技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品包裝膜，具體地，涉及一種高強度復(fù)合食品包裝膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)用量最大的食品和藥品復(fù)合包裝膜，均采用普通的BOPP膜（雙向拉伸聚丙烯塑料薄膜）和PP膜（聚丙烯吹膜）復(fù)合而成；復(fù)合包裝膜由于價格便宜，制作方便，深受包裝行業(yè)的歡迎。復(fù)合包裝膜雖然具有優(yōu)異的耐水、耐腐蝕和耐候性的特點，但是復(fù)合包裝膜的力學(xué)強度較差，往往容易出現(xiàn)撕裂、拉伸變形和被刺穿的情況，進而限制了復(fù)合包裝膜的進一步使用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高強度復(fù)合食品包裝膜及其制備方法，通過該方法制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時，該制備方法工序簡單，原料易得以便于該方法的進一步推廣。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高強度復(fù)合食品包裝膜的制備方法，包括：1）將淀粉、白炭黑、甲基纖維素、碳納米管和水進行膨化處理以制得膨化物；2）將PP（聚丙烯）、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、稀土氧化物、茶多酚、球蛋白與膨化物進行混煉以得到混煉物；3）將紙基質(zhì)進行打毛處理，接著將偶聯(lián)劑涂覆于紙基質(zhì)的表面以形成偶聯(lián)層，然后將混煉物涂覆于偶聯(lián)層的表面以形成保護層，最后干燥以制得高強度復(fù)合食品包裝膜。本發(fā)明還提供了一種高強度復(fù)合食品包裝膜的制備方法，該高強度復(fù)合食品包裝膜通過上述的制備方法制備而得。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明通過各步驟和各原料的協(xié)同作用，使得制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時，該制備方法工序簡單，原料易得以便于該方法的進一步推廣。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種高強度復(fù)合食品包裝膜的制備方法，包括：1）將淀粉、白炭黑、甲基纖維素、碳納米管和水進行膨化處理以制得膨化物；2）將PP（聚丙烯）、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、稀土氧化物、茶多酚、球蛋白與膨化物進行混煉以得到混煉物；3）將紙基質(zhì)進行打毛處理，接著將偶聯(lián)劑涂覆于紙基質(zhì)的表面以形成偶聯(lián)層，然后將混煉物涂覆于偶聯(lián)層的表面以形成保護層，最后干燥以制得高強度復(fù)合食品包裝膜。在本發(fā)明的步驟1）中，膨化處理的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，膨化處理至少滿足以下條件：膨化溫度為70-90℃，膨化時間為10-16h。在本發(fā)明的步驟1）中，碳納米管的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，碳納米管的粒徑為10-30nm。在本發(fā)明的步驟1）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，相對于100重量份的淀粉，白炭黑的用量為10-14重量份，甲基纖維素1-3重量份，碳納米管的用量為0.5-0.9量份，水的用量為150-200重量份。在本發(fā)明的步驟2）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，相對于100重量份的PP，聚乳酸的用量為34-43量份，甲基丙烯酸正丁酯的用量為35-44量份，白油的用量為9-18量份，陶瓷粉的用量為9-12量份，稀土氧化物的用量為3-8量份，茶多酚的用量為1.1-1.7量份，球蛋白的用量為5-8量份，膨化物的用量為50-64量份。在本發(fā)明的步驟2）中，混煉的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，混煉至少滿足以下條件：混煉溫度為185-195℃，混煉時間為8-12h。在本發(fā)明的步驟2）中，稀土氧化物的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，稀土氧化物選自氧化鑭、氧化銣、氧化鈰和氧化鐠中的一種或多種。在本發(fā)明的步驟3）中，各層的厚度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟3）中，紙基質(zhì)的厚度為5-15絲，偶聯(lián)層的厚度為0.1-0.3絲，保護層的厚度為0.5-0.8絲。在本發(fā)明的步驟3）中，紙基質(zhì)的表面粗糙度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，打毛后的紙基質(zhì)的表面粗糙度為3-8Ra。在本發(fā)明的步驟3）中，紙基質(zhì)的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，紙基質(zhì)為牛皮紙、黃麻紙或石棉紙。在本發(fā)明的步驟3）中，偶聯(lián)劑的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，偶聯(lián)劑選自偶聯(lián)劑KH550、偶聯(lián)劑KH560和偶聯(lián)劑KH570中的一種或多種。在本發(fā)明的步驟3）中，干燥的具體方式可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了進一步提高制得的高強度復(fù)合食品包裝膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)選地，在步驟3）中，干燥采用逐步干燥的方式進行，具體為：首先自20-30℃以1-3℃/min的速率升溫至50-60℃并保溫2-4h，接著以0.5-0.8℃/min的速率升溫至75-80℃并保溫9-12h。本發(fā)明還提供了一種高強度復(fù)合食品包裝膜的制備方法，該高強度復(fù)合食品包裝膜通過上述的制備方法制備而得。以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。實施例11）將淀粉、白炭黑、甲基纖維素、碳納米管（粒徑為20nm）和水按照100：12：2：0.7：180的重量比于80℃下膨化處理13h以制得膨化物；2）將PP、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、氧化鑭、茶多酚、球蛋白與膨化物按照100：38：39：12：11：5：1.5：7：58的重量比于190℃下混煉10h以得到混煉物；3）將紙基質(zhì)（皮紙，厚度為10絲）打毛處理直至表面粗糙度為3-8Ra，將偶聯(lián)劑KH550涂覆于紙基質(zhì)的表面以形成偶聯(lián)層（厚度為0.2絲）物涂覆于偶聯(lián)層的表面以形成保護層（厚度為0.7絲），最后干燥（自25℃以2℃/min的速率升溫至55℃并保溫3h，接著以0.7℃/min的速率升溫至78℃并保溫11h）制得高強度復(fù)合食品包裝膜A1。實施例21）將淀粉、白炭黑、甲基纖維素、碳納米管（粒徑為10nm）和水按照100：10：1：0.5：150的重量比于70℃下膨化處理10h以制得膨化物；2）將PP、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、氧化銣、茶多酚、球蛋白與膨化物按照100：34：35：9：9：3：1.1：5：50的重量比于185℃下混煉8h以得到混煉物；3）將紙基質(zhì)（黃麻紙，厚度為5絲）打毛處理直至表面粗糙度為3Ra，將偶聯(lián)劑KH560涂覆于紙基質(zhì)的表面以形成偶聯(lián)層（厚度為0.1絲）物涂覆于偶聯(lián)層的表面以形成保護層（厚度為0.5絲），最后干燥（自20℃以1℃/min的速率升溫至50℃并保溫2h，接著以0.5℃/min的速率升溫至75℃并保溫9h）制得高強度復(fù)合食品包裝膜A2。實施例31）將淀粉、白炭黑、甲基纖維素、碳納米管（粒徑為30nm）和水按照100：14：3：0.9：200的重量比于90℃下膨化處理16h以制得膨化物；2）將PP、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、氧化鐠、茶多酚、球蛋白與膨化物按照100：43：44：18：12：8：1.7：8：64的重量比于195℃下混煉12h以得到混煉物；3）將紙基質(zhì)（石棉紙，厚度為15絲）打毛處理直至表面粗糙度為8Ra，將偶聯(lián)劑KH570涂覆于紙基質(zhì)的表面以形成偶聯(lián)層（厚度為0.3絲）物涂覆于偶聯(lián)層的表面以形成保護層（厚度為0.8絲），最后干燥（自30℃以3℃/min的速率升溫至60℃并保溫4h，接著以0.8℃/min的速率升溫至80℃并保溫12h）制得高強度復(fù)合食品包裝膜A3。對比例1按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B1，不同的是，步驟1）中未使用碳納米管。對比例2按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B2，不同的是，步驟1）中未使用白炭黑。對比例3按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B3，不同的是，步驟2）中未使用聚乳酸。對比例4按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B4，不同的是，步驟2）中未使用稀土氧化物。對比例5按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B5，不同的是，步驟2）中未使用茶多酚。對比例6按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B6，不同的是，步驟2）中未使用球蛋白。對比例7按照實施例1的方法進行制得復(fù)合食品包裝膜B7，不同的是，步驟2）中未使用膨化物。檢測例1檢測上述復(fù)合食品包裝的力學(xué)強度，具體見表1。表1拉伸強度（MPa）斷裂伸長率（%）穿刺強度（N）A18.214696A28.014095A37.914193B14.211775B23.912267B34.113156B43.811854B53.712061B63.811860B73.912363以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁1 2 3