CN117999169A - 具有可溶解聚合物层的可回收复合材料、制造方法和与食品容器一起的用途 - Google Patents
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Abstract
本文公开了有利的具有可溶解聚合物层的可回收复合材料及其相关的制造和使用方法。本公开提供了具有可溶解聚合物层的可回收复合材料，以及用于制造可回收复合材料的系统/方法和用于将可回收复合材料与食品容器一起使用的系统/方法。更具体地，本公开提供了有利的可回收复合材料，其具有纸基材和在纸基材上的可溶解聚合物层，其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿定位，以便与该食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
Description
技术领域
本公开涉及具有可溶解聚合物层的可回收复合材料和用于制造所述可回收复合材料的系统/方法以及用于将可回收复合材料与食品容器一起使用的系统/方法，更具体地，涉及具有纸基材和在纸基材上的可溶解聚合物层的可回收复合材料，其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿(container vessel)定位，以与该食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
背景技术
通常，已知一些食品容器等。例如，传统的纸基宠物食品袋可以具有位于食品袋上的塑料膜/内衬(例如聚丙烯)，从而使食品袋不可回收。一般来说，传统的纸基宠物食品袋由于其塑料膜/内衬而不可回收。
人们对至少部分可回收的食品容器感兴趣。
本公开的复合材料、组件和方法解决和/或克服了这些和其他低效和改进的机会。
发明内容
本公开提供了具有可溶解聚合物层的有利的可回收复合材料，以及用于制造可回收复合材料的系统/方法和用于将可回收复合材料与食品容器一起使用的系统/方法。更具体地，本公开提供了有利的可回收复合材料，其具有纸基材和在纸基材上的可溶解聚合物层，其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿定位，以便与该食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
通过以下附图和具体实施方式来举例说明上述和其他特征。
可以设想实施方案的任何组合或排列。从下面的描述中，特别是当结合附图阅读时，本公开的公开的复合材料、组件和方法的附加有利特征、功能和应用将是显而易见的。本公开中列出的所有参考文献通过引用整体并入本文。
附图说明
以下附图是示例性实施方案，其中相同的元件被相同地编号。
以下参考附图描述实施方案的特征和各个方面，其中元件不必按比例描绘。
将参照附图进一步描述本公开的示例性实施方案。要注意的是，以下描述并在图中示出的各种特征、步骤和特征/步骤的组合可以不同地布置和组织，以产生仍在本公开的范围内的实施方案。为了帮助本领域普通技术人员制造和使用所公开的复合材料、组件和方法，参考附图，其中：
图1是根据本公开的具有可溶解聚合物层的示例性可回收复合材料的侧视图。
图2是与本公开的可回收复合材料一起使用的示例性食品容器器皿的俯视图。
具体实施方式
本文公开的示例性实施方案示出了本公开的有利的具有可溶解聚合物层的可回收复合材料，和系统，及其方法/技术。然而，应当理解，所公开的实施方案仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式来实施。因此，本文中参考示例性可回收复合材料以及相关的组装和使用的方法/技术公开的细节不应被解释为限制性的，而仅作为教导本领域技术人员如何制造和使用本公开的有利的可回收复合材料和/或替代的复合材料的基础。
本文公开了有利的具有可溶解聚合物层的可回收复合材料及其相关的制造和使用方法。
本公开提供了具有可溶解聚合物层的改进的可回收复合材料，以及用于利用和制造可回收复合材料的改进的系统/方法。
更具体地，本公开提供了有利的可回收复合材料，其具有纸基材和在纸基材上的可溶解聚合物层，其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿定位，以便与该食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
现在参考附图，在整个说明书和附图中，相同的部件分别用相同的附图标记。绘制的图形不一定是按比例绘制的，在某些视图中，为了清晰起见，部件可能已经放大。
如图1所示，示出了示例性可回收复合材料10的侧视图，其具有在基材12(例如纸基材12)上的可溶解聚合物层14。
图2示出了与本公开的可回收复合材料10一起使用的示例性食品容器器皿16的俯视图。
在示例性实施方案中，本公开提供了可回收复合材料10，其具有纸基材12和在纸基材12上的可溶解聚合物层14，其中所述可回收复合材料10被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿16定位，以便与该食品容器器皿16一起使用，所述可回收复合材料10适于与食品接触。
本公开进一步提供了制造适于食品容器器皿16的复合材料10的方法，包括在纸基材12上提供可溶解聚合物层14，以限定可回收复合材料10，其中所述可回收复合材料10被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿16定位，以便与该食品容器器皿16一起使用，所述可回收复合材料10适于与食品接触。
在示例性实施方案中且如图2所示，食品容器器皿16限定内腔18，并且可回收复合材料10被配置和定尺寸为定位在内腔18的近侧或紧邻内腔18(例如，其中所述可溶解聚合物层14向内朝向内腔18并且用作器皿16的油脂屏障)。在一些实施方案中，食品容器器皿12是宠物食品袋/器皿12，宠物食品袋/器皿12的内腔18被配置和定尺寸为容纳宠物食品，其中宠物食品包括油脂或油，尽管本公开不限于此。相反，应注意的是，食品容器器皿16可以采取各种形式和/或形状(例如，被配置和定尺寸为容纳用于其他类型的使用者的其他类型的食物)。应注意的是，食品容器器皿16可以是干食品包装容器器皿16。例如，器皿16可以是与有大量油脂/油的干燥食品(例如宠物食品)接触的纸袋/器皿16。
在一些实施方案中，本公开提供了食品容器器皿16，其限定内腔18并且具有位于内腔18的近侧的包括复合材料10的内衬(例如，其中复合材料/内衬10的所述可溶解聚合物层14向内朝向内腔18并且用作器皿16的油脂屏障)。
如所注意到的，传统的纸基宠物食品袋可能具有位于食品袋上的塑料膜/内衬(例如在多层纸袋内侧上的聚丙烯)，从而使食品袋不可回收。因此，传统的纸基宠物食品袋由于其塑料膜/内衬而不可回收。本公开有利地提供了具有纸基材12和在纸基材12上的可溶解聚合物层14的可回收复合材料10，其中所述可回收复合材料10被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿16定位，以与食品容器器皿16一起使用(例如，其中所述可回收复合材料10定位靠近内腔18或紧邻内腔18)，从而使器皿16可回收，从而因此提供显著的制造、商业和/或环境效益和优点。
应注意，所述可回收复合材料10可附着到食品容器器皿16(例如，宠物食品袋/器皿16)的一个或多个附加层，并且所述一个或多个附加层可包括纸等。
如图1所示，可回收复合材料10包括在基材12上的可溶解聚合物层14。在示例性实施方案中，基材12是纸基材12，尽管本公开不限于此。相反，应当注意，基材12可以采用各种形式和/或形状。
在示例性实施方案中，所述可溶解聚合物层14包括聚乙烯醇，尽管本公开不限于此。例如，所述可溶解聚合物层14可以包括聚乙烯醇或增塑植物淀粉(例如，增塑的玉米、木薯淀粉或土豆淀粉等)中的至少一种。
所述可溶解聚合物层14可以是层压层14或挤出层14。例如，在纸基材12上提供可溶解聚合物层14以限定可回收复合材料10可包括相对于纸基材12层压(例如，吹塑膜层压)或挤出(例如，挤出涂布)可溶解聚合物层14(例如，直接在纸基材12上层压或挤出可溶解聚合物层14)。
在示例性实施方案中，所述可回收复合材料10耐油脂且可热密封，并满足美国食品药品监督管理局关于直接接触食品的要求21CFR 176.170和21CFR 176.180。所述可回收复合材料10包括有利的强度特性，如下面进一步讨论的。
应注意的是，所述可溶解聚合物层14在基材12上可具有约1μm至约40μm的厚度，优选地，在基材12上具有约10μm至约30μm的厚度，更优选地，约20μm至约28μm的厚度。
在某些实施方案中，所述可溶解聚合物层14在40℃下是温水可溶的。值得注意的是，所述可回收复合材料10可以在40℃或更高的温度下再浆化。所述可溶解聚合物层14可以是可生物降解和水溶性的。所述可溶解聚合物层14可以在不到60秒的时间内溶解在60℃的自来水中。
如前所述，所述可溶解聚合物层14可以包括聚乙烯醇。所述可溶解聚合物层14的聚乙烯醇可以包括部分水解的聚乙酸乙烯酯，其水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间(例如，70％至95％被皂化，优选75％至92％被皂化)。
所述可溶解聚合物层14可以直接附着于基材12(例如纸基材12)。在示例性实施方案中，所述复合材料10的可溶解聚合物层14在基材12上的基重为约10至约60g/m2(gsm)，优选基重约15至45gsm。
所述可溶解聚合物层14在23℃和50％相对湿度下可具有小于10cm3/m2/天的氧气透过率。
在示例性实施方案中，所述可回收复合材料10是耐油和油脂的，并且通过褶皱加速宠物食品测试。根据EN13430，所述可回收复合材料10可以是可回收的。在某些实施方案中，所述可回收复合材料10具有在Kit测试水平12或以上的耐油和油脂性，如TAPPI T559所测试的。
在示例实施方案中，所述可回收复合材料10不含氟化学品并且不含双轴取向聚丙烯等。
在一些实施方案中，所述可回收复合材料10包括至少一个折叠，所述可回收复合材料10的至少一个折叠具有耐油脂性。
在非限制性实例中，基材12采用纸基材12的形式。
纸基材12可以包括纤维素或纤维素纤维。例如，所述纸基材12可以包括至少50重量％的纤维素或纤维素纤维，基于基材12的总重量计。
所述纸基材12可以具有约30g/m2(gsm)至约100gsm，优选约40至约70gsm，更优选约40至约50gsm的基重。
所述纸基材12可以由牛皮纸浆制成。所述纸基材12可以包括天然牛皮纸。
在示例性实施方案中，所述纸基材12可以包括光滑的机器上釉的天然牛皮纸(30磅/令(49gsm))，其中基材12层压或挤出涂覆有一层(例如，20至25μm层)的可溶解聚合物层14。
测试了某些示例性复合材料10对宠物食品材料的耐受性、强度、热密封性和可回收性。所测试的复合材料10通过了对宠物食品重要的所有测试。所测试的复合材料10通过了可回收性测试。
在示例性实施方案中，所述示例性复合材料10在器皿16的折叠处具有耐油脂性和耐油脂性，这对于油性/油脂性物质的食品包装而言是重要的。
值得注意的是，宠物食品行业的一些客户也对可持续解决方案越来越感兴趣，因此更环保的包装(例如，具有可回收复合材料10的器皿16)是优选的。
在示例性实施方案中，本公开提供了包括两层(基材12和可溶解聚合物层14)的纸基层压体/复合材料10。所述复合材料10可以用作宠物食品袋16中的内衬。应注意的是，所述复合材料10还可用于具有高油脂/油量的食物的其他干食品包装/器皿16，例如黄油包装。所述复合材料10可以包括挤出或层压到纸基材12上的可溶解聚乙烯醇(PVOH或PVA)塑料膜14。所述纸基材12可以由纤维素牛皮纸浆组成，并且可以具有30至100gsm，优选40至70gsm的基重。一种示例性PVOH膜14是温水溶性的，具有在少于60秒的时间内在60℃自来水中的溶解度。所述PVOH膜14可以由水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间的部分水解的聚乙酸乙烯酯制成。所述PVOH膜14可以具有至多40μm，优选至多30μm，更优选在10至25μm之间的厚度。由纸基层压体/复合材料10形成的内衬/复合材料10根据EN13430是可回收的，可热密封，具有优异的耐油/油脂性水平(例如，Kit测试水平为12或以上)，并通过褶皱加速宠物食品测试。
宠物食品通常包括大量的油和脂肪(如ω-3脂肪酸、亚油酸等，它们为宠物提供必要的营养)。因此，食品包装器皿16通常需要油脂/油屏障涂层。否则，油脂将渗透通过器皿16的包装材料，然后在袋16的外表面上出现油渍。可能重要的是，宠物食品袋16的内部材料10既保护里面的食物，又起到油脂屏障作用。油脂渗透不仅在视觉上没有吸引力；它还导致袋16失去结构完整性，并且在手提时增加破裂的风险。因此，宠物食品袋中的内衬材料10应具有良好的油脂屏障，包括在袋的折叠处(Kit水平为12或以上，如TAPPI T559所测试。松节油测试TAPPI T454标准也用于测量耐油脂性)。
袋16也应该足够坚固以承受手提。特别重要的是，内衬材料/复合材料10具有足够的撕裂强度/抗撕裂性，使得其在折叠以形成宠物食品袋/器皿16时不会减弱。产品/复合材料10的撕裂强度和伸长率，特别是在横向方向上，是衡量其能够承受撕裂影响的程度。应注意的是，如果袋/器皿16掉落，则其不应爆裂打开。袋/器皿16的内衬材料/复合材料10的高爆裂强度是所希望的(例如大约50psi或更大的Mullen爆裂)。袋/器皿16的内衬材料/复合材料10的高CD拉伸强度是所希望的(例如，约25lbf/in.或更大的CD拉伸强度)。袋/器皿16的内衬材料/复合材料10的高CD撕裂强度是所期望的(例如，100g力或更大的CD撕裂强度)。
宠物食品袋材料/复合材料10也应该由对食品接触安全的材料制成。产品/复合材料10应满足美国食品药品监督管理局对直接食品接触的要求和/或其他国家的其他等同标准。袋16的复合材料10优选是可热密封的。这有助于闭合/密封袋16。通常，除了这些特性之外，袋16是可回收的。
在示例性实施方案中，复合材料10是双层复合材料10。宠物食品袋内衬/复合材料10的一些示例性产品设计包括由100％纤维素纤维制成的纸12，并且可以任选地含有粘合剂/添加剂。
虽然纸基材12通常可以由牛皮纸浆制成，但也可以使用其他类型的纤维素纤维。通常，纤维素纤维包括来自人造来源的纤维素纤维(例如，再生纤维素纤维或莱赛尔纤维)或天然来源，例如来自木质和非木质植物的纤维素纤维或纤维素浆。木质植物包括例如落叶树和针叶树。非木质植物包括例如棉花、亚麻、西班牙草、红麻、剑麻、马尼拉麻、乳草、稻草、黄麻、大麻和蔗渣。优选地，纸12中的纤维素纤维是基于木浆的并且包括硬木和/或软木纤维。纸12还可以包括粘合剂或添加剂(例如，强度添加剂，例如淀粉；施胶添加剂，例如松香或AKD；滑石等)。优选地，纸层12是可回收的和/或可生物降解的。
纸基材12可以层压或挤出涂覆有可溶解聚合物层14(例如，可溶性PVOH膜14)，膜14是温水可溶的，具有在少于60秒的时间内在60℃(140°F)的自来水中的溶解度。在一些实施方案中，聚合物层14由水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间的部分水解的PVOH制成。
在示例性实施方案中，所述可溶解聚合物膜14在40℃(104°F)下是温水可溶的。由于示例性可回收性测试是在140°F下进行的，PVOH膜14在测试过程中完全溶解，这使得复合材料10通过了测试。
如下面进一步讨论的，膜14的可回收性被分析(使用EN13430标准)和内部测试。测试产品/复合材料10在400°F和60psi下的热密封性；层压纸/复合材料10的机械性能显示出良好的撕裂强度和％伸长率。测试表明，层压纸/复合材料10具有低的氧气透过率(OTR)，这是该复合材料10的另一个有利特征。下面显示了示例性复合材料10的宠物食品测试结果。复合材料结构10的可溶解膜侧在400F和60psi下与其自身热密封良好。
如所述，纸层12可以由多种类型的纤维制成，尽管可以优选牛皮纸浆。纸层12优选地通过湿法工艺制造，并且可以任选地进行压延。粘合剂和/或添加剂可以在用于基材12的造纸过程期间或之后添加。例如，可以向基材12添加强度添加剂以增加纸12的湿强度或干强度。其他添加剂或粘合剂可以为纸层12提供耐水性(疏水性)或耐油脂性。
复合材料10可以具有附加层，尽管优选两层(12；14)。
膜层14可以直接挤出涂布在纸层12上。替代地，吹塑膜14(例如PVOH膜14)可以单独形成并层压在纸层12上。
一些有利特征包括但不限于：膜层14由温水可溶性PVOH 14制成(例如，最佳溶解度为40至60℃，在少于60秒的时间内在60℃自来水中的溶解度)，并且其被部分水解(例如，水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间)；膜层14为层压体/复合材料10提供热密封性和耐油脂性；膜/层14也溶解在水中，使得层压纸复合材料10可回收；膜14和纸基基材12的两层(12；14)设计，其为层压体10提供足够的撕裂强度和伸长率(以及低的氧气透过率)。
本公开通过以下实施例进一步说明，这些实施例是非限制性的。
实施例1
将40磅/令的纤维素浆纸(由100％牛皮纸纤维素制成)层压到Aquapak的HydroPolTM33100的25μm的PVOH吹塑膜(14)上。层压体(10)具有改进的机械强度(撕裂强度加倍以上)和优异的耐油脂性(Kit水平为12)。与纸(表1中的40lbs天然牛皮纸)不同，层压体/复合材料(表1的40lbs天然牛皮纸w/25μm的PVOH膜)通过了褶皱加速宠物食品测试，是可热密封的，并且有利地具有低氧气透过率。见下表1。在表1中，“MD”是纵向；“CD”是横向；“OTR”是氧气透过率。
表1:
实施例2
用涂布有液体PVOH的纸来制备对比例。用包含来自Synthetic Natural Polymers的部分水解的PVOH S-1505P-L的水性涂料涂覆上述40磅/令的纤维素纸浆纸(用100％牛皮纸纤维素制成)。制备了两个对比例，其中PVOH以不同的涂层重量涂覆在一侧(见表2-条件2和3)。表2中还包括由纸和聚丙烯膜制成的传统宠物食品袋内衬的对比例。传统的内衬是两层层压体，并且是不可回收的，并且也不具有表2中示例性条件1复合材料实施例的强度。即使当考虑到常规内衬与示例性条件1复合材料的基重差异时(例如，通过取机械强度值并除以基重)，示例性条件1复合材料具有比传统内衬更高的每单位重量的拉伸和撕裂强度。
当通过Kit测试、Tappi松节油和内部加速宠物食品测试来测试褶皱/折叠材料的耐油脂性时，本公开的示例复合材料(条件#1：40磅w/25μm的PVOH膜，见下表2)具有更高的撕裂强度和优异的油脂滞留性。在示例性实施方案中，以下范围量化了所需的强度特性：Mullen大于50psi；MD撕裂强度大于70g力；CD撕裂强度大于100g力；CD拉伸强度大于20lbf/in。CD拉伸强度、撕裂强度和Mullen爆裂是确定量化袋完整性的重要性质。它应该至少具有上述最小强度，以防止在转换或手提过程中意外破裂。一般来说，褶皱加速宠物食品测试的最低可接受性能为14天(例如，袋的折叠处应至少耐油脂14天)。此外，TAPPI松节油应大于24小时，以满足最终使用时所需的耐油脂性。
表2:
表2(续)：
因此，示例性实施例复合材料10是用层压有25μm的PVOH膜14的牛皮纸制备的。对比例(表2中的条件2和3)是用相同的牛皮纸制备的，所述牛皮纸在一侧或两侧涂覆/浸渍有类似水解度的水性PVOH。用PVOH浸渍的条件2和3的对比例不具有与复合材料10相同的强度特性或耐油脂性，因此不适合用作宠物食品袋中的内衬。条件2和3的对比例显示出与示例性实施例复合材料10相比更低的撕裂强度和伸长率(撕裂强度在最终用途应用中可能是重要的，因为宠物食品袋通常是折叠的)，并且还显示出更低的耐油脂性。值得注意的是，通过用水性PVOH浸渍可以实现的最大涂层重量约为3磅/3000ft2(例如4.9gsm)。使用PVOH的层压或挤出的附加层的一大优点是，可以获得高得多的PVOH层的基重，这导致更强和更耐油脂的介质/复合材料。通过例如使用施胶机浸渍PVOH，这种类型的基重是不可能的。
内部加速宠物食品试验程序(见表1和表2——“褶皱加速宠物食品测试”)描述如下。测试要求：5lb滚筒；可在165°F下设置数天的烘箱；宠物食品-希尔科学饮食鸡肉配方干小猫食品19％脂肪；头顶透明(Overhead Transparency)，上面印有4”x 4”网格(100个方块)。
加速宠物食品测试步骤：
步骤1：在165°F下开烘箱。
步骤2：切割样品为4”x 4”。MD和CD方向的褶皱样品。用手轻轻弄皱，然后用加重的滚筒(5lb重的滚筒)越过褶皱。
步骤3：放置两个涂覆侧朝上的样品和两个涂覆侧朝下的样品。使用下面未经处理的牛皮纸作为指示纸。
步骤4：在3”环内的每个样品上放置33粒宠物食品。
步骤5：将样品放入重量为2公斤的烘箱中，放在宠物食品上。
步骤6：定期检查染色情况/拍照2周(每天至少一次)。将透明纸放在吸墨纸上，计算被染色的方块数。记录时间(小时数)与染色的方块数(每个方块为1％)。
实施例3
可回收性评价.
目的是测试具有25μm的PVOH膜的40磅天然牛皮纸的可回收性。
可回收性评价的背景情况：可回收性测试参考欧洲法令94/62/EC“包装和包装废物”，并遵循标准EN 13430“包装—可通过材料回收的包装要求”
为了评价产品的可回收性，应考虑三个标准：(1)确保成品包装的设计含有一定百分比例的要求是可回收的包装材料。为了成为造纸工业的次要材料，包装应由至少50％的纤维素纤维制成；(2)对原材料的选择全面控制，以确保回收过程不会受到负面影响。换言之，包装组件应与已知的、相关的和工业上可用的回收技术兼容；和(3)回收的纤维不应损害使用这些回收的纤维制造的纸张质量。
带有25μm的PVOH膜的40磅天然牛皮纸的可回收性评价：内部可回收性符合欧洲标准EN 13430，并遵循法国纸张中心(CTP)设计的协议：纤维素纤维含量超过50％，满足纸张回收的先决条件；在进一步转换和/或打印过程之前对A4样品进行可回收性测试；回收率(材料回收率)为99％。
表3-可回收性测试结果：测试的复合材料是40磅的天然牛皮纸，具有25μm的PVOH膜：
本公开进一步包括以下方面。
方面1：一种复合材料，其配置用于包含可回收复合材料的食品容器，其包括纸基材和在纸基材上的可溶解聚合物层，其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿定位，以便与该食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
方面2：根据方面1所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层包含聚乙烯醇或增塑植物淀粉中的至少一种。
方面3：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层为层压层或挤出层。
方面4：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料附着在所述食品容器器皿的一个或多个附加层上，所述一个或更多个附加层包括纸。
方面5：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料耐油脂且可热密封，并满足美国食品药品监督管理局关于直接接触食品的要求21CFR176.170和21CFR 176.180。
方面6：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述纸基材包含至少50重量％的纤维素纤维。
方面7：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述纸基材的基重为约30g/m2(gsm)至约100gsm，优选40至70gsm，更优选40至50gsm。
方面8：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层的厚度为约1μm至约40μm，优选为10μm至30μm，更优选为20μm至28μm。
方面9：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层在40℃下是温水可溶的。
方面10：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料在40℃或更高温度下可再浆化。
方面11：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层是可生物降解和水溶性的。
方面12：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层直接附着于所述纸基材。
方面13：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述食品容器器皿是干食品包装容器器皿。
方面14：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层的基重为约10至60gsm，优选为15至45gsm。
方面15：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层在少于60秒的时间内可溶于60℃的自来水中。
方面16：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇包含水解度在70％至95％之间、优选在75％至92％之间的部分水解的聚乙酸乙烯酯。
方面17：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料耐油和油脂，并通过了褶皱加速宠物食品测试。
方面18：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料根据EN13430是可回收的。
方面19：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料不含氟化学品和双轴取向聚丙烯。
方面20：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中按照TAPPI T559所测试，所述可回收复合材料在Kit测试水平12或以上时是耐油和油脂的。
方面21：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层在23℃和50％相对湿度下的氧气透过率小于10cm3/m2/天。
方面22：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料包括至少一个折叠，所述至少一个折叠耐油脂。
方面23：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述纸基材由具有100％纤维素纤维的牛皮纸浆制成。
方面24：根据前述方面中任一项或多项所述的复合材料，其中所述食品容器器皿限定内腔，所述可回收复合材料被配置和定尺寸为靠近所述内腔定位；并且其中所述食品容器器皿是宠物食品袋，所述宠物食品袋被配置和定尺寸为容纳宠物食品，所述宠物食品包含油脂或油。
方面25：一种制造适于食品容器的复合材料的方法，包括在纸基材上提供可溶解聚合物层，以限定可回收复合材料；其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器定位，以便与该食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
方面26：根据方面25所述的方法，其中在所述纸基材上提供所述可溶解聚合物层以限定所述可回收复合材料包括将所述可溶解聚合物层直接层压或挤出在所述纸基材上。
方面27：根据方面25或26中任一项所述的方法，其中所述可溶解聚合物层包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇包含水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间的部分水解的聚乙酸乙烯酯。
方面28：根据方面25至27中任一项所述的方法，还包括将所述可回收复合材料相对于所述食品容器器皿定位。
方面29：根据方面25至28中任一项所述的方法，其中所述食品容器器皿限定内腔；并且进一步包括将所述可回收复合材料靠近所述食品容器器皿的内腔定位；并且其中所述食品容器器皿是宠物食品袋，所述宠物食品袋被配置和定尺寸为容纳宠物食品，所述宠物食品包含油脂或油。
尽管已经描述了具体实施方案，但是申请人或本领域的其他技术人员可能会想到目前或目前无法预料的替代、修改、变型、改进和基本等同方案。因此，所提交的以及可能被修改的所附权利要求旨在涵盖所有这样的替代、修改、变型、改进以及基本等同方案。
本文公开的所有范围包括端点在内，并且端点可独立地彼此组合(例如，“至高25重量％，或更具体地，5重量％至20重量％”的范围包括端点和“5重量％至25重量％”范围的所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”，“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于一个元素与另一个元素区分。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，术语“一”(“a”和“an”)和“所述”不表示数量限制，并且应解释为涵盖单数和复数。“或”是指“和/或”，除非另有明确说明。整个说明书中对“一些实施方案”、“一个实施方案”等的引用意味着结合所述实施方案描述的具体元素被包括在本文所述的至少一个实施方案中，并且在其他实施方案中可以存在或不存在。另外，应当理解，在各个实施方案中，可以以任何合适的方式来组合所描述的元素。“其组合”是开放的，包括包含所列出的组件或特性中的至少一个，任选地与未列出的类似或等效组件或特性一起的任何组合。
除非另有定义，否则本文所用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的技术人员通常所理解的含义相同的含义。所有引用的专利、专利申请和其他参考文献均通过引用整体并入本文。但是，如果本申请中的术语与并入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则本申请中的术语优先于并入的参考文献中的冲突术语。
除非本文另有相反说明，否则所有测试标准均为截至本申请提交日有效的最新标准，或者，如果要求优先权，则为测试标准出现的最早优先权申请的提交日。
尽管已经参考本公开的示例性实施例描述了本公开的复合材料、系统和方法，但是本公开不限于这种示例性实施方案和/或实现方式。相反，本公开的复合材料、系统和方法容易经受许多实施和应用，这对于本领域技术人员来说将从本公开中显而易见。本公开明确地包括所公开的实施方案的这种修改、增强和/或变型。由于在不脱离本公开的范围的情况下，可以在上述结构中进行许多改变，并且可以进行本公开的许多大范围不同的实施方案，因此，附图和说明书中包含的所有内容应被解释为说明性的，而非限制性的。在前述公开中意图进行额外的修改、改变和替换。因此，适当的是，所附权利要求以与本公开的范围一致的方式被广泛地解释。
Claims (29)
1.一种配置用于食品容器的复合材料，其包括：
可回收复合材料，包括纸基材和在纸基材上的可溶解聚合物层；
其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿定位，以便用于与所述食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层包含聚乙烯醇或增塑植物淀粉中的至少一种。
3.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层为层压层或挤出层。
4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料附着在所述食品容器器皿的一个或多个附加层上，所述一个或更多个附加层包括纸。
5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料耐油脂且可热密封，并满足美国食品药品监督管理局关于直接接触食品的要求21CFR 176.170和21CFR 176.180。
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述纸基材包含至少50重量％的纤维素纤维。
7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述纸基材的基重为约30g/m2(gsm)至约100gsm，优选40至70gsm，更优选40至50gsm。
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层的厚度为约1μm至约40μm，优选为10μm至30μm，更优选为20μm至28μm。
9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层在40℃下是温水可溶的。
10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料在40℃或更高温度下可再浆化。
11.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层是可生物降解和水溶性的。
12.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层直接附着于所述纸基材。
13.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述食品容器器皿是干食品包装容器器皿。
14.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层的基重为约10至60gsm，优选为15至45gsm。
15.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层在少于60秒的时间内可溶于60℃的自来水中。
16.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇包含水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间的部分水解的聚乙酸乙烯酯。
17.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料耐油和油脂，并通过了褶皱加速宠物食品测试。
18.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料根据EN13430是可回收的。
19.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料不含氟化学品和双轴取向聚丙烯。
20.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中按照TAPPI T559所测试，所述可回收复合材料在Kit测试水平12或以上时是耐油和油脂的。
21.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可溶解聚合物层在23℃和50％相对湿度下的氧气透过率小于10cm3/m2/天。
22.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述可回收复合材料包括至少一个折叠，所述至少一个折叠耐油脂。
23.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，其中所述纸基材由具有100％纤维素纤维的牛皮纸浆制成。
24.根据前述权利要求中任一项或多项所述的复合材料，
其中所述食品容器器皿限定内腔，所述可回收复合材料被配置和定尺寸为靠近所述内腔定位；并且
其中所述食品容器器皿是宠物食品袋，所述宠物食品袋被配置和定尺寸为容纳宠物食品，所述宠物食品包含油脂或油。
25.一种制造适于食品容器的复合材料的方法，包括：
在纸基材上提供可溶解聚合物层，以限定可回收复合材料；
其中所述可回收复合材料被配置和定尺寸为相对于食品容器器皿定位，以便与所述食品容器器皿一起使用，所述可回收复合材料适于与食品接触。
26.根据权利要求25所述的方法，其中在所述纸基材上提供所述可溶解聚合物层以限定所述可回收复合材料包括将所述可溶解聚合物层直接层压或挤出在所述纸基材上。
27.根据权利要求25或26中任一项所述的方法，其中所述可溶解聚合物层包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇包含水解度在70％至95％之间，优选在75％至92％之间的部分水解的聚乙酸乙烯酯。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，还包括将所述可回收复合材料相对于所述食品容器器皿定位。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的方法，其中所述食品容器器皿限定内腔；并且进一步包括
将所述可回收复合材料靠近所述食品容器器皿的内腔定位；且
其中所述食品容器器皿是宠物食品袋，所述宠物食品袋被配置和定尺寸为容纳宠物食品，所述宠物食品包含油脂或油。
Applications Claiming Priority (1)
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| PCT/IB2021/058265 WO2023037144A1 (en) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | Recyclable composite having dissolvable polymer layer, method for fabricating, and use with food containers |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| WO2023037144A1 (en) | 2023-03-16 |
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