PL204684B1

PL204684B1 - Wielowarstwowy, zgrzewany materiał opakowaniowy, sposób pakowania żywności, opakowanie żywności i zastosowanie wielowarstwowego materiału opakowaniowego

Info

Publication number: PL204684B1
Application number: PL357870A
Authority: PL
Inventors: Tapani Penttinen; Jalliina Järvinen; Kimmo Nevalainen; Erkki Laiho; Markku Sainio; Martti Vähälä
Original assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2010-02-26
Also published as: PT1289856E; ES2208592T3; EP1289856B1; PL357870A1; DE60101274T2; UA72967C2; JP4903341B2; ZA200205542B; HU229395B1; US7329460B2; AU2001254836B2; US20060193952A1; NO20024899D0; CN1196632C; KR20030007508A; FI20000847A0; EE200200515A; NO20024899L; US20030059591A1; HUP0300390A3

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowy, zgrzewany materiał opakowaniowy, sposób pakowania żywności, opakowanie żywności, zastosowanie wielowarstwowego materiału opakowaniowego. Bardziej szczegółowo materiał opakowaniowy oparty jest na środkowej warstwie materiału włóknistego, takiego jak tektura, a ponadto zawiera jedną lub kilka warstw ochronnych w celu przedłużenia trwałości zapakowanego produktu, oraz zgrzewany polimer na powierzchni materiału, przeznaczony do zamknięcia opakowania. Ponadto wynalazek dotyczy sposobu opartego na użyciu tego materiału opakowaniowego, opakowanie żywności zamykane przez zgrzewanie i zastosowanie materiału opakowaniowego do pakowania żywności, np. mleka i soków w zgrzewanych kartonach.

Próbowano wytwarzać opakowania do łatwo psujących się ciekłych produktów spożywczych, takich jak produkty mleczne i soki, by przedłużyć ich trwałość przez zabezpieczenie przed tlenem i zapachami. Tradycyjna procedura polega na zastosowaniu włóknistego materiał u opakowaniowego z szarą folią aluminiową, która zapewnia wystarczającą ochronę przed przenikaniem tlenu zawartego w powietrzu i wydostawaniem się zapachów z zapakowanego produktu. Jednakż e uż ycie folii aluminiowej, stosowanej przez długi czas, obecnie maleje ze względu na jej wysokie koszty, zagrożenie dla środowiska i przepisy dotyczące recyklingu materiałów. Aluminium nie podlega rozkładowi na wysypiskach, a poddawanie tektury opakowaniowej wyłożonej aluminium procesowi recyklingu jest trudne.

Aluminium stosowane jako bariera dla tlenu i zapachów w opakowaniach żywności w coraz większym stopniu jest zastępowane polimerami. Najważniejszymi polimerami są kopolimer etylenu i alkoholu winylowego (EVOH), poliamid (PA) oraz politereftalan etylenu (PET). Przez połączenie tych polimerów ze spoiwami i polimerami zgrzewanymi wytworzono tekturę wielowarstwową za pomocą której osiąga się właściwości szczelnego zamknięcia prawie porównywalne z aluminium.

Inną tendencją również zależną od kosztów materiałowych i coraz ostrzejszych przepisów ochrony środowiska, jest zmniejszanie ilości polimeru stosowanego na powłokę tektury opakowaniowej. Jedną znaną tekturę do pakowania żywności, powleczoną polimerem, przy której można równocześnie uzyskać dobrą barierę zatrzymującą tlen i zapachy oraz małe ilości materiału w polimerowych warstwach zgrzewanych i spajających, ujawniono w wydruku publikacji FI-96752. Zaleta tektury opakowaniowej według tej publikacji polega zasadniczo na niskiej temperaturze zgrzewania około 250°C, przy której możliwe jest uniknięcie powstawania otworów w warstwie polimeru w etapie zamykania opakowania i późniejszego osłabienia na skutek tego bariery gazowej. Ponadto zmniejszono ryzyko pogorszenia smaku i zapachu produktu, ponieważ temperatura zgrzewania jest możliwie niska.

Według publikacji FI-96752 możliwe jest wprowadzenie miki do zgrzewanej warstwy EVOH w celu polepszenia adhezji tej warstwy do tektury. Okazało się również, że mika ma wpływ na barierę gazową i zmniejsza przenikalność promieniowania ultrafioletowego. Zgłoszenie patentowe FI-980086 opisuje ponadto wielowarstwową tekturę opakowaniową, do której dodano znaczną ilość talku do polimeru w warstwie bariery gazowej. Również to zgłoszenie opisuje ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym, tworzoną przez warstwę zgrzewaną według tego zgłoszenia przez dodanie do tej warstwy oprócz talku również pigmentu stanowiącego co najwyżej 5% wag. tej warstwy.

Jeżeli tektura opakowaniowa i jej polimerowe warstwy powłokowe są grube, tworzą one stosunkowo dobrą ochronę przed przepuszczaniem zarówno promieniowania ultrafioletowego jak i światła widzialnego. To, że promieniowanie ultrafioletowe, użyte do zgrzewania polimeru, ma osłabiający wpływ na polietylen, jest zasadniczo zaletą, ponieważ wspomaga to rozkład materiału na wysypiskach. Jednakże ponieważ istnieje dążenie do stosowania coraz cieńszego materiału opakowaniowego, w rezultacie zwiększa się przepuszczalność światła widzialnego. Jest tak zwłaszcza wtedy, gdy w materiale wykorzystywana jest bielona miazga siarczanowa, która najlepiej nadaje się na opakowania żywności ze względu na swe właściwości organoleptyczne. Nie bielona miazga skutecznie pochłania światło, ale unika się stosowania jej w opakowaniach żywności ze względu na możliwy szkodliwy wpływ na zapach i smak. Brak przepuszczania światła lub promieniowania ultrafioletowego występował w tradycyjnych materiałach opakowaniowych zawierających folię aluminiową.

Niniejszy wynalazek jest częściowo oparty na spostrzeżeniu, że wielowarstwowa tektura opakowaniowa według publikacji FI-96752 oraz odpowiednia nowoczesna tektura opakowaniowa może przepuszczać nawet 10% światła widzialnego, a częściowo na spostrzeżeniu, że podobnie jak tlen również to światło może mieć szkodliwy wpływ na trwałość i jakość zapakowanej żywności. Przeprowadzone pomiary wykazują, że światło przechodzące przez materiał opakowaniowy rozkłada kwas askorbinowy w soku, zmniejszając jego ilość do około jednej trzeciej ilości pierwotnej przy składowaPL 204 684 B1 niu przez pięć tygodni. W podobnym pod innymi względami badaniu konserwacji, przy którym usunięto wpływ światła, po zakończeniu badania pozostawało około 75% kwasu askorbinowego.

Z powodu tych zadziwiających spostrzeż eń celem wynalazku jest opracowanie rozwiązania, poprzez które można uniknąć szkodliwego przepuszczania światła przez materiał opakowaniowy. Wynalazek obejmuje zatem zgrzewany materiał opakowaniowy, który zawiera oprócz środkowej warstwy materiału włóknistego co najmniej jedną uszczelniającą warstwę polimerową, chroniącą zapakowany produkt oraz co najmniej jedną polimerową warstwę zgrzewaną jako warstwę powierzchniową tego materiału. Wynalazek charakteryzuje się tym, że warstwa zgrzewana zawiera pigment pochłaniający światło, by chronić produkt przed światłem widzialnym.

Wynalazek wymaga zatem, by zastosować pigment zmieszany ze zgrzewanym polimerem, który pochłania światło widzialne w zakresie długości fal 400-700 nm. Najskuteczniejszymi pigmentami są pigmenty czarne pochłaniające cały ten zakres długości fal, takie jak sadza, która nie jest toksyczna, a zatem nadaje się do pakowania ż ywnoś ci. Sadza zapewnia również skuteczną ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym przenikającym przez opakowanie.

Przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowy, zgrzewany materiał opakowaniowy, zwłaszcza do pakowania żywności, zawierający warstwę nośną z włóknistego materiału, co najmniej jedną gazoszczelną polimerową warstwę, chroniącą opakowany produkt oraz co najmniej jedną polimerową zgrzewaną warstwę jako powierzchniową warstwę materiału, charakteryzujący się tym, że materiał obejmuje zgrzewaną warstwę zawierającą czarne i białe pigmenty zestawione ze zgrzewanym polimerem, przy czym pochłaniający światło czarny pigment chroni produkt przed światłem widzialnym, a czarny i biały pigment łącznie nadają szare zabarwienie zgrzewanej warstwie.

Korzystnie, gdy czarnym pigmentem jest sadza, a białym pigmentem jest dwutlenek tytanu.

Korzystnie, gdy zgrzewana warstwa zawiera 0,05-0,5%, korzystnie 0,10-0,30%, a najkorzystniej 0,10-0,20% czarnego pigmentu w stosunku do ilości polimeru.

Korzystnie, gdy zgrzewana warstwa zawiera 5-25%, korzystnie 10-20%, a najkorzystniej 10-15% białego pigmentu w stosunku do ilości polimeru.

Korzystnie, gdy polimerem w zgrzewanej warstwie jest poliolefina, taka jak polietylen o malej gęstości (PE-LD).

Korzystnie, gdy materiał zawiera polimerowe zgrzewane warstwy po obu stronach tego materiału, a czarny i biały pigment są przewidziane w warstwie na wewnętrznej powierzchni opakowania.

Korzystnie, gdy polimerem w gazoszczelnej warstwie jest kopolimer etylen-alkohol winylowy (EVOH) lub poliamid (PA), albo ich mieszanina.

Korzystnie, gdy warstwę nośną stanowi tektura wykonana z bielonej miazgi siarczanowej.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowy zgrzewany materiał opakowaniowy, zwłaszcza do żywności, zawierający warstwę nośną z materiału włóknistego i co najmniej jedną szarą warstwę ochronną zabezpieczającą zapakowany produkt, charakteryzujący się tym, że warstwa ochronna zawiera polimer, w którym szarość osiągnięto przez zmieszanie z nim czarnego pigmentu pochłaniającego światło, takiego jak sadza, oraz białego pigmentu, takiego jak dwutlenek tytanu tak, że czarny pigment zapewnia produktowi ochronę przed światłem widzialnym, a polimerowa warstwa ochronna zabarwiona na szaro równocześnie działa jako warstwa zgrzewana.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób pakowania żywności, w którym pudełko wygina się z materiału opakowaniowego, zawierającego środkową warstwę z tektury, co najmniej jedną gazoszczelną polimerową warstwę i co najmniej jedną polimerową zgrzewaną warstwę, w której żywność jest zamykana przez zgrzewanie, charakteryzujący się tym, że czarny i biały pigment dodaje się do zgrzewanego polimeru by chronić żywność przed światłem widzialnym i nadać zgrzewanej warstwie polimerowej szare zabarwienie podobne do folii aluminiowej.

Korzystnie, gdy zgrzewaną warstwę zabarwia się na szaro przez zmieszanie ze zgrzewanym polimerem, 0,05-0,5%, korzystnie 0,10-0,20% czarnego pigmentu pochłaniającego światło, takiego jak sadza, oraz 5-25%, korzystnie 10-15% białego pigmentu, takiego jak dwutlenek tytanu.

Korzystnie, gdy pudełko zamyka się przez zgrzewanie w temperaturze co najwyżej około 250°C.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest opakowanie żywności, które zawiera łatwo psującą się żywność, zamkniętą w pudełku wykonanym przez zginanie i zgrzewanie materiału opakowaniowego, zawierające warstwę nośną z tektury, co najmniej jedną gazoszczelną warstwę polimerową i co najmniej jedną zgrzewaną warstwę polimerową charakteryzujące się tym, że materiał opakowania obejmuje zgrzewaną warstwę zawierającą czarny i biały pigment zestawione ze zgrzewanym polimerem,

PL 204 684 B1 przy czym czarny pigment pochłaniający światło chroni zapakowaną żywność przed światłem widzialnym a czarny pigment i biały łącznie nadają szare zabarwienie zgrzewanej warstwie.

Korzystnie, gdy zgrzewanym polimerem jest poliolefina, korzystnie polietylen o małej gęstości (PE-LD). Korzystnie, gdy warstwę barierową i pigmentowaną zgrzewaną warstwę umieszcza się wewnątrz warstwy nośnej, a na powierzchni opakowania na zewnątrz warstwy nośnej umieszcza się bezbarwną polimerową warstwę zgrzewaną.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie wielowarstwowego materiału opakowaniowego zawierającego warstwę nośną z włóknistego materiału, co najmniej jedną gazoszczelną warstwę polimerową i co najmniej jedną pochłaniającą światło polimerową warstwę zgrzewaną, zawierającą czarny i biały pigment zestawione ze zgrzewanym polimerem, w zgrzewanym opakowaniu żywności wrażliwej na światło.

Korzystnie, gdy wielowarstwowy materiał opakowaniowy stosuje się w opakowaniu do ciekłej żywności, takiej jak karton z mlekiem lub sokiem.

Wprowadzenie pigmentu w zgrzewaną warstwę przede wszystkim jest spowodowane tym, że ta zgrzewana warstwa jest zasadniczo grubsza niż inne powłokowe warstwy polimerowe w wielowarstwowej tekturze. Pigment równomiernie rozkłada się w warstwie polimerowej bez pasm zakłócających wygląd tej warstwy. Po drugie, właściwości uszczelniające polimerów w warstwie zatrzymującej tlen często zależą od ich czystości, w związku z czym dąży się do uniknięcia dodawania do nich obcych składników. Pigmenty dobrze mieszają się z poliolefinami zwykle stosowanymi jako polimer zgrzewany, a w stosowanych stężeniach nie szkodzą one zdolności wytłaczania lub zdolności zgrzewania polimeru.

Szczególnie korzystnie warstwa zgrzewana materiału do pakowania żywności według przedmiotowego wynalazku została zabarwiona na szaro przez zmieszanie odpowiednio pigmentu czarnego z pigmentem białym. Pigment biały odbija światło od powierzchni materiału, a zatem zmniejsza przepuszczalność światła przez materiał. Jednakże najważniejszą zaletą jest wygląd materiału zabarwionego na szaro. Warstwa o szarej powierzchni wygląda mianowicie jak folia aluminiowa tradycyjnie używana w opakowaniach żywności, do których konsumenci przyzwyczaili się z biegiem czasu. Bardzo ważne jest, by był to materiał aprobowany na rynku. Sam pigment czarny powodowałby nieopisanie ciemną kwestionowaną ze względów estetycznych powierzchnię materiału, która mogłaby być zwracana przez rynki, chociaż materiał taki jest pod każdym względem funkcjonalny z technicznego punktu widzenia.

W praktyce moż na uzyskać prawie zerową przepuszczalność światła w zakresie długości fal światła widzialnego przez dodanie raczej niewielkiej ilości czarnego pigmentu do zgrzewanego polimeru. Ilość pigmentu w zgrzewanej warstwie wynosi przykładowo 0,05-0,5% wag., korzystnie 0,10-0,30% wag., a najkorzystniej 0,10-0,20% wag. Wartością graniczną jest 0,2% wag., a większa zawartość nie polepsza w praktyce pochłaniania światła, ale można ją przekraczać w celu osiągnięcia odpowiedniego poziomu szarości. Biorąc pod uwagę odpowiedni poziom szarości, ilość białego pigmentu musi być znacznie większa niż ilość czarnego pigmentu, np. około 5-25%, korzystnie 10-20%, a najkorzystniej 10-15% wag. warstwy zgrzewanej. Przez zmieszanie 0,15% wag. sadzy i 12% wag. dwutlenku tytanu z polietylenem o małej gęstości PE-LD) uzyskuje się optymalne stężenie w zgrzewanej warstwie, która na tekturze przypomina do złudzenia folię aluminiową.

Gęstość polietylenu o małej gęstości w warstwach zgrzewanych wynosi przykładowo 912-935 kg/m³, korzystnie 915-930 kg/m³, a lepkość w stanie roztopionym (MFR2) 0,5-20 g/10 min, korzystnie 3-10 g/10 min. Oprócz pigmentów do warstwy zgrzewanej wprowadza się co najwyżej 0,5% sita molekularnego, takiego jak glinokrzemian sodu, w charakterze środka odwaniającego.

Materiał zgrzewanych opakowań normalnie ma polimerową warstwę zgrzewaną po obu stronach. Tylko warstwa zgrzewana pozostająca wewnątrz opakowań jest wtedy zmieszana z pigmentem według wynalazku. Warstwa zgrzewana na zewnętrznej powierzchni opakowania pozostawiana jest bezbarwna tak, że nie zasłania wydruków na tekturze.

Jeśli chodzi o warstwę materiału opakowaniowego według wynalazku zatrzymującą tlen, należy zwrócić uwagę zwłaszcza na wydruk publikacji FI-96752. W publikacji tej polimerem zatrzymującym tlen może być EVOH, PET lub PA, ten ostatni zmieszany z EVOH, a oprócz tego sam PA; oddzielne warstwy EVOH i PA sklejone ze sobą. Ponadto w grę wchodzą również uszczelniające polimery zmieszane

PL 204 684 B1 z minerałami, takimi jak talk. We wszystkich przypadkach bariera dla tlenu i zapachów oraz ochrona przed światłem widzialnym są połączone w tym samym materiale opakowaniowym według wynalazku.

Wynalazek zawiera ponadto zgrzewany materiał opakowaniowy, który oprócz środkowej warstwy materiału włóknistego zawiera co najmniej jedną warstwę ochronną na bazie polimeru zabarwioną na szaro przez domieszanie do niej pochłaniającego światło pigmentu czarnego, takiego jak sadza oraz pigmentu białego, takiego jak dwutlenek tytanu tak, że czarny pigment zapewnia zapakowanemu produktowi ochronę przed światłem widzialnym, a wymieniona szara warstwa ochronna działa równocześnie jako warstwa zgrzewana materiału. Proporcje mieszanki pigmentów w warstwie ochronnej mogą być takie jak przedstawiono powyżej. Materiał nadaje się do stosowania wobec zapakowanego produktu, który musi być przede wszystkim chroniony przed światłem podczas składowania.

Sposób pakowania żywności według wynalazku, przy którym pudełko wygina się z materiału opakowaniowego zawierającego środkową warstwę tektury, co najmniej jedną gazoszczelną polimerową warstwę uszczelniającą i co najmniej jedną polimerową warstwę zgrzewaną, w której żywność jest zamknięta przez zgrzewanie, charakteryzuje się tym, że warstwę zgrzewaną miesza się z pigmentem pochłaniającym światło, by chronić żywność przed światłem widzialnym. Tę warstwę zgrzewaną korzystnie zabarwia się na szaro przez stosowanie pigmentów opisanych powyżej. Zastosowane według wynalazku pigmenty z sadzy i dwutlenku tytanu nie zakłócają zgrzewania opakowania tak, że w przybliżeniu temperatura 250°C jest wystarczająca do zgrzewania. Technikę znaną z publikacji FI-96752 można wykorzystywać według wynalazku bez tracenia jej zalet wspomnianych w wymienionej publikacji.

Wynalazek jest dokładniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1-5 przedstawiają schematycznie pięć różnych laminowanych materiałów opakowaniowych według wynalazku, a fig. 6 i 7 przedstawiają przepuszczalność światła w funkcji długości fali światła zmierzoną dla pewnych materiałów opakowaniowych według wynalazku i pewnych materiałów opakowaniowych według stanu techniki.

Na fig. 1 - 5 przedstawiono przykłady wielowarstwowych zgrzewalnych materiałów opakowaniowych według wynalazku, zasadniczo do pakowania żywności. Materiał opakowaniowy 1 złożony jest w obu przypadkach ze zgrzewalnej powierzchniowej warstwy 2 polietylenu o małej gęstości (PELD), która stanowi zewnętrzną powierzchnię gotowego zamkniętego opakowania. Potem następuje środkowa warstwa 3 włóknistego materiału, którym może być przykładowo tektura z bielonej miazgi siarczanowej. Dalej na fig. 1-3 następuje polimerowa warstwa 4 szczelna wobec tlenu i środków zapachowych, która jest wykonana z kopolimeru alkoholu winylowego z etylenem (EVOH), z politereftalanu etylenu (PET) lub z mieszaniny kopolimeru alkoholu winylowego z etylenem (EVOH) i poliamidu (PA). Materiały opakowaniowe z fig. 4 i 5 zawierają dwie uszczelniające warstwy 4, 5 złączone ze sobą i wykonane z EVOH oraz PA. Na fig. 4 PA jest umieszczony przy tekturze, a EVOH jest złączony z PA, zaś na fig. 5 EVOH jest umieszczony przy tekturze, a PA jest złączony z EVOH. Za uszczelniającą warstwą 4 lub warstwami 4, 5 następuje warstwa 6 spoiwa, którym jest przykładowo polietylen o małej gęstości modyfikowany bezwodnikiem maleinowym, a zadaniem tej warstwy jest spojenie warstwy uszczelniającej ze zgrzewaną warstwą 7 z polietylenu o małej gęstości (PE-LD), tworzącej wewnętrzną powierzchnię opakowania.

W przedstawionych opakowaniowych materiałach 1 w zgrzewanej warstwie 7, tworzącej wewnętrzną powierzchnię opakowania według wynalazku, zastosowano jeden lub kilka pigmentów, aby promieniowanie widzialne nie mogło przedostawać się do wnętrza zamkniętego opakowania, ponieważ promieniowanie to mogłoby powodować uszkodzenie opakowanego produktu. Korzystnie pigmentem stosowanym według wynalazku jest sadza, która już w małych stężeniach zapewnia prawie doskonałe zabezpieczenie przed światłem. Według wynalazku do zgrzewanej warstwy 7 można dodać również pigmentu białego, takiego jak dwutlenek tytanu, który ma pewien wpływ na zabezpieczenie przed promieniowaniem widzialnym, ale przede wszystkim nadaje warstwie zgrzewanej estetyczny, przyjemny wygląd przypominający folię aluminiową.

W przedstawionych materiałach opakowaniowych 1 gramatura środkowej warstwy 3 z tektury wynosi co najmniej 170 g/m², korzystnie 200-400 g/m². Nałożone warstwy polimerowe 4-7 mogą być umieszczone na tekturze 3 w jednym etapie przez współwytłaczanie. Ilość materiału warstw uszczelniających 4, 5 i warstwy 6 spoiwa wynosi 1-10 g/m² w jednej warstwie, korzystnie 2-5 g/m². Ilość materiału obu zgrzewanych warstw 1,7 wynosi 5-60 g/m², korzystnie 20-50 g/m², a najkorzystniej 30-40 g/m². Zawartość sadzy w zgrzewanej warstwie 7, tworzącej wewnętrzną powierzchnię opakowania, wynosi 0,05-0,5% wag., korzystnie 0,15% wag., a zawartość dwutlenku tytanu wynosi 5-25% wag., korzystnie w przybliżeniu 12% wag.

PL 204 684 B1

Materiał opakowaniowy według wynalazku, wytworzony w postaci ciągłej wstęgi, może być cięty matrycowo na wykroje, które z kolei można zginać i uszczelniać przez zgrzewanie, by utworzyć zamknięte opakowania żywności. Temperatura zgrzewania wynosi co najwyżej 250°C. Pakowanymi produktami mogą być zwłaszcza ciecze spożywcze, np. soki i produkty mleczne, takie jak mleko, śmietana, kwaśne mleko, jogurt i lody. Podobnie możliwe są opakowania skrzynkowe na suche środki spożywcze, takie jak opakowania mąki, proszków, płatków, produkty zbożowe i żywność pochodzenia zwierzęcego. Ponadto można stosować zamknięte talerze na gotowe potrawy, gdzie zarówno talerz jak i jego pokrywa są wykonane z nieprzepuszczającego światła materiału opakowaniowego według wynalazku.

Na fig. 6 i 7 przedstawiono krzywe przepuszczalności światła w zakresie długości fali 400-700 nm dla promieniowania widzialnego w przypadku pewnych wielowarstwowych materiałów opakowaniowych według wynalazku i według stanu techniki. Na fig. 6 krzywą 8 otrzymano dla tektury z bielonej miazgi celulozowej o gramaturze 240 g/m² i z powłoką 20 g/m² z przezroczystego polietylenu (PE-ED) pozbawionego pigmentu. Krzywą 9 otrzymano dla podobnie powleczonej tektury z bielonej miazgi celulozowej o gramaturze 300 g/m². Krzywą 10 otrzymano dla podobnie powleczonej tektury z nie bielonej miazgi celulozowej o gramaturze 239 g/m², a krzywa 11, ilustrująca wynalazek, została otrzymana dla tektury z bielonej miazgi celulozowej o gramaturze 240 g/m² z powłoką 20 g/m² polietylenu (PE-LD), która została zabarwiona na szaro przez zmieszanie z nią 0,12% sadzy i 7,5% dwutlenku tytanu.

Porównując krzywe 8 i 9 z fig. 6 można zauważyć zwiększenie przepuszczalności światła na skutek zmniejszenia grubości tektury wytworzonej z bielonej masy. Krzywa 10 pokazuje ponadto, że jeśli tektura jest wykonana z nie bielonej masy celulozowej, wówczas nadal występuje poważny problem przepuszczalności światła. Zasadniczo analogiczną przepuszczalność światła krzywej 11 osiągnięto przez warstwę powłoki polimerowej według wynalazku zabarwionej na szaro za pomocą pigmentu białego i czarnego.

Fig. 7 zawiera krzywe przepuszczalności światła zmierzone jak na fig. 6, ilustrujące wpływ ilości dwutlenku tytanu i sadzy na pochłanianie światła. Krzywa 9 ilustrująca stan techniki i krzywa 11 ilustrująca przedmiotowy wynalazek są podobne do krzywych z fig. 6. Krzywą 12 otrzymano w przypadku tektury z bielonej miazgi celulozowej o gramaturze 300 g/m² i powleczonej 20 g/m² polietylenu (PELD) zawierającego 7,5% dwutlenku tytanu. Krzywa 13 otrzymana została w przypadku takiej samej tektury, która była powleczona 17 g/m² wymienionego bielonego polietylenu zmieszanego z 3 g/m²wymienionego polietylenu barwionego na szaro. Przy porównaniu krzywych z fig. 7 można zauważyć, że dwutlenek tytanu ma stosunkowo mały wpływ na zmniejszenie przepuszczalności światła, a sadza, nawet w małych ilościach 0,018%, znów zmniejsza przepuszczalność materiału dla światła do poniżej jednej trzeciej wartości bez dodania pigmentu.

Wynalazek badano ponadto przez śledzenie zmiany stężenia kwasu askorbinowego w zapakowanym soku jabłkowym w trakcie trwającego pięć tygodni badania w temperaturze składowania 9-23°C. Opakowania były szczelnie zamkniętymi przez zgrzewanie kartonami, w których zastosowano tekturę opakowaniową według wynalazku o gramaturze 240 g/m², która była powleczona 5 g/m² kopolimeru alkoholu winylowego z etylenem, 6 g/m² polimerowego spoiwa i na wierzchu 45 g/m² polietylenu (PE-LD) zmieszanego z 0,12% sadzy i 7,5% dwutlenku tytanu, które zabarwiły tę warstwę na szaro. Materiałem odniesienia była tektura opakowaniowa podobnie powleczona polimerem, ale bez pigmentów dodanych do najwyższej zgrzewanej warstwy.

Stężenie kwasu askorbinowego w sokach mierzono w chwili pakowania i po czasie składowania dwa tygodnie i pięć tygodni. Wyniki przedstawiono w tablicy poniżej.

T a b l i c a

Zmiana stężenia kwasu askorbinowego (mg/l) w soku jabłkowym

Czas składowania	0	2 tygodnie	5 tygodni
Według wynalazku, 9°C	450	395	355
Według wynalazku, 23°C	450	355	340
Stan techniki, 9°C	450	375	155
Stan techniki, 23°C	450	275	145

Wyniki te wykazują znaczne polepszenie trwałości kwasu askorbinowego w zapakowanym soku, osiągnięte dzięki wynalazkowi.

PL 204 684 B1

Dla specjalisty jest oczywiste, że różne postaci realizacji wynalazku nie ograniczają się do powyższych przykładów, ale mogą ulegać zmianom w obrębie zakresu załączonych zastrzeżeń patentowych. Zamiast tektury można stosować również papier jako warstwę środkową materiałów opakowaniowych, przy czym nadaje się on do suchych opakowań. Ponadto, polimerowa warstwa zgrzewana może być przewidziana tylko po jednej stronie materiału opakowania. Po drugiej stronie tego materiału, zwłaszcza po zewnętrznej stronie suchych opakowań, można stosować uszczelniany cieplnie lakier.

Claims

1. Wielowarstwowy, zgrzewany materiał opakowaniowy, zwłaszcza do pakowania żywności, zawierający warstwę nośną z włóknistego materiału, co najmniej jedną gazoszczelną polimerową warstwę, chroniącą opakowany produkt oraz co najmniej jedną polimerową zgrzewaną warstwę jako powierzchniową warstwę materiału, znamienny tym, że materiał obejmuje zgrzewaną warstwę (7) zawierającą czarne i białe pigmenty zestawione ze zgrzewanym polimerem, przy czym pochłaniający światło czarny pigment chroni produkt przed światłem widzialnym, a czarny i biały pigment łącznie nadają szare zabarwienie zgrzewanej warstwie.

2. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że czarnym pigmentem jest sadza, a białym pigmentem jest dwutlenek tytanu.

3. Materiał według zastrz. 2, znamienny tym, że zgrzewana warstwa (7) zawiera 0,05-0,5%, korzystnie 0,10-0,30%, a najkorzystniej 0,10-0,20% czarnego pigmentu w stosunku do ilości polimeru.

4. Materiał według zastrz. 3, znamienny tym, że zgrzewana warstwa (7) zawiera 5-25%, korzystnie 10-20%, a najkorzystniej 10-15% białego pigmentu w stosunku do ilości polimeru.

5. Materiał według zastrz. 4, znamienny tym, że polimerem w zgrzewanej warstwie (7) jest poliolefina, taka jak polietylen o małej gęstości (PE-LD).

6. Materiał według zastrz. 5, znamienny tym, że zawiera polimerowe zgrzewane warstwy (2, 7) po obu stronach tego materiału, a czarny i biały pigment są przewidziane w warstwie (7) na wewnętrznej powierzchni opakowania.

7. Materiał według zastrz. 6, znamienny tym, że polimerem w gazoszczelnej warstwie (4, 5) jest kopolimer etylen-alkohol winylowy (EVOH) lub poliamid (PA), albo ich mieszanina.

8. Materiał według zastrz. 7, znamienny tym, że warstwę nośną (3) stanowi tektura wykonana z bielonej miazgi siarczanowej.

9. Wielowarstwowy zgrzewany materiał opakowaniowy, zwłaszcza do żywności, zawierający warstwę nośną z materiału włóknistego i co najmniej jedną szarą warstwę ochronną, zabezpieczającą zapakowany produkt, znamienny tym, że warstwa ochronna (7) zawiera polimer, w którym szarość osiągnięto przez zmieszanie z nim czarnego pigmentu pochłaniającego światło, takiego jak sadza, oraz białego pigmentu, takiego jak dwutlenek tytanu tak, że czarny pigment zapewnia produktowi ochronę przed światłem widzialnym, a polimerowa warstwa ochronna zabarwiona na szaro równocześnie działa jako warstwa zgrzewana.

10. Sposób pakowania żywności, w którym pudełko wygina się z materiału opakowaniowego, zawierającego środkową warstwę z tektury, co najmniej jedną gazoszczelną polimerową warstwę i co najmniej jedną polimerową zgrzewaną warstwę, w której żywność jest zamykana przez zgrzewanie, znamienny tym, że czarny i biały pigment dodaje się do zgrzewanego polimeru by chronić żywność przed światłem widzialnym i nadać zgrzewanej warstwie polimerowej (7) szare zabarwienie podobne do folii aluminiowej.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że zgrzewaną warstwę (7) zabarwia się na szaro przez zmieszanie ze zgrzewanym polimerem, 0,05-0,5%, korzystnie 0,10-0,20% czarnego pigmentu pochłaniającego światło, takiego jak sadza, oraz 5-25%, korzystnie 10-15% białego pigmentu, takiego jak dwutlenek tytanu.

12. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że pudełko zamyka się przez zgrzewanie w temperaturze co najwyżej około 250°C.

13. Opakowanie żywności, które zawiera łatwo psującą się żywność, zamkniętą w pudełku wykonanym przez zginanie i zgrzewanie materiału opakowaniowego, zawierające warstwę nośną z tektury, co najmniej jedną gazoszczelną warstwę polimerową i co najmniej jedną zgrzewaną warstwę polimerową, znamienne tym, że materiał opakowania obejmuje zgrzewaną warstwę zawierającą czarny

PL 204 684 B1 i biały pigment zestawione ze zgrzewanym polimerem, przy czym czarny pigment pochłaniający światło chroni zapakowaną żywność przed światłem widzialnym a czarny pigment i biały łącznie nadają szare zabarwienie zgrzewanej warstwie.

14. Opakowanie według zastrz. 13, znamienne tym, że zgrzewaną warstwę (7) zabarwia się na szaro przez zmieszanie ze zgrzewanym polimerem, 0,05-0,5%, korzystnie 0,10-0,20% czarnego pigmentu pochłaniającego światło, takiego jak sadza, oraz 5-25%, korzystnie 10-15% białego pigmentu, takiego jak dwutlenek tytanu.

15. Opakowanie według zastrz. 14, znamienne tym, że zgrzewanym polimerem jest poliolefina, korzystnie polietylen o małej gęstości (PE-LD).

16. Opakowanie według zastrz. 15, znamienne tym, że warstwę barierową i pigmentowaną zgrzewaną warstwę umieszcza się wewnątrz warstwy nośnej, a na powierzchni opakowania na zewnątrz warstwy nośnej umieszcza się bezbarwną polimerową warstwę zgrzewaną.

17. Zastosowanie wielowarstwowego materiału opakowaniowego (1) zawierającego warstwę nośną (3) z włóknistego materiału, co najmniej jedną gazoszczelną warstwę polimerową (4, 5) i co najmniej jedną pochłaniającą światło polimerową warstwę zgrzewaną (7), zawierającą czarny i biały pigment zestawione ze zgrzewanym polimerem, w zgrzewanym opakowaniu żywności wrażliwej na światło.

18. Zastosowanie wielowarstwowego materiału opakowaniowego według zastrz. 17 w opakowaniu do ciekłej żywności, takiej jak karton z mlekiem lub sokiem.