包装容器及其复合包装材料

技术领域

本发明涉及包装材料的技术领域，具体是涉及一种包装容器及其复合包装材料。

背景技术

食品会受到环境的影响，包装的主要作用就是保护内容物。根据食品包装行业的要求，用于纸塑液体包装材料需要有足够的阻隔性能。除阻隔光照、氧气以及水蒸气外，阻隔异味也尤为重要。许多研究已经证实，食品包装中存在一种或多种蒸气物质会影响食品的化学机制、物理机制、微生物机制和质量。许多气相物质或挥发性化合物，包括气体、食品香味、气味、烟雾、酒精和水分，都与食品安全和质量有关。目前，大多数纸塑包装是通过使用纸或纸板、油墨、塑料、金属等材料的复合层物获得的。由于树脂的氧化或印刷层油墨的气化，纸塑包装材料在生产过程中可能会产生臭气，影响食品的味道和风味，从而降低商品的价值。例如，牛奶、果汁、矿泉水等饮料、流动食品等，其包装材料制造过程中涉及的工艺包含印刷、电晕处理、臭氧处理、挤出淋膜、层压等。这些材料与工艺的组合可能会导致一些不必要的气味产生。一般来说，包装产品中气味的主要来源是树脂氧化产生的有机小分子混合物，例如：在挤出过程中，聚合物熔体与空气接触发生氧化反应，产物主要为醚类、醛类(乙醛，丁醛等)、酮类(丙酮，2-丁酮，1，4-戊二酮，环己酮等)和有机酸(乙酸、丙酸、丁酸等)类。这些化合物中有许多在很低浓度(即在亚ppb水平)时具有非常典型的味道和气味。此外，在超过临界熔体温度时，聚合物可能会发生热降解，形成不饱和烃和部分饱和烃产物。聚合物熔体加工过程中的产物极大程度影响了内容物的品质及入口的舒适感，故气味的改善尤为重要。

发明内容

本发明实施例一方面提供了一种复合包装材料，所述复合包装材料包括多层树脂层，所述多层树脂层中的至少一层含有除味剂，所述除味剂的材质为无机多孔材料，所述除味剂用于吸附所述复合包装材料中的异味。

根据本申请一实施例，所述除味剂的粒径为0.01μm～10μm。

根据本申请一实施例，含有所述除味剂的所述树脂层中，所述除味剂的质量分数为0.5％～50％。

根据本申请一实施例，所述除味剂包括活性炭、沸石、碳纳米管、粘土、二氧化硅、金属氧化物、纳米氧化物、磷酸盐中的至少一种。

根据本申请一实施例，所述复合包装材料包括依次层叠设置的外层、纸层、复合层、阻隔层、粘结层和内层，其中，所述外层、所述复合层、所述粘结层和所述内层均由树脂材料形成。

根据本申请一实施例，所述阻隔层的材质为铝箔、多糖类或者树脂材料。

根据本申请一实施例，所述纸层包括层叠设置的印刷层和至少两层纤维层，其中所述印刷层与所述外层相接触。

根据本申请一实施例，所述内层包括第一内层和第二内层，所述内层的密度为0.910～0.930g/cm3，在温度190℃、荷重2.16kg的条件下，所述内层的熔融指数为5～20g/10min。

根据本申请一实施例，在温度190℃、荷重2.16kg的条件下，所述外层和所述复合层的熔融指数为5～10g/10min。

本申请实施例另一方面还提供一种包装容器，所述包装容器由上述实施例中任一项所述的复合包装材料制成。

本发明提供的包装容器及其复合包装材料，利用无机多孔材料的除味剂对复合包装材料中的异味进行吸附，极大地提升了包装内容物的品质和安全，在保证包装产品功能性不变的同时，成本较低且环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请复合包装材料一实施例的结构示意图；

图2是本申请复合包装材料另一实施例的结构示意图；

图3是图2所示复合包装材料的纸层一实施例的结构示意图；

图4是图2所示复合包装材料的纸层另一实施例的结构示意图；

图5是本申请复合包装材料又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例提供了一种复合包装材料10，请参阅图1，图1是本申请复合包装材料一实施例的结构示意图。复合包装材料10包括多层树脂层100，多层树脂层100中的至少一层含有除味剂，除味剂的材质为无机多孔材料，用于吸附复合包装材料中的异味。可选地，复合包装材料10的层数可以为2、3、5、7、10等数量。进一步地，复合包装材料10可以包括3层结构，最外侧一层为具有防止水分渗透作用的层结构，最内侧一层为具有防止内容物渗透的层结构，中间一层可以为铝箔等阻隔氧气的材料。复合包装材料10中包括多层树脂层100，图1中的树脂层100仅为示例性标示。在其它一些实施例中，复合包装材料10可以是任意两层为树脂层100，或者3层都为树脂层100。进一步地，复合包装材料10中包含除味剂的树脂层100可以是任意一层、或者两层或者多层。

无机多孔材料具有比表面积大、密度小、热导率小、孔隙率大等特点，具有消除或吸附异味的能力，常被用来消除家用冰箱等设备中的异味。由于其吸附的功能性，可用于吸附食品包装中的异味。

可选地，除味剂可以为无机除味剂母粒，无机除味剂母粒一般以热塑性树脂为载体，包含无机材料。本申请使用的无机除味剂母粒与树脂层100相容性、分散性、流动性好、加工性能好，无需改变工艺和温度，并且可保持塑料膜制品原有的物理性能和机械强度。同时，无机除味剂母粒价格较低，可控制制品的生产成本。

可选地，除味剂的材质可以是活性炭材料。活性炭是一种多孔碳质材料，活性炭表面的游离碳原子可以吸附氧气、水蒸气、乙烯或气味等气体分子，这些都是影响食品质量和食品安全的因素。此外，根据其多功能吸附特性，它能够去除广泛的物质。活性炭是一种黑色、无毒、刚性、无定形微晶吸附剂，以其高孔隙率、大表面积(从500到2900m

可选地，除味剂也可以为沸石类、活性炭类、碳纳米管类、粘土类、二氧化硅类、金属氧化物类(多孔氧化铝、氧化钙等)、纳米氧化物、磷酸盐等无机多孔材料中的一种或两种或两种以上的适当组合。这些除味剂的平均粒径为0.01～100μm左右。

进一步地，除味剂的粒径为0.01μm～10μm。含有除味剂的树脂层100的厚度为50μm以下时，10μm以上的除味剂有可能引起树脂层100破裂现象，使其阻隔性降低。另外，当除味剂粒径在0.01μm以下时，在树脂层100中可能会引起团聚现象，缺乏除味效果。

可选地，含有除味剂的树脂层100中，除味剂的质量分数为0.5％～50％。进一步地，可根据除味剂的种类、树脂层100的克重，多层材料的结构等，适当地选择除味剂的添加量，通常范围为0.5％～50％(占添加树脂层100的质量分数)。具体地，树脂层100的克重为30g/m

可选地，请参阅图2，图2是本申请复合包装材料另一实施例的结构示意图。复合包装材料10包括依次层叠设置的外层110、纸层120、复合层130、阻隔层140、粘结层150和内层160，其中，外层110、复合层130、阻隔层140、粘结层150和内层160均可以由树脂材料形成。

进一步地，外层110、复合层130、阻隔层140、粘结层150和内层160中至少一层含有除味剂。

进一步地，复合包装材料10可以按照传统纸塑包装中挤出淋膜、多层复合的方式加工制成。

可选地，外层110位于复合包装材料10的最外侧，其可以用于防止水分的渗透，同时外层110也用于折角和纵封的热封。进一步地，外层110可以为热塑性树脂，具体地，外层110可以为聚乙烯，聚丙烯等烯烃类树脂，包括低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，茂金属线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，中密度聚乙烯，乙烯/醋酸乙烯共聚物，乙烯/丙烯酸共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物等各种树脂。外层110可以为一种树脂材料，也可以为多种材料适当组合使用。在温度190℃、荷重2.16kg的条件下，外层110的熔融指数(190℃/2.16kg)范围为5-10g/10min，密度范围为0.910-0.930g/cm

可选地，请参阅图3，图3是图2所示复合包装材料的纸层一实施例的结构示意图。纸层120包括层叠设置的印刷层121和至少两层纤维层122，其中印刷层121与外层110相接触。

进一步地，纸层120主要提供复合包装材料10的挺度，纸层120的材质可以是天然纸、合成纸或混合纸。纸层120包含至少2层，或3层，或4层的含有纤维的纤维层122。

可选地，纤维层122与印刷层121相接触，因此纤维层122使用的纤维均为漂白后的纤维，包括漂白硫酸盐阔叶木浆、漂白化学热磨机械浆、碱性过氧化氢机械浆中的一种或多种。在其它一些实施方式中，纤维层122还包括硫酸盐木浆(NUKP)、漂白针叶木硫酸盐浆(NBKP)和针叶木漂白化学热磨机械浆(NBCTMP)中的一种或多种。

可选地，请参阅图4，图4是图2所示复合包装材料的纸层另一实施例的结构示意图。纸层120包括依次层叠设置的印刷层121、第一纤维层1221、芯层123和第二纤维层1222。其中，芯层123夹设于第一纤维层1221和第二纤维层1222之间。进一步地，芯层123可以包括质量比不低于50％的机械浆料或者回收浆，且机械浆料包括针叶木漂白化学热磨机械浆(NBCTMP)、碱性过氧化氢机械浆(APMP)、阔叶木漂白化学热密机械浆(LBCTMP)中的一种或多种。另外，芯层123还可以包括以阔叶木为来源的浆料，例如漂白硫酸盐阔叶木浆(LBKP)、漂白化学热磨机械浆(BCTMP)和碱性过氧化氢机械浆(APMP)中的至少一种。通过上述实施方式，将机械浆料与阔叶木制成的浆料相混合，能够有效节约成本。

进一步地，印刷层121主要提供产品的图案设计等，复合包装材料10用于液体食品包装，印刷层121中的颜料适合即可，不作特别规定。载体可以使用如植物油、矿物油、溶剂和水及各种合成树脂等，树脂可为聚氨酯类、丙烯酸类等。

可选地，纸层120的克重在70-330g/m

可选地，复合层130主要作用是粘结纸层120与阻隔层140，保证复合包装材料10完整性。进一步地，复合层130通常为热塑性树脂，可以为聚乙烯，聚丙烯等烯烃类树脂，包括低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，茂金属线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，中密度聚乙烯，乙烯/醋酸乙烯共聚物，乙烯/丙烯酸共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物等各种树脂。进一步地，复合层130可以为一种树脂材料，也可以为多种材料适当组合使用。可选地，在温度190℃、荷重2.16kg的条件下，复合层130熔融指数(190℃/2.16kg)范围为5-10g/10min，密度范围为0.910-0.930g/cm

可选地，阻隔层140用于阻隔氧气和光，保护产品风味。进一步地，阻隔层140可以为铝箔、纳米纤维素等多糖类、高阻隔树脂(包括聚乙烯醇PVOH，乙烯/乙烯醇共聚物EVOH，聚偏二氯乙烯PVDC，聚丙烯腈PAN，聚萘二甲酸乙二醇酯PEN，聚酰胺PA，聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等树脂，还包括双向拉伸树脂BOPE，BOPET，镀氧化铝或氧化硅的BOPP)。进一步地，阻隔层140可以为一种材料或者多种材料适当组合使用。阻隔层140克重在15-35g/m

可选地，粘结层150用于将阻隔层140和内层160粘合。粘结层150的材质可以为聚氨酯类粘结剂、聚酯粘结剂、聚醚粘结剂、丙烯酸酯类粘结剂、聚酰胺类粘结剂、环氧树脂类粘结剂、橡胶类粘合剂。也可为乙烯/丙烯酸共聚物，乙烯/醋酸乙烯共聚物，乙烯/丙烯酸甲酯共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物，离子型共聚物，马来酸酐接枝的乙烯聚合物、纤维素及淀粉多糖类等。进一步地，粘结层150克重在3-10g/m

可选地，内层160为热封层，用于阻挡内容物渗透到复合包装材料10内，同时提供横封和纵封的粘合层，保护产品风味及复合包装材料10完整性。进一步地，内层160可以为聚乙烯，聚丙烯等烯烃类树脂，包括低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，茂金属线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，中密度聚乙烯，乙烯/醋酸乙烯共聚物，乙烯/丙烯酸共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物等各种树脂。内层160可以包括一种材料，也可以是多种材料适当组合使用。可选地，在温度190℃、荷重2.16kg的条件下，内层160的熔融指数(190℃/2.16kg)范围为5-20g/10min，密度范围为0.910-0.930g/cm

可选地，请参阅图5，图5是本申请复合包装材料又一实施例的结构示意图。内层160包括第一内层161和第二内层162，第一内层161和第二内层162克重分别可在10-30g/m

进一步地，除味剂可添加到复合包装材料10中的树脂层100，其中，外层110、复合层130、阻隔层140、粘结层150、第一内层161、第二内层162中的多层可以为树脂层100。除味剂包含于任意一层或两层或者两层以上的树脂层100中。

可选地，请参阅表1，复合包装材料10中各层的厚度和克重分布范围如下，按照表1中的厚度和克重分布形成的复合包装材料10可以满足液体食品包装的需求。

表1各层结构的克重及厚度范围

另外，本申请还提供一种包装容器，包装容器由上述实施例中的复合包装材料10制成。

可选地，请参阅表2，表2展示了由复合包装材料10制成的样品A，样品B和样品C的层结构。

表2样品A，样品B和样品C的层结构

根据并参考ISO 13302:2003感官分析-食品因包装而改变风味的评估方法，GBT35773-2017包装材料及制品的气味评价标准，对样品A和B和C分别在相同条件下进行气味测试。

测试方法如下：

常温测试(直接测试)：将待测的样品裁剪成1cm*5cm长方形片，重量为500g左右。将其置于500ml密闭的玻璃容器中，在23℃±2℃常温下放置2分钟后，由评价员进行气味测试及判定。

烘箱测试：将待测的样品裁剪成1cm*5cm长方形片，重量为500g左右。将其置于500ml密闭的玻璃容器中，将玻璃容器置于55℃烘箱1小时后，由评价员进行气味测试及判定。

水浴加热测试：将待测的样品裁剪成1cm*5cm长方形片，重量为500g左右。将其置于500ml的烧杯中，向烧杯中加入300ml热水，盖上表面皿放置水浴锅中87-90℃，保持烧杯中温度85℃，保持10分钟后，由评价员进行气味测试及判定。

评价方式如下：

评测小组由8名评价员组成，评价员符合GB/T 16291.1感官分析、选拔、培训与管理评价员一般原则的要求。评测组成员在评测工作前接受相关培训。向每位评价员提供一个空白容器和三份样品。评价员打开样品容器把头贴近(距离约15cm)立即吸入瓶内气体。吸入后，及时密闭容器。如果需要重复测试应在样品容器被再次打开前关闭不少于2min。评价员应在评估表上记录感觉到的气味强度。

气味强度用整数表示,分为五个等级:0-没有可察觉的气味；1-气味刚可察觉；1.5＝介于1级与2级之间；2-中度气味；2.5＝介于2级与3级之间；3-中度强烈的气味；3.5＝介于3级与4级之间；4-强烈气味。

计算气味强度的平均值，精确至0.5。

测试计算所有人分数的中位数，如果某个结果与中位数相差1.5或更多，则舍去该结果。如果存在有两个或两个以上的个人结果与中位数相差1.5或更多，则应重新测定。最终结果取中位数值，精确到0.5。

试验数据如表3所示：

表3评测员的平均气味强度试验数据

其中，参考样(气味强度为0)为无异味的纯净水。

在上述试验的基础上进一步进行试验，包括：将添加除味剂的层结构与铝箔剥离并进行层间粘度及力学性能的测试；将上述试验中的复合包装材料10分别进行罐装成型加工，成型包规格为1L砖形包，内容物为纯净水，将成型包进行封合强度和气味测试。具体试验数据如表4所示：

表4样品A、样品B、样品C的拉伸性能、层间粘度以及罐装后的封合强度和气味强度

从表3试验结果可以看出，包含除味剂的PE层对消除异味有显著作用，且当第一内层161和第二内层162同时含有除味剂时，复合包装材料10气味趋近于无味。

从表4可以看出，与未添加除味剂的PE层相比，添加除味剂后的树脂层100仍保持一定的拉伸强度与断裂伸长率，均显示出良好的值；同时，与铝箔的层间粘度下降不明显；复合包装材料10罐装后，封合强度基本保持不变，这对复合包装材料10下游的加工与应用都有较好的适用性。

另外，将样品B和C加工成平张样后进行其它内容物(牛奶，果汁等)的罐装测试，并从客户的测评得到相应反馈，均无异味，反映良好。因此，采用本申请的生产的一种可消除异味的复合包装材料10，可有效的改善异味，同时保证包装产品功能性不变，挤出淋膜的加工方式不会破坏除味剂的功能性。

本发明提供的包装容器及其复合包装材料，利用无机多孔材料的除味剂对复合包装材料中的异味进行吸附，在包装材料的层结构数量及克重不变的情况下，可消除或吸附异味，且无化学反应，产品功能性基本不变。复合包装材料具有简单且单一的生产加工方式，热、机械等加工方式都不会破坏的除味剂的功能性。本发明采用简单的生产加工手段，在保持包材功能性不变的同时，可消除异味，且成本较低、环保。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。