耐热的可回收利用的蒸煮包装

技术领域

本披露涉及膜结构，具体地是可蒸煮的包装膜以及由其制成的包装产品。本文所述的包装膜在基于聚烯烃的过程中是可以回收利用的。

背景技术

巴斯德氏杀菌操作(即蒸煮)用于杀菌和热加工气密密封包装组分中包含的食品或其他产品。食品或其他产品被包装并密封在可蒸煮的包装如袋子中，并且被转移到高压灭菌单元，在那里使它经受一长段时间通常超过水的沸点的温度。高压灭菌法还使用超压来完成杀菌步骤。

专业的柔性包装膜用于使用压热杀菌过程来产生货架稳定或已杀菌产品的应用。可商购的货架稳定产品如预煮米饭、湿宠物食品或金枪鱼可以以柔性包装的形式如立式袋、带盖的托盘或流动包装获得。取决于包装膜的阻隔性，包装产品可以在环境条件下储存数月或数年。

用于包装内杀菌的柔性包装膜通常具有许多不同的层，每层都贡献了高要求应用所需的一个或多个重要属性。例如，包装膜可能需要高挺性和高耐热性以在高速包装过程中很好地工作。包装膜必须要能承受杀菌过程中的高温和压力变化而不会失去密封完整性或在外观上变得没有吸引力。

旨在应用于已杀菌产品的典型柔性包装膜可以包括提供优异的耐热性、尺寸稳定性和硬挺性的如聚酯纤维或聚酰胺等材料的组合；提供高阻隔性和硬挺性的铝箔；和/或提供合适的密封特征的聚烯烃类。遗憾地是，当多种材料组合在单个包装膜中时，该膜变得难以回收利用。

发明内容

本文描述的是可用于蒸煮产品应用柔性层压包装膜，其在聚烯烃回收流中具有可回收利用的重要优势。尽管具有高聚烯烃含量的组成，但是蒸煮包装膜保留了使其在高速包装操作中运转良好并承受住杀菌循环的特征，同时保留了良好的外观、优异的阻隔特性和密封完整性。

本文所述的蒸煮包装膜具有基于聚丙烯的外部膜、阻隔层和密封层。蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物的总组成。蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚丙烯的聚合物的总组成。

在一些实施例中，蒸煮包装膜额外地具有基于聚丙烯的内部膜。基于聚丙烯的内部和外部膜中的一个或两者可以是取向。

蒸煮包装膜的优选实施例具有含有金属或无机氧化物的阻隔层。阻隔层沉积在基于聚丙烯的外部或内部膜的表面上。

在某些实施例中，蒸煮包装膜的密封层是同样具有背衬层的多层膜的一部分。当持续1秒的停留时间并在440N/15cm

蒸煮包装可以由蒸煮包装膜的一种或多种形成。

从蒸煮包装的角度来看，它是由具有至少80％的基于聚烯烃的材料的总组成的蒸煮包装膜制成的。蒸煮包装膜的阻隔层提供小于2.0cm

本文还披露了货架稳定包装产品。货架稳定包装产品包括具有至少80％的基于聚丙烯的聚合物的蒸煮包装膜和气密密封在蒸煮包装膜内的产品。

本文还披露了生产货架稳定包装产品的方法。方法包括通过使用小于或等于160℃的密封温度将蒸煮包装膜热密封到自身以形成起始包装，用产品填充起始包装，热密封起始包装以将产品完全封在最终包装内，并且将最终包装暴露于高压灭菌法。

附图说明

结合附图考虑以下对本披露的各实施例的详细描述，可以更全面地理解本披露，其中：

图1是蒸煮包装膜的实施例的侧示意图；

图2是蒸煮包装膜的实施例的侧示意图；

图3是蒸煮包装膜的实施例的侧示意图；

图4是蒸煮包装膜的实施例的侧示意图；

图5是蒸煮包装的实施例的平面图；

图6是货架稳定包装产品的实施例的平面图；以及

图7是生产货架稳定包装产品的方法的实施例的流程图。

附图示出了一些但并非所有的实施例。附图中描绘的元件是说明性的并且不一定按比例绘制，并且相同的(或类似的)附图标记在整个附图中代表相同的(或类似的)特征。

具体实施方式

目前的柔性蒸煮包装膜含有被设计为在苛刻的应用中提供高性能的多种不同的材料。结构通常含有包括聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、金属和/或乙烯乙烯醇共聚物的层。结构的每一层都设计为提供如阻隔性、硬挺性、耐热性、尺寸稳定性、抗穿刺性、密封强度和视觉吸引力等特性。蒸煮包装具有挑战性的功能要求和当前结构中材料的多样性在寻求提供更加可持续的可回收利用的包装解决方案时造成了主要障碍。

如本文所披露的，蒸煮包装膜结构被设计为包含高水平的基于聚烯烃的材料，具体地，高水平的基于聚丙烯的材料。尽管消除了蒸煮包装中常用的许多材料，但该结构保留了阻隔性、耐热性、外观和密封完整性等所有必需属性。有利地，该结构适用于简易回收。

具体地，蒸煮包装膜结构具有的设计使得密封层的热密封起始温度足够低，以适应外部表面仅有的中等耐热性。尽管密封层现在具有相当低的温度软化点，但密封层仍然具有足够的完整性，可以承受蒸煮杀菌过程中的高温以及包装在分配和使用过程中可能承受的其他滥用。蒸煮包装膜可以在较低的密封温度下形成蒸煮包装，保留优异的视觉外观。此外，即使在膜形成包装、填充、气密密封并经过蒸煮杀菌过程之后，包装结构仍保持优异的阻隔特性和视觉外观。

本文所述的蒸煮包装膜含有按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物，以及按重量计至少50％的基于聚丙烯的聚合物。最小化了不是基于聚烯烃的聚合物的材料。包装膜的外部具有耐热的基于聚丙烯的膜。包装膜的内部具有密封层，该密封层是聚合物的基于聚丙烯的共混物。蒸煮包装膜含有通常不是基于聚烯烃的材料的阻隔层。该膜还可以具有其他材料如粘合剂和油墨。

使用如本文所述的包装膜结构设计元素，可以获得可回收利用的包装膜。由于聚烯烃含量高，这些膜适合在基于聚烯烃的回收过程中回收。由于聚丙烯含量高，这些膜还适合在基于聚丙烯的回收过程中回收。具体地，这些膜可能具有低水平的或可能基本上不含如聚酯、聚酰胺、含氯聚合物和铝箔等材料。优选地，这些蒸煮包装膜没有铝箔。如本文所用的，“铝箔”是厚度为至少1微米、典型地大于5微米的金属的网片。这些膜可能含有非基于聚烯烃的聚合物，如用于粘合剂层或油墨层的那些，但它们是最小化的并且按重量计通常小于总组成的10％。这些膜可能含有非聚合物材料如阻隔材料，但它们是最小化的并且按重量计通常小于总组成的10％。

蒸煮包装膜

本文所述的是适用于蒸煮包装的蒸煮包装膜和层压的基于聚丙烯的膜以及由其制成的蒸煮包装和货架稳定包装产品。如本文所用的，“蒸煮包装膜”或“蒸煮包装”是可以填充产品、密封并在暴露于典型的蒸煮杀菌过程后保持气密密封的膜或由该膜制成的包装。典型的蒸煮杀菌是使用从约100℃至约150℃的温度，最高达约70psi(483kPa)的超压，并且持续时间可能是从几分钟至最高达几小时的分批过程。用于柔性膜中包装产品的常见蒸煮工艺包括蒸或水浸。食品或其他产品包装在蒸煮包装膜中并蒸煮杀菌后可以在环境条件下长时间储存(即货架稳定)，保持无菌。因为蒸煮过程非常地残酷，所以设计了非常专业的柔性包装膜来承受这一过程。

可以在蒸煮杀菌过程中使用各种类型的包装材料，包括金属罐、罐子和柔性聚合物基包装，如本文所述的蒸煮包装膜和层压的基于聚丙烯的膜。在蒸煮应用中使用柔性包装的优势包括重量减轻和使包装的内含物达到杀菌条件所需的能量减少。蒸煮包装膜可以具有从约2.5密耳(63.5微米)至约10密耳(254微米)、或从约3密耳(76.2微米)至约6密耳(152.4微米)的厚度。

现在参考图1，蒸煮包装膜10的实施例包括基于聚丙烯的外部膜20、阻隔层40和密封层32。基于聚丙烯的外部膜20位于蒸煮包装膜的一个主要表面上并成为蒸煮包装的暴露外表面。密封层32位于蒸煮包装膜的另一个主要表面上并在蒸煮包装膜形成蒸煮包装时成为产品接触侧。阻隔层40位于蒸煮包装膜的这些表面的内部。蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物的总组成。蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚丙烯的聚合物的总组成。

如本文所用的，“层”是膜的均匀的结构单元。层与膜的长度和宽度可以是连续的或不连续的(即有图案的)。如本文所用的，术语“膜”是与x轴和y轴方向尺寸(长度和宽度)相比具有微不足道的z轴方向尺寸(厚度)的单层或多层网片，其与一张纸不同。膜通常被认为有两个主要表面，彼此相对，在长度和宽度方向上扩展。膜可以由无限数量的膜和/或层制成，这些膜和/或层粘合在一起形成复合物品。包装膜的一部分可以称为层或膜。

蒸煮包装膜含有至少一种基于聚丙烯的膜。如本文所用的，“基于聚丙烯的膜”具有包括按重量计至少50％，或至少90％的基于聚丙烯的聚合物的组成。在一些情况下，基于聚丙烯的膜可以是基本上100％的基于聚丙烯的聚合物。

基于聚丙烯的外部膜可以是取向的。如本文所用的，术语“取向的”表明膜已被加热到低于材料的熔点的温度并拉伸至少2X。这典型地通过双气泡或三气泡工艺，通过拉幅架工艺或使用加热辊的MDO工艺来实现。典型的吹膜工艺确实赋予了膜一些拉伸性，但不足以认为是如本文所描述的取向的。膜在任意方向上可以是双轴取向的或单轴取向的。基于聚丙烯的外部膜优选地在取向后热定型(即退火的)，使得其在高温条件下尺寸稳定，这在蒸煮层合膜(即印刷或层压)的转化过程中或在使用层压(即热密封或蒸煮杀菌)的过程中可能会经历。基于聚丙烯的外部膜可以使用特定的聚合物生产并且可以使用优化膜耐热性的特定条件进行取向。

基于聚丙烯的外部膜可以是取向的聚丙烯膜，如双轴取向的聚丙烯。取向的聚丙烯膜可以具有一层或多层并且可以具有专门的涂层，如哑光漆。取向的聚丙烯膜的任一层都可以含有颜料如二氧化钛，以使膜对可见光不透明。膜可以是空穴的双轴取向的聚丙烯，导致膜对可见光不透明。双轴取向的聚丙烯对可见光可以是透明的。在一些实施例中，基于聚丙烯的外部膜是基本上包含聚丙烯的双轴取向的聚丙烯膜。基于聚丙烯的外部膜可以具有但不限于约12、约20、约25或约30微米的厚度。

可用作基于聚丙烯的外部膜的商业实例包括Bicor

如本文所用的，术语“外部”用于描述位于包含它的膜的主要表面上之一的膜或层。如本文所用的，术语“内部”用于描述并不位于包含它的膜的表面上的膜或层。内部膜或层与两侧的另一层膜或层相邻。

蒸煮包装膜的阻隔层通常与蒸煮包装膜在相同空间范围内扩张并含有阻隔材料。阻隔层提供了减少的气体(如氧气)的传输(即含有氧气阻隔材料)。阻隔层可以附加地提供减少的湿气的传输(即含有湿气阻隔材料)。阻隔层典型地是蒸煮包装膜的内部层以保护这一重要层的完整性。阻隔材料可以是聚合物性质的，如聚酰胺、乙烯乙烯醇共聚物或聚乙烯醇共聚物。阻隔材料可以是金属的，如铝的薄沉积。阻隔层可以是透明的无机氧化物涂层如AlOx或SiOx。阻隔层可以是多层的并含有不同层的阻隔材料。阻隔层可以是多种阻隔材料的共混物。阻隔层提供了在延长的储放时限内将产品保存在蒸煮包装中所需的特定阻隔，储放时限可能长达数月甚至超过一年。

阻隔层可以位于基于聚丙烯的外部膜的表面上。在蒸煮包装膜的一些实施例中，阻隔层位于面向密封层的基于聚丙烯的外部膜的内部表面上。可替代地，阻隔层沉积在内部膜的表面上。

阻隔层在包装产品的储放时限内(即当包装是气密密封的)减少了氧气通过蒸煮包装膜的流入量。在一些实施例中，在暴露于蒸煮杀菌过程之前，蒸煮包装膜的平均氧气透过率(OTR)值小于2cm

蒸煮包装膜的密封层的组成将允许形成热密封物，从而形成气密包装。如本文所用的，术语“热密封”或“热密封的”是指通过短时间段内施加热量和压力或通过超声波能量密封工艺粘合在一起的两个或更多个表面。热密封和超声波密封是用于制造包装已知的并且常用的工艺，并且为本领域技术人员所熟悉。

密封层必须位于蒸煮包装膜的表面上以促进密封功能。在使用蒸煮包装的蒸煮包装膜过程中，密封层可以热密封到自身或另一个包装组分上。在热密封的过程中，密封层软化，允许在低于基于聚丙烯的外部膜的耐热性的密封温度下形成热密封粘合。密封层在低于外部取向膜的温度耐受性的密封温度下软化。密封层应该在密封条件(时间、温度和压力)下软化并形成热密封物，而不会造成在蒸煮包装膜的外部表面上造成过度收缩或损坏。

蒸煮包装膜目标是含有大量的聚烯烃，具体地聚丙烯使得它在回收过程中是可接受的。与传统用于蒸煮包装膜的材料(即聚酯、铝箔、聚酰胺)相比，聚烯烃类具有相对较低的耐热性。由于较低的耐热性，蒸煮包装使用较低温度的热密封工艺形成，以避免期间任何收缩或烧蚀。本文披露的蒸煮包装膜遇到的挑战是将合并具有低热密封起始温度(HSIT)和高密封强度和密封韧性的密封层以承受蒸煮加工与正常的分发和处理(即跌落强度和爆破强度)两者。密封层还必须含有经批准在蒸煮条件下接触食品的材料，如政府机构为食品安全规定的。

密封层可以含有低热密封起始温度(HSIT)的材料。在蒸煮包装膜的一些实施例中，密封层含有熔融温度等于或小于135℃的聚丙烯共聚物。

密封层可以通过任何已知的工艺形成。例如，密封层可以是涂覆在蒸煮包装膜的其他层上的热密封漆。在其他实施例中，密封层是通过将聚合物熔体直接施加于蒸煮包装的其他层上的挤出工艺形成的。又在其他实施例中，密封层可以通过离线共挤出工艺(即流延膜或吹膜工艺)形成，并随后使用层压工艺粘附至蒸煮包装膜的其他层上。密封层可以包含在含有2、3、4或更多层的多层膜内。

现在参考图2，蒸煮包装膜10的实施例包括基于聚丙烯的外部膜20、阻隔层40、密封层32和背衬层34。密封层32和背衬层34是在共挤出多层膜30内的层。基于聚丙烯的外部膜20可以位于蒸煮包装膜的一个主要表面上并成为蒸煮包装的暴露外表面。密封层32位于蒸煮包装膜的另一个主要表面上并成为蒸煮包装的产品接触侧。背衬层34位于密封层32的相邻处。阻隔层40位于蒸煮包装膜10表面的内部。蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物的总组成。蒸煮包装膜可以具有包括按重量计至少80％的基于聚丙烯的聚合物的总组成。

共挤出多层膜的背衬层为结构提供了额外的硬挺性和韧性。共挤出多层膜的背衬层可以被配置成与蒸煮包装膜层的剩余部分有良好的粘附性。在一些实施例中，背衬层含有一种或多种基于聚丙烯的聚合物。背衬层以及多层膜的其他层还可以含有其他基于聚烯烃的聚合物如基于聚乙烯的聚合物。

虽然蒸煮包装膜的结构和由其制成的任何包装含有几种不同的元件(外部层、阻隔层、密封层等)，但膜或包装的总组成应该具有高水平的单一材料类型(聚烯烃或具体地，聚丙烯)以促进回收利用。如本文所用的，术语“总组成”用来描述整个膜结构或包装。以任何方式相互连接的任何材料、层或组分都是该物品总组成的一部分。蒸煮包装膜可以具有高水平的基于聚烯烃的聚合物。包装膜可以具有高水平的基于聚丙烯的聚合物。本文所述的包装膜和由其制成的任何蒸煮包装可以在物品含有大量的基于聚丙烯的聚合物时在聚丙烯回收过程中回收利用。混合的聚烯烃回收过程也可以接受相对高水平的非聚丙烯的聚烯烃类，因此物品也可以含有非聚丙烯的高水平的聚烯烃类，但仍然适用于回收利用。

如本文所用的，“基于聚烯烃的聚合物”是指在聚合物的重复骨架内具有至少一个烯烃单体键的均聚物或共聚物。基于聚烯烃的聚合物的主要实例是聚乙烯均聚物和共聚物以及聚丙烯均聚物和共聚物。基于聚烯烃的聚合物的其他实例是乙烯乙烯醇共聚物和环烯烃共聚物。

蒸煮包装膜可以具有包括按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物的总组成。换句话说，考虑到整个蒸煮包装膜内的所有材料(聚合物的和非聚合物的)按重量计至少80％是基于聚烯烃的聚合物。蒸煮包装膜可以具有包括基于聚烯烃的聚合物的最小含量按重量计为80％、82％、84％、86％、88％或90％的总组成。蒸煮包装膜可以具有包括基于聚烯烃的聚合物的最大含量按重量计为100％、99％、98％、97％、96％或95％的总组成。例如，蒸煮包装膜的总组成可以有按重量计从90％至99％的基于聚烯烃的聚合物或蒸煮包装膜的总组成可以有按重量计从82％至100％的基于聚烯烃的聚合物。

如本文所用的，“基于聚丙烯的聚合物”是指在聚合物的重复骨架内具有至少一个丙烯单体键的均聚物或共聚物。丙烯键可以由以下通式表示：[CH2-CH(CH3)]n。此种聚丙烯可以是聚丙烯抗冲共聚物、聚丙烯无规共聚物、或聚丙烯均聚物，可以是间规立构的或是全同立构的，和/或可以是或可以不是成核的。基于聚丙烯的聚合物可以是丙烯α-烯烃共聚物。

蒸煮包装膜可以具有包括按重量计至少70％的基于聚丙烯的聚合物的总组成。换句话说，考虑到整个蒸煮包装膜内的所有材料(聚合物的和非聚合物的)按重量计至少70％是基于聚丙烯的聚合物。蒸煮包装膜可以具有包括基于聚丙烯的聚合物的最小含量按重量计为70％、80％、85％、86％、88％或90％的总组成。蒸煮包装膜可以具有包括基于聚丙烯的聚合物的最大含量按重量计为100％、99％、98％、97％、96％或95％的总组成。例如，蒸煮包装膜的总组成可以具有按重量计从70％至98％的基于聚丙烯的聚合物或蒸煮包装膜的总组成可以具有按重量计从80％至100％的基于聚丙烯的聚合物。

在一些实施例中，蒸煮包装膜具有包括按重量计小于10％的除基于聚烯烃的聚合物之外的聚合物的总组成。除了具有高聚烯烃和聚丙烯含量，蒸煮包装膜可以具有相对于总组成的低水平的非聚烯烃聚合物。可以包括在蒸煮包装膜中的非聚烯烃聚合物包括聚酰胺、聚丙烯酸酯和聚氨酯。这些聚合物可以存在于挤出层中或存在于印刷油墨或粘合层内。蒸煮包装膜可以具有包括按重量计小于9％、8％、7％、6％或5％的除基于聚烯烃的聚合物之外的聚合物的总组成。

在一些实施例中，蒸煮包装膜基本上不含除基于聚烯烃的聚合物之外的聚合物。换句话说，可能存在于蒸煮包装膜中的任何非聚烯烃聚合物都不会影响膜的基本和材料特性。

现在参考图3，蒸煮包装膜10的实施例包括基于聚丙烯的外部膜20、阻隔层40、基于聚丙烯的内部膜50、密封层32和背衬层34。密封层32和背衬层34是共挤出多层膜30内的层。基于聚丙烯的外部膜20可以位于蒸煮包装膜的一个主要表面上并成为蒸煮包装的暴露外表面。密封层32位于蒸煮包装膜的另一个主要表面上并成为蒸煮包装的产品接触侧。背衬层34位于密封层32的相邻处。基于聚丙烯的内部膜50和阻隔层40位于蒸煮包装膜10的表面的内部。蒸煮包装膜可以具有包括按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物的总组成。蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚丙烯的聚合物的总组成。

阻隔层可以与基于聚丙烯的外部膜的内部表面相接触。阻隔层可以与基于聚丙烯的内部膜的任一侧相接触。

基于聚丙烯的内部膜可以是取向的。膜在任意方向上可以是双轴取向的或单轴取向的。基于聚丙烯的内部膜优选地热定型(即退火的)，使得其在高温条件下尺寸稳定，这在层压的转化过程中或在使用层压(即热密封或蒸煮杀菌)的过程中可能会经历。基于聚丙烯的内部膜，如果存在的话，可以与基于聚丙烯的外部膜相同或不同。

基于聚丙烯的内部膜可以是取向的聚丙烯膜，如双轴取向的聚丙烯。取向的聚丙烯膜可以具有一个或多个层并且可以具有专门的涂层，如哑光表面。取向的聚丙烯膜的任一层都可以含有颜料如二氧化钛，以使膜对可见光不透明。膜可以是空穴的双轴取向的聚丙烯，导致膜对可见光不透明。双轴取向的聚丙烯对可见光可以是透明的。在一些实施例中，基于聚丙烯的外部膜是基本上包含聚丙烯的双轴取向的聚丙烯膜。

在含有基于聚丙烯的内部膜的实施例中，基于聚丙烯的内部膜可以与基于聚丙烯的外部膜相同或不同。可用作基于聚丙烯的内部膜的商业实例包括Bicor

阻隔层可以是涂覆在用于制造蒸煮包装膜的膜之一上的涂层或沉积物。例如，图3中示出的实施例中所示的阻隔层40可以是已沉积在基于聚丙烯的内部膜50上的硅氧化物材料，位于基于聚丙烯的外部膜和基于聚丙烯的内部膜之间。或者，图3中示出的实施例中所示的阻隔层40可以是已沉积在基于聚丙烯的外部膜20上的硅氧化物材料，位于基于聚丙烯的外部膜和基于聚丙烯的内部膜之间。可替代地，阻隔层可以是已沉积在面向密封剂层的基于聚丙烯的内部膜一侧的硅氧化物材料(这一实施例没有在图中示出)。

蒸煮包装膜的任何实施例都可以含有其他材料和层。例如，膜结构可以含有挤出结系层或其他用于粘合不同材料的粘合层。膜可以在结构的任何位置含有油墨层。

本文还披露了适用于蒸煮包装的层压基于聚丙烯的膜。层压基于聚丙烯的膜60的实施例在图4中示出。层压基于聚丙烯的膜具有外部取向膜70、阻隔层80和包含密封层92的多层膜90。层压基于聚丙烯的膜可以使用440N/15cm

在蒸煮包装膜或层压基于聚丙烯的膜的一些实施例中，外部膜、内部膜和多层膜基本上不含除聚烯烃类之外的聚合物。

蒸煮包装

本文所述的是适用于蒸煮包装的蒸煮包装膜和层压的基于聚丙烯的膜以及由其制成的蒸煮包装和货架稳定包装产品。如本文所用的，“蒸煮包装膜”或“蒸煮包装”是可以填充产品、密封并在暴露于典型的蒸煮杀菌过程后保持气密密封的膜或由该膜制成的包装。

蒸煮包装形成的实例包括但不限于袋子或包、立式袋(如图5中示出的)、托盘、杯状物或碗盖或流动包装。蒸煮包装可以完全由如本文所述的一种或多种蒸煮包装膜制成。蒸煮包装可以由各种组分制成，包括至少一种如本文所述的蒸煮包装膜。非本文所述的蒸煮包装膜的蒸煮包装的任何组分也可以具有高水平的聚丙烯聚合物。在蒸煮包装的一些实施例中，包装是由至少一种如本文所述的膜和至少一种其他组分制成的，该其他组分具有按重量计至少90％的基于聚丙烯的聚合物，使得整个包装在聚丙烯回收过程是可回收利用的。

蒸煮包装包括至少一个热密封物，以允许连接包装组分、形成包装并密封包装。包括蒸煮包装膜110和热密封物114的蒸煮包装100的实例在图5中示出为立式袋。在这个实施例中，蒸煮包装完全由本文所述的蒸煮包装膜制成，使用热密封物来形成闭合包装。

在蒸煮包装的一些实施例中，包装的一些组分在聚丙烯回收过程中不可回收利用。在那种情况下，包装组分可能需要在回收和/或处置前分离。包装组分的分离可以是通过剥离热密封物实现。

在由蒸煮包装膜形成的蒸煮包装的一些实施例中，该包装具有按重量计至少90％的基于聚烯烃的材料或至少80％的基于聚烯烃的材料。在由蒸煮包装膜形成的蒸煮包装的一些实施例中，该包装具有按重量计至少90％的基于聚丙烯的材料或至少80％的基于聚丙烯的材料。在由蒸煮包装膜形成的蒸煮包装的一些实施例中，该包装具有按重量计至少90％的基于聚烯烃的材料和至少80％的基于聚丙烯的材料。

货架稳定包装产品

本文描述的是适用于蒸煮包装的蒸煮包装膜和层压的基于聚丙烯的膜以及由其制成的蒸煮包装和货架稳定包装产品，如图6所示。蒸煮包装膜210用于形成含有产品220的蒸煮包装，以产生货架稳定包装产品200。如前文讨论的，热密封物214用于形成蒸煮包装并气密密封货架稳定包装产品200。

在货架稳定包装产品的一些实施例中，蒸煮包装中的产品如果不是因为它在蒸煮包装膜内气密密封时所经历的杀菌过程，该产品将是易腐烂的。如本文所用的，产品可能是易腐烂的食物产品，其中杀菌过程(即蒸煮)使得产品可以在环境条件下储存和保存数月或数年。产品在被气密密封在由蒸煮包装膜形成的包装内的同时经历杀菌过程的。灭菌后，蒸煮包装可防止氧气流入(即具有高氧气阻隔特性)，以帮助延长产品的储放时限。

在货架稳定包装产品的一些实施例中，蒸煮包装中的产品保持杀菌的产品，是因为它在气密密封在包装内的同时被杀菌。

用于生产货架稳定包装产品的过程的实施例在图7中示出。如前所述，起始包装320由蒸煮包装膜310上的热密封物314形成。热密封物314可以在两个蒸煮包装膜310之间形成，如示出的立式袋构造，或者在蒸煮包装膜与另一个包装组分之间形成。热密封物可以在高到足以形成热密封物，但又低到足以防止蒸煮包装膜的收缩的任何密封温度下形成。例如，热密封温度可以小于或等于160℃、小于或等于150℃、小于或等于140℃或小于或等于130℃。然后向起始包装320填充产品330。填充后，向起始包装施加额外的热密封314以将产品完全封在最终包装340内。换句话说，将填充有产品的起始包装气密密封以形成最终包装。将最终包装暴露于高压灭菌法350，或者另一个合适的杀菌过程，从而得到货架稳定包装产品360。

实例和数据

组合了五个实例蒸煮包装膜用于测试。实例1至5的细节可以在下表1中找到。

实例1至4中的每一个都是三层的层压并且包括基于聚丙烯的外部膜、阻隔层和多层膜，该基于聚丙烯的外部膜是双轴取向的聚丙烯膜(100％的基于聚丙烯的材料)，该阻隔层是沉积在双轴取向的聚丙烯膜(100％的基于聚丙烯的材料)上的硅氧化物涂层，并且该多层膜(100％的基于聚丙烯的材料)含有低起封温度的密封层。

实例5是两层的层压并且包括基于聚丙烯的外部膜和多层膜，该基于聚丙烯的外部膜是双轴取向的聚丙烯膜(100％的基于聚丙烯的材料)，其阻隔层是沉积在外部双轴取向的聚丙烯膜(100％的基于聚丙烯的材料)上的硅氧化物涂层，并且该多层膜(100％的基于聚丙烯的材料)含有低起封温度的密封层。

实例1至5的膜使用粘合层压粘合在一起，在一些情况下，还包括油墨。用于这些实例的粘合剂是从陶氏化学公司(Dow Chemical)可获得的Dow Adcote 811A和催化剂C9L10的基于溶剂的双组分体系。正如本领域已知的，油墨是可蒸煮等级的。实例1至4将膜层压，使得双轴取向的内部聚丙烯膜上的硅氧化物涂层是取向的，从而使得它面向取向的外部聚丙烯膜。对于实例5双轴取向的外部聚丙烯膜上的硅氧化物涂层是取向的以面向多层膜。

对于实例1至5的膜的每一层，基于聚烯烃的材料和基于聚丙烯的材料的量报告在表1中。双轴取向的聚丙烯膜使用含有100％的基于聚丙烯的材料(因此也是100％的基于聚烯烃的)。粘合剂和油墨是基于其他聚合物，因此含有0％的基于聚烯烃的和0％的基于聚丙烯的材料。涂覆有SiOx的双轴取向的聚丙烯膜含有非基于烯烃的漆和无机涂层，两者都不是基于聚烯烃的或基于聚丙烯的材料。因此，仅该层的重量的一部分(例如18.1g/m

报告实例1至5中的每个的氧气透过率(OTR)。根据ASTM F1927使用1个大气压、23C和50％ RH的条件测量OTR。在将蒸煮包装膜暴露于典型的蒸煮杀菌过程(切割蒸煮包装膜的DIN A4大小的部分并将其暴露在128℃和2.5巴超压下的蒸汽杀菌过程中60分钟，然后进行淋水冷却)后测量蒸煮后的OTR。蒸煮包装膜即使在暴露于蒸煮过程后也保持优异的OTR。

表1

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*BOPP＝双轴取向的聚丙烯膜

如前文讨论的，基于聚丙烯的外部膜可以有表面涂层如哑光漆。哑光漆提供了额外的耐热性，使得更薄的基于聚丙烯的外部膜是可行的。此外，也可以使用更薄的多层膜。所得的膜将会具有更低的聚烯烃和聚丙烯的总组成，是两者逼近80％。该预期结构的细节在表2中示出。

表2

如前所述，用在蒸煮包装膜中的任何膜的部分都可能含有除聚丙烯之外的基于聚烯烃的聚合物。例如，实例4的结构可以使用含有约20％的基于聚乙烯的材料的多层膜生产。预期的是，多层膜可以在膜的各层中含有少量的基于聚乙烯的材料，并且仍然保留蒸煮所需的特性。这种包含基于聚乙烯的材料的结果是，与实例4相比，实例8中的蒸煮包装膜的总组成相对于基于聚烯烃的材料保持不变，但相对于基于聚丙烯的材料降低到80％。该类型的预期结构的细节在表3中示出。

表3

实例2、3和4的热密封数据在下表4中示出。使用涂覆有特氟纶(Teflon)的热密封棒将膜密封到自身(密封层到密封层)，加热到从120℃至150℃的温度范围。密封在1秒的停留和440N/15cm

表4

蒸煮包装膜实施例

(i)一种蒸煮包装膜，该蒸煮包装膜包含：

基于聚丙烯的外部膜，

阻隔层，以及

密封层，

其中，该蒸煮包装膜具有包括按重量计至少80％的基于聚烯烃的聚合物的总组成。

(ii)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中基于聚丙烯的外部膜是取向的。

(iii)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中阻隔层包含金属或无机氧化物。

(iv)根据实施例(iii)所述的蒸煮包装膜，其中阻隔层沉积在基于聚丙烯的外部膜的表面上。

(v)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中蒸煮包装膜的总组成包括按重量计至少80％的基于聚丙烯的聚合物。

(vi)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中蒸煮包装膜的总组成包括按重量计至少90％的基于聚烯烃的聚合物。

(vii)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中密封层在多层膜内并且多层膜也包含背衬层。

(viii)一种蒸煮包装膜，该蒸煮包装膜包含：

基于聚丙烯的外部膜，

基于聚丙烯的内部膜，

沉积在基于聚丙烯的内部和外部膜的至少一个表面上的阻隔层，

包含密封层的多层膜，

其中蒸煮包装膜具有包含至少80％的基于聚丙烯的聚合物的总组成。

(ix)根据实施例(viii)所述的蒸煮包装膜，其中基于聚丙烯的内部或外部膜中的至少一种是取向的。

(x)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中密封层包含熔融温度小于或等于135℃的聚丙烯共聚物。

(xi)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中该蒸煮包装膜可以使用1秒和440N/15cm

(xii)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装膜，其中外部取向膜和密封层基本上不含除聚烯烃类之外的聚合物。

蒸煮包装实施例

(I)一种蒸煮包装，其由根据任何蒸煮包装膜实施例的蒸煮包装膜中的一种或多种形成。

(II)一种蒸煮包装，其包含含至少80％的基于聚烯烃的材料的蒸煮包装膜，其中蒸煮包装包含热密封物。

(III)根据实施例(I)或(II)的蒸煮包装，其中蒸煮包装膜进一步包含阻隔层并且蒸煮包装膜的氧气透过率小于2.0cm

(IV)根据实施例(I)或(II)所述的蒸煮包装，其中蒸煮包装膜进一步包含阻隔层并且蒸煮包装膜的氧气透过率小于1.0cm

(V)根据任何其他实施例所述的蒸煮包装，其中蒸煮包装基本上包含一种或多种蒸煮包装膜，每个包含至少80％的基于聚丙烯的材料，和至少一个热密封物。

货架稳定包装产品实施例

(a)一种货架稳定包装产品，该货架稳定包装产品包含：

具有包括至少80％的基于聚丙烯的聚合物的总组成的蒸煮包装膜，以及

气密密封在蒸煮包装膜内的产品，其中如果不是因为它在蒸煮包装膜内气密密封时所经历的杀菌过程，该产品将是易腐烂的。

方法实施例

(A)一种生产货架稳定包装产品的方法，该方法包括：

i)通过使用小于或等于160℃的温度将根据任何前述权利要求所述的蒸煮包装膜热密封到自身来形成起始包装，

ii)用产品填充起始包装，

iii)热密封起始包装来将产品气密密封在最终包装内，并且

iv)将最终包装暴露于高压灭菌法。