CN1225064A - 用于在冰或水中冷冻储存液体食品的包装容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由叠层包装材料制成的包装容器,其可以在冰、水或空气湿度相当高的条件下进行储存,并保持容器外形的稳定性和夹持硬度,以及用于在包括液体的冷藏储存介质中保存液体食品。叠层包装材料(10)包括纤维芯层(11)和外层(12),外层(12)是塑料层,其可从聚丙烯、高密度聚乙烯和聚酯组成的一组材料中选择。最好,上述塑料层是双轴向薄膜。在芯层的内侧设有附加的增加稳定性层(16),例如铝箔。如附图所示由包装层材构成的包装容器保持良好的夹持稳定性,其归因于多种因素的组合,其中,与现有技术中使用的上述类型的包装容器的外层相比较,本发明的包装容器的外层首先具有改善的液体隔离性能,第二具有较大的厚度,第三具有较高的材料硬度。此外,在芯层外侧的刚性层(12)和在芯层内侧的刚性层(16)与其中间的芯层(11)相互协同作用,产生工字梁的效果,其有助于在湿度高的环境条件下保持包装容器的外形和夹持稳定性。

Description

用于在冰或水中冷冻储存液体食品的包装容器

本发明涉及包装容器，其在包括液体的储存介质中进行储存期间，具有良好的储存稳定性。所述包装容器由叠层包装材料制成，所述包装材料包括纤维材料的芯层，在芯层的用于包装容器的外侧设有塑料层。本发明特别涉及使用包装容器在具有液体的冷藏储存介质中储存液体食品。

在包装工业中，很久以来就使用一次性的包装容器包装和输送液体食品。

在许多种用于制造一次性使用的包装容器的包装材料包括纸或纸板的芯层和外层的、液密的聚乙烯层，通常是低密度聚乙烯(LDPE)。

要求这种包装材料的构造能够使被包装产品具有最好的被保护性能。同时，还要求包装产品便于进行生产和搬运。纸或者纸板的芯层使包装件具有良好的机械外形稳定性。因此，能够以简单和合理的方式输送或搬运包装件。外层、聚乙烯液密覆盖层则保护芯层，避免其吸收水分和液体。

根据储存时间和要被包装的产品，包装材料可以包括具有隔离性能的金属层或塑料层，所述隔离性能是指能够隔离光或气体，例如氧气。

通常，采用片状包装材料，通过使片状包装材料的纵向边缘相互连接，形成管状体，制成这种包装容器。然后，将需要的内装物填充到管状体内，沿着窄的、横向相互隔开的密封区域进行密封。因此，形成包括内装物的密封封闭部分的管状体。然后，在上述密封区域借助切割装置将管状体分开。随后，根据密封连接处或密封线的位置，将管状体折叠成为选定的几何形状，从而使包装容器成型。

通常，上述包装容器不在湿度相当高的条件下长时间储存。因此，通常在包装芯层的两侧覆盖一层低密度聚乙烯(LDPE)即可满足要求。但是，在许多国家或地区，由于气候原因需要在输送和储存期间对产品进行冷藏。同时，在一些区域使用冷冻输送设备或冷冻储藏设备受到限制。因而，通常在包装箱或由绝热材料制成的壳体中放入冰块冷却食品。随着时间的推移，冰块熔化，使冷却剂逐渐变为冰块和水的混合物，最终完全成为水。已经证实，在一定储存时间后，上述类型的包装容器丧失了外形稳定性和所谓夹持硬度，这是因为芯层(由芯层决定包装容器的外形稳定性和刚度)切开的边缘向外暴露，吸收水分，使芯层变软，并发生蠕变。在湿度相当高的条件下，例如在80～100％RH，长期储存，也将使芯层中的纤维吸收水分，从而使包装容器的稳定性恶化。

本发明的一个目的是提供一种相对导言中所述类型为新型的包装容器，这种类型的包装容器没有与现有技术中的包装容器密切相关的固有缺陷。

本发明的另一个目的是提供一种上述型包装容器，其在包括液体的冷冻储存介质中储存期间，具有良好的储存稳定性，即使在长期储存期间，这种包装容器也完全保持其优良的外形稳定性和夹持硬度。

本发明的又一个目的是提供一种上述型包装容器，其在湿度相当高的条件下储存，例如环境条件是80～100％RH数量级，即使在长期储存期间，这种包装容器几乎完全保持其优良的外形稳定性和夹持硬度。

借助权利要求1所述技术特征限定的包装容器能够达到上述发明目的。本发明的包装容器的优选实施例由从属权利要求2～8所述的技术特征予以限定。

采用较厚的和比较硬的塑料层覆盖芯层，所述塑料层从聚丙烯、高密度聚乙烯(HDPE)和聚酯组成的一组材料中选择，代替低密度聚乙烯LDPE，从而获得比较好的性能，即防止液体和水分穿透芯层。同时，因为上述聚丙烯、高密度聚乙烯和聚酯层具有良好的硬度，从而改善了叠层包装材料作为总体的硬度性能。

最好，塑料层由定向的聚丙烯、定向的高密度聚乙烯或定向的聚酯构成，按照本发明的一个优选实施例，塑料层由双轴向聚丙烯、双轴向高密度聚乙烯或双轴向聚酯构成。结合上述聚合物的硬度和水分隔离性能，选择聚合物层的合适厚度，使得包装容器在液体中储存时不会明显丧失其外形稳定性和夹持硬度。

最好，通过挤压的中间的薄叠层，例如聚乙烯，将定向的或双轴向的聚丙烯、高密度聚乙烯或聚酯的薄膜叠置到芯层上。

根据储存时间和要被包装的产品，包装材料通常包括附加层，其具有光隔离性能或气体隔离性能，例如隔离氧气。通常将这种隔离层设置在芯层的面向包装容器之内部的侧面上。但是，也可以将隔离层设置在芯层的另一侧。这种隔离层可以由金属层构成，例如可以是铝箔或薄的金属层或金属氧化物，例如氧化硅(SiOx，其中x为1.5～2.2)，将其设置在定向的聚丙烯、高密度聚乙烯或聚酯的塑料层上。另外，气体隔离层可以由塑料层构成，所述塑料层包括具有良好的气体隔离性能的聚合物，例如乙基乙烯醇(EVOH)或聚乙烯醇(PVAL)。

为了进一步保护包装容器，防止水分或液体渗透，可以防止包装容器的包装材料外侧的切开边缘(若有时)暴露于水中。这种保护措施可以通过已知的方式实现，即采用机械方式覆盖，或采用化学防水剂浸渍切开的包装材料的边缘。例如，采用塑料带条覆盖切开的包装材料边缘，将所述塑料带条叠置或粘接到包装材料上的各个切开边缘处，或者采用疏水性液体物质，例如某种类型的油或油脂浸渍切开的包装材料边缘。另外，在重叠连接处的切开边缘可以被叠置到重叠的包装材料下方，从而使它们不能暴露于周围的水分或液体中。

下面特别参照附图详细描述本发明的一个优选实施例，其中：

图1是本发明的优选的包装材料的示意图；

图2a和2b分别是表示图1所示的包装材料制成的包装容器在5℃的水中，随着储存时间的变化，在包装材料中产生的弯曲强度和水分含量；

图3a和3b分别是表示图1所示的包装材料制成的包装容器在相当高的湿度，即80～100％RH条件下，随着储存时间的变化，在包装材料中产生的弯曲强度和水分含量。

但是，可以得知，在参照附图1详细描述本发明的特殊实施例的同时，本专业的普通技术人员在不离开本发明范围的情况下可以得出不同的修改或变化的方式，本发明的范围由权利要求书限定。

图1表示了本发明的包装材料的实施例的示意图，所述包装材料由代号10表示。这种叠层包装材料包括芯层11，例如具有常规的包装性能的纸或纸板。在芯层的一侧，即面向包装容器内部的表面，设置由双轴向聚丙烯，BOPP.12产品构成的薄膜。

在本发明提供的包装材料10中，借助薄的中间层，即挤压制成的塑料层13，例如聚乙烯，将层12叠置到芯层上。在BOPP产品的薄膜12两侧适宜地覆盖有薄层14、15，所述薄层14、15由增加粘性或可热密封的聚合物构成。

在芯层的一侧，其在完成的包装容器中面向包装容器的内侧，可以设置增加稳定性的附加层16，此外这一附加层16可以具有良好的气体隔离性能。此增加稳定性的附加层16可由金属，例如铝箔构成。最好，这种铝箔16通过中间层叠置到芯层11上。所述中间层由挤压的薄塑料层，例如聚乙烯层17构成。为了防止被包装产品直接接触金属(根据包装食品的要求应当予以防止)，在包装容器内侧的铝箔16上覆盖塑料层18，例如聚乙烯，此塑料层最好具有热密封性能。

在图2a和2b以及3a和3b中，将图1中所示类型的包装材料分别被储存在水和相当高的湿度，例如80～100％RH，温度为5℃的条件下作试验。

在图2和3中表示被测试的包装材料，层12由厚度大约为18微米的BOPP薄膜构成，其两侧覆盖有厚度为0.6～0.7微米的薄层14、15，所述薄层14、15由增加粘性的和可热密封的聚合物构成。借助中间层将薄膜12叠置在芯层11上，所述中间层是挤压的厚度大约为12微米的低密度聚乙烯(LDPE)，采用相同方式借助中间层将铝箔叠置在芯层的另一侧，所述中间层是厚度大约为25微米的低密度聚乙烯。在铝箔的另一侧，即面对包装容器内部的一侧，采用厚度大约为35微米的低密度聚乙烯18覆盖铝箔16。芯层11由具有包装性能的纸构成，例如采用已知类型的所谓液体纸板，具有硬度80mN。

将测试的包装材料10与具有和包装材料10的结构相同的、但是没有薄膜12的常规类型的包装材料相比较。在常规的包装材料中，芯层覆盖有挤压的厚度为12微米的低密度聚乙烯层，所述聚乙烯层位于芯层之朝向包装容器外部的侧面上。

对由包装材料制作的、TETRA BRIK类型的容积为250ml平行六面体包装容器储存12天进行测试。对15个包装件分别在1、2、5和12天进行测量。

按照SCANP29:84，采用商标为LORENTZON ＆ WELTRE，代号16的测试设备测量弯曲强度。在图解中给出的弯曲强度的值GM以测量的弯曲强度的几何平均值来表示，其中一部分沿着设备的方向(MD)测量，一部分沿着横向方向(CD)测量，即，GM=√(MD×CD)。

从图2a和3a中可以看出，按照本发明的测试材料10的弯曲强度，分别在水和空气湿度相当高的条件下，在储存12天时间内都保持良好，而相应的常规的包装容器的弯曲强度在储存一天以后大约下降20％，在水中储存12天以后大约下降30％，在高湿度条件下储存12天以后大约下降10％。

通过图2b和3b还可以看出，在相同的储存试验期内，测量的在包装材料内的水分含量，在常规的包装材料中增加，而在本发明的材料中降低。

在芯层中的纸材料的硬度比低密度聚乙烯的硬度明显地高，为此，低密度聚乙烯层不会显著增加包装材料的整体硬度。

随着水分含量的增加，芯层中的包装材料的硬度降低。因此，包装材料的总硬度也随之降低。

当芯层相反地设有叠置的外层塑料材料时，一方面在沿着设备的方向(MD)和横向方向(CD)使硬度增加，在另一方面，与常规的聚乙烯外层相比，使得水分的渗透性能降低，即使在相当高的湿度条件下，也使整个包装材料的硬度和稳定性都增加。

在包装材料10的测试中，发现在芯层的刚性外层12和面向内部之侧面上的金属箔16之间形成工字梁的效果。由周围的两层12、16的硬度可补偿吸收了水分或湿气的芯层的蠕变。可能这种工字梁的效果随着芯层的厚度的增加而增加，因为纤维吸收水分后膨胀，而且在硬度较高的两层之间距离增加。因此，这种效果促使包装材料在水和高湿度的空气中保持其原有的硬度。

通过其它试验还可以看出在水中储存几天之后，测试材料10的包装容器仍然保持其夹持硬度，与此同时常规的包装材料丧失了夹持硬度，并发生蠕变。

由图1所示的包装层材制成的包装容器保持的良好的夹持稳定性归因于多个因素的组合，其中，与现有技术中使用的上述类型的包装容器的外层相比较，本发明的包装容器的外层首先具有比较好的液体隔离性能，第二具有较大的厚度，第三具有较高的材料硬度。

最好，外塑料层从聚丙烯、高密度聚乙烯和聚酯组成的一组材料中选择，塑料层的厚度至少为10微米，并且在设备和横向方向的E模量至少为1000MPa。

按照本发明的一个优选实施例，上述外塑料层的厚度至少为15微米，和/或在设备和横向方向的E模量至少为2000MPa。

按照本发明的另一个优选实施例，上述外塑料层分别在设备方向和横向方向的E模量至少为3000MPa。

还意外地发现，在刚性的外层与芯层另一侧的刚性层的协同作用下，使包装容器具有良好的夹持稳定性，所述另一侧的刚性层是铝箔。由此，使具有中间的芯层的材料产生工字梁的效果。

如上所述可以看出，本发明涉及的包装容器，例如塑料或金属的包装容器适合于在水或冰中冷藏物品，其可以在湿度相当高的情况下进行储藏，即环境条件80～100％RH，即使在长期储藏后也不丧失其良好的外形稳定性和夹持硬度。

Claims (10)

1．一种外形稳定的包装容器，其在包括液体的储存媒介中，具有良好的储存稳定性，所述包装容器由叠层包装材料(10)构成，所述包装材料(10)包括具有塑料层(12)的纤维材料的芯层(11)，所述塑料层(12)设置在包装容器的外侧，其特征是：设置在包装容器外侧的塑料层(12)包括一种从聚丙烯、高密度聚乙烯(HDPE)和聚酯组成的一组材料中选择的塑料。

2．按照权利要求1所述的包装容器，其特征是：所述塑料层(12)包括一层定向的聚丙烯、定向的高密度聚乙烯或定向的聚酯。

3．按照权利要求2所述的包装容器，其特征是：所述塑料层(12)是双轴向的聚丙烯、高密度聚乙烯或聚酯。

4．按照权利要求1～3之一所述的包装容器，其特征是：叠层的包装材料(10)还包括一位于包装容器内侧的增加稳定性的层(16)。

5．按照权利要求4所述的包装容器，其特征是：所述增加稳定性的层(16)由铝箔构成。

6．按照权利要求1～5之一所述的包装容器，其特征是：任何可能在包装容器外侧上出现的切割边缘应防止暴露在水中。

7．按照权利要求6所述的包装容器，其特征是：通过包装材料重合折叠，以机械方式保护切割的包装容器边缘，或者在切割的包装容器边缘上覆盖防护塑料带条。

8．按照权利要求6所述的包装容器，其特征是：通过浸渍疏水性的液体物质，采用化学方式保护切开的包装容器边缘。

9．使用权利要求1～8之一所述包装容器的方法，其特征是：在包括液体的冷藏储存介质中储藏液体食品。

10．按照权利要求9所述的使用方法，其特征是：所述包括液体的冷藏储存介质是冰和水的混合物。

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