原案申请号：2016108624939。原案申请日：2016年9月29日。本发明涉及食品包装膜，具体地，涉及一种高强度复合食品包装膜及其制备方法。
背景技术：
：目前，国内用量最大的食品和药品复合包装膜，均采用普通的bopp膜（双向拉伸聚丙烯塑料薄膜）和pp膜（聚丙烯吹膜）复合而成；复合包装膜由于价格便宜，制作方便，深受包装行业的欢迎。复合包装膜虽然具有优异的耐水、耐腐蚀和耐候性的特点，但是复合包装膜的力学强度较差，往往容易出现撕裂、拉伸变形和被刺穿的情况，进而限制了复合包装膜的进一步使用。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高强度复合食品包装膜及其制备方法，通过该方法制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，同时，该制备方法工序简单，原料易得以便于该方法的进一步推广。为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度复合食品包装膜的制备方法，包括：1）将淀粉、白炭黑、甲基纤维素、碳纳米管和水进行膨化处理以制得膨化物；2）将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、球蛋白与膨化物进行混炼以得到混炼物；3）将纸基质进行打毛处理，接着将偶联剂涂覆于纸基质的表面以形成偶联层，然后将混炼物涂覆于偶联层的表面以形成保护层，最后干燥以制得高强度复合食品包装膜。本发明还提供了一种高强度复合食品包装膜的制备方法，该高强度复合食品包装膜通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中，本发明通过各步骤和各原料的协同作用，使得制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，同时，该制备方法工序简单，原料易得以便于该方法的进一步推广。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供了一种高强度复合食品包装膜的制备方法，包括：1）将淀粉、白炭黑、甲基纤维素、碳纳米管和水进行膨化处理以制得膨化物；2）将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、球蛋白与膨化物进行混炼以得到混炼物；3）将纸基质进行打毛处理，接着将偶联剂涂覆于纸基质的表面以形成偶联层，然后将混炼物涂覆于偶联层的表面以形成保护层，最后干燥以制得高强度复合食品包装膜。在本发明的步骤1）中，膨化处理的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤1）中，膨化处理至少满足以下条件：膨化温度为70-90℃，膨化时间为10-16h。在本发明的步骤1）中，碳纳米管的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤1）中，碳纳米管的粒径为10-30nm。在本发明的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤1）中，相对于100重量份的淀粉，白炭黑的用量为10-14重量份，甲基纤维素1-3重量份，碳纳米管的用量为0.5-0.9量份，水的用量为150-200重量份。在本发明的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤2）中，相对于100重量份的pp，聚乳酸的用量为34-43量份，甲基丙烯酸正丁酯的用量为35-44量份，白油的用量为9-18量份，陶瓷粉的用量为9-12量份，稀土氧化物的用量为3-8量份，茶多酚的用量为1.1-1.7量份，球蛋白的用量为5-8量份，膨化物的用量为50-64量份。在本发明的步骤2）中，混炼的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤2）中，混炼至少满足以下条件：混炼温度为185-195℃，混炼时间为8-12h。在本发明的步骤2）中，稀土氧化物的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤2）中，稀土氧化物选自氧化镧、氧化铷、氧化铈和氧化镨中的一种或多种。在本发明的步骤3）中，各层的厚度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤3）中，纸基质的厚度为5-15丝，偶联层的厚度为0.1-0.3丝，保护层的厚度为0.5-0.8丝。在本发明的步骤3）中，纸基质的表面粗糙度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，打毛后的纸基质的表面粗糙度为3-8ra。在本发明的步骤3）中，纸基质的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，纸基质为牛皮纸、黄麻纸或石棉纸。在本发明的步骤3）中，偶联剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，偶联剂选自偶联剂kh550、偶联剂kh560和偶联剂kh570中的一种或多种。在本发明的步骤3）中，干燥的具体方式可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的高强度复合食品包装膜具有优异的力学性能，优选地，在步骤3）中，干燥采用逐步干燥的方式进行，具体为：首先自20-30℃以1-3℃/min的速率升温至50-60℃并保温2-4h，接着以0.5-0.8℃/min的速率升温至75-80℃并保温9-12h。本发明还提供了一种高强度复合食品包装膜的制备方法，该高强度复合食品包装膜通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11）将淀粉、白炭黑、甲基纤维素、碳纳米管（粒径为20nm）和水按照100：12：2：0.7：180的重量比于80℃下膨化处理13h以制得膨化物；2）将pp、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、氧化镧、茶多酚、球蛋白与膨化物按照100：38：39：12：11：5：1.5：7：58的重量比于190℃下混炼10h以得到混炼物；3）将纸基质（皮纸，厚度为10丝）打毛处理直至表面粗糙度为3-8ra，将偶联剂kh550涂覆于纸基质的表面以形成偶联层（厚度为0.2丝）物涂覆于偶联层的表面以形成保护层（厚度为0.7丝），最后干燥（自25℃以2℃/min的速率升温至55℃并保温3h，接着以0.7℃/min的速率升温至78℃并保温11h）制得高强度复合食品包装膜a1。实施例21）将淀粉、白炭黑、甲基纤维素、碳纳米管（粒径为10nm）和水按照100：10：1：0.5：150的重量比于70℃下膨化处理10h以制得膨化物；2）将pp、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、氧化铷、茶多酚、球蛋白与膨化物按照100：34：35：9：9：3：1.1：5：50的重量比于185℃下混炼8h以得到混炼物；3）将纸基质（黄麻纸，厚度为5丝）打毛处理直至表面粗糙度为3ra，将偶联剂kh560涂覆于纸基质的表面以形成偶联层（厚度为0.1丝）物涂覆于偶联层的表面以形成保护层（厚度为0.5丝），最后干燥（自20℃以1℃/min的速率升温至50℃并保温2h，接着以0.5℃/min的速率升温至75℃并保温9h）制得高强度复合食品包装膜a2。实施例31）将淀粉、白炭黑、甲基纤维素、碳纳米管（粒径为30nm）和水按照100：14：3：0.9：200的重量比于90℃下膨化处理16h以制得膨化物；2）将pp、聚乳酸、甲基丙烯酸正丁酯、白油、陶瓷粉、氧化镨、茶多酚、球蛋白与膨化物按照100：43：44：18：12：8：1.7：8：64的重量比于195℃下混炼12h以得到混炼物；3）将纸基质（石棉纸，厚度为15丝）打毛处理直至表面粗糙度为8ra，将偶联剂kh570涂覆于纸基质的表面以形成偶联层（厚度为0.3丝）物涂覆于偶联层的表面以形成保护层（厚度为0.8丝），最后干燥（自30℃以3℃/min的速率升温至60℃并保温4h，接着以0.8℃/min的速率升温至80℃并保温12h）制得高强度复合食品包装膜a3。对比例1按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b1，不同的是，步骤1）中未使用碳纳米管。对比例2按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b2，不同的是，步骤1）中未使用白炭黑。对比例3按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b3，不同的是，步骤2）中未使用聚乳酸。对比例4按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b4，不同的是，步骤2）中未使用稀土氧化物。对比例5按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b5，不同的是，步骤2）中未使用茶多酚。对比例6按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b6，不同的是，步骤2）中未使用球蛋白。对比例7按照实施例1的方法进行制得复合食品包装膜b7，不同的是，步骤2）中未使用膨化物。检测例1检测上述复合食品包装的力学强度，具体见表1。表1拉伸强度（mpa）断裂伸长率（%）穿刺强度（n）a18.214696a28.014095a37.914193b14.211775b23.912267b34.113156b43.811854b53.712061b63.811860b73.912363以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12