專利名稱:無菌包裝的制作方法
本發(fā)明涉及業(yè)已改進的無菌包裝法及其無菌包裝品，特別涉及香腸形薄膜包裝品的業(yè)已改進的無菌包裝法，但也涉及其他形狀的薄膜包裝品。
目前的無菌包裝法，有三個問題破壞了包裝的完整性。
首先，如果薄膜或者箔(以下統(tǒng)稱薄膜)對微生物，氧氣，其他氣體或水蒸汽不具不滲透性，則上述物質(zhì)會由薄膜滲透進去，從而破壞產(chǎn)品。為了便于說明，本說明書一般只涉及微生物，但也應把它看成是與可以穿過薄膜破壞產(chǎn)品的其他物質(zhì)有關。
在實際應用中，這個問題一般都已解決了，而且效果相當滿意，其方法是使用一種復合薄膜，這種復合薄膜最好有兩層母組分是由聚酯構成的，令人滿意的是用聚丙烯，上述組分可牢固地粘合。通常，每層母材料上面都涂有一層非常薄的不滲透性材料，在許多情況下，這種材料是聚偏二氯乙烯，而其中至少有一層是金屬薄膜，例如真空鋁鍍膜。
這種薄膜確實能夠很好地阻擋微生物，但是在其需要接合處，例如做成圓筒形包裝所需的縱向封合或者不同形狀包裝所需的周邊縫合，其接合方法一般采用熱焊接。這種焊接要在兩個非常薄的聚偏二氯乙烯(PVDC)層之間進行，這就會遇到第二個問題，即聚偏二氯乙烯層會與母材料部分分離，使焊接部分不能繼續(xù)阻擋微生物。
實際上焊縫也可能破裂，正如包裝因跌落而受損的情況下。
此外，由于聚偏二氯乙烯的彈性較小，當包裝品跌落時，包裝會發(fā)生物理變形，結(jié)果往往使聚偏二氯乙烯裂開，并使整個包裝爆裂，不僅會破壞包裝的完整性而且其內(nèi)容物也可能灑落出來。一般來說，這種包裝不為供銷商和零售商所接受。
還有一個問題是，當這種包裝是圓筒形時，必須處理圓筒的封合問題。
內(nèi)裝物料的圓筒形包裝的一般做法是采用壓縮的方法先搞出包裝品相鄰的端部，然后穿過已壓縮的圓筒體套上一雙金屬夾，縮緊金屬夾，包裝因封合而變形，兩端的夾子夾緊之后，可將包裝品嚴密地包在夾子之間。
因為薄膜在夾子下面結(jié)成一束，則可能由這封口造成一個通道，使包裝的內(nèi)容物變壞。此外，由于這些夾子簡單地卷縮，有可能在實際處理時，因處理不當而使夾子走樣，從而破壞包裝的完整性。
本發(fā)明的綜合目的是，在設計方面，克服或者至減少上述缺點。
本發(fā)明的第一個目的是提供一種新型的無菌包裝用的薄膜，這種薄膜的外表層是一種撓性塑料，中間夾一層不透微生物的材料。
比較好的不滲透層包括一層聚酯材料和緊貼在聚酯層上的一個金屬層。
這個金屬層，較好是鋁。它最好淀積在熱塑性材料層上，但也可以在進行雙擠壓程序或粘合劑密封程序時在聚酯材料層與撓性塑料材料粘合前，淀積在其中的一層撓性塑料材料上。
本發(fā)明的第二目的是，在制造薄膜包裝中，提供一種已改進的密封方法，其中介于封口之間相接觸的那兩層，是由相同的材料做成的。
采用疊式密封時，薄膜的兩表面，均為同種材料層。
本發(fā)明還提供一種在制造薄膜包裝中經(jīng)過改進的密封方法，這種薄膜包裝包括粘合劑密封以及熱密封，使密封口不僅有比較高的機械強度而且具不透微生物的性能。
本發(fā)明的另一個目的是，為圓筒形包裝的頂端密封提供一種經(jīng)過改進的密封方法，這種頂端密封，在需要放夾子的區(qū)域引入粘合劑，此夾可以變形，用它耒封端，這種粘合劑在封閉端上起堵塞物的作用，填滿成形包裝材料的空隙。
為了能更加了解本發(fā)明的幾個目的，我以圓筒形食品包裝來說明本發(fā)明，然而，應該明白，本發(fā)明同樣適用于其他形狀的包裝。
利用附圖來說明本發(fā)明的包裝，其中圖1為縱剖面圖，說明食品包裝的布置方案;
圖2為圖1在2部位的放大圖，說明薄膜的組成;
圖3為圖1中沿3-3線的部分截面圖，說明疊合的形式;
圖4類似于圖3，說明對著包裝品翻轉(zhuǎn)前的縫脊狀接合;
圖5類似于圖3，所不同的是加了粘合劑，有助于提高包裝的機械穩(wěn)定性;
圖6為包裝的端視圖，說明包裝密封處，粘合劑堵塞的位置。
起初制成的薄膜，包括一個中心聚脂層10，一個淀積金屬薄膜11和由撓性塑料材料，最好是聚乙烯所構成的兩個外表層12，13。
當層10，12和13都不能完全阻擋微生物，氧氣，其他氣體或水蒸汽透入時，可用金屬薄膜11做不滲透層。
最好的薄膜是鋁薄膜。它在未附上外表層薄膜12，13之前，淀積在中心聚脂薄膜10上。外表層薄膜可采用雙擠壓法或者粘合劑密封法，粘到中心薄膜上。
淀積層11可以非常薄，然而要完全覆蓋又要具完全不滲透性，同時，又要非常柔軟，下文還要討論。最好淀積層可以印刷，制成吸引人的產(chǎn)品包裝。
外表層最好是線性低密度聚乙烯，可以有添加劑，如包裝技術中所熟悉的，可加添加劑以提高透明度及達到其他目的。
本發(fā)明的薄膜，基本上是由非常薄的薄膜層所組成的，具體實例中，聚酯中心層10的厚度為10微米;淀積鋁薄膜11為1-2微米厚;線性低密度聚乙烯外表層12，13為30微米厚;假定層層都得到保障，所得薄膜的總厚度為72-75微米。我們發(fā)現(xiàn)，這種厚度的薄膜，其包裝完整性好，包括手感好。
與一些用于無菌工藝的薄膜不同的是，通常稱為殺菌包裝(retort packaging)的工藝，一開始就將物品密封在包裝中，然后通過殺菌過程把東西蒸煮，同時殺死包裝中的所有微生物。
應該了解到，實際上這種物品包裝必須牢固，任何封口都要徹底，因為在殺菌干餾過程中，包裝內(nèi)壓力大大增加。
另外，包裝材料中經(jīng)常加鋁箔，使成本增加，而且正如本文所指出的，由于鋁箔往往會在包裝端部卷縮在一起的地方產(chǎn)生小洞和裂紋，不適用于無菌包裝。如果用淀積鋁薄膜，在干餾溫度中，會發(fā)生降解。
另外這種薄膜還要用上在120℃的溫度中穩(wěn)定的粘合劑，而用我的方法，只要求在80℃具有穩(wěn)定性就行了。
另一方面，采用我的包裝方法，趁熱將物品放入包裝中，在蒸煮過程中已經(jīng)消毒過，而且入料過程也是無菌的，所以不會產(chǎn)生污染，不需要在入料時及入料后進行后處理。
因此，我完全可以使用比殺菌包裝所用的薄膜又薄又廉價的薄膜。
本發(fā)明的薄膜比過去所用的各種薄膜具有更多優(yōu)點，特別是一些含聚偏二氯乙烯層的薄膜，其彈性較低。
總的來說，本發(fā)明的薄膜彈性高，因此，當其受到不適當?shù)奈锢硖幚頃r基本上不會損壞。
使用本發(fā)明的薄膜，甚至將比較重的物品包裝拋落下去，比如說從相當高的地方掉到地板上，也不會損壞。這種包裝有足夠的回彈力來緩沖上述處理，不會有所損壞。
當然，從銷售角度來看，這個問題很重要，即本發(fā)明在食品類包裝的主要競爭方式是罐頭包裝或殺菌包裝。
由于罐頭的成本高，密封費大，故罐頭基本上比較貴，對某些物品不能令人滿意，因為，為了消滅微生物，需將物品放在高溫高壓下處理。從另一角度看，因為罐頭夠堅固，實際上它是一種很好的儲藏食品的方式，但是罐頭從高處掉下去時會嚴重變形，撞到尖利物品，雖然很少見，也會刺破。
殺菌包裝的缺點與罐頭相似，即產(chǎn)品要經(jīng)過高溫高壓處理，這是經(jīng)常造成損害的根源，一般來說，如果殺菌包裝品從高處掉到地面，則其包裝經(jīng)常會損壞。
另外，前面已討論過，殺菌包裝用的薄膜比較厚，費用比較高。
與上述兩種包裝方式比較，本發(fā)明的薄膜具更多的優(yōu)點而缺點較少。
現(xiàn)在，參閱圖3和圖5來解釋包裝縱向密封的方法。
圖3表示最常見的密封型式，即疊式密封。圖中可見，沿著薄膜一邊緣的外表層13與沿著薄膜的外邊緣的內(nèi)表面12相接觸，就是說這兩層接合在一起。
前面已經(jīng)解釋過，這些表層屬同一種材料，在具體實例中，用的是聚乙烯材料，使這些表層之間可以做到又好又連續(xù)無間斷地密封，因此可防止微生物或其他有害氣體侵入并接觸包裝中所含的食品。
另外，這些薄膜，每層都緊緊地與中心層10層疊在一起，密封后，不可能再分層，形成一種優(yōu)良的粘結(jié)得很好的包裝。
圖4的例子，稍微有點不同，在這種情況下，相連接的表面都是內(nèi)表層12，形成縫脊15。當然，這種連接也能獲得良好的密封，不過在內(nèi)表層和外表層為不同材料時，才用得上這種布置方案。
圖4所示布置形式，通常是制作圓筒形包裝的另一方法，即把縫脊15轉(zhuǎn)向一邊，然后固定到包裝表面上。
圖5與圖3的解釋很相似，不過，在這種情況下，在疊式連接的邊緣，還加了粘合材料16，這個材料增加封口的機械完整性也對微生物的侵入增加一個阻擋層。
本發(fā)明的第三個目的，本質(zhì)上就是圓筒形包裝的尾端密封20，但應理解，也可以應用在不同的包裝形式。
將食品無菌包裝于薄膜內(nèi)的制造過程中，可將物料連續(xù)不斷地裝入薄膜(無論是圓筒形薄膜或者是將做成圓筒形的片狀薄膜)內(nèi)，形成一個個包裝體，用一種裝置來壓緊圓筒體，從該處移開被包裝的材料，壓緊結(jié)束后，在包裝體的兩個空間位置，放入可變形的夾子21，這種夾子的作用是把包裝體的尾端密封，布放夾子后，夾內(nèi)的材料22變得很緊密。
一般都用鋁做夾子21，由于是金屬，它相當容易變形，但是，我比較喜歡用鋼夾子，雖然比較難于變形，一旦變形就維持變形后的狀態(tài)，不太容易移動。
應該了解到，尾端密封時，在包裝體里的食物移動的同時，薄膜聚成一束，如果有足夠的壓縮，則整個封口不會有空隙。
然而，就是由于這樣聚成一束，一般有可能在密封端為微生物留有足夠的通道。
為了克服這個缺點，我建議在封口所處的位置上放些粘合材料。這種粘合材料可以是微晶石蠟或者是某種類型的聚硅氧烷粘合劑。這種材料受到壓縮時會流動而填滿留在包裝中的任何空隙，為此，提高封口的完整性。
石蠟或粘合劑應具有良好的粘性，能與薄膜粘合，不含溶劑，在夾緊階段呈塑性，可以與食品相容，價錢較便宜。市面上出售兩種比較適合的材料，其商標為“Ultraflex Amber”和“Micro flex”。
可在薄膜沿著其生產(chǎn)線進入包裝成型的位置時，將粘合劑布放在薄膜上，最好讓粘合劑凝固，使其在運行時能保留在薄膜的固定位置上。
當真正進行封口，夾緊夾子時，可使粘合劑流入薄膜中的任何空隙內(nèi)，并且把它填滿。最好是粘合劑至少能軟化或者熔融到一定程度，當粘合劑與食品接觸時即受到加熱，有助于其流動。
食品冷卻后，粘合劑凝固成一種堵塞物，成為阻擋層，阻止微生物侵入。
所選擇的粘合劑，應對食物不活潑，不會將食物吸引到其表面上。雖然這點不是很嚴格的，因為打開包裝時，通常要去掉夾子內(nèi)端，一般情況下，粘合劑與包裝體的尾端和夾子一起被拋棄。
應該看到，這種粘合劑不僅對微生物和其他有害物質(zhì)具有實際的阻擋作用，而且也能起到真正強化包裝尾端的作用。
人們將會了解到，本發(fā)明在無菌包裝多方面的用途的確提供比過去提出的各種包裝更加成功的包裝，同時提供一種令人滿意的產(chǎn)品包裝，其價格比其他有竟爭性的包裝更低。
人們也應了解到，本文敘述的各種目的，在個別的包裝作業(yè)中，并不一定必須全部使用，可以根據(jù)需要有選擇地去應用。
權利要求
1.一種無菌包裝用的薄膜，其特征是，它具有撓性塑料材料的外表層，夾在其間的疊層材料是不透微生物的。
2.按照權利要求
1的薄膜，其特征是其中的不透性材料包括一種聚酯材料層和一種連續(xù)不斷的金屬層。
3.按照權利要求
2的薄膜，其特征是金屬層是淀積在聚酯材料上。
4.按照權利要求
2和3中的任意一種薄膜，其中的金屬是鋁。
5.按照以上權利要求
的任意一種薄膜，其特征是外表層是聚乙烯。
6.一種采用權利要求
1至5之任意一種薄膜，將它們的相鄰的邊緣密封而構成無菌包裝的方法，其特征是，其中相鄰的材料是相同的。
7.按照權利要求
6的方法，其特征是薄膜的每個表面上都有相同的材料層，同時，其中的密封是疊式密封，相鄰的兩個邊緣是薄膜的相對面。
8.按照權利要求
6的方法，其特征是，其中的密封是縫脊密封，相鄰的兩個邊緣是薄膜的同一面。
9.按照權利要求
6至8的任意一種方法，其特征是其密封是熱密封。
10.按照權利要求
9的方法，其特征是在熱密封的交界處進行粘合劑密封，所說的粘合劑密封可以與熱密封同時進行，也可以在熱密封后進行。
11.一種圓筒形包裝的端部密封法，其特征是，其中的內(nèi)有填料的包裝體是連續(xù)形成和填料的，其密封口是這樣實現(xiàn)的，即在予定的間隙內(nèi)把內(nèi)有填充料的包裝體壓縮，在空隙處布放夾子，包括在每個將要布放夾子的位置上，放些粘合劑，這種布置要做到緊固每個夾子時，粘合劑在壓縮下能流動并占據(jù)薄膜里的任一空隙，從而成為一種堵塞物，堵塞尾端。
12.按照權利要求
11的方法，其特征是在運送時將粘合劑布放在薄膜上，而當壓緊夾子時，該粘合劑由于與包裝內(nèi)的熱物品接觸而變軟，所以會流動。
13.按照權利要求
11或者12的方法，其中的粘合劑是選自微晶石蠟類和聚硅氧烷類。
14.一種采用按照權利要求
1至5的薄膜所制成的已經(jīng)過滅菌填料的包裝品。
15.一種按照權利要求
6至13之任意一種方法所制造的業(yè)已滅菌填料的包裝品。
16.一種基本上如前文參照附圖加以說明的包裝品。
17.一種基本上如前文參照附圖加以說明的薄膜。
18.一種無菌包裝成形法，其特征是基本上如前文參照圖1至圖3的附圖加以說明的方法，把薄膜的相鄰邊緣密封。
19.一種基本如前文參照圖1至圖4附圖加以說明的圓筒形包裝的端部密封法。
專利摘要
無菌包裝組分及無菌包裝的方法。使用撓性塑料做材料，中間夾有一層不透微生物的材料，將由相同材料制成的兩個表面之間采用縱向密封，構成一種無菌填充的包裝。本發(fā)明還涉及一種端部密封的方式，包括利用一種確?？墒姑芊馔晟频膹椥圆牧隙氯?。
文檔編號B65B25/06GK86106865SQ86106865
公開日1987年5月27日 申請日期1986年10月2日
發(fā)明者羅伯特·阿奇博爾德·唐納德 申請人:羅伯特·阿奇博爾德·唐納德導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan