專利名稱：用于包裝疊層的阻擋層以及包括這種阻擋層的包裝疊層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于包裝疊層的阻擋層、一種包括阻擋層的包裝疊層、一種包括包裝疊層的包裝、以及一種生產(chǎn)用于包裝疊層的阻擋層的方法。所述阻擋層即使在高空氣濕度下也展現(xiàn)良好的阻氣特性。
背景技術(shù)：
包裝的重要作用是用來保護(hù)其內(nèi)容物。因此，常見的是形成包裝的包裝疊層包含不透氣阻擋層。這個的重要應(yīng)用是在食品行業(yè)內(nèi)，其中人們希望能夠保護(hù)食品免于接觸氧氣。滲透氧氣可能會導(dǎo)致食品的某些成分的氧化，這會使食品的質(zhì)量和味道變差，并且在最糟的情況下導(dǎo)致不得不將食品丟棄。該保護(hù)可以通過不透氣或阻氣的阻擋層來實(shí)現(xiàn)。人們也可以想到阻止某些氣體從包裝泄漏出去，例如，如果食品用保護(hù)性氣體例如隊包裝時。另外包裝材料優(yōu)選地應(yīng)該是柔性的并且在機(jī)械方面耐用的，以便容易處理，而且優(yōu)選地是成本不太高的。在當(dāng)今環(huán)境意識強(qiáng)烈的社會中，試圖放棄不可再生材料，取而代之改變?yōu)榭稍偕牧?。因此為了更加環(huán)境友好的替代物，期望更換例如金屬箔或基于不可再生聚合物的塑料，例如基于石油的聚合物的常規(guī)阻擋層。包裝可以例如通過折疊和密封包裝疊層來生產(chǎn)。在這種情況下形成接合處，其中包裝疊層的內(nèi)部暴露于外部環(huán)境和/或包裝的內(nèi)容物。因為包裝并且由此阻擋層應(yīng)該在例如關(guān)于溫度和空氣濕度的各種環(huán)境中起作用， 所以阻擋層也應(yīng)對高空氣濕度是重要的。基于可再生原材料的現(xiàn)有已知材料通常在高空氣濕度下具有不期望的升高的透氣性，特別是透氧性，但是為了作為包裝很好地發(fā)揮作用，材料必須也能夠應(yīng)對這種情況。如果冷的包裝放置在較熱的環(huán)境中，例如包裝從冷藏室中取出放到普通的室溫環(huán)境，則冷凝物可能會形成在包裝的外側(cè)上。然后冷凝物可能通過接合處滲透到阻擋層中從而損壞阻擋層。因此期望阻擋層即使當(dāng)暴露到潮氣中也很好地發(fā)揮作用，以便保留它的氣體防護(hù)功能，因為可再生阻擋層通常具有親水性質(zhì)，所以是對濕度敏感的。還有例如為了不用電就實(shí)現(xiàn)冷藏而儲存在冰水中的包裝的示例。在這種情況下，因為包裝放置在水中，所以接合處嚴(yán)重地暴露于周圍的水。Grondahl等人提出的W02008103123 A2描述了包括半纖維素和從由塑化劑、纖維素以及低聚物或多聚物構(gòu)成的組中選擇的至少一種成分的聚合膜或涂層。所述聚合膜或涂層還包括至少一種添加劑/反應(yīng)物，其增大阻液性/阻濕性并且在所述膜或涂層形成之前或與其同時與所述半纖維素和至少一種成分混合和/或反應(yīng)。然而，即使半纖維素常見地存在于生命體中，但是為了分離半纖維素，生命體通常要經(jīng)過處理，以便半纖維素以后可以用來形成根據(jù)W02008103123 A2的聚合膜或涂層。作為示例，在第5頁第4行提到了借助萃取技術(shù)將木聚糖與水和堿溶液分離。這種分離處理步驟花費(fèi)時間和成本。
在Dahlman等人提出的PCT/EP2008/066148中，描述了一種使用從木材材料的熱液處理獲得的木材水解物的方法。該方法包括提供木材材料并且利用含水熱液處理來處理該木材材料的步驟，以便形成木材水解物和木材剩余物。水解物包括低聚和多聚糖作為干燥物質(zhì)的主要成分。所述方法還包括將水解物分離成低分子部分和高分子部分的步驟。實(shí)施例公開了由高分子部分制成的膜和涂層。

發(fā)明內(nèi)容
至少一些上述缺點(diǎn)可以由根據(jù)本發(fā)明的阻擋層和包裝疊層來減少。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于包裝疊層的阻擋層和一種具有改進(jìn)特性的包裝疊層。所述包裝疊層包括阻擋層，其由纖維素基水解物制造。所述阻擋層包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖，其中所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合；以及至少一種共同成分。所述基體優(yōu)選地是不可溶于水的。所述共同成分通過初級和/或次級鍵合而鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖。通過使用纖維素基水解物，能夠制成基于可再生原材料的阻擋層。根據(jù)本發(fā)明的所述阻擋層即使在高空氣濕度下也很好地發(fā)揮作用，特別是在表示為％RH的高相對濕度下。因為所述阻擋層包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖，所以不需要像在W02008103123 A2 中提到的半纖維素分離步驟那樣的額外的處理步驟。從而節(jié)省了時間和成本。所述阻擋層在80% RH的空氣濕度、latm，即一個大氣壓以及所述阻擋層的厚度小于50 μ m的條件下，呈現(xiàn)出根據(jù)ASTM D3985-95測量的小于50cm7m2/24h的透氧率，優(yōu)選地是小于45cm7m2/24h的透氧率，最優(yōu)選地是小于40cm7m2/24h的透氧率。利用根據(jù)本發(fā)明的阻擋層，通過薄層的膜或涂層已經(jīng)獲得了合適的阻擋特性。纖維素基水解物可以例如基于木材。合適的基于木材的纖維素基水解物是木材水解物。由于木材水解物可以從常規(guī)制漿行業(yè)中的處理獲得，因此這使得很容易獲得這種原材料，其同樣是可再生的。在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用從處理或從諸如制漿處理的木材磨漿處理的廢水隔離的水解物。如上所述，不需要為了獲得根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)將形成阻擋層的基礎(chǔ)的高純度半纖維素而進(jìn)行額外的分離步驟。水解物與例如用來造紙的纖維素成分分離，但仍然包含大量的天然木質(zhì)素-碳水化合物復(fù)合物，并且因此包含共價鍵，其有助于阻止氣體例如氧氣通過基體的擴(kuò)散。在實(shí)施例中，所獲得的木材水解物可以分離為不同的部分，例如高分子和低分子部分。這種高分子部分的示例是這樣的木材水解物其包括表示為重量百分比的>80%的低聚和多聚糖、1-20%的木質(zhì)素以及0. 01到5%的來自所述纖維素基水解物的剩余物。剩余物可以是灰和單體。木材水解物的這種高分子部分對于制造如上面描述的阻擋層是足夠的基礎(chǔ)，其中該部分本身構(gòu)成纖維素基水解物。替代性地，所獲得的木材水解物可以原樣使用， 即不需要任何分餾，包括低分子和高分子糖。為了增強(qiáng)和獲得纖維素基水解物的構(gòu)成分子之間的相互作用的網(wǎng)絡(luò)的恰當(dāng)平衡， 添加了一種或多種共同成分。仔細(xì)地選擇這些共同成分的性質(zhì)，以便它們是可再生的并且具有官能團(tuán)，使得有目的地在木材水解物與共同成分之間形成初級和/或次級鍵合。就是
5這些鍵合為阻擋層提供了其期望特性。所述共同成分通常是低聚物或多聚物。合適的共同成分是多聚糖，例如殼聚糖、微纖化纖維素、和/或羧甲基纖維素，即CMC。所述共同成分可以通過有機(jī)偶聯(lián)反應(yīng)偶聯(lián)到低聚或多聚糖。阻擋層可以還包括塑化劑。塑化劑使阻擋層有機(jī)會具有期望的機(jī)械特性，例如彈性和柔性。塑化劑通常是低分子或低聚物，例如低聚脂類和多元醇。包裝疊層旨在作為用于對氧氣特別敏感的產(chǎn)品的包裝容器。包裝疊層包括基底層、在所述基底層的一側(cè)的第一外層、在所述基底層的另一側(cè)的第二外層、以及適于用作所述基底層與所述第一外層之間的阻氣層的阻擋層。所述阻擋層包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖，其中所述低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合；以及至少一種共同成分。所述基體優(yōu)選地是基本上不可溶于水的。所述共同成分通過初級和/或次級鍵合而鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖。所述基底層為所述包裝提供機(jī)械穩(wěn)定性。所述基底層可以包括紙或紙板層。因此， 能夠制成可再生原材料的整個包裝。所述外層優(yōu)選地是液體不可滲透的。它們可以包括聚烯烴，提供液體不可滲透層。在本發(fā)明的一個方面中，所述包裝疊層用來制造用于氧氣敏感產(chǎn)品特別是食品的包裝。所述包裝通過折疊和熱密封根據(jù)上述的包裝疊層的片狀或幅帶狀坯體來生產(chǎn)。在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種阻擋層的制造方法。所述阻擋層通過以下步驟制造
提供包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖的纖維素基水解物，其中所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合；其中所述基體優(yōu)選地是基本上不可溶于水的； 添加至少一種共同成分；
通過初級和/或次級鍵合將所述至少一種共同成分鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖。根據(jù)上述方法，不需要像在W02008103123 A2中提到的半纖維素分離步驟那樣的額外處理步驟。從而可以節(jié)省時間和成本。在一個實(shí)施例中，可以具有將纖維素基水解物分餾成不同部分例如高分子和低分子部分的附加處理步驟。然而，該處理步驟絕非是必需的，因為根據(jù)本發(fā)明的該方面的方法在沒有分餾步驟的情況下也足以發(fā)揮作用。所述共同成分優(yōu)選地選擇為所述阻擋層在高相對空氣濕度下呈現(xiàn)出基本上低的透氧率，例如在80% RH的空氣濕度、1 atm以及厚度小于50 μ m的條件下，呈現(xiàn)出根據(jù)ASTM D3985-95測量的小于50cm7m2/24h的透氧率，優(yōu)選地是小于45cm7m2/24h的透氧率，最優(yōu)選地是小于40cm7m2/24h的透氧率。所述阻擋層的制造方法還可以包括以下附加步驟估算所提供的纖維素基水解物中的木質(zhì)素和低聚或多聚糖的量、和/或木質(zhì)素和低聚或多聚糖上的官能團(tuán)的量和類型， 以及基于估算選擇適當(dāng)?shù)墓餐煞?。估算可以通過定量或定性分析來完成。在所述方法的一個實(shí)施例中，所述初級和/或次級鍵合通過有機(jī)偶聯(lián)反應(yīng)來獲得。并且，可以在附加步驟中添加塑化劑，以便能夠影響所述阻擋層的機(jī)械特性。在本文中術(shù)語層是指基本上連續(xù)的材料層，例如膜或涂層。


參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖1表示包括根據(jù)本發(fā)明的阻擋層的包裝疊層的剖面；以及圖2為與純單個成分相比較的根據(jù)本發(fā)明的阻擋層的熱重圖。
具體實(shí)施例方式下面將部分地借助圖1更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的阻擋層、包裝疊層和阻擋層的制造方法。包裝疊層10可以用來被折疊和熱密封成包裝。包裝疊層10呈現(xiàn)出旨在面向被包裝產(chǎn)品并且直接接觸被包裝產(chǎn)品的第一液體不可滲透層11、和旨在面向包裝的周圍空氣并且直接接觸包裝的周圍空氣的第二液體不可滲透層12。包裝疊層還呈現(xiàn)出至少一個根據(jù)本發(fā)明的阻擋層13、以及設(shè)置在阻擋層13與外層或第二液體不可滲透層12之間的至少一個基底層14。基底層14通常由紙或紙板制成。用于液體不可滲透層11、12的合適材料可以是生物可降解材料，例如基于聚乳酸、果膠等的膜。替代性地，合適的材料可以是聚烯烴，例如 LDPE、低密度聚乙烯。作為選擇，包裝疊層可以包括附加層和/或具有以另一順序設(shè)置的層。阻擋層13可以用來防止氣體沿著兩個方向穿過包裝的壁。作為示例，可以提及， 對于包裝在保護(hù)性環(huán)境中的敏感產(chǎn)品，其中保護(hù)性環(huán)境在包裝內(nèi)處于氣相，例如N2,期望防止氣體滲透到包裝中并且防止氣體遷移出包裝。對于某些產(chǎn)品，期望保持香氣。適于這種類型包裝疊層的產(chǎn)品的示例是食品，但也可以是藥品、敏感電子或機(jī)械設(shè)備、例如已經(jīng)被包裝以防止氧化和腐蝕的清洗干凈的金屬件。關(guān)于食品，通常期望特別保持為不接觸氧氣，因為滲透的氧氣可以導(dǎo)致氧化，這會損害食品的質(zhì)量和味道，并且導(dǎo)致食品質(zhì)量下降。食品可以是固體形式，例如袋子中的土豆片，或者可以是液體形式。根據(jù)本發(fā)明的阻擋層和包裝疊層的大且重要的應(yīng)用領(lǐng)域是在用于液體氧氣敏感食品的包裝中，例如牛奶、果汁、糖漿、香料熱飲酒、葡萄酒、啤酒、乳制品、 像奶酪、酸奶等，但還包括一些油。根據(jù)本發(fā)明的包裝疊層10可以由完全可再生原材料制成。利用提出的阻擋層13， 能夠避免使用例如金屬箔或基于非可再生聚合物的塑料的阻擋層。此外，阻擋層13呈現(xiàn)出優(yōu)于常規(guī)的可再生阻擋材料的優(yōu)點(diǎn)，常規(guī)的可再生阻擋材料由多聚糖的純?nèi)芤夯蚨嗑厶堑募兓旌衔镏瞥伞０l(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到使用纖維素基水解物和優(yōu)選地來自例如制漿的木材水解物的重要性，因為這些水解物除了其他方面包含木質(zhì)素和重要的其余產(chǎn)品，其被認(rèn)為是形成阻擋層13的重要部分。多聚糖的純?nèi)芤夯蚨嗑厶堑募兓旌衔锶狈π纬杀景l(fā)明基礎(chǔ)的木質(zhì)素和低聚或多聚糖的組合。例如，在天然木材中，木質(zhì)素的大部分共價鍵合到各種低聚和多聚糖。這意味著例如一個接一個地會是親水的和水溶性的多聚糖仍然可以在非水溶性基體中以良好的阻擋特性存在和持續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的阻擋層利用木質(zhì)素以其木材的天然狀態(tài)鍵合到低聚和多聚糖的方式。所述共價鍵合通常是α酯、α醚或苯基葡萄糖苷鍵合。實(shí)際上這意味著能夠重新產(chǎn)生這些鍵合、或產(chǎn)生相似的鍵合，其在原始的纖維素基材料中存在于木質(zhì)素和現(xiàn)有多聚糖之間。這可以通過將低聚和多聚糖的官能團(tuán)與預(yù)選共同成分上的適當(dāng)官能團(tuán)組合來實(shí)現(xiàn)，以便官能團(tuán)能夠產(chǎn)生初級和次級鍵合，并且從而產(chǎn)生良好且緊密的阻擋層，即使在例如80%RH的高濕度環(huán)境中諸如氧氣等較小的分子也難以通過該阻擋層擴(kuò)散。在正常的紙漿生產(chǎn)過程和磨漿過程中，木質(zhì)素和各低聚和多聚糖之間的許多共價鍵合通過熱、化學(xué)和機(jī)械影響而被破壞。然后從纖維素纖維中去除不同的木材成分，以獲得具有盡可能高的纖維素含量的紙漿纖維或其它終端產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的阻擋層替代地基于僅部分濃縮的混合物，其中仍然保留相當(dāng)比例的木質(zhì)素-糖復(fù)合物。它們的保留的共價鍵合將有助于防止氣體通過阻擋層擴(kuò)散。為了提高該效果并獲得構(gòu)成分子之間的網(wǎng)絡(luò)中的正確平衡，添加了一種或多種共同成分。選擇這些以便一方面它們是可再生的，另一方面具有可以在水解物的成分與共同成分之間形成初級和/或次級鍵合的官能團(tuán)。正是這些鍵合為阻擋層提供了其期望的特性。能夠檢測木質(zhì)素-糖復(fù)合物中的共價鍵合。因此能夠選擇共同成分，以便產(chǎn)生在水解物成分與共同成分之間的期望的相互作用。初級共價鍵合是指由包含在鍵合中的原子之間的共享電子對組成的這種鍵合。次級鍵合是指不同程度的力量的原子間和分子間相互作用、吸引，例如氫鍵合或倫敦力。術(shù)語纖維素基水解物是指通過用水溶液處理纖維素基材料而產(chǎn)生的溶液或漿，它本身可以是中性、酸性或堿性的。能夠使用水解物，其是通過該詞定義的有正確含義的溶液，即，熱力學(xué)可完全混合的，降到來自原始的兩種不同相的兩種成分的分子級組合物。但是通常所討論的水解物不是完全可溶的，而是漿。木質(zhì)素-多聚糖復(fù)合物作為混合物中的團(tuán)存在，此外可以具有萃取物、灰和其他成分，其不滿足可溶性的熱力學(xué)要求。在下面的描述中，術(shù)語溶液用來描述熱力學(xué)完全可混合溶液和相反是漿的混合物。纖維素基材料可以天然地產(chǎn)生在自然中，例如木材。優(yōu)選地可以使用木材水解物， 但是也可以使用給出富含碳水化合物但同時非富纖維素部分的其他處理。所述部分可以是工藝用水、分餾產(chǎn)品或相似物。該部分可以至少部分地濃縮來分離一部分木質(zhì)素和單體萃取物，例如灰和糖。該濃縮的部分可以包含低聚或多聚糖而非纖維素，典型地半纖維素應(yīng)該包含木質(zhì)素，并且也可以某種程度上包含單體糖和萃取物。如果用于水解物的原材料缺乏木質(zhì)素或具有少于期望的木質(zhì)素，則木質(zhì)素可以作為外部添加物被添加。木材水解物可以通過濃縮和不通過濃縮來使用。因為期望阻擋材料在高相對空氣濕度下也足以發(fā)揮作用，所以僅僅獲得粘性膜是不夠的，而是該膜應(yīng)該優(yōu)選地包含鍵合，該鍵合足夠強(qiáng)以將混合物成分很好地保持在一起， 以使相對較小的分子通過材料擴(kuò)散的可能相當(dāng)?shù)馗永щy。阻擋層應(yīng)該阻礙的分子的示例包括O2和H2O (g)。當(dāng)選擇共同成分時，應(yīng)該試圖獲得官能團(tuán)的某種組合，官能團(tuán)因其化學(xué)性質(zhì)可以產(chǎn)生期望的鍵合，具體地講使得能夠與水解物成分中的碳水化合物分子產(chǎn)生次級相互作用。因此，有時恰當(dāng)?shù)氖?，在添加共同成分之前，估算所提供的纖維素基水解物以確定參數(shù)， 例如木質(zhì)素和低聚或多聚糖的含量以及木質(zhì)素和各低聚和多聚糖之間的鍵合的量和類型。 共同成分通常是低聚或多聚物成分。常見示例是選擇來提供期望的鍵合的多聚糖，例如殼聚糖。也可以考慮其他可再生的共同成分，例如來自聚酯族，例如低聚交酯。已成功測試的共同成分包括微纖化纖維素、羧甲基纖維素、藻酸鹽、聚乳酸、L乳酸、以及D、L乳酸。合適地，包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖的部分在水溶液中與共同成分混合?？赡艿?， 可以添加塑化劑。然后使用水溶液來產(chǎn)生聚合物膜和涂層。所產(chǎn)生的聚合物膜或涂層因其低的透氣性而非常適于用作阻擋材料。測量方法的描述厚度
厚度通過Mitutoyo千分尺作為10個測量值的平均值計算。誘氧率
透氧率用來自美國Modern Controls Inc.的裝備有庫倫傳感器的Mocon Ox-Tran 2/20-儀器在控制的相對濕度50%RH和80%RH條件下測量。測量根據(jù)ASTM方法D3985-95 執(zhí)行，并且透氧率作為來自用Mitutoyo千分尺測量的5cm2面積的特定厚度的樣本的氧氣傳輸來計算。壓力為1 atm，即一個大氣壓。每個結(jié)果是兩個測量值的平均值，作為(cm3)/ (m2 Mh)給出，S卩，立方厘米每平方米和M小時。樣本在與之后測量時使用的相對濕度相同的相對濕度的環(huán)境中預(yù)處理至少60小時。結(jié)果參見下面的表2。其它測試方法
在文獻(xiàn)PCT/EP2008/066148中能找到用于木材水解物的組成的測試方法。該文獻(xiàn)還描述了如何確定利用乙酰基替代濃縮的水解物中的糖的程度Dsa。。該文獻(xiàn)還描述了如何確定分子量參數(shù)。結(jié)果參見下面的表1。示例
本發(fā)明的下列實(shí)施例包括基于包含任意各種水解物的水溶液的膜和涂層配方的制備， 各種水解物每個混合有一種或多種共同成分以及可選地塑化劑。制備下面的木材水解物 1A-1D以形成膜和涂層的基礎(chǔ)，膜參見示例2A-2G，涂層參見示例3A-3C。水解物制備示例IA
根據(jù)在PCT/EP2008/066148闡述的方法，木材水解物由云杉、歐洲云杉制備。具有42% 固體含量的云杉片穿過允許8mm但不允許7mm的實(shí)驗室篩網(wǎng)柵極，并且然后添加到間歇式高壓釜，并且經(jīng)受110-120°C的蒸汽45分鐘。預(yù)加熱的水通過加壓容器沖到高壓釜中，以保持作為體積-質(zhì)量比給出的液體一木材比例為6 1，并且混合物被加熱到150°C。代表性的加熱時間為40分鐘，而處理時間為60分鐘。在水解物中隔離的木材成分的總產(chǎn)出量是固體物質(zhì)的6. 8%。在下一步驟中，濃縮水解物。20升體積的木材水解物通過使用膜過濾的分餾來濃縮，在這種情況下使用超濾，其采用裝備有具有IOOODa的標(biāo)稱截留的再生纖維素膜、PLAC Prepscale.Millipore的切向流過濾濾芯單元。執(zhí)行膜過濾來將滲余物即高分子量部分集中下降到2升。結(jié)果，滲透物即低分子量部分構(gòu)成18升。高分子量部分通過用水稀釋到10 升并且然后再次膜過濾下降到2升的體積(所謂的膜滲濾)來進(jìn)一步提純?；谟糜讷@得水解物的木片計算的在膜過濾和滲濾后這樣獲得的高分子量材料的產(chǎn)出量在1. 3%到7. 6%之間變化。組成在表1中作為IA公開。示例 IB
根據(jù)在PCT/EP2008/066148中闡述的方法，木材水解物由樺樹、疣皮樺制備。在8mm的穿過而2mm的不穿過的實(shí)驗室篩網(wǎng)上篩查的具有90%固體含量的1公斤干燥木片裝載到連續(xù)液體流高壓釜中。5. 5升預(yù)加熱到165°C的熱水從連接到高壓釜的加壓容器沖到高壓釜中，以產(chǎn)生6 1的作為體積-質(zhì)量比給出的液體一木材比。高壓釜在165°C下保持30分鐘，進(jìn)行木材材料的熱液處理。然后在大約5分鐘期間取出大約4. 5升的處理液，并且由相應(yīng)體積的預(yù)熱水取代。取代的大約165°C的熱木材水解物液體收集在連接到高壓釜的第二加壓容器中。所述處理然后在高壓釜中利用新的熱水再繼續(xù)30分鐘，在此之后該第二木材水解物也移位到第二加壓收集容器中。兩個組合的木材水解物的總體積是10. 2升并且pH 值是3. 5?；谘b載在高壓釜中的干燥木片的重量計算，與水解物隔離的木材物質(zhì)的總產(chǎn)出量對應(yīng)于21.2%。水解物根據(jù)在示例IA中描述的程序濃縮。組成在下面的表1中作為IB 公開。示例 IC
木材水解物由用于纖維板生產(chǎn)的工業(yè)處理中的松木和云杉木片的混合物制備。木片通過蒸汽噴發(fā)來處理。所獲得的并且與加工助劑及功能化學(xué)品混合的含水的纖維懸濁液隨后被應(yīng)用到纖維板機(jī)上以形成纖維幅帶，并且脫水。在脫水步驟之后浮選之前，該工藝用水直接被收集。該水解物首先經(jīng)受20分鐘的離心過濾以去除纖維剩余物，并且然后通過利用與在示例IA中描述的相同的過濾器單元超濾和滲濾來分餾。滲余物如在前述示例中描述的那樣用于膜和涂層生產(chǎn)?？蛇x地，滲余物可以通過在乙醇中溶劑分餾來進(jìn)一步提純。然后可以將高分子量部分隔離，其包括大約85%的低聚和多聚糖和僅3%的木質(zhì)素(相對于干燥物質(zhì))。然而，這里水解物是沒有通過溶劑分餾進(jìn)行提純而使用的。組成在下面的表1中作為IC公開。示例 ID
*艮據(jù)在由 Dahlman 0、Tomani P、Axegard P、Lundqvist F 禾口 Lindgren K 提出的 WO 2007/120091A1 "Methods for separating polymeric pentose from a iquid or slurry ”中闡述的方法，木材水解物由樺樹制備。在堿性條件下的煮制的初始步驟之后，水解物在紙漿的脫水步驟中從硫酸鹽漿黑液中獲得。該液相利用具有20kDa的截留的陶瓷膜而經(jīng)受膜過濾，并且然后在甲醇中沉淀。組成在下面的表1中作為ID公開。表1.木材水解物的組成和加權(quán)平均分子量
權(quán)利要求
1.一種用于包裝疊層的阻擋層，該阻擋層由纖維素基水解物制成，其特征在于， 所述阻擋層包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖，所述低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合；以及至少一種共同組分；其中所述至少一種共同組分通過初級和/或次級鍵合而鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻擋層，其中所述阻擋層在80%RH的空氣濕度、1 atm以及所述阻擋層的厚度小于50 μ m的條件下具有根據(jù)ASTM D3985-95測量的小于50cm7m2/24h的透氧率。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項所述的阻擋層，其中所述共同組分是低聚物或多聚物。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項所述的阻擋層，其中所述共同組分是多聚糖，例如殼聚糖、微纖化纖維素、CMC和/或藻酸鹽。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項所述的阻擋層，其中所述阻擋層還包括塑化劑。
6.一種用于對氧氣特別敏感的產(chǎn)品的包裝容器的包裝疊層，其中包裝疊層(10)包括基底層(14)、在所述基底層(14)的一側(cè)的第一外層(11 )、在所述基底層(14)的另一側(cè)的第二外層(12)、以及適于用作所述基底層(14)與所述第一外層(11)之間的阻氣層的阻擋層 (13)，其特征在于， 所述阻擋層(13)包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖，所述低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合；以及至少一種共同組分；其中所述至少一種共同組分通過初級和/或次級鍵合而鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包裝疊層，其中所述基底層包括紙層或紙板層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的包裝疊層，其中所述外層(11、12)包括聚烯烴。
9.一種用于氧氣敏感產(chǎn)品尤其是食品的包裝，其中包裝通過折疊和熱密封根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項所述的包裝疊層的片狀或幅帶狀坯體來生產(chǎn)。
10.一種阻擋層的制造方法，包括以下步驟提供包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖的纖維素基水解物，其中所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合； 添加至少一種共同組分；通過初級和/或次級鍵合將所述至少一種共同組分鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖，以便所述阻擋層在高相對空氣濕度條件下具有基本上低的透氧率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述方法包括以下步驟將所述共同組分鍵合到所述木質(zhì)素和低聚或多聚糖，以便所述阻擋層在80% RH的空氣濕度、1 atm以及所述阻擋層的厚度小于50 μ m的條件下具有根據(jù)ASTM D3985-95測量的小于50cm7m2/24h的透氧率。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述阻擋層的所述制造方法還包括以下附加步驟估算所述提供的纖維素基水解物中的木質(zhì)素和低聚或多聚糖的量、和/或木質(zhì)素和低聚或多聚糖上的官能團(tuán)的量和類型，以及基于所述估算選擇適當(dāng)?shù)墓餐M分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12任意一項所述的方法，其中所述初級和/或次級鍵合的至少一部分通過有機(jī)偶聯(lián)反應(yīng)來獲得。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13任意一項所述的方法，其中所述方法包括添加塑化劑的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阻擋層、一種包括阻擋層的包裝疊層、以及一種生產(chǎn)阻擋層的方法。所述阻擋層由纖維素基水解物制造。所述阻擋層包括木質(zhì)素和低聚或多聚糖，其中木質(zhì)素和低聚或多聚糖在基體中至少部分地彼此共價鍵合；以及至少一種共同成分。所述共同成分通過初級和/或次級鍵合而鍵合到木質(zhì)素和低聚或多聚糖。此外，本發(fā)明涉及一種由包裝疊層制成的包裝。
文檔編號C08B37/14GK102470647SQ201080030637
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者阿爾伯特森 A-C., 埃德倫 U. 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財務(wù)有限公司