以存在中间层。第一气味阻挡层和第二气味阻挡层中的任一者或两者可以定位在膜的外部表面上，或者另外的层可以定位气味阻挡层中的一者或两者的外部(即，更靠近膜的主表面中的一个主表面)。
气味阻挡层含有的材料将显著减慢或防止任何产生气味的化合物从膜的内层透过。以此方式，气味在气味阻挡层之间被捕获在膜内，并且膜具有低气味特点。低气味膜的气味特点类似于除了无回收物成分之外具有相同组分的包装膜。气味阻挡材料可以具有任何一般组成，包括聚合物材料、金属、无机物或其组合。聚合物气味阻挡材料可以是对有气味化合物提供阻挡的任何材料，包括但不限于聚酯、聚酰胺或环状烯烃共聚物(COC)。可以用于气味阻挡的金属包括但不限于薄铝箔、真空沉积的金属涂层和透明的金属氧化物。无机物包括但不限于剥离的纳米粘土。
可以在气味阻挡层中使用的气味阻挡材料包括通常被认为是良好的氧气阻挡材料的气味阻挡材料，因为这些阻挡材料是类似并且相似的性质。从这个角度看，可以用于气味阻挡材料的材料包括EVOH、聚偏二氯乙烯(PVdC)共聚物、聚酰胺共聚物、氧化铝或氧化硅涂层、铝合金箔、真空沉积的金属、剥离的粘土基质和出于氧气透过阻断的目的常用于高阻挡包装结构中的任何其他材料。优选地，气味阻挡层包括聚酰胺或EVOH共聚物。
当使用ASTM F1927-14(用于使用库仑检测器确定穿过阻挡材料的氧气透过率、渗透率和受控相对湿度下的渗透的标准测试方法(Standard Test Method forDetermination of Oxygen Gas Transmission Rate,Permeability and Permeance atControlled Relative Humidity Through Barrier Materials Using a CoulometricDetector)(2014))在23℃和50％RH下测试时，气味阻挡材料的氧气透过率可以小于150cm325μm/m2天。当在23℃和50％RH下测试时，一些实施例可以利用氧气透过率小于125、100、80、60、40、20、10、5、2或1cm3 25μm/m2天的气味阻挡材料。
气味阻挡材料可以与其他组分共混，如其他加工要求、性能特性或经济价值可能需要的。气味阻挡层可以具有任何必需的厚度，只要这些层如防止气味迁移所需的那样起作用即可。气味阻挡层可以分裂成有效地共同起到阻断气味迁移的作用的多个层，比如聚酰胺/聚合物粘合剂/聚酰胺。气味阻挡层可以具有相同或不同的组成。
可以在多层膜内使用气味吸收剂。然而，添加常规的气味吸收剂可能会使膜的透明性和机械性质劣化。优选地限制吸收剂的使用。
含有回收物成分和至少两个气味阻挡层的低气味膜还可以包括使用膜的应用所必需的其他层。例如，用于包装的膜可以具有带耐滥用性质或专门外观性质的外部层。可能会需要整个膜的层和材料使膜结构适于热成形。可以将油墨、颜料或其他材料添加到膜结构，以用于图形改善、阻光或满足其他要求。在一些实施例中，可以添加另外的层或材料以增强膜的湿气阻挡性质。
低气味膜对于可见光可以是不透明的、半透明的或透明的。在许多情况下，期望膜是透明的，使得包装在膜中的产品清晰可见。雾度是光在穿过透明材料时的散射，从而导致可见度和/或眩光较差。优选的是，当根据ASTM D1003(透明塑料的雾度和光透射率(Hazeand Luminous Transmittance of Transparent Plastics))方法B测量时，低气味膜的雾度水平将会小于30％。雾度水平可以小于50％、40％、30％、25％、20％、15％、10％或者甚至5％。
在许多实施例中，低气味膜需要是可热密封的，特别是在膜要用于包装应用时。热密封需要膜结构的各部分(即，外部层)是耐热的，并且膜结构的各部分(即，密封剂层)能够与另一包装部件形成牢固的密封。可密封膜有广泛的文献记载并且可以是任何已知的配方和结构组合以产生应用所需的热密封。替代性地，可以将膜的外部层配制成用于其他类型的密封，比如超声密封。
本文所描述的膜可以通过已知的任何方式生产。所描述的结构的层可以通过多层共挤出工艺来产生和组合。所有层、一些层或没有层可以通过共挤出来组合。可以通过粘合剂层压、挤出涂覆、真空金属化、溶液涂覆或打印将层和材料添加到膜结构。只要满足本文所披露的实施例的精神(即，在使用气味阻挡层来实现低气味特点膜的膜的内层中包括回收物)，可以在生产最终的膜结构时利用其他已知的工艺。
通过挤出最容易将回收物引入到膜结构的内层中。在将回收物进料到挤出机中以进行熔融和混合时，该回收物可以按切碎的膜、粒料或任何其他格式的形式引入。可以在熔融和混合时将其他组分添加到内层。这些其他组分可以包括相容剂或聚合物粘合剂材料。可以将任何其他材料添加到内层。内层可以包括大于25％、30％、35％、40％、45％或50％的回收物共混物。内层可以包括5％、10％、15％或20％的相容剂。内层可以包括大于1％、2％、5％、10％、15％、20％或25％的聚酰胺。
膜生产可以包括其他工艺来增强膜的功能或整体质量。例如，如已知的，可以对膜进行电子束辐照以使膜中的组分中的一些组分交联。膜可以具有通过机械或高能(激光)方式刻痕的一个或多个层。只要不妨碍本文所描述的实施例的精神，所得膜可以具有任何类型的性质，包括高增滑性、低增滑性、高光泽度、消光饰面、热收缩性、热成形性、高硬度、低硬度、搭接可密封性、易开封性、可再闭合性等。
在一些情况下，本文所描述的多层膜用作包装材料。本文所披露的膜可以独立地用于产生包装或者可以与其他包装部件组合。在任一情况下，包装都可以在产品周围进行气密密封以进行保护。本文所描述的多层膜可以用作包装部件，比如托盘、衬垫、拉链等。
包装在低气味包装膜中的产品可以是但不限于食物物品，包括干或液体产品、个人护理物品、宠物食物、医疗产品、药物、急救物品、营养辅助物或饮料。包装可以采取任何数量的形式，包括小袋、袋、托盘/盖子、翻盖、盒子或瓶子。包装产品可以是单份或可以有多份。包装可以具有另外的特征，比如用于重新闭合的拉链。
包装在低气味包装膜内的产品有利地在气味或味道方面不受影响。如本文所披露的，含有回收物成分的低气味包装膜对其中的产品包装的影响与无回收物成分的类似包装膜对产品的影响没有显著不同。包装膜用于在整个包装、储存、分配、零售和消费者使用期限内保护其中的产品。由于产品与包装之间的这种长期关系，包装可能会对产品有一定影响。然而，本文所披露的膜对包装在其中的产品没有由于回收物成分的负面影响，尤其在该影响涉及到气味或味道特点时。在暴露于低气味膜之前和之后，食物产品具有类似的味道。
包装在包装膜内的产品可能会以多种方式受到包装的气味的负面影响。气味可以从包装膜散发出来并且甚至在包装打开之前就使包装产品的用户反感。通常避免从包装外面明显的气味(尤其是在零售环境中)。气味可以从包装膜向包装的内部散发，从而使包装的内部环境(即，顶部空间)和/或包装内的产品有令人反感的气味。在用户打开包装时，来自包装内的气味可能会在离开包装时尤其强烈。当里面的产品旨在由人或宠物食用或以其他方式使用时，应避免包装内部的气味。如果气味令人反感，则这些气味可能会对产品的用户体验产生负面影响。
还应注意的是，本文所讨论的概念可以应用于膜以外的其他多层包装部件。例如，包装部件可以被吹塑模制、压缩模制或注射模制并且还可以受益于使用气味阻挡层来改进其中的经回收成分的应用。
实例和数据
提供以下实例仅用于说明性目的，并且不旨在以任何方式限制权利要求的范围。实际上，除了本文中示出和描述的那些之外，根据前面的描述和以下实例，本发明的各种修改对本领域技术人员而言将变得显而易见，并且落入所附权利要求的范围内。
生产表1和表2中所列出的配方的共挤出膜以用于测试目的。对所生产的膜进行各种气味分析、热成形和物理测试。
实例1表示本文所披露的低气味包装膜。使用标准的吹塑膜共挤出工艺生产多层测试膜。在低气味包装膜的此实施例中，膜的第一气味阻挡层由单层尼龙-6与标准增滑和防结块添加剂组成。第一气味阻挡层也是生产的包装膜的外部表面。
实例1的内层由单个层组成，该单个层含有工业回收物、ULDPE、10％聚合物粘合剂和4％相容剂。工业回收物衍生自含有聚酰胺层、聚乙烯层、EVOH层和聚合物粘合剂层的多层包装膜。在实例1的膜中使用之前，将工业回收物重新粒化。将内层定位成直接与第一气味阻挡层相邻。
如表1所示，第二气味阻挡层被定位成直接与内层相邻、由通过聚合物粘合剂层分开的两层尼龙-6组成。实例1的结构的其余部分可以参见表1中。参考A以与实例1相同的方式生产，但不含有任何工业回收物，也示出于表1中。
表1：测试膜配方
使用施加在Multivac包装机上的热和真空将实例1和参考A的膜的样品热成形为深拉包装配置。在对膜进行热成形时，观察到两个膜均表现出良好的成形和良好的外观。添加工业回收物对包装膜没有有害影响。
组装气味小组以使用参考A评估实例1以进行比较。从生产的网上切下膜样品，并将其放置于500ml Erlenmeyer玻璃量筒中。将整个容器用箔覆盖，以保护样品免于受光并防止任何气味逸出。气味小组以类似于DIN 10955标准的方式进行。6人的气味小组无法区分测试膜(实例1)与参考膜(参考A)之间的任何气味差异。
生产对比1和参考B的膜以证明有气味阻挡层在含有回收物的内层的两侧上的必要性。如表2所示，对比1的层4中包括工业回收物。
对比1的结构含有一层尼龙-6、一层聚合物粘合剂和一层MDPE，这些全部在回收物层的外部。定位在回收物内部的层含有EVA和LLDPE并且不含气味阻挡材料。
参考B的材料以与对比1相同的方式生产。参考B具有类似的构造和配方，但无回收物、聚合物粘合剂和相容剂材料，如表2所示。
表2：测试膜配方
使用对比1作为测试膜并且使用参考B作为参考膜，如上文所描述的那样再次完成气味测试。气味小组使用以下评级系统对测试膜进行比较：
与参考B相比，针对对比1给出的平均评分为2.29，这表明具有仅一个气味阻挡层的膜具有显著不同的气味并且对于低气味很重要的应用来说可能会不可接受。
实施例
在整个本说明书中，对“一个实施例”、“某些实施例”、“一个或多个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例所描述的特定特征、结构、材料或特性包括在至少一个可能的实施例中。因此，在整个本说明书中各个地方出现比如“在一个或多个实施例中”、“在某些实施例中”、“在一个实施例中”或“在实施例中”等短语不一定是指相同实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以按任何合适的方式来组合特定的特征、结构、材料或特性。
实施例A：一种低气味包装膜，包括：
内层，该内层包括多组分回收物，
第一气味阻挡层，以及
第二气味阻挡层，
其中，该内层处于该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
实施例B：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，当在23℃和50％RH下测试时，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层各自包括氧气透过率小于150cm3 25μm/m2天的材料。
实施例C：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。
实施例D：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该第二气味阻挡层包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。
实施例E：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该内层进一步包括相容剂。
实施例F：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该内层进一步包括有气味的己内酰胺衍生物。
实施例G：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该多组分回收物包括聚酰胺和聚烯烃。
实施例H：根据任何其他权利要求的低气味包装膜，其中，该聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯。
实施例I：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该多组分回收物进一步包括乙烯乙烯醇共聚物。
实施例J：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层减少源自该内层的产生气味的化合物的透过，使得该包装膜具有低气味特点。
实施例K：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层减少该有气味的己内酰胺衍生物从该内层透过，使得该包装膜具有低气味特点。
实施例L：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该膜的雾度值小于30％。
实施例M：一种低气味包装膜，包括：第一气味阻挡层；内层，该内层包括聚酰胺、聚烯烃和相容剂；以及第二气味阻挡层，其中，该内层定位在该第一气味阻挡层与第二气味阻挡层之间。
实施例N：根据实施例M所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层包括聚酰胺，并且该第二气味阻挡层包括聚酰胺。
实施例O：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该内层直接与该第一气味阻挡层相邻，并且该第二气味阻挡层直接与该内层相邻。
实施例P：根据实施例M所述的低气味包装膜，进一步包括：第一聚合物粘合剂层，该第一聚合物粘合剂层位于该第一气味阻挡层与该内层之间；以及第二聚合物粘合剂层，该第二聚合物粘合剂层定位在该内层与该第二气味阻挡层之间。
实施例Q：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层防止产生气味的化合物从该多组分回收物层透过，使得该包装膜具有低气味特点。
实施例R：根据任何其他实施例所述的低气味包装膜，其中，该膜是可热成形的。
实施例S：一种生产根据实施例M、N、O、P或R中任一项所述的低气味包装膜的方法，其中，该内层的该聚酰胺和该聚烯烃作为未分离的多组分回收物而被引入。
实施例T：一种低气味包装膜，包括：内层，该内层包含经回收聚酰胺；第一气味阻挡层；以及第二气味阻挡层，其中，该内层处于该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
除非另有指示，否则在本申请中使用的表示尺寸、数量、范围、界限以及物理和其他性质的所有数字均应理解为在所有情况下都在术语“约”之后。因此，除非相反地明确指示，否则本申请中提出的数值参数是近似值，其可以根据本领域普通技术人员在使用本申请所披露的教授内容而不进行过度实验的情况下寻求获得的期望性质而变化。
所披露的描述、实例、实施例和附图仅是说明性的并且不应解释为限制性的。本发明包括所披露的描述、实例、实施例和附图；但不限于这种描述、实例、实施例或附图。如上文所简要描述的，读者应假设一个披露的实施例的特征也可以应用于所有其他披露的实施例，除非相反地明确指示。修改和其他实施例对于包装领域的普通技术人员将是显而易见的，并且所有这种修改和其他实施例旨在并且被认为处于本发明的范围内。
Claims (20)
1.一种低气味包装膜，包括：
a)内层，该内层包括多组分回收物，
b)第一气味阻挡层，以及
c)第二气味阻挡层，
其中，该内层处于该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
2.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，当在23℃和50％RH下测试时，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层各自包括氧气透过率小于150cm3 25μm/m2天的材料。
3.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该第二气味阻挡层包括聚酰胺或乙烯乙烯醇共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该内层进一步包括相容剂。
6.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该内层进一步包括有气味的己内酰胺衍生物。
7.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该多组分回收物包括聚酰胺和聚烯烃。
8.根据权利要求7所述的低气味包装膜，其中，该聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯。
9.根据权利要求7所述的低气味包装膜，其中，该多组分回收物进一步包括乙烯乙烯醇共聚物。
10.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层减少源自该内层的产生气味的化合物的透过，使得该包装膜具有低气味特点。
11.根据权利要求6所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层减少该有气味的己内酰胺衍生物从该内层透过，使得该包装膜具有低气味特点。
12.根据权利要求1所述的低气味包装膜，其中，该膜的雾度值小于30％。
13.一种低气味包装膜，包括：
a)第一气味阻挡层，
b)内层，该内层包括聚酰胺、聚烯烃和相容剂，以及
c)第二气味阻挡层，
其中，该内层定位在该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
14.根据权利要求13所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层包括聚酰胺，并且该第二气味阻挡层包括聚酰胺。
15.根据权利要求13所述的低气味包装膜，其中，该内层直接与该第一气味阻挡层相邻，并且该第二气味阻挡层直接与该内层相邻。
16.根据权利要求13所述的低气味包装膜，进一步包括：
a)第一聚合物粘合剂层，该第一聚合物粘合剂层位于该第一气味阻挡层与该内层之间，以及
b)第二聚合物粘合剂层，该第二聚合物粘合剂层位于该内层与该第二气味阻挡层之间。
17.根据权利要求13所述的低气味包装膜，其中，该第一气味阻挡层和该第二气味阻挡层防止产生气味的化合物从该内层透过，使得该包装膜具有低气味特点。
18.根据权利要求13所述的低气味包装膜，其中，该膜是可热成形的。
19.一种生产根据权利要求13所述的低气味包装膜的方法，其中，该内层的该聚酰胺和聚烯烃作为未分离的多组分回收物而被引入。
20.一种低气味包装膜，包括：
a)内层，该内层包括经回收聚酰胺，
b)第一气味阻挡层，以及
c)第二气味阻挡层，
其中，该内层处于该第一气味阻挡层与该第二气味阻挡层之间。
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